Modelado de porticos de concreto armado con mampostería de relleno bajo cargas monotónicas

Abstract

En la práctica común de la ingeniería y desde siempre, se ha ignorado la mampostería como elemento constituyente de la estructura, considerando que está compuesta de un material muy frágil en comparación con los elementos del pórtico. Este punto de vista simplifica el problema en su modelado, pero, trae como consecuencia no representar apropiadamente el comportamiento real que presentan los pórticos de concreto armado rellenos con mampostería. Modelar este tipo de estructuras tiene alto grado de complejidad, si se quiere reproducir lo que realmente ocurre, debido al comportamiento inelástico altamente no lineal. Este comportamiento se debe a la interacción que se produce entre el relleno de mampostería y los elementos del pórtico que la circundan, además de los planos de falla que introducen las juntas de mortero y bloques. Diseñar despreciando el relleno de mampostería arroja valores como rigidez lateral, esfuerzos y ductilidad bastante alejados de la realidad, ya que los programas comerciales de diseño normalmente no contemplan el modelado de pórticos rellenos con mampostería. De allí la necesidad de incorporar la mampostería de relleno como elemento determinante en la respuesta estructural del conjunto. Los objetivos de este trabajo son: • Modelar pórticos de concreto armado con mampostería de relleno utilizando las herramientas disponibles en el programa comercial de elementos finitos ABAQUS a nivel de micro-modelo. • Modelar pórticos de concreto armado con mampostería de relleno utilizando la herramienta de macro-modelado propuesta por M.Puglisi para la mampostería considerando daño para el caso de cargas monotónicas, junto con las herramientas disponibles en el programa comercial de elementos finitos ABAQUS versión 6.2 para el modelado de los elementos del pórtico. • Llevar a cabo ensayos experimentales en laboratorio de pórticos de concreto armado con mampostería de relleno sujetos a cargas monotónicas, para luego cotejar los resultados experimentales con los resultados de la simulación numérica. Este trabajo consta de ocho capitulas en total. En este primer capítulo se hace una introducción al tema de ocupación y se orienta en cuanto al contenido general. En el segundo capítulo se presenta una recopilación de los modelos descritos en la literatura, basada en distintos articulas de investigación al respecto. En el tercer capítulo se muestran la disponibilidad, en cuanto a herramientas para modelado se refiere, consideradas en el programa comercial de elementos finitos ABAQUS. Explica los conceptos teóricos en los que se basan. Los ensayos experimentales son descritos en el capítulo cuarto, las características de los Especímenes y el equipo utilizado. El quinto capitulo trata de la simulación con micro-modelos usando las herramientas del programa ABAQUS y la simulación con macro-modelos se describe en el capítulo sexto. El capítulo siete describe la implementación numérica de la subrutina desarrollada por M. Puglisi y la simulación numérica lograda. Finalmente, en el capítulo ocho se presentan las conclusiones y recomendaciones.