Published

2010-01-01

Experimental evaluation of the strut-and-tie method applied to low-rise concrete walls

Evaluación experimental del método de puntales y tensores aplicado a muros de concreto de baja altura

Keywords:

concrete wall, strut-and-tie model, cellular concrete, shaking table test, shear strength degradation, loading rate (en)
muros de concreto, modelo de puntales y tensores, concreto celular, ensayos en mesa vibradora, degradación de resistencia a cortante, velocidad de aplicación de carga (es)

Authors

  • Julian Carrillo León Universidad Nacional Autónoma de México
  • Sergio M. Alcocer Universidad Nacional Autónoma de México

The strut-and-tie method (S-T) is a practical tool for the seismic design of reinforced concrete elements. Experimental and analytical research with low-rise concrete walls was carried out for assessing the S-T method proposed by the current ACI-318 building code. Four specimens designed to fail during shear and shaking table tests were included in the experimental programme. The variables studied consisted of the type of concrete (normal and cellular weight), the amount of steel web (0.125% and 0.25%) and the type of web reinforcement against shear (corrugated bars and welded wire mesh). Wall properties were typical of low-rise housing in Mexico. When the calculated shear strength was compared with the measured one it was found that the S-T method proposed by the ACI-318 building code suitably estimated the shear capacity of the models being studied. However, the walls shear failure mode, loading rate, the number of cycles and the cumulative energy dissipated would noticeably affect the degradation in strength of low-rise, reinforced concrete walls.

El método de puntales y tensores (P-T) es una herramienta práctica para el diseño sísmico de elementos de concreto reforzado. Con el propósito de evaluar el método de P-T propuesto en el reglamento vigente ACI-318 se llevó a cabo una investigación experimental y analítica con muros de concreto de baja altura. En el programa experimental se incluyeron cuatro especímenes diseñados para fallar por cortante, los cuales se ensayaron dinámicamente en mesa vibradora. Las variables estudiadas fueron el tipo de concreto (peso normal y celular), la cuantía de acero (0,125 y 0,25%) y el tipo de refuerzo a cortante en el alma de los muros (barras corrugadas y malla de alambre soldado). Las propiedades de los muros fueron típicas de viviendas mexicanas de baja altura. Cuando se comparó la resistencia calculada con la resistencia medida se encontró que el método de puntales y tensores del reglamento ACI-318 hace una estimación adecuada de la capacidad a cortante de los muros estudiados. Sin embargo, el modo de falla a cortante del muro, la velocidad de aplicación de carga, el número de ciclos y la energía disipada acumulada, pueden afectar significativamente la degradación de resistencia de muros de concreto reforzado de baja altura.

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