Peak Shear Strength of Squat Reinforced Concrete Walls with Boundary Barbells or Flanges

Gulec, C. Kerem; Whittaker, Andrew S.; Stojadinović, Božidar

doi:10.14359/56501

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“…Calculation guidelines for rectangular walls are widely available in the design codes [8-10], however, provisions for flanged walls are limited [11,12]. A review of the literature reveals a significant disparity in the available shear capacity equations of the flanged squat walls [1,[13][14][15]. This discrepancy is attributed to the interaction of flanged and the web segment of these walls.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Gene Expression Programming for Estimating Shear Strength of RC Squat Wall

et al. 2022

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The flanged, barbell, and rectangular squat reinforced concrete (RC) walls are broadly used in low-rise commercial and highway under and overpasses. The shear strength of squat walls is the major design consideration because of their smaller aspect ratio. Most of the current design codes or available published literature provide separate sets of shear capacity equations for flanged, barbell, and rectangular walls. Also, a substantial scatter exists in the predicted shear capacity due to a large discrepancy in the test data. Thus, this study aims to develop a single gene expression programming (GEP) expression that can be used for predicting the shear strength of these three cross-sectional shapes based on a dataset of 646 experiments. A total of thirteen influencing parameters are identified to contrive this efficient empirical compared to several shear capacity equations. Owing to the larger database, the proposed model shows better performance based on the database analysis results and compared with 9 available empirical models.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Gene Expression Programming for Estimating Shear Strength of RC Squat Wall

et al. 2022

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“…(7) in Chapter 21 of ACI 318-11 [7] has remained mostly unchanged since 1983 [8]; this equation does not include the influence of axial load on the shear strength. The approach in the Section 11.9 of ACI 318-11 [7] reflects the influence of axial loading on shear strength, but still greatly underestimates the true shear strength of the RC walls [9,10]. Apart from ACI-318 [7], other building codes, such as ASCE 43-05 [11], consider the effect of axial load on the shear strength of RC walls but still underpredict the shear strength for many of the test specimens [9].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Moreover, several researchers, such as Gulec et al [9] and Bentz et al [10], have established that the code-based empirical equations significantly underestimate the true shear strength of the shear-dominated RC wall, particularly under the effect of an axial load. This underestimation of the shear strength forces structural engineers to use high amounts of shear reinforcement, and in some cases, it even requires an increase in the size of the RC wall to achieve the desired level of shear strength.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Experimental and Numerical Seismic Evaluation of RC Walls Under Axial Compression

Mehmood

Maqsoom

Nawaz

et al. 2020

Period. Polytech. Civil Eng.

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Recent studies show that code-based equations usually do not provide an accurate estimate for the shear strength of short reinforced concrete (RC) walls due to the negligence of many important factors including the beneficial effect of axial compression. In the current study, quasi-static reversed cyclic testing is conducted for two RC wall specimens, one under axial load and one without axial load to assess the effect of the axial compression on the shear strength of RC walls in high-rise buildings. The results of the experimental study show that the axial compression load significantly improves the shear strength of RC walls. Results are also compared with the performance-based seismic evaluation code practices. Based on the experimental findings, recommendations are made for improvements in the existing codes. The experimental results are further compared with different numerical models to explore the suitable computer modeling options for non-linear response prediction of RC walls.

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“…Gulec et al [Gulec et al, 2009] estudiaron la fiabilidad de cinco expresiones propuestas en diferentes códigos [ACI-318.05, 2005 y ASCE/SEI 43-05, 2006] y por algunos autores [Barda et al, 1977y Wood, 1990] para el cálculo del cortante de muros bajos con alas o muros con distintas formas en su sección transversal. El estudio se basa en la comparación del cortante que se obtiene de las expresiones propuestas en las referencias anteriores con los resultados del cortante experimental obtenido en 247 muros bajos con elementos de borde.…”

Section: Ensayos En Muros Bajos ("Squat Walls")unclassified

Comportamiento sísmico de edificios con muros delgados de hormigón: aplicación a zonas de alta sismicidad de Perú

Fernandez¹

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En este trabajo se presenta un estudio numérico de la vulnerabilidad sísmica de edificios de muros delgados construidos en Perú. Estos edificios se vienen construyendo desde hace unas décadas, especialmente para viviendas de bajo coste (por economía y rapidez de construcción). Este estudio se centra en los casos más comunes, los cuales no suelen exceder las cinco plantas; las luces son reducidas, habitualmente hasta 5 m, y no suelen haber sótanos; los muros tienen 10 cm de espesor y su armadura consiste en una única capa de malla electrosoldada, con algunas barras adicionales de 12 mm de diámetro en los extremos. Las losas tienen, en general, 12 cm de canto; la cimentación suele consistir en una losa de 20 a 25 cm de espesor apoyada sobre terreno mejorado. No existen pilares, siendo los muros los únicos elementos sustentantes; en las fachadas éstos se suelen conectar a la altura de cada planta mediante vigas de acoplamiento de unos 50 cm de altura, sin características sismorresistentes adecuadas. Las densidades de muros en cada dirección oscilan entre 2% y 5%, con algunas excepciones; los muros en direcciones perpendiculares suelen estar conectados entre sí. La resistencia característica del hormigón es 17,5 MPa y la calidad global de la construcción es, en general, aceptable. Estos edificios han sido proyectados de acuerdo con la normativa peruana, cuyos requerimientos, a pesar de contener prescripciones específicas para estos edificios, podrían resultar insuficientes para garantizar un nivel adecuado de seguridad frente a las acciones sísmicas esperadas. Por otra parte, otras circunstancias hacen que la vulnerabilidad de estos edificios parezca ser excesivamente elevada: (i) la ductilidad de los muros es limitada, (ii) los resultados experimentales disponibles son insuficientes y (iii) no existe experiencia acerca del comportamiento de estas construcciones para movimientos sísmicos de elevada severidad. Dada la preocupación que ha surgido en torno a este tipo de edificios, en Perú se han efectuado algunos ensayos, tanto sobre muros aislados como sobre conjuntos de muros y losas unidos; los resultados de estos ensayos se utilizan en este trabajo. Para llevar a cabo la investigación, se han seleccionado siete edificios representativos ubicados en su mayoría en la ciudad de Lima, que corresponde a la zona de mayor peligrosidad sísmica. Los períodos naturales han sido identificados a partir de trabajo de campo, determinándose también la resistencia del hormigón mediante pruebas esclerométricas. El estudio numérico de la vulnerabilidad de estas construcciones consiste en efectuar análisis estáticos no lineales ("push-over") y análisis dinámicos también no lineales, comparándose las conclusiones derivadas de ambos. Dada la elevada rigidez horizontal de los edificios, se ha tenido en cuenta la interacción entre el suelo y la estructura. El comportamiento estructural de los edificios se describe mediante modelos de fibras, éstos se implementan en el programa PERFORM-3D. Los estados límites de daño han sido definidos a partir de los resultados experimentales disponibles en Perú. Los acelerogramas considerados en los análisis dinámicos se pueden agrupar en tres categorías: (i) registros y acelerogramas sintéticos escalados al espectro de proyecto, (ii) registros impulsivos y (iii) dos movimientos sísmicos chilenos fuertes. Los resultados obtenidos indican que un alto porcentaje de los edificios existentes podrían experimentar graves daños ante los terremotos de proyecto, principalmente en las vigas de acoplamiento de las plantas superiores y en las partes bajas de los muros ubicados en la dirección débil. El ajuste entre las conclusiones de los análisis "push-over" y dinámicos es satisfactorio, resultando aquellos ligeramente más conservadores. A partir de los resultados de la investigación se concluye que un refuerzo ligero de las vigas de acoplamiento podría conducir a una notable mejora del comportamiento sismorresistente. Se proponen criterios preliminares de proyecto, como la recomendación de incluir una densidad mínima de muros en cada dirección. A partir del conocimiento proporcionado por este estudio sobre el comportamiento sismorresistente de este tipo de edificios, se identifican y analizan las necesidades futuras de investigación. Ésta se orienta a formular criterios finales de proyecto para estas construcciones.

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Peak Shear Strength of Squat Reinforced Concrete Walls with Boundary Barbells or Flanges

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Gene Expression Programming for Estimating Shear Strength of RC Squat Wall

Gene Expression Programming for Estimating Shear Strength of RC Squat Wall

Experimental and Numerical Seismic Evaluation of RC Walls Under Axial Compression

Comportamiento sísmico de edificios con muros delgados de hormigón: aplicación a zonas de alta sismicidad de Perú

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