Recomendaciones para el modelamiento estructural de edificaciones en mampostería no reforzada - Soche Arévalo, Daniel Felipe (Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería, 2025)
El presente documento propone una serie de recomendaciones para modelar el comportamiento de este tipo de estructuras ante cargas horizontales en su plano, donde se presenta una ecuación para estimar la curva fuerza versus desplazamiento en función de la rigidez teórica del muro. Esta curva se utiliza para la modelación de los muros con plasticidad concentrada mediante elementos tipo frame, a partir del uso de modelos simplificados que tienen una convergencia de resultados con respecto a los experimentales del 85.45%.

This document proposes a series of recommendations for modeling the behavior of this type of structure under horizontal loads in its plane, where an equation is presented to estimate the force versus displacement curve based on the theoretical stiffness of the wall. This curve is used to model walls with concentrated plasticity using frame-type elements, based on simplified models that have a convergence of results with respect to the experimental ones of 85.45%.
TABLA DE CONTENIDO Índice de figuras .................................................................................................... 10 1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 13 2. OBJETIVOS: ..................................................................................................... 16 2.1. OBJETIVO GENERAL ....................................................................................... 16 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................ 16 3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA:............................................................................ 17 4. MARCO TEÓRICO............................................................................................ 23 4.1. MAMPOSTERÍA NO REFORZADA ....................................................................... 23 4.2. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN DE LA MAMPOSTERÍA NO REFORZADA ............... 25 4.2.1. Unidades de mampostería.................................................................... 25 4.2.2. Mortero de pega.................................................................................... 25 4.3. PROPIEDADES DE LA MAMPOSTERÍA................................................................. 25 4.3.1. Resistencia a la compresión ................................................................. 25 4.3.2. Módulo de elasticidad ........................................................................... 26 4.3.3. Módulo de cortante ............................................................................... 27 4.4. TIPOS DE MODELAMIENTO DE MAMPOSTERÍA NO REFORZADA ............................. 28 4.4.1. Micro modelación.................................................................................. 28 4.4.2. Meso modelación.................................................................................. 30 4.4.3. Macro modelación................................................................................. 31 4.5. COMPORTAMIENTO DE LOS MUROS DE MAMPOSTERÍA NO REFORZADA ANTE CARGAS VERTICALES Y HORIZONTALES................................................................................ 32 4.6. CÁLCULO DE LA RIGIDEZ TEÓRICA DE UN MURO DE MAMPOSTERÍA NO REFORZADA34 5. METODOLOGÍA DE TRABAJO ........................................................................ 37 5.1. CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DE LOS MATERIALES ...................................... 37 5.2. CALIBRACIÓN DE LOS MODELOS MATEMÁTICOS................................................. 37 5.3. TIPO DE MODELO ........................................................................................... 38 5.4. TIPOS DE ANÁLISIS......................................................................................... 38 6. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES................................................... 39 6.1. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE LA MAMPOSTERÍA ....................................... 39 6.2. MÓDULO DE ELASTICIDAD DE LA MAMPOSTERÍA ................................................ 39 6.3. MÓDULO DE CORTANTE DE LA MAMPOSTERÍA ................................................... 40 6.4. GEOMETRÍA DE LAS UNIDADES DE MAMPOSTERÍA .............................................. 40 6.5. GEOMETRÍA DE LOS MUROS ............................................................................ 40 7. CALIBRACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO................................................. 41 7.1. CALIBRACIÓN DE MODELO DETALLADO ............................................................. 41 7.2. Calibración de modelo simplificado ................................................................ 52 8. DETERMINACIÓN DE FUNCIÓN PARA EL CÁLCULO DE LA CURVA DE RIGIDEZ DE MURO DE MAMPOSTERÍA NO REFORZADA ............................... 63 9. EJEMPLO CASA CON DISTRIBUCIÓN TÍPICA DE MUROS........................... 72 10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................. 82 11. LISTA DE REFERENCIAS.............................................................................. 85 12. ANEXOS ......................................................................................................... 90 12.1 CÁLCULO RIGIDEZ TEÓRICA PARA CALIBRACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO ........ 90 12.2 CÁLCULO RIGIDEZ TEÓRICA PARA EJEMPLO DE CASA TÍPICA .............................. 91 12.3 RÓTULAS PARA ASIGNAR EN SAP2000 PARA EL EJEMPLO DE CASA TÍPICA......... 96 12.4 IMÁGENES DE CREACIÓN DE RÓTULAS EN SAP2000 PARA EL EJEMPLO DE CASA TÍPICA................................................................................................................ 101 12.5 GRÁFICAS COMPARATIVAS MODELOS MATEMÁTICOS EJEMPLO DE CASA TÍPICA . 107
Keywords: Mampostería; Masonry; Análisis estructural (Ingeniería); Structural analysis (Engineering); Construcción - Colombia; Building - Colombia; Diseño sismorresistente; Earthquake resistant design; Mampostería no reforzada; Modelo simplificado; Macro modelo; Pórtico equivalente; Rigidez; Unreinforced masonry; Simplified model; Macro-model; Equivalent frame; Stiffness