Cálculo de muro de Termoarcilla armado

karpy

Novel
Buenas a todos.

Mi problema es el siguiente: he estado mirando el CTE para cálculo de fábricas y no he encontrado forma de calcular un muro con armadura.

En mi caso tengo una estructura de acero de pilares y vigas y esta irá recubierta por un muro de Termoarcilla de 14 cm, este muro solo soportará una carga de viento de 1,93 kN y el hueco entre puntos de apoyo donde la fábrica irá empotrada es de 4,3x8 m. He mirado con el CTE y sin armar no resiste ni por asomo.

Necesito calcular el muro con armadura, pero ¿cómo?

He intentado con el CMT de Termoarcilla, creando un muro de 8x4,4 empotrado en todas sus caras y nada, he reducido el tamaño de este muro a 2x2 y tampoco me resiste el cálculo. No sé qué podría estar haciendo mal, ya que ni reduciendo la carga me resiste.

Con el CYPE al hacer un muro de fábrica cerámica de esas dimensiones entre unos pilares de acero y arriostrándolos bien para simular un empotramiento me resistiría sobradamente, pero no sé si contempla armadura ni cómo.

Vamos, los resultados son tan dispares (seguramente por mi torpeza) que no puedo fiarme de ninguno de ellos.

¿Alguien podría orientarme en este asunto?

Gracias :)
 
Con CYPECAD puedes introducir muros de bloque de hormigón (de Termoarcilla no es posible), y en sus opciones definir si quieres armarlo con armadura horizontal y/o vertical. Pero no puedes meter viento local sobre la pared vertical. Lo que puedes hacer es meterle empuje horizontal de tierras, que dando los parámetros adecuados puede que consigas un empuje similar sobre el propio muro.
Mira los listados de comprobación y sabrás por qué no te cumple.
Pero yo empezaría con 20 cm de espesor, eso de 14 para esas dimensiones, no te entra por esbeltez de ninguna manera.
 

pnc

Titanio
Resucito el tema porque no me queda nada claro en qué se diferencia el comportamiento del muro de fábrica del comportamiento del muro de bloque en el modelo que hacemos en CYPECAD. Y no encuentro nada que me lo aclare en la memoria de cálculo.
Si meto muro de fábrica en CYPECAD, cumple, más o menos, con las comprobaciones que haría que se pongan rojos: que no aparezcan tracciones demasiado grandes.
Pero si meto muro de bloque empieza a necesitar armado, mucho armado.
Si pretendo que CYPECAD me sirva para modelar un muro de Termoarcilla y lo meto como muro de fábrica llegaré a la conclusión de que no necesitaré armado en tendeles. Pero si lo meto como muro de bloque, llegaré a la conclusión de que sí lo necesito.
 
La diferencia en el modelo dependerá de las características mecánicas de lo que definas como muro de fábrica, que son propiedades que tú defines, y en el caso de muro de bloque, lo que defina el programa de acuerdo a la norma, y esos son los resultados de esfuerzos. En el caso de bloques, además tienes norma de dimensionamiento y comprobación, mientras que en fábrica genéricas tienes tensiones, y eso ya lo tienes tú que comprobar con la norma y material dispuesto. Y si compararas materiales, pues dependerá de sus características y el tratamiento normativo que tenga cada uno. No sabría decirte más de modo general.
 

Luiggy

Diamante
A nivel normativo hay pocas diferencias entre fábricas cerámicas (ladrillo o Termoarcilla), de bloques de hormigón ordinario o de bloques de hormigón celular. Todas pueden tener armadura de tendeles y casi todas pueden tener armaduras verticales (salvo Termoarcilla). En México, por ejemplo, es habitual la utilización de piezas de ladrillo con agujeros especiales para el armado vertical (cosa que en España no he visto).
 
Bueno, convenio hay, pero como las leyes y sus reglamentos, necesitan de un tiempo para desarrollarse.
 

pnc

Titanio
Retomo este tema con algo que se le parece. Para no abrir muchos temas demasiado parecidos.

Cuando me piden estructuras con muro de bloque, a veces las piden, son pequeñitas, viviendas unifamiliares de una o dos plantas, con cubiertas inclinadas...
Ya lo de las cubiertas inclinadas no se lleva bien con los muros de carga en CYPECAD.

Normalmente, el modelo que se puede hacer en CYPECAD sin mucho problema es sustituir los muros por muretas para dimensionar los forjados.
Y los muros se comprueban aparte. Cuando hay muros cruzados en las dos direcciones, todo suele cumplir holgadamente.
Pero hay que comprobarlo fuera de CYPECAD, o hacer un modelo con cubiertas planas y evaluar que modelo y realidad no difieran demasiado.

Pero en ocasiones hay sismo.
Poco, el típico valor menor de 0,08·g que nos permitiría omitir la aplicación de la norma si tuviéramos pórticos bien arriostrados entre sí. Pero no los tenemos, así que hay que aplicar la norma.
O bien los muros en una dirección son muy cortos o no existen. De forma que deberíamos valorar si se cae en efecto dominó, o si es suficientemente estable.
Y cuando así ocurre, el trabajo desde CYPECAD para ver qué refuerzos necesita y dónde es muy poco productivo.

En resumen, creo que no encuentro una forma de resolver estas estructuras tan sencillas y seguro que alguno de los presentes o ausentes me puede dar un consejo... ¿Cómo las resolvéis vosotros?
 
Yo creo que las cubiertas inclinadas pesadas, es decir, con forjados inclinados unidireccionales o bidireccionales de hormigón, no se llevan bien en general con los muros de fábrica portantes resistentes, y si hay sismo, pues la cosa se pone peor aunque las acciones horizontales no sean elevadas, pero las pendientes de las cubiertas sí que pueden originar empujes horizontales importantes en función de su inclinación. No sé si en tu caso puedes hacer que el forjado de cubierta sea horizontal y la cubierta inclinada se forme con tabiquillos que reposen en ese forjado. Si no es posible, ni puedes poner pilares y vigas para formar un esqueleto resistente, tendrás problemas en el dimensionamiento de los muros de fábrica, ya sean de hormigón o de Termoarcilla con las acciones horizontales, o dispones de albañilería armada para esos casos. Esa es mi opinión, y que conste que me baso en lo que hacen en México en viviendas sociales, que seguro que tienen más sismo que el que mencionas, pero que refuerzan con armaduras verticales y horizontales la albañilería (por eso he dicho lo de armada) y rellenan los alvéolos reforzados, y que es una solución, no me cabe la menor duda, porque más del 50% de la construcción de viviendas en México se construyen con esta tipología de muros.
 
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En Francia la vivienda unifamiliar es muy común con muros de bloque de hormigón y forjados de viguetas, pero la cubierta suele ser ligera con cerchas y vigas de madera, que puede ser otra solución, junto con pilares embebidos en el apoyo de las cerchas.
 
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pnc

Titanio
Gracias @castelar por todas tus aportaciones. De verdad que es una buena idea trabajar con CYPE. Y es sobre todo por el mucho soporte que dais aquí y en soporte (y)
Pero os tengo que meter un poco de caña, porque lo de los muros es un desastre :rolleyes:

pero las pendientes de las cubiertas sí que pueden originar empujes horizontales importantes en función de su inclinación
Ese es otro tema.
El modo de cálculo con diafragma rígido de CYPECAD hace que los empujes no aparezcan en el modelo.
Así que el problema para quien calcula no es que los empujes sean demasiado grandes si no que los empujes no son contemplados en el modelo.
No se sabe si serán demasiado grandes o insignificantes. O se estudia a parte, o se cruzan los dedos.

En este caso, las cubiertas son visibles desde abajo, deben ser a dos aguas. La pendiente es un 25% y espero que la viga de cumbrera será suficientemente rígida para no permitir que los faldones se abran.
No obstante, es un sinsentido tener que hablar en términos estimativos (creo, espero, supongo) después de haber corrido un análisis matricial con tantísimas ecuaciones y tantísimas incógnitas.
 
En efecto, el diafragma rígido, por su propia definición no lo permite, si tienes dos aguas, es como dos superficies unidas rígidamente en su unión, la cumbrera. Es un tema pendiente, como sabes.
La solución es utilizar las vigas inclinadas, que sí tienes 6 grados de libertad, con la incomodidad que supone aplicar las cargas del forjado sobre las vigas, pero es lo que hay. La viga de cumbrera la puedes definir en el último grupo como viga normal desconectada del diafragma rígido.
Bueno, te cuento todo esto aunque sé que ya lo sabes, pero por los que nos puedan estar escuchando.
 
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pnc

Titanio
Otra cosa que hace que el trabajo sea poco productivo es lo del mallado automático.

Antes de darle a calcular, el mallado no existe. Por lo que no se puede ver.
Si todo funciona correctamente, calcula y se pueden ver los mallados. Podemos comprobar que en algunos puntos se malla muy denso y en otros no tanto.

Pero si no funciona, si se atasca mallando, no podemos saber por qué, ni dónde ha fallado. No podemos ver en qué zonas la discretización se aprieta, lo que nos podría dar una idea de las zonas conflictivas. Así que nos guiamos por una extraña intuición y corregimos por prueba y error, intentando evitar tramos cortos de lo que sea. Técnicamente lo que se denomina palos de ciego.
 
¿Pendiente quiere decir que está en la lista de cosas a resolver?
Piensa que si liberas el diafragma rígido, en elementos lineales como vigas y pilares está resuelto, pero en forjados unidireccionales tendrías que cambiar el modelo y dimensionar con los axiles en dos direcciones en su plano y sus momentos y cortantes, lo que supone un cambio importante. Y lo mismo en losas mixtas, macizas, reticulares... y para todas las normas, vamos, que es bastante faena.
 

pnc

Titanio
Eso suena a que no está en la lista de cosas a resolver :unsure:

Creo que en Tricalc, cuando hablan de diafragma rígido lo hacen en términos de paño, no de grupo. Es opcional, un paño puede tenerlo o no tenerlo. Cuando hablamos de una cubierta a dos aguas, si lo he entendido bien, en Tricalc no puede resolverse con diafragma rígido.
Porque el diafragma es el paño (no toda la cubierta) y la viga de cumbrera, que pertenecería a dos paños no podría flectar en absoluto: El descenso vertical supone deformaciones contenidas en los dos planos inclinados que, si son diafragma rígido, no lo permitirán.

No sé cual será la solución, pero quizá podríamos intentar un cálculo doble: con diafragma rígido que vale para lo que vale.
Y sin diafragma rígido, para evaluar los empujes en pilares o muros y las flexiones esviadas de las vigas que contiene. Pero con un método sencillo para convertir forjados en barras que representan la rigidez de las viguetas, aunque no las dimensione.

El apaño de borrar los paños, sustituirlos por sus cargas, convertir las vigas en exentas, es un entretenimiento que lo hace inviable.
Además, no es cierto que el forjado sea de rigidez infinita. Pero tampoco es cierto que su rigidez sea nula. Este modelo tampoco sería del todo válido.
 

Luiggy

Diamante
Creo que en Tricalc, cuando hablan de diafragma rígido lo hacen en términos de paño, no de grupo. Es opcional, un paño puede tenerlo o no tenerlo. Cuando hablamos de una cubierta a dos aguas, si lo he entendido bien, en Tricalc no puede resolverse con diafragma rígido.
Porque el diafragma es el paño (no toda la cubierta) y la viga de cumbrera, que pertenecería a dos paños no podría flectar en absoluto: El descenso vertical supone deformaciones contenidas en los dos planos inclinados que, si son diafragma rígido, no lo permitirán
Correcto. En Tricalc sólo pueden ser diafragmas rígidos los forjados horizontales o incluso recintos horizontales sin forjado.
Además tienes la posibilidad de definir barras "ficticias" formando cruces de San Andrés para simular la rigidez de cualquier plano (horizontal, vertical o inclinado).
 

pnc

Titanio
El concepto de diafragma rígido es que dos puntos del mismo no se acercan ni se alejan. Por tanto, los ángulos tampoco se descuadran.
Pero los forjados unidireccionales no son isótropos.
¿Podría ser solución un forjado con viguetas infinitamente rígidas a axil pero despreciando la rigidez perpendicular a vigueta?
Es decir, dos puntos encima de la misma vigueta no podrían acercarse ni alejarse. Pero dos puntos en viguetas diferentes, sí. De forma que el rectángulo que forma el aligeramiento entre viguetas podría acabar siendo un paralelogramo. Podría servir para muchos casos. Las cubiertas a dos aguas entre ellos...
 

Luiggy

Diamante
La indeformabilidad en su plano de los unidireccionales se confía a la losa superior (la mal llamada capa de compresión), que sí es más o menos isótropa...
 
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