Modelo de un grado de libertad para evaluar la curva carga lateral-distorsión en muros de mampostería confinada

Abstract

Este artículo presenta un modelo simple para evaluar la curva de carga lateral-distorsión en ensayes de muros de mampostería confinada. El modelo propone sustituir la mampostería por un elemento resorte, cuyas propiedades mecánicas son obtenidas mediante pruebas en paneles de mampostería sujetos a tensión diagonal. De esta manera, un muro de mampostería (integrado por castillos y mampostería) es modelado como un sistema equivalente de un grado de libertad con desplazamiento lateral, cuya respuesta es obtenida mediante un análisis estático no lineal, considerando exclusivamente deformaciones de cortante. La comparación con resultados experimentales obtenidos en México para muros y sistemas estructurales ensayados bajo carga cíclica lateral muestran la capacidad del modelo, que tiene aproximación aceptable hasta una distorsión igual a 0.45 % para muros elaborados con tabique rojo recocido y 0.35 % para muros elaborados con piezas de concreto. Ambos valores son mayores que el permisible definido en el Reglamento del Distrito Federal. Adicionalmente, los resultados tienen una aproximación similar a la obtenida en modelos complejos de elemento finito, columna ancha y puntales de compresión.

This paper shows a simple model to evaluate the backbone curve of confined masonry walls (CMW) tested under lateral load. In this way, the shear stress vs. shear strain relationship obtained from the diagonal tension tests is used to model the masonry behavior by means of a spring element. Then, a single degree of freedom equivalent system, which takes account only the shear horizontal deformations, represents the concrete tie-column and masonry elements. A non-linear static analysis is developed in order to evaluate the backbone curve. Experimental results of CMW and structural systems tested in Mexico are used to compare the numeric results. Thus, the model has an adequate agreement until a distortion equal to 0.45 % or 0.35 % for CMW built from solid clay bricks or concrete blocks, respectively. Both values are greater than the permissible distortion proposed by the Mexico City Code. Besides, the results agreement is similar to that obtained from numerical models developed by means of the finite element method, wide column model, or equivalent strut model.