RESUMEN DEL DISEÑO - II

Figura 21-6 - Diagrama de interacción resistencia axial-resistencia al momento para tabiques

(f_c = 4000 psi; f_y = 60 ksi)

RESUMEN DEL DISEÑO - I

Para diseñar un tabique se sugiere utilizar un procedimiento de prueba y verificación: primero suponer un espesor h y una cuantía de armadura ρ. Luego, en base a estos valores supuestos, verificar el tabique para las condiciones correspondientes a las cargas aplicadas.

Incluir ayudas de diseño para una amplia gama de tabiques y condiciones de cargas está fuera del alcance de este Capítulo 21.

Nuestra intención es presentar ejemplos de diferentes opciones y ayudas de diseño. Mediante un esfuerzo razonable el diseñador podrá producir ayudas de diseño que se adapten al rango de condicione que habitualmente se le presentan en la práctica profesional. Por ejemplo, los diagramas de interacción de resistencias tales como los graficados en las Figuras 21-6(a) (ρ = 0,0015) y 21-6(b) (ρ = 0,0025) pueden ser de gran utilidad para evaluar la resistencia de un tabique. También se ilustran las partes inferiores de los diagramas de interacción de resistencias para tabiques de 6,5 in. de espesor. También es posible desarrollar gráficas de diseño como la ilustrada en la Figura 21-7 para tabiques específicos. La Figura 21-8 se puede usar para seleccionar la armadura de un tabique.

Este Capítulo 21 no se ocupa específicamente del tema de los tabiques pretensados. Pretensar los tabiques presenta ventajas desde el punto de vista del manipuleo (paneles prefabricados) y aumenta la resistencia al pandeo. Si desea profundizar sobre el diseño de tabiques pretensados, el diseñador debería consultar la Referencia 21.6.

REQUISITOS ESPECIALES PARA EL CORTE EN TABIQUES

En la mayoría de las construcciones de poca altura los esfuerzos de corte horizontales que actúan en el plano de los tabiques son pequeños y en general se pueden despreciar en el diseño. Sin embargo, estos esfuerzos en el plano se vuelven una consideración importante en las construcciones de gran altura. El diseño al corte se debe realizar de acuerdo con los requisitos especiales para tabiques indicados en el artículo 11.10 (14.2.3). El Ejemplo 21.4 ilustra el diseño de un tabique para corte en el plano, incluyendo el diseño a flexión.

DISEÑO ALTERNATIVO PARA TABIQUES ESBELTOS - V

Además de satisfacer los requisitos de resistencia de la Ecuación (14-3) también se deben satisfacer los requisitos del artículo 14.8.4. En particular, la máxima flecha Δs debida a las cargas de servicio, incluyendo los efectos P-Δ, no debe ser mayor que ℓc/150, donde Δs es igual a:

y Msa = momento aplicado máximo, no mayorado, debido a las cargas de servicio, sin incluir los efectos P-Δ
Ps = carga axial no mayorada en la sección de diseño (en la mitad de la altura), incluyendo los efectos del peso propio
Ie = momento de inercia efectivo evaluado usando el procedimiento del artículo 9.5.2.3, reemplazando M por Ma
Es importante observar que la Ecuación (14-10) no proporciona una solución cerrada para M, ya que Ie es función de M. Por lo tanto, para determinar Δs es necesario utilizar un procedimiento iterativo.
El Ejemplo 21.3 ilustra la aplicación del método de diseño alternativo al caso de un tabique prefabricado no pretensado.

DISEÑO ALTERNATIVO PARA TABIQUES ESBELTOS - IV

DISEÑO ALTERNATIVO PARA TABIQUES ESBELTOS - III

De acuerdo con el artículo 14.8.3, la resistencia de diseño φMn para la combinación de flexión y carga axial en la sección ubicada en la mitad de la altura del tabique debe ser mayor o igual que el momento mayorado total Mu que actúa en esta sección. El momento mayorado Mu incluye los efectos P-Δ y se define de la siguiente manera:

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DISEÑO ALTERNATIVO PARA TABIQUES ESBELTOS - II

4. La armadura debe proporcionar una resistencia de diseño φMn mayor o igual que Mcr, siendo Mcr el momento que provoca la fisuración por flexión debido a las cargas horizontales y verticales aplicadas. Observar que Mcr se debe calcular usando el módulo de rotura fr dado por la Ecuación (9-10) (14.8.2.4).

5. Las cargas gravitatorias concentradas aplicadas al tabique por encima de la sección de diseño a flexión se deben distribuir en un ancho igual al menor valor entre (a) el ancho de aplicación más un ancho a cada lado que se incrementa con una pendiente de 2:1 (vertical:horizontal) hacia abajo hasta llegar a la sección de diseño, o (b) la separación entre las cargas concentradas. Además, el ancho de distribución no se debe prolongar más allá de los bordes del tabique (14.8.2.5) (ver Figura 21-4).

6. La tensión vertical Pu/Ag en la sección correspondiente a la mitad de la altura del tabique no debe ser mayor que 0,06 f'c (14.8.2.6).

Si una o más de estas condiciones no se satisfacen, el tabique se debe diseñar de acuerdo con los requisitos del artículo 14.4.

Figura 21-4 – Ancho de distribución de las cargas gravitatorias concentradas (14.8.2.5)