Determinación de la carga de punzonamiento en extremos y esquinas de muros en RF-PUNCH Pro

Artículo técnico

El módulo adicional RF-PUNCH Pro le permite realizar cálculos de punzonamiento de losas y placas de cimentación (forjados) en extremos y esquinas de muros.

Al seleccionar un apoyo en nudo o una conexión de pilar en un suelo de hormigón armado, es posible derivar la carga de punzonamiento directamente desde apoyo o desde los esfuerzos internos del pilar. Sin embargo, si se selecciona un nudo en una esquina o extremo del muro para el cálculo, la carga de punzonamiento no se puede determinar directamente a partir de la fuerza en el apoyo o de los esfuerzos internos en los muros conectados.

Figura 01 - Esfuerzo cortante absorbido en el extremo y en la esquina del muro

Determinación de la carga de punzonamiento en un extremo del muro

Básicamente, se debe tener en cuenta que la carga no se determina a partir de una única fuerza en el apoyo o los esfuerzos internos superficiales de los muros conectados, sino de los esfuerzos internos superficiales de la chapa para los que se va a realizar el cálculo de punzonamiento. Esta aproximación tiene la ventaja de que se puede evitar en gran medida la influencia de resultados singulares directamente en el nudo. Además, este tipo de determinación de carga también puede considerar el punzonamiento para una carga lineal pura (carga pura desde la losa de muro adyacente).

Figura 02 - La carga lineal sustituye al muro

RF-PUNCH Pro genera un perímetro crítico a una distancia de 2,0 d al seleccionar un punto pinchado según [1], sección 6.4.2.

Para determinar la carga de punzonamiento, se crea una sección dentro del módulo para poder acceder a los esfuerzos internos superficiales desde RFEM en el perímetro de control crítico. Para determinar la carga de punzonamiento, el programa considera el esfuerzo interno superficial vmax,b de RFEM. La definición de los esfuerzos internos de la superficie vmax,b se describe en [2] capítulo 8.16 "Superficies - Esfuerzos internos principales".

En RF-PUNCH Pro, la configuración predeterminada para la determinación de la carga de punzonamiento en los extremos y esquinas de los muros se establece en "distribución de esfuerzos cortantes sin restricciones a lo largo del perímetro de control crítico". Esto significa que el valor máximo a lo largo del perímetro crítico se aplica para la determinación del esfuerzo cortante que actúa.

Figura 03 - Esfuerzo cortante en el perímetro crítico

El esfuerzo cortante actuante VEd da como resultado:

VEd = longitud del perímetro de control crítico ∙ máx. esfuerzo cortante a lo largo del perímetro crítico
VEd = u1 ∙ vmax,b
VEd = 2,289 m ∙ 156,11 kN / m = 357,34 kN

Figura 04 - Esfuerzo cortante resultante VEd

Verificación de la carga de punzonamiento determinada

La carga de punzonamiento VEd determinada en el módulo se puede comprobar creando una línea en el perímetro crítico donde se puede definir una nueva sección. De este modo, puede visualizar y evaluar la distribución del esfuerzo cortante a lo largo del perímetro o crítico en la tabla gráfica de RFEM o en el diagrama de resultados de la sección.

El siguiente gráfico muestra el diagrama de resultados del esfuerzo cortante vmax,b determinado en RFEM. Con el diagrama de resultados, puede ver la fuerza de cortante en acción VEd determinada en RF-PUNCH Pro.

Figura 05 - Diagrama de resultados en la sección: esfuerzo interno principal vmax,b

Como ya se mencionó anteriormente, RF-PUNCH Pro aplica la distribución no suavizada de esfuerzos cortantes a lo largo del perímetro de control crítico para la determinación de la carga de punzonamiento. Dado que en este análisis el valor del esfuerzo cortante ya se aplica a lo largo del perímetro crítico, el factor de aumento ß se establece en 1,00 para el cálculo posterior.

Consideración del factor de aumento de carga ß

Alternativamente, RF-PUNCH Pro también ofrece la opción "Distribución suavizada del esfuerzo cortante a lo largo del perímetro crítico" para la determinación del esfuerzo cortante VEd. El esfuerzo cortante actuante se determina con la fuerza cortante "suavizada" vmax,b,media.

En este caso, para el cálculo posterior se tiene en cuenta el factor de aumento de carga ß. Para la selección está disponible la determinación del factor LO por medio de la distribución de la tensión de cortante completamente plástica según 6.4.3 (3) o por medio de los factores constantes según 6.4.3 (6). Además de las opciones descritas anteriormente para determinar el factor de carga ß, en RF-PUNCH Pro también está disponible la especificación de un factor de aumento de carga definida por el usuario.

Referencias

[1]  Eurocódigo 2: Proyecto de estructuras de hormigón. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para edificación: EN 1992-1-1: 2011-01
[2]  Manual de RFEM. Tiefenbach: Dlubal Software, febrero de 2016. Descargar ...

Palabras clave

Punzonamiento Punzonamiento Resistencia al punzonamiento Esquina del muro Extremo del muro

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