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ANEXO 1. MODELO ESTRUCTURAL PARA PORTICOS CON MUROS DE MAMPOSTERÍA SOMETIDOS A ACCIONES SISMICAS
(Crack-Walls)




MODELO ESTRUCTURAL PARA PORTICOS CON MUROS DE MAMPOSTERÍA SOMETIDOS A ACCIONES SISMICAS
(Crack-Walls)
S. Oller y A. H. Barbat
CIMNE, Internacional Center for Numerical Method in Engineering,
UPC. Technical University of Catalonia (Barcelona Tech),
Edif. C1, Campus Nord,Jordi Girona 1-3,
08034 Barcelona, Spain

Resumen
En este trabajo se desarrolla un modelo simplificado y eficiente para el análisis de es-tructuras porticadas con paneles de mampostería sometidas a acciones sísmicas. El objetivo del modelo es asegurar una buena representación del comportamiento estructural del pórtico con muros de mampostería, una velocidad de solución del mismo orden que lade las estructuras de pórticos simples y que su incorporación en un programa clásico de estructuras de barras elásticas sea suficientemente simple. A pesar de que existe suficiente conocimiento sobre el comportamiento mecánico de la mampostería en las estructuras porticadas, dicho conocimiento no ha sido plasmado en una técnica de análisis estructural de uso habitual. El modelo computacionalpropuesto simplifica el problema de análisis no lineal planteado, resolviéndolo mediante una técnica iterativa de análisis lineal a trozos, siguiendo un proceso similar al que se utiliza en mecánica de fractura lineal (MFL).

1. ESTRUCTURA PORTICADA CON PANELES DE MAMPOSTERÍA. PROPUESTA DE EQUIVALENCIA
1.1 INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
Es ampliamente reconocida la importancia que tiene la mamposteríaen el comporta-miento de los pórticos de hormigón armado frente a acciones sísmicas. Se conoce que estos pórticos de materiales compuestos tienen una gran rigidez, así como también una gran fragilidad de los paneles de mampostería. Esta característica de comportamiento exige un análisis apropiado y fiable (Aguiar 2008, Brignola et al. 2008, Kodur et al. 1995, Montserrat 2011, Mweene Ng’andu 2006,Orduña et al. 2001, Saneinejad 1990, Zúñiga et al. 2008). Sin embargo, no hay en la actualidad modelos de análisis estructural simples y fiables para uso profesional, que incorporen el cálculo no-lineal por la fractura progresiva de la mampostería confinada en pórticos de hormigón armado.
Motivados por la necesidad de un análisis estructural simple y fiable, apropiado para pórticos con murosde mampostería, se realiza en este trabajo una propuesta para ser integrada en forma simple en un programa de cálculo de estructuras de pórticos.
En este informe se propone una formulación simplificada apropiada para calcular el comportamiento a fuerzas horizontales de una estructura porticada cuyas aberturas están cerradas con mampostería, mediante un modelo que permita realizar un análisisequivalente en menor tiempo de cálculo. Esta simplificación conceptual constituye el objetivo fundamental de la propuesta, bajo la condición de que la estructura equivalente tenga una capacidad (resistencia, rigidez y ductilidad) similar a la de la estructura real. Para conseguir esta equivalencia, se deben introducir en la estructura unas barras diagonales cuya rigidez y resistencia consigandesarrollar una fuerza que controle el movimiento horizontal del pórtico, de la misma manera que lo haría la mampostería confinada en el pórtico real (ver Figura 1.1).







Figura 1.1 – Representación simplificada del portico con panel de mampostería.

Un detalle importante a tener en cuenta, y que ha sido incorporado en el modelo que aquí se propone, consiste en que estas barras diagonales–al igual que la mampostería– no podrán trabajar a tracción, pues su contribución es casi nula (véase la Figura 1.1). Esto es implica que

(1.1)

Siendo la fuerza diagonal que ejerce la mampostería sobre el pórtico que la contiene.
1.2 INCORPORACIÓN DE LA MAMPOSTERÍA EN PÓRTICOS DE HORMIGÓN ARMADO
Como se ha mencionado anteriormente, se propone un modelo estructural simple compuesto por...