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Mec´nica Computacional Vol. XXIII a G.Buscaglia, E.Dari, O.Zamonsky (Eds.) Bariloche, Argentina, November 2004

SIMULACIÓN NUMÉRICA DEL EFECTO DE CARGA LATERAL SOBRE UN PANEL DE MAMPOSTERÍA CONFINADO
M. Rosales1,2,4, P. Bellés 1,3,4, J. Chierchie 1, N. Roldán1, S. González1
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Universidad Nacional de Sur, Departamento de Ingeniería. Bahía Blanca, Argentina. 2 CONICET 3 CIC, Provincia deBuenos Aires, Argentina. 4 Instituto de Mecánica Aplicada, Departamento de Ingeniería, UNS e-mail pbelles@criba.edu.ar, mrosales@criba.edu.ar Avda. Alem 1253, (8000) Bahía Blanca, Argentina.

Palabras clave: panel de mampostería, modelos materiales no lineales. Resumen: El presente trabajo trata sobre la simulación numérica con elementos finitos, de un ensayo de carga estática lateral sobre unpanel constituido por un pórtico de hormigón armado relleno con mampostería. Se utilizará el módulo de análisis MES (Mechanical Event Simulation) de ALGOR® como técnica complementaria para validar experimentos físicos. Esta alternativa puede ser especialmente útil cuando el comportamiento del sistema estructural es complejo y no totalmente conocido y predecible. En esta herramienta es posibleintroducir un modelo material no lineal en el análisis del estado plano de deformaciones. Los resultados son mostrados en forma de curvas de respuesta carga-desplazamiento horizontal y de tensiones principales. También se incluyen un estudio del panel sin confinamiento y de un modelo simplificado con una biela diagonal. Estos resultados son iniciales ya que los autores se encuentran desarrollando otrosmodelos que incluyen la posibilidad de disminución de rigidez por fisuración, utilizando otro modelo material.

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M. Rosales, P. Bell´s, J. Chierchie, N. Rold´n, S. Gonz´lez e a a

1 INTRODUCTION La mampostería es frecuentemente utilizada para la construcción de muros de relleno o de separación de ambientes en viviendas y estructuras. Puede utilizarse sin confinamiento o dentro deestructuras aporticadas de hormigón armado. Históricamente los muros de mampostería han mostrado fallas considerables cuando son sometidos a acciones estáticas y dinámicas (sísmicas o de viento). A raíz de ello se han desarrollado recomendaciones de diseño, detalles y construcción que pueden evitar dichas fallas. Sin embargo existen dificultades en dichas recomendaciones para representar adecuadamente larespuesta compleja de tales elementos. Intervienen la interacción entre el marco de hormigón y el relleno de mampostería que a su vez es gobernada por la rigidez relativa del pórtico y la mampostería, la relación de lados de la pared, la presencia o no de cargas verticales, etc. Una revisión interesante de estos aspectos puede hallarse en un artículo Lafuente y Genatios1. La mampostería es unmaterial cuya respuesta mecánica es muy difícil de predecir con cierto grado de confiabilidad. La heterogeneidad y anisotropía de su estructura, la dispersión de las características de sus materiales componentes (ladrillos, morteros) así como la fuerte incidencia de la construcción manual de la misma son algunas de las variables que contribuyen a la incertidumbre al modelarla. El objeto del estudio deestos tipos estructurales es determinar su resistencia y rigidez. Entre los modelos más refinados de mampostería pueden citarse los micro-modelos (modelado de cada uno de los componentes individuales, ladrillos y morteros) o macro-modelos, tomando a la mampostería como un material compuesto. Pueden consultarse los trabajos de Martín et al2,3. En estos trabajo se desarrolla un macro modeloutilizando a los micro-modelos para obtener los datos del material promedio. Crisafulli y Carr4 proponen un macro-elemento panel de cuatro nodos para análisis dinámico de muros de mampostería. Por otro lado los resultados experimentales si bien son relativamente frecuentes (Martín et al2,3, Zabala et al.5, entre otros), presentan diferencias entre sí que hacen difícil su comparación. Las recomendaciones...