Envolvente de Diseño de Momento y Cortante para Muros de Cortante de Eurocode 8

Para garantizar que los muros de cortante dúctiles, con Hw/Lw ≥ 2, permanezcan elásticos por encima de la rótula de base considerando las incertidumbres en el comportamiento dinámico de la estructura, se amplifican los momentos flectores y fuerzas cortantes de diseño obtenidos del análisis.

ProtaStructure ahora calculará automáticamente el desplazamiento de tracción y aplicará envolventes de momento flector y fuerza cortante según el procedimiento descrito en Eurocode 8 – 5.4.2.4.

Puede revisar y cambiar los valores de la envolvente de diseño desde la ventana Diseño de Armadura de Columna > Envolvente de Diseño de Muro .

A partir del diagrama de momento flector obtenido del análisis, se puede establecer una envolvente lineal.

Este diagrama debe desplazarse hacia arriba una distancia a1, denominada desplazamiento de tracción en Eurocode 8 – 5.4.2.4 (5), coherente con la inclinación de la biela adoptada en la verificación del Estado Límite Último para cortante.

El Ángulo de Inclinación de Biela, θ, predeterminado para el cálculo del desplazamiento de tracción en ProtaStructure es 21.8°, lo que da como resultado cot(θ) = 2.5.

La longitud de desplazamiento de tracción se calcula con la fórmula a1 = Lw cot(θ).

El valor del ángulo de inclinación de biela varía de 21.8 a 45 grados. Para dejar margen a la interpretación individual, hemos introducido un nuevo ajuste, “Ángulo de Inclinación de Biela para el Desplazamiento de Tracción de la Envolvente de Diseño”. Se accede desde Ajustes > Columna y Muro de Cortante > Diseño.

El valor introducido aquí anulará el ángulo de inclinación de biela calculado. Si se deja en cero, la longitud de desplazamiento de tracción se calcula usando el valor predeterminado cot(θ) = 2.5.

Según Eurocode 8 – 5.4.2.4 (6), debe considerarse el posible incremento de las fuerzas cortantes tras la fluencia en la base de un muro sísmico primario. Este requisito puede satisfacerse si las fuerzas cortantes de diseño se incrementan en un 50% (para DCM) respecto a las fuerzas cortantes de análisis en la altura crítica del muro que se extiende Hw/3 desde la base del edificio o el nivel de sótano. Para estructuras DCH, el factor de amplificación de cortante se calcula mediante la Ec. 5.25 del Eurocode 8.

ProtaStructure proporciona un parámetro definido por el usuario para el factor de amplificación de cortante, que puede editarse para cada línea de muro. El valor predeterminado y mínimo es 1.5 y el valor máximo es el factor ‘q’ usado en el análisis en la dirección del muro. ProtaStructure amplificará las fuerzas cortantes de análisis por este factor dentro de la altura crítica. El diagrama de cortante se conecta linealmente al valor superior, que es Vmuro,base/2.

Las zonas extremas o elementos de confinamiento de los muros de cortante son esenciales para garantizar un comportamiento dúctil, especialmente en las regiones plásticas críticas de los muros de cortante.

Cada normativa sísmica tiene disposiciones diferentes para el cálculo y la reducción de las zonas extremas.

ACI y Eurocode siguen un enfoque basado en deformaciones para el cálculo de la longitud de la zona extrema, mientras que la normativa turca exige una relación mínima respecto a la longitud del muro.

Además, en algunas normativas, las zonas extremas pueden no ser necesarias fuera de la altura crítica, mientras que en otras se usa una longitud de zona extrema reducida.

ProtaStructure ha soportado desde hace tiempo las zonas extremas (elementos de confinamiento) de muros de cortante y muros de núcleo. En la nueva versión esto se ha mejorado. Ahora puede configurar fácilmente la altura crítica, el uso de la zona extrema y la longitud de la zona extrema en un editor por lotes.