emmanuel rodriguez escribió:SALUDOS: bueno, como el tema de muros esta en la moda, tratare de
responder las preguntas con mi opinion...............
El cortante en muros estructurales tiene su maximo y su minimo en los
bordes, es decir donde existan diafragmas de piso y por lo tanto el acero
requerido esta en el tope en sus dos esquinas y abajo tambien en sus dos esquinas si el muro es un pier, puesto que por defecto el etabs tiene el refuerzo distribuido uniformemente en la longitud del muro por efecto de la carga ciclica del sismo de diseño, normalmente el muro tiene mayor
rigidez en su propio plano, ahora bien, investigue si el etabs considera la
rigidez fuera del plano en modelos con muros segmentados por ejes
ficticios y por muros desconectados del diafragma de piso???
en cuanto al armado de muros estructurales la mejor manera es diseñar su muro en SECCION DISEÑO del etabs, que por defecto esta con doble
cortina o caras y el diseño es iteractivo de manera que usted varia su
refuerzo y separacion por confinamiento y el programa le dice si el diseño
es correcto o no, ademas, le dice si realmente se necesita colocar acero
concentrado en la zona de borde.
El problema de modelar muros con elementos tipo frames se invento en
el sap, pues no tenia forma de modelar la mamposteria, en el etabs se
modelan los muros estructurales y de mamposteria en seccion diseño.
como usted sabe cuando un muro trabaja como muro o como columna??
bueno, con el diagrama de momento, si es trapezoidal en forma creciente
de arriba hacia abajo o rectangular es un muro, si el diagrama de momento
es triangular trabaja como columna y es debido a que los cortantes forman
punto de inflexion en el eje de los muros. Como modela usted en un muro
tipo frame las aberturas???.....el comportamiento de los muros en el etabs
es de voladizo, el etabs no modela muros con doble empotramiento, el
diseño y detalle con los requisitos de muros con comportamiento de columnas , se entra en el error de que el elemento tenga demandas de
ductilidad importantes en los nodos y no tengan refuerzos suficientes para
amortiguarla.
a menudo los muros tienen aberturas, siendo necesario determinar si se
desprecian o no en el calculo y se debe distinguir entre voladizos y elementos con aberturas importantes, entonces los muros unidos por vigas
se denominan muros acoplados y estas vigas actuan como fusibles en la
disipacion de la energia y si usted tiene vigas peraltadas los muros se
tratan con el criterio de acoplamiento, comparando en el analisis si es un
solo muro con perforaciones o como dos muros unidos por viga de acople.
viendo su modelo tengo que decir lo siguiente, tiene muros sin aberturas
modelados como pier y spandrel lo cual es incorrecto? dependiendo de la
abertura usted tiene muros spandrel y aberturas grandes se considera
como un portico con frames, las vigas y columnas que estan unidas a los
muros no tienen brazos rigidos y los nodos tienen que ser modelados como
rigidos en este sistema de losa-muro, siendo la estructura muy rigida y de
baja altura, los cortantes en cada muro con aberturas seran aprox.
proporcional al largo en planta del muro, como usted define su diafragma
de piso, si los muros son mas rigidos que la losa en el sistema de piso?
Los muros estructurales en el etabs si no tienen aberturas, se modelan en
toda su altura, es decir, entre niveles de entrepisos o sea donde estan los
diafragmas de losa, que es por donde se transfieren los cortantes sismicos
a los muros[por los bordes] y no puede ser en los planos de referencias o niveles intermedios donde no existe cortante. En muros con aberturas la
rigidez del muro es directamente proporcional a la suma de las deformaciones de el muro entero menos una franja del muro mas el doble
empotrado de la abertura, lo cual quiere decir que existen distintas formas
de deformacion en la altura del muro y casi siempre el diagrama de los
cortantes no es constante en su altura, de manera que si existe abertura
en un muro, debido a vanos de puertas y ventanas, se presentan elementos con relaciones de esbeltez diferentes y consecuentemente
mecanismo de falla y disipacion de energia diferentes. tambien la carga por cortante que toma el muro es repartida a las dos pilastras proporcionalmente a la rigidez lateral relativa que cada una posea, un
muro con apertura tiene dos franjas verticales [pilastra] y un spandrel ,
de manera que si en un tramo de la estructura no existe muro, en el tope
de un portico no se modela un spandrel como esta en el modelo.
haga un ejercicio variando la altura de las aberturas y veras que los
cortantes varian en la altura de referencia, por ultimo diseñe su
muros con el metodo de las deformaciones del UBC, le adjunto un par de
archivos.
cordialmente: ing. rodriguez
Estimado Ingeniero Rodriguez:
Sin ningún afan de ofenderle quisiera aclarar algunos puntos de su respuesta en los que no estoy de acuerdo:
1) "El cortante en muros estructurales tiene su maximo y su minimo en los
bordes, es decir donde existan diafragmas de piso y por lo tanto el acero
requerido esta en el tope en sus dos esquinas y abajo tambien en sus
dos esquinas si el muro es un pier, puesto que por defecto el etabs tiene
el refuerzo distribuido uniformemente en la longitud del muro por efecto
de la carga ciclica del sismo de diseño, normalmente el muro tiene mayor
rigidez en su propio plano"
R: En general, para solicitaciones sismicas,
el diagrama de corte permanece constante en un mismo nivel.
Solo varìa al pasar de un nivel a otro, en consecuencia, la armadura
de corte es una sola para cada nivel. Por otro lado, es el alma del muro
y no los bordes o las esquinas como usted dice, la que resiste el corte.
La armadura de corte es armadura de alma.
2) "¿como usted sabe cuando un muro trabaja como muro o como columna??
bueno, con el diagrama de momento, si es trapezoidal en forma creciente
de arriba hacia abajo o rectangular es un muro, si el diagrama de momento
es triangular trabaja como columna y es debido a que los cortantes forman
punto de inflexion en el eje de los muros. C
R.: Un muro, al igual que una columna es un elemento en flexiocompresiòn....y nada
mas. El diseño en flexocompresiòn es identico en cada caso y solo hay diferencias
en los requisitos de cuantias mìnimas y màximas. Usted puede perfectamente modelar
una columna como un pier o un muro como una columna con las propiedades equivalentes.
En este ultimo caso se llega a la modelaciòn con elementos tipo barra, que se utilizaba con mucho
exito cuando el elemento finito tipo shell no estaba disponible, y esto no esta asociado
solo a las antiguas versiones del programa SAP. De hecho, en las primeras versiones
del programa ETABS, que se llamaba TABS, el elemento finito para modelar muro era
muy malo, por no decir pesimo, puesto que los grados de libertad de borde de estos
elementos no incluian rotaciones, en consecuencia, las vigas que llegaban a estos
muros, no tenian momentos (no se empotraban!!!!). Por suerte WILSON y sus secuaces
mejoraron el elemento finito para muro hasta llegar a lo que tenemos hoy dia.
3) "Como modela usted en un muro tipo frame las aberturas???.....el comportamiento
de los muros en el etabs es de voladizo, el etabs no modela muros
con doble empotramiento, el diseño y detalle con los requisitos de muros
con comportamiento de columnas , se entra en el error de que el elemento tenga demandas de
ductilidad importantes en los nodos y no tengan refuerzos suficientes para
amortiguarla."
R: No se trata de si ETABS modela o no los muros como voladizo o doble empotramiento.
No es un asunto de modelo....es un asunto de rigidez del elemento que usted esta
modelando. Si modela una columna rectangular de 20x60 como PIERS le aseguro que
que el diagrama de momento tendra forma de "diente de sierra" tipico de UNA columna.
Una columna aun mas grande, digamos de 20x120 todavia podria seguir manteniendo este
diagrama. Los muros son elementos con una rigidez mucho mas grande y es por eso
su comportamiento: como viga en voladizo...esto si lo modele como piers o como
frame. ES UN ASUNTO DE RIGIDEZ Y NO DE MODELACION.
4) ...."las vigas y columnas que estan unidas a los
muros no tienen brazos rigidos y los nodos tienen que ser modelados como
rigidos en este sistema de losa-muro, siendo la estructura muy rigida y de
baja altura, los cortantes en cada muro con aberturas seran aprox.
proporcional al largo en planta del muro, como usted define su diafragma
de piso, si los muros son mas rigidos que la losa en el sistema de piso? "
R: No entiendo que es lo que quiere decir con que los nodos tiene que ser modelados
como rigidos en el sistema losa muro...¿Podrìa explicarme a que se refiere?.
Por otro lado, independiente de la rigidez que tengan las vigas,columnas,muros o losa,
un diafragma compatibiliza los desplazamientos horizontales de los nodos
que se conectan a el, asociar un diafragma a un nivel es asociar una relacion de compa
tibilidad geometrica entre los distintos nodos que conectan al nivel.....en este sentido
el movimiento del diafragma queda descrito por dos traslaciones y una rotacion (de la
(misma manera que describimos la cinematica de un cuerpo rigido) y cualquier desplazamiento
de un punto del diafragma se obtiene a partir de una relacion geometrica entre los despla
mientos del diafragma y la posicion relativa del punto.
Lo usual es describir la cinematica del diafragma (al igual que un cuerpo rigido) por
el movimiento de su centro de masa. Los tres grados de libertad, es decir, los dos des
plazamientos horizontales y el giro estan referidos al centro de masa del diafragma.
Me queda un punto mas que discutir pero prefiero hacerlo mañana...aca en mi pais es
un poco tarde y tengo algo de sueño.
Espero sus comentarios para desarrollar un lindo debate en este foro.
Saludos
RPS