¿Qué se requiere la verificación RC cuando se introduce una abertura en una pared RC?

Debido a que no es un problema para soportar la carga por gravedad, supongo que su pregunta se refiere a la transferencia de carga lateral. Puede analizar este muro de dos maneras. Diseño segmentado (perforado) O fuerza de transferencia alrededor de la abertura. Si la abertura es de 16 pulgadas o menos, puede ignorarla como si no estuviera allí.

Para el diseño segmentado, ignorará el área de la pared encima y debajo de la abertura. Por lo tanto, los segmentos para considerar la carga lateral serán la pared de altura completa a la izquierda y derecha de las aberturas. Con las cargas en esos segmentos, puede diseñar sus segmentos de pared RC como paredes independientes.

Las relaciones de aspecto para los segmentos deben satisfacer la relación de aspecto para el diseño de la pared de corte. No puedo recordar por el momento qué requiere el código para la peor relación de aspecto. Este requisito de código suele ser diferente para varios materiales. Es decir, el código concreto puede tener un requisito de relación de aspecto diferente del código de madera. Pero una buena regla es mantener al mínimo, el ancho del segmento no menos de la mitad de la altura de la pared. Entonces, si la altura de su pared es de 10 pies, mantenga el ancho del segmento en al menos 5 pies (no menos). Sin embargo, la idea general es que desea que sus muros de corte estén dominados por el corte y no por la flexión del muro en voladizo. Después de todo, se llama muro de corte, ¿verdad?

Debe saber que la fuerza de corte v (vista en la imagen a continuación) se distribuye de manera diferente en función de si el muro es flexible (por ejemplo, madera) o rígido (por ejemplo: mampostería u hormigón). Si el muro es flexible, la fuerza de corte v (foto 2) sería igual a v = R / (b1 + b2) en la foto 1. Esto NO es cierto para el hormigón armado que es rígido. Para una explicación más completa y para ver cómo calcular la rigidez de los muros de corte RC, consulte la página 3 del artículo [1]. Ejemplos de cálculos en las páginas 11–15 para calcular la rigidez y la fuerza de corte v en cada segmento.

Ver enfoque segmentado en las fotos a continuación:

Puede ver que hay un momento de vuelco que se resuelve en fuerzas de tensión y compresión al final de los segmentos. Esta tensión y compresión cambiarán con la inversión de carga que se considera para viento y terremoto. Debe diseñar su refuerzo vertical para manejar estas cargas de tensión. Debido a que la carga se volteará, coloca el mismo refuerzo requerido para la tensión en ambos lados del segmento. Además, el refuerzo vertical a lo largo del ancho (de izquierda a derecha) del muro estará diseñado para tomar la fuerza de corte v.

Para considerar la transferencia de fuerza alrededor de las aberturas, considerará los segmentos a la izquierda y a la derecha de las aberturas (como se describió anteriormente) más los segmentos arriba y debajo de las aberturas. Eso es TODO el muro. Si analiza su muro de esta manera, deberá proporcionar un mecanismo de transferencia para transportar la carga a través de la abertura desde un extremo del muro hasta el siguiente. Esto requerirá refuerzo horizontal y vertical alrededor de las aberturas. Asegúrese de cumplir con las longitudes de desarrollo requeridas del refuerzo para que las fuerzas puedan transferirse completamente alrededor de las aberturas de la pared. También necesitará un puntal de arrastre / colector en la parte superior de la pared para tirar de las cargas del diafragma en todo el ancho de la parte superior de la pared.

Este es un tema demasiado complicado para explicar realmente con gran detalle los pasos exactos para hacer los cálculos. Pero la mayoría de los buenos textos sobre diafragma y diseño lateral incluirán algo como esto. O puede buscar términos clave en Google como ‘diseño de pared segmentada’ o ‘diseño de pared perforada’. Uno de estos artículos está aquí [2] y otro se proporcionó anteriormente en la nota 1.

Si está utilizando software para el diseño, debe leer el manual para averiguar qué enfoque están utilizando. Recuerde que el método de análisis utilizado afectará los detalles de sus dibujos de construcción.

El enfoque fácil es usar el método segmentado. Si funciona, le ahorrará tiempo tanto en diseño como en detalles. Si es un edificio nuevo, la mayoría de las veces puede hacerlo funcionar.

Notas al pie

[1] http://ef.engr.utk.edu/ce576-201…

[2] https://www.pdhlibrary.com/sites…

Puede crear un modelo FEM y verificar las tesis de von Mises si está seguro de que la región RC examinada es homogénea.

Esto generalmente presupone alguna encuesta de Ferroscan.