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EFECTO DE LA ADHERENCIA INICIAL EN EL COMPORTAMIENTODE LA MAMPOSTERA ENCADENADA Y PRTICOS RELLENOS

Gonzalo S. Torrisia, Francisco J. Crisafullia

aFacultad de Ingenieria, Universidad Nacional de Cuyo. Centro Universitario, Mendoza, Argentina,

[email protected],[email protected]

Keywords:Modelo no lineal, muros de mampostera, interfaces, adherencia.

Abstract. Se presenta una comparacin en la respuesta de muros de mampostera encadenada yprticos rellenos con mampostera sometidos a acciones laterales. Una de las diferencias msimportantes entre estos dos sistemas es la presencia de una adherencia inicial entre el panel demampostera y los elementos de hormign armado que lo rodean, lo que modifica la respuesta de estasestructuras, especialmente en el comportamiento inicial. Esta adherencia puede verse modificada porel proceso constructivo, teniendo valores ms elevados en los muros encadenados que en los prticosrellenos. En este trabajo se analiza la variacin de la rigidez inicial, carga mxima, carga residual,momentos flectores y esfuerzos de corte en las columnas, comportamiento luego de la carga mxima yforma de rotura de los muros. Los resultados se obtuvieron a partir de modelos de elementos finitosque consideran el comportamiento no lineal de los materiales y de las interfaces entre los miembrosde hormign armado y el panel de mampostera. Como conclusin se compara el comportamiento dedistintos muros con diferentes valores de adherencia inicial, variando desde valores superiores a laresistencia a traccin de los mampuestos hasta un caso extremo donde se genera una separacininicial (gap) entre el panel y los elementos de hormign armado. Se destaca adems, queindependientemente del valor de adherencia adoptado se genera una separacin entre el panel y loselementos que lo rodean, pudindose romper la zona de contacto o la mampostera cercana a estoselementos, formndose en todos los casos un mecanismo de biela diagonal.

Mecnica Computacional Vol XXXII, pgs. 927-944 (artculo completo)Carlos G. Garca Garino, Anbal E. Mirasso, Mario A. Storti, Miguel E. Tornello (Eds.)

Mendoza, Argentina, 19-22 Noviembre 2013

Copyright 2013 Asociacin Argentina de Mecnica Computacional http://www.amcaonline.org.ar

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1 INTRODUCCION

Los muros de mampostera encadenada son utilizados en diversas regiones del mundocomo sistema estructural resistentes a acciones ssmicas. Estas estructuras se construyen

asentando en primer lugar los mampuestos para formar el panel de mampostera yposteriormente, se hormigonan las columnas laterales, donde previamente se haban colocadolas armaduras, y la viga de techo. Este proceso constructivo asegura que los encadenados dehormign armado estn en contacto total con el panel de mampostera (sin separaciones ofisuras), por lo cual se genera adherencia en la interface entre ambos materiales. Lamampostera encadenada, o mampostera confinada (como se denomina en otros pases) seusa para construcciones de baja y mediana altura, particularmente en Latinoamrica. En laltima dcada, distintas organizaciones internacionales han promovido su aplicacin en otraszonas ssmicas de Asia y frica (proyecto internacional Confined Masonry Network,http://www.confinedmasonry.org).

Los prticos de hormign armado con rellenos de mampostera se han usado en diversospases desde principios del siglo XX. En este caso la secuencia constructiva es diferente, dadoque en primero se construye el prtico de hormign armado y una vez que ha fraguado elhormign y se ha desenconfrado, se rellenan los vanos con paneles de mampostera. Si biense trata de realizar las juntas de mortero entre el prtico y el panel de la mejor forma posible,las interfaces prtico-panel difcilmente pueden alcanzar las condiciones de contacto yadherencia que se obtienen en la mampostera encadenada. Las razones principales de estadiferencia es el efecto resultante de la contraccin de frage del mortero de las juntas,defectos involuntarios de mano de obra y dificultad para llenar las juntas, particularmente la

junta horizontal entre la viga y la parte superior del panel. Como consecuencia de ello, lasinterfaces usualmente presentan contacto inadecuado entre ambos materiales (presencia de

separaciones) y falta de adherencia. En la actualidad, este tipo de estructura no tiene muchaaplicacin en construcciones nuevas, pero existen una elevada cantidad de construccionesexistentes que deben evaluarse y eventualmente rehabilitarse ssmicamente, lo cual representaun desafo complejo para la ingeniera sismorresistente.

Los prticos con rellenos de mampostera usualmente se han diseado y analizadodespreciando la influencia del panel (se los consideraba elementos no estructurales) y sesupona que el prtico resiste toda la accin ssmica. En principio, podra pensarse que estecriterio de diseo es conservativo pero seguro. Sin embargo, resultados de simulacincomputacionales y la experiencia recogida en terremotos reales indica claramente que seproduce una interaccin importante entre el prtico y el panel de mampostera. Los paneles

son muy rgidos, tienen resistencia elevada y exhiben comportamiento frgil, por lo cual supresencia modifica la respuesta estructural en forma significativa. Este efecto puede mejorar elcomportamiento estructural en ciertos casos, pero tambin puede tener consecuenciasnegativas e incluso atentar contra la seguridad de la estructura, por ejemplo debido airregularidades en planta y/o elevacin que resultan en la formacin de mecanismos de pisoblando o columna corta, efectos torsionales, etc. Las razones principales para la noconsideracin de los rellenos de mampostera pueden atribuirse al conocimiento inadecuadodel comportamiento estructural de este tipo de construccin compuesta (hormign armado-mampostera) y a la ausencia de procedimientos de diseo para su consideracin. Adems, lamayora de los programas de anlisis estructural usados por los ingenieros en su actividadprofesional no incluyen elementos especficos para la modelacin de los paneles de

mampostera.Ambos sistemas estructurales, mampostera encadenada y prticos con rellenos, han sido

G.S. TORRISI, F.J. CRISAFULLI928


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objeto de numerosas investigaciones en diversos pases (Crisafulli, 1997; Stavidris, 2010;Torrisi, 2012). Sin embargo, de acuerdo al mejor conocimiento de los autores, se hanconsiderado como dos tipos estructurales totalmente diferentes. La revisin de la literatura

tcnica muestra que hay evidencia experimental y observaciones de estructuras afectadas porterremotos que indican que el comportamiento estructural bajo acciones ssmicas en al planode la estructura es similar para ambos sistemas (Torrisi et al. 2012presentan una descripcin ycomparacin del comportamiento estructural de ambos sistemas). Consecuentemente, puedenutilizarse los mismos procedimientos y modelos de anlisis tanto para muros de mamposteraencadenada como prticos con paneles de relleno, si se ajustan adecuadamente los parmetrosprincipales del modelo. Es importante aclarar que la respuesta estructural bajo accionesssmicas perpendiculares al plano del muro puede presentar diferencias importantes (esteaspecto no se considera en el presente trabajo).

Los objetivos principales de este trabajo son: (i) analizar la respuesta estructural de ambossistemas simulando el efecto de la accin ssmica aplicada en el plano del muro, (ii) compararla respuesta estructural cuando se varan las condiciones en la interface prtico-panel y (iii) ydemostrar que el comportamiento estructural de la mampostera encadenada y los prticosrellenos con paneles pueden analizarse con modelos similares, calibrados adecuadamente.Para ello, se realizan una serie de anlisis estticos no lineales con modelos de elementosfinitos, considerando un muro de mampostera rodeado por un prtico de hormign armado, yse varan en forma paramtrica las condiciones en la interface prtico-panel. Las simulacionescomputacionales permiten comparar, para los distintos casos considerados, parmetros deinters tales como la respuesta estructural del sistema, las tensiones inducidas en lamampostera y las solicitaciones en el prtico de hormign armado.

2

DESCRIPCIN DE LOS MODELOS ANALIZADOSEl estudio se basa en el anlisis de un panel de mampostera de 3.25 m de largo y 2.5 m de

alto, con un espesor de 170 mm de espesor (dimensiones que representan un caso usual en laprctica). El prtico que rodea el muro tiene una viga de 200 x 300 mm, ubicada encima delmismo, y dos columnas de dimensiones variables segn los distintos casos que se describen enesta seccin.

En primer lugar se estudia el efecto de las condiciones iniciales en la interface prtico-panel, para lo cual se asigna a dicha interface un valor de adherencia que vara entre 0 y 2 ft,siendo ft= 0.15 MPa la resistencia a traccin de la mampostera. El valor nulo de adherenciarepresenta la situacin de un prtico con paneles de relleno, mientras que los otros casos

simulan las condiciones usuales de muros de mampostera encadenada. Adems, se consideraun caso en el cual se asume que existe una separacin inicial (gap) entre el prtico y el panelde 1.0 mm, situacin que representa el caso de un prtico con paneles de rellenos en el cuallas juntas no fueron construidas adecuadamente. La Tabla 1resume los seis casos analizados,M1 a M6, y los valores considerados en cada uno de ellos. Estos modelos tienen por objetoevaluar la influencia de las condiciones de la interface prtico-panel en la respuestaestructural.

En segundo lugar, se analizaron tres muros, MA, MB y MC, con idnticos valores deadherencia inicial pero variando las dimensiones y armaduras de las columnas. El objetivo deestos anlisis es valuar el efecto de la variacin de la rigidez relativa del prtico y el panel enla respuesta estructural, considerando que dicha variacin podra modificar el tipo de

comportamiento y por ende los criterios de modelacin. Las caractersticas de estos casos seresumen en la Tabla 2.

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Para completar el estudio, se analizaron cuatro muros con las mismas dimensiones, peroconsiderando que dos de ellos presentan interfaces columna-panel dentadas (toothing), Meliy Brezev (2011), como se indica en la Figura 1(por razones constructivas solo puede aplicarse

en el caso de muros de mampostera encadenada). El objeto de este tipo de conexin dentadaes, supuestamente mejorar las condiciones en la interface, de modo de lograr una mejorintegracin del prtico con el panel y evitar la separacin en las interfaces prtico-panel. Estaes una prctica usual en algunos pases, tales como Per y Mxico, si bien no se aplican enArgentina. En opinin de los autores, este tipo de conexin no presenta ventajas significativasy complica la construccin, con el riesgo adicional de que se formen huecos debajo de losmampuestos que se introducen en la columna (debido a que no se puede compactaradecuadamente el hormign). De modo que el objetivo de analizar estos muros es comprobarsi las conexiones dentadas mejoran o no la respuesta estructural de los muros de mamposteraencadenada. La Tabla 3 resumen las caractersticas de los muros MT1 a MT4.

Adherenciapanel-prtico

Adherenciavigas-prtico

Dimensiones yarmaduras de

columnas

Separacininicial (gap)

M1 0 0 200x200-410 NoM2 ft/2 ft/2 200x200-410 NoM3 ft ft 200x200-410 NoM4 2ft 2ft 200x200-410 NoM5 ft/2 0 200x200-410 NoM6 0 0 200x200-410 Si

Tabla 1: Dimensiones y adherencias consideradas en los casos 1 a 6.



Dimensiones yarmaduras de

columnasMA ft/2 ft/2 170x300-410MB ft/2 ft/2 170x200-612MC ft/2 ft/2 170x500-412+48

Tabla 2: Dimensiones y adherencias consideradas en los casos A a C.

Figura 1: Interface dentada entre la columna y el muro de mampostera.

ColumnaHo Ao

Conexindentada

Muro demampostera



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Dimensiones yarmaduras decolumnas

Conexin dentada

MT1 ft/2 ft/2 170x200 SiMT2 ft/2 ft/2 170x200 NoMT3 2ft 2ft 170x200 SiMT4 2ft 2ft 170x200 No

Tabla 3: Dimensiones y adherencias consideradas en los casos T1 a T4.

En los muros M1 a M6 (Tabla 1), MA, MB y MC (Tabla 2)el panel de mampostera se

modela con elementos tipo placa de tensin plana (CPS4) de 170 mm de espesor. A estasplacas se les asign un comportamiento no lineal definido mediante el modelo de ConcreteDamaged Plasticity con una curva de endurecimiento de Sargin (Crisafulli, 1997) y tensinmxima de compresin de 1.2 MPa y 0.15 MPa como lmite de traccin. Las columnas y vigasse representan mediante barras con comportamiento no lineal en direccin axial y en flexin(Beam General Section). Finalmente, las interfaces se modelan mediante la definicin desuperficies, asignndoles un valor de adherencia a superar para que se produzca la separacinentre ellas y un coeficiente de friccin de 0.6 para el comportamiento tangencial una vezproducida la separacin. Adems, se le asigna un valor mximo de tensin de corte 0.3 MPa,para que se produzca el deslizamiento luego de superado este valor. La Figura 2(a) muestra unejemplo del modelo de estos muros. Este tipo de modelacin es ampliamente aceptada en la

literatura (Crisafulli, 1997; Combescure, 2006; Torrisi, 2012),Es necesario aclarar que los modelos no lineales utilizados para representar el

comportamiento de los elementos de hormign armados solo tiene en cuenta elcomportamiento inelstico bajo esfuerzos de flexin y fuerzas axiales, considerando elesfuerzo de corte en rango elstico. Debido a esta limitacin del modelo, no se hanespecificado las armaduras de corte de vigas y columnas ya que estos elementos van a teneruna respuesta elstica ante dicho esfuerzo.



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(a) (b)

(c)

Figura 2: Modelos considerados para el anlisis: (a) modelo de barras y placas, muros M1 a M6, MA, MB y MC,(b) modelo de placas, muros MT2 y MT4, y (c) modelo de placas con interfaces dentada, muros MT1 y MT3.

Los muros MT1, MT2, MT3 y MT4 (Tabla 3) fueron modelados con elementostridimensionales de 8 nodos tanto para el panel como para las columnas y viga de hormignarmado, a los efectos de poder modelar adecuadamente el borde dentado de hormign. Elpanel fue definido con el modelo de Concrete Damaged Plasticity, al igual que los anteriores,

y para los encadenados se asign un modelo de Drucker Prager para considerar la plasticidad.La Figura 2 (b) y (c) muestran los modelos correspondientes a estos muros.

Todos los modelos fueron analizados con el mtodo esttico no lineal, considerando undesplazamiento impuesto en la viga superior hasta un lmite de 30mm.

3 RESULTADOS DE LOS ANLISIS

Se presenta a continuacin los resultados analticos de las tres series de modelosanalizados.

3.1 Muros M1 a M6

LaFigura 3 muestra la respuesta en trminos de corte basal vs. desplazamiento de techo (anivel de viga) para los seis muros analizados. Tambin se incluye la escala de distorsin de



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piso para mostrar esos valores que son de inters en el diseo sismorresistente.

Figura 3: Respuesta global de los muros M1 a M6

Se puede ver en la Figura 3 los aspectos ms relevantes de la respuesta estructural.Inicialmente (rango de desplazamientos laterales reducidos), el panel de mampostera y elprtico trabajan en forma monoltica, para el caso de los muros M1 a M5. Luego se produce laseparacin parcial del panel y el prtico y la rigidez lateral disminuye. La separacin parcialdel panel de mampostera induce la formacin de un campo de compresin diagonal (o bielade compresin) que une las esquinas opuestas del panel. Este efecto introduce momentosflectores y esfuerzos axiales y de corte en el prtico. El muro M6 presenta un comportamientoparticular porque inicialmente el prtico no est en contacto con el panel y trabaja como unsistema aislado hasta que se cierra la separacin inicial considerada en el modelo y se

desarrolla la interaccin prtico-panel.La respuesta estructural indica que el corte mximo alcanzado en todos los casos es muysimilar, a pesar de que los valores de adherencia entre el panel y el prtico son muy distintos yque en el caso del muro M6 se consider una separacin inicial. El desplazamiento para elcual se produce el corte mximo vara en los distintos casos, en un rango aproximado de 12 a18 mm, con el mayor valor para el muro M4 (caso con adhesin en las interfaces igual a 2 ft).Una situacin similar se presenta para el muro M6, si bien en este caso se debe a que hay unaseparacin inicial entre el prtico y el panel. Adems, se puede ver que la resistencia residual,si se contina con la tendencia de los grficos, es similar en todos los casos. Es interesantetambin analizar la rigidez lateral en los distintos muros analizados, particularmente en elrango inicial, ver Figura 4.



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Figura 4: Respuesta inicial de los muros M1 a M6.

Es vlido notar que un incremento en la tensin de adherencia eleva la ordenada del puntode separacin panel-encadenados o rotura de la mampostera, tal como se observa para elmuro M4.

La Figura 5 muestra los momentos flectores en la columna traccionada, medido en unaseccin ubicada a 400mm por debajo del nudo superior izquierdo. Se observa que en todos loscasos las columnas fluyen en flexin, llegando a desarrollar ductilidades elevadas. Estafluencia se produce debido al corte inducido en las columnas (ver Figura 6), por el campo decompresin diagonal que se forma en el panel luego de que se produce la separacin parcialde las interfaces prtico-panel.

0 5 10 15 20 25 300

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Desplazamiento de techo [mm]

Momentoencolumna[kNm

]

:Muro M1

:Muro M2

:Muro M3

:Muro M4

:Muro M5

:Muro M6

Figura 5: Momentos en las columnas para los muros M1 a M6



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0 5 10 15 20 25 300

10

20

30

40

50

60

70

80

90


Corteencolumna[kN]

:Muro M1

:Muro M2

:Muro M3

:Muro M4

:Muro M5

:Muro M6

Figura 6: Corte en las columnas para los muros M1 a M6

Los esfuerzos de corte en las columnas pueden expresarse en proporcin al corte basal queresiste toda la estructura. Estos resultados se presentan en la Figura 7, donde se observa quedicha relacin es aproximadamente del orden del 70% y que, al igual que otras variablesanalizadas previamente, no vara significativamente en los distintos casos.

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.0140

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Distorsin de piso

Corteencolumna/Corteb

asal

:Muro M1

:Muro M2

:Muro M3

:Muro M4

:Muro M5

:Muro M6

Figura 7: Relacin de corte en las columnas para los muros M1 a M6

En la mayora de los cdigos de diseo ssmico, el corte en los encadenados de hormignen los muros de mampostera encadenada no es tomado en cuenta, sin embargo al comparar elvalor de corte introducido en las columnas con el corte basal total (Figura 7), se observa queestos esfuerzos de corte alcanzan valores cercanos al 70% del corte basal tomado por el muro.Con estos valores de corte tan elevados, el hormign es incapaz de soportar las tensiones decorte producidas sin la ayuda de armadura (Torrisi, 2012).



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3.2 Muros MA, MB y MC

La Figura 8muestra la respuesta de corte basal vs. desplazamiento de techo para los murosanalizados con distintas dimensiones de columnas y armaduras en las mismas. El incremento

de la armadura y dimensiones de las columnas hace que aumente el momento resistente en lasmismas (momento nominal) y por ende la resistencia del muro. Lo mismo ocurre al aumentarlas dimensiones de las columnas, lo que se traduce en un incremento del a rigidez inicial yrigidez luego de la separacin panel-prtico. No obstante ello, el anlisis de las simulacionesrealizadas indica que el comportamiento estructural y los mecanismos de resistencias son losmismos en todos los casos.

Figura 8: Respuesta global de los muros MA, MB y MC

El aumento de la armadura de las columnas incrementa el momento nominal (resistente) yel corte introducido en las columnas, como se ve en la Figura 9y Figura 10. Sin embargo, entodos los casos se ha producido la plastificacin de la columna en la zona donde se apoyo labiela comprimida de mampostera. En la Figura 11, se puede observar que aunque el corte en

la columna se incrementa, la relacin entre el corte en la columna y el corte basal del muro semantiene en el mismo porcentaje mostrado en los casos anteriores, esto es alrededor del 70%.

0 5 10 15 20 25 300

20

40

60

80

100

120

140

160


CorteBasal[kN]

:Muro MA

:Muro MB

:Muro MC



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0 5 10 15 20 25 300

10

20

30

40

50

60

70


Momentoencolumna[kNm

]

:Muro MA

:Muro MB

:Muro MC

Figura 9: Momento en la columna para los muros MA, MB y MC

0 5 10 15 20 25 30-20

0

20

40

60

80

100

120

140


Corteencolumna[kN]

l l

:Muro MA

:Muro MB

:Muro MC

Figura 10: Corte en la columna para los muros MA, MB y MC

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Distorsin de piso

Corteencolumna/Cortebasal

l l l

:Muro MA

:Muro MB

:Muro MC

Figura 11: Relacin de corte en la columna para los muros MA a MC



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3.3 Muros MT1, MT2 y MT3

La Figura 12muestra la comparacin de la respuesta estructural de los muros MT1 y MT3(con conexin dentada en las interfaces columna-panel) y los muros MT2 y MT4 (sin

conexin dentada). Se observa claramente que la resistencia mxima y la rigidez del muro nose ve modificada en forma significativa. El anlisis de los resultados del modelo indica que enlos muros con conexin dentada se producen dos fenmenos diferentes. En el caso con bajaadherencia, muro MT1, el desplazamiento de techo del muro resulta en un deslizamiento delladrillo con respecto a la columna en el borde dentado (Figura 13a). En el caso de adherenciaelevada, muro MT3, se produce la rotura de la mampostera en un plano vertical adyacente ala columna (Figura 13b). De modo que en ambos casos el efecto de la conexin dentada no essignificativo y se produce igual la separacin parcial del panel y el prtico, con la consiguienteformacin del campo de compresin diagonal. En la Figura 13a y b donde se muestran lasdeformaciones plsticas en dos muros con baja y alta adherencia respectivamente, y las zonas

de deslizamiento y rotura del panel.

Figura 12: Respuesta global para los muros MT1 a MT4

a) b)

Figura 13: Deformaciones plsticas en muros con conexin dentada a) muro MT1, con baja adherencia y b) muroMT2, con alta adherencia



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4 GRAFICO DE TENSIONES, CORTES Y MOMENTOS

Se presenta a continuacin los resultados analticos de los modelos analizados.

4.1

Tensiones en el panel de mamposteraLa Figura 14 muestra la distribucin de tensiones de Mises en un panel de un muro de

mampostera encadenada en donde no se ha considerado adherencia entre el panel y losencadenados. Se observa claramente la separacin entre el panel y los encadenados y la bielacomprimida formada entre la esquina superior izquierda e inferior derecha.

Figura 14: Tensiones de Mises en el panel sin adherencia entre el panel y los encadenados

La Figura 15 muestra la distribucin de tensiones de Mises en un panel de un muro demampostera encadenada en donde si se ha considerado adherencia entre el panel y losencadenados, con un valor superior a la resistencia a traccin de la mampostera. Se observaque aunque no se ha producido una separacin entre los encadenados y el panel, se haformado la biela comprimida entre la esquina superior izquierda e inferior derecha.

Figura 15: Tensiones de Mises en el panel para los muros M1 a M6. Con adherencia entre el panel y losencadenados

La Figura 16muestra la distribucin de momentos flectores en los encadenados de un muro



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de mampostera encadenada en donde no se ha considerado adherencia entre el panel y losencadenados. Ntese el cambio de signo del momento en la zona de apoyo de la bielacomprimida.

Figura 16: Momentos en encadenados para los muros M1 a M6. Sin adherencia entre el panel y los encadenados

La Figura 17muestra la distribucin de momentos flectores en los encadenados de un murode mampostera encadenada en donde si se ha considerado adherencia entre el panel y losencadenados, con un valor superior a la resistencia a traccin de la mampostera. Ntese elcambio de signo del momento en la zona de apoyo de la biela comprimida, al igual que en el

caso sin adherencia.

Figura 17: Momentos en encadenados para los muros M1 a M6. Con adherencia entre el panel y los encadenados

La Figura 18muestra la distribucin de esfuerzos de corte en los encadenados de un murode mampostera encadenada en donde no se ha considerado adherencia entre el panel y losencadenados.



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Figura 18: Corte en encadenados para los muros M1 a M6. Sin adherencia entre el panel y los encadenados

La Figura 19muestra la distribucin de esfuerzos de corte en los encadenados de un murode mampostera encadenada en donde si se ha considerado adherencia entre el panel y losencadenados, con un valor superior a la resistencia a traccin de la mampostera. Ntese ladistribucin similar al caso sin adherencia.

Figura 19: Corte en encadenados para los muros M1 a M6. Con adherencia entre el panel y los encadenados

En la Figura 20 se observa la distribucin de tensiones de mises en el muro MT1. Seaprecia claramente la separacin entre el panel y los encadenados y la formacin de la bielacomprimida.



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Figura 20: Tensiones en el panel para el muro MT1. Sin adherencia entre el panel y los encadenados

En la Figura 21se observa la distribucin de tensiones de mises en el muro MT2. En estecaso el valor de la adherencia entre el panel y el prtico tiene un valor mayor a la resistencia atraccin de la mampostera. Se ve que aunque no hay una separacin entre el panel y losencadenados la biela comprimida se ha formado en forma similar al caso sin adherencia.

Figura 21: Tensiones en el panel para el muro MT2. Con adherencia entre el panel y los encadenados

En la Figura 22 se observa la distribucin de tensiones de mises en el muro MT3, conindentaciones en el panel. Se puede apreciar la separacin entre el panel y los encadenados yla biela comprimida uniendo las esquinas opuestas del panel.

Figura 22: Tensiones en el panel para el muro MT3, indentado. Sin adherencia entre el panel y los encadenados

En la Figura 23 se observa la distribucin de tensiones de mises en el muro MT4, con



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indentaciones en el panel. En este caso la adherencia entre el panel y los encadenados esmayor a la resistencia a traccin de la mampotera. Se ve que aunque no exista separacinentre el panel y los encadenados que la biela comprimida se ha formado en forma similar a la

de los casos anteriores.

Figura 23: Tensiones en el panel para el muro MT4, indentado. Con adherencia entre el panel y los encadenados

5 CONCLUSIONES

Se presentan en este trabajo resultados de simulaciones numricas de muros demampostera encadenada y prticos de hormign armado con rellenos de mampostera. Dichassimulaciones, realizadas con modelos de elementos finitos consideran distintas condiciones deadhesin y contacto en las interfaces entre el panel y el prtico. La comparacin de resultadosindica claramente que la resistencia mxima alcanzada, la resistencia residual, la rigidezinicial y la rigidez post-cracking son similares en todos los casos. Adems, el estudio delcomportamiento estructural indica que en todos los casos se produce una interaccin entre elprtico y el panel y como resultado de ella se forma un campo de compresin diagonal en lamampostera.

El estudio realizado tambin incluye el anlisis de muros de mampostera encadenada conconexiones dentadas en la interface columna-panel (segn la prctica utilizada en algunospases de Latinoamrica). Los resultados numricos indican que la conexin dentada noproduce una mejora en la respuesta estructural porque falla la mampostera en la zona aledaaa las columnas y se produce la separacin parcial entre el prtico y el panel, en forma similar alos muros con interfaces planas.

Se concluye que el comportamiento estructural y el mecanismo de resistencia bajo accionesssmicas en el plano del muro para la mampostera encadenada y para los prticos dehormign armado con rellenos de mampostera es muy similar. Consecuentemente, el anlisisde ambos sistemas estructurales puede realizarse con los mismos criterios y modelos, si biendeben calibrarse adecuadamente con los parmetros correspondientes a cada caso.

REFERENCIAS

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