Modelado y determinación de esfuerzos internos para una viga en T con muro de fábrica en la parte superior

Artículo técnico

Al modelar un nervio de hormigón armado con un muro de fábrica en la parte superior, existe el riesgo de que el nervio esté insuficientemente diseñado si no se considera correctamente el comportamiento estructural de la mampostería y si no se modela la conexión entre el muro de fábrica y la viga inferior con la precisión suficiente. Este artículo trata este tema y muestra las posibles opciones de modelado de dicha estructura. En este ejemplo, la armadura se determina únicamente a partir de los esfuerzos internos y sin ninguna armadura mínima secundaria.

Ilustración del muro de fábrica con un modelo de material lineal

Acoplamiento a cortante completo
La viga de cuelgue y el nervio en el modelo en 3D están apoyados mediante un par de fuerzas. Para una resistencia a la flexión típica, se crea un componente de compresión en el alma y un componente de compresión en la losa. En este contexto, si el muro de fábrica sobre la viga de cuelgue está conectado con su acoplamiento a cortante completo al suelo, la estructura completa actúa conjuntamente. Eso no refleja la realidad. Existe el riesgo de que el nervio esté considerablemente mal diseñado.

Figura 01 - Armadura necesaria para el nervio y distribución axial de los esfuerzos del muro

Sin acoplamiento a cortante
Para evitar un efecto común del nervio y el muro, puede definir una liberación de línea. Puede liberar el grado de libertad Cux. Además, se debe evitar que el nervio se cuelgue contra el muro con el componente vertical. El uso de una no linealidad permite mostrar el comportamiento (fijo si vz es positivo). Esta no linealidad es también la razón para seleccionar una liberación de línea en lugar de una articulación lineal.

Figura 02 - Parámetros para la liberación de línea

Comparado con el acoplamiento a cortante completo, la viga de cuelgue ahora tiene una carga mucho mayor. La armadura casi se ha cuadruplicado.

Figura 03 - Armadura necesaria para el nervio y distribución axial de los esfuerzos del muro

Sin embargo, queda abierta la pregunta sobre si la distribución de esfuerzos internos en el muro es realista y si hay efectos en este contexto que pueden afectar la carga del nervio.

Ilustración del muro de fábrica con no linealidad

Ilustración con "Sin tracción de membrana"
Otro enfoque en este artículo es mostrar el muro de fábrica como una superficie del tipo "Sin tracción de membrana". Aquí se debe mencionar que es importante asegurarse de que la pared no absorba los esfuerzos de tracción. Durante el cálculo posterior del nervio, determinará aproximadamente los mismos resultados de la armadura. Al considerar los esfuerzos axiles, puede ver la distribución de las diagonales de compresión en el muro. Ahora es evidente que ahora hay una diagonal de compresión horizontal en el lado inferior del muro.

Figura 04 - Armadura necesaria para el nervio y distribución axial de los esfuerzos del muro

Visualización con el modelo de material "Isótropos de fábrica 2D"
Para comprobar los resultados del modelo con el tipo de superficie "Sin tracción de membrana", crearemos otro modelo utilizando el modelo de material "Isótropo de fábrica 2D". El modelo del material se ajusta de tal forma que la mampostería no puede absorber ningún esfuerzo de tracción.

Los dos resultados son aproximadamente idénticos. Sin embargo, este modelo también tiene una diagonal de compresión horizontal en el borde inferior del muro de fábrica.

Figura 05 - Armadura necesaria para el nervio y distribución axial de los esfuerzos del muro

Figura que muestra el progreso de la construcción

El progreso de la construcción se puede ver afectado según cuándo se desmonte la viga de cuelgue y la losa conectada. Si se desmonta la losa antes de que se construya el muro de fábrica, no se deben aplicar cargas en la planta o en el muro de fábrica debido a las cargas permanentes de la losa inferiores. El muro de fábrica no existiría en este momento. Para comprobar esta correlación, es necesario realizar un cálculo considerando las fases de construcción. La figura 06 muestra claramente que no hay ninguna diagonal de compresión en el borde inferior del muro (ver figura 05).

Figura 06 - Armadura necesaria para el nervio y distribución axial de los esfuerzos del muro considerando las fases de construcción

Al calcular el nervio en base a los esfuerzos internos determinados al considerar las fases de construcción, se obtiene un aumento de la armadura de aproximadamente el 20%.

Resumen

Cuando visualiza un muro de fábrica usando un nervio, debe asegurarse de que no se apliquen cargas del nervio en el muro. Puede garantizarlo parcialmente utilizando articulaciones y liberaciones de línea. Además, debe averiguar si las fases de construcción tienen alguna influencia. Es importante evitar que el muro de fábrica en el modelo absorba las tensiones en un momento en que todavía no está disponible.

Palabras clave

Modelo completo Fábrica Viga de cuelgue Nervio Cálculo BIM

Descargas

Enlaces

Escribir un comentario...

Escribir un comentario...

  • Vistas 985x
  • Actualizado 10. noviembre 2020

Contacte con nosotros

¿Tiene preguntas o necesita asesoramiento?
Contacte con nosotros a través de nuestro servicio de asistencia gratuito por correo electrónico, chat o fórum, o encuentre varias soluciones sugeridas y consejos útiles en nuestra página de preguntas más frecuentes (FAQ).

+34 911 438 160

info@dlubal.com

RFEM Programa principal
RFEM 5.xx

Programa principal

Software de ingeniería estructural de análisis por elementos finitos (AEF) para sistemas estructurales planos o espaciales compuestos de barras, placas, muros, láminas, sólidos y elementos de contacto

Precio de la primera licencia
3.540,00 USD
RFEM Estructuras de hormigón
RF-CONCRETE 5.xx

Módulo adicional

Cálculo de barras y superficies de hormigón armado (placas, muros, estructuras planas, cáscaras)

Precio de la primera licencia
810,00 USD
RFEM Otros
RF-MAT NL 5.xx

Módulo adicional

Consideración de leyes de materiales no lineales

Precio de la primera licencia
1.300,00 USD
RFEM Otros
RF-STAGES 5.xx

Módulo adicional

Consideración de las fases de construcción

Precio de la primera licencia
850,00 USD