Ejemplo Práctico
La estructura mostrada como ejemplo en este artículo consiste en losas de hormigón armado y muros de mampostería modelados como superficies en RFEM 6 con las correspondientes aberturas para puertas y ventanas (Imagen 1). La longitud de los muros exteriores es de 9.880 m a lo largo del eje Y global y 9.480 m a lo largo del eje X global. La altura total del edificio es de 6.1 m.
Para comenzar a trabajar con el complemento de Diseño de Mampostería, primero debes activarlo en los Datos Base del modelo. También puedes seleccionar la norma para el diseño de mampostería en la pestaña Normas I de la misma ventana, como se muestra en la Imagen 2. La implementación de diferentes normas y anexos nacionales asociados para el diseño de mampostería en RFEM 6 está en progreso, por lo que la base de datos asociada se estará expandiendo constantemente.
El siguiente paso es definir los materiales que deseas usar. Para ello, selecciona el tipo de material Mampostería en la pestaña Principal de la ventana de Materiales. Además de definir el material y las propiedades del material tales como el módulo de elasticidad, peso específico/densidad de masa, coeficiente de expansión térmica, etcétera, es necesario asignar el modelo de material apropiado al material que estás definiendo.
Así, se selecciona el modelo de material plástico ortotrópico (Imagen 3) como una representación relevante del material de mampostería en términos de cálculo y dimensionamiento de acuerdo con el Eurocódigo.
En la pestaña Clasificación Estándar de la ventana Materiales, puedes definir los parámetros de la combinación de materiales (es decir, ladrillo, piedra y mortero) que deseas utilizar.
Esta información se puede encontrar en los catálogos de los fabricantes y se puede insertar en esta ventana (Imagen 4). También tienes la opción de definir un factor de seguridad parcial en el lado del material y considerar juntas de cabeza llenas (utilizadas en caso de dinteles sobre aberturas).
Con base en estos datos, los parámetros para el modelo de material se calculan automáticamente y se muestran en la siguiente pestaña de la ventana Materiales (Imagen 5). Estos incluyen parámetros en ambas direcciones X e Y como módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, resistencia a la compresión última, resistencia a la tracción última, coeficiente de expansión térmica, etcétera. Por lo tanto, es importante que la dirección Y local de los muros sea aquella en la que actúa la carga.
Existe otra opción para definir materiales: seleccionarlos directamente de la Biblioteca de Materiales, que es accesible como se muestra en la Imagen 6. Si filtras los materiales disponibles en términos del tipo de material “Mampostería”, puedes seleccionar fácilmente el material de interés de la base de datos RFEM 6, que está en constante expansión. Para cada material en la lista, puedes mostrar los detalles del material como se muestra en la Imagen 7.
Una vez definidos los materiales, puedes crear los espesores asociados como se muestra en la Imagen 8. Además del espesor relacionado con las losas de hormigón, en este ejemplo se crean dos espesores de 380 mm y 250 mm para los muros exteriores e interiores, respectivamente. El material de los primeros es Porotherm 38 Plan, Mortero de Capa Delgada 1-3 mm, mientras que para los últimos es Porotherm 25-38 Plan, Mortero de Capa Delgada 1-3 mm.
Para asignar los espesores a los muros correspondientes de manera sencilla, puedes crear dos selecciones de objetos separadas: una para los muros exteriores y otra para los muros interiores (seleccionando los objetos de interés → clic derecho → Crear Selección de Objetos). Esto se muestra en la Imagen 9, donde también se puede ver que el eje Y local de los muros es efectivamente la dirección en la que actúa la carga.
Haciendo esto, puedes asignar fácilmente los espesores correspondientes a los muros exteriores y a los muros interiores. La Imagen 10 muestra la asignación del espesor a los muros exteriores.
El último paso del proceso de modelado que se discutirá en este artículo es la atención especial requerida por las aberturas de la estructura. Esto se debe a la muy baja resistencia a la tracción del material, lo que podría afectar negativamente las partes superiores de las aberturas.
Para evitar esto, debes definir nuevos elementos de barra y colocarlos sobre las aberturas como puertas y ventanas. En este ejemplo, se crean vigas de hormigón y se asignan a todas las aberturas de ventanas y puertas, como se muestra en la Imagen 11.
Comentarios Finales
El complemento de Diseño de Mampostería te permite modelar y diseñar estructuras de mampostería en RFEM 6. Con la implementación de un material no lineal para describir el comportamiento de carga de la mampostería y los diferentes mecanismos de falla, puedes mostrar estructuras de mampostería complejas y realizar análisis estáticos y dinámicos.
Puedes ingresar y modelar la estructura de mampostería directamente en RFEM; además, puedes diseñar modelos completos de edificios en conexión con la mampostería dado que el modelo de material de mampostería se puede combinar con todos los complementos RFEM comunes. El proceso de cálculo y la evaluación de resultados serán el tema de un próximo artículo en la Base de Conocimientos.
