Determinación de parámetros para un modelo de estrangulamiento por deslizamiento de refuerzo

Abstract

El comportamiento dinámico en estructuras de concreto armando depende de aspectos tales como la adherencia entre el concreto y el acero y el confinamiento existente en los elementos que las componen, especialmente en las uniones viga-columna. Las condiciones de adherencia para el acero longitudinal obedecen al nivel de esfuerzo transferido al concreto adyacente, a la longitud de transferencia y a las fuerzas cortantes desarrolladas en la unión viga-columna. Cuando no se cuenta con la suficiente longitud de desarrollo del refuerzo que cruza la conexión o cuando la resistencia en cortante es insuficiente para evitar agrietamiento diagonal se produce una pérdida de adherencia y el consiguiente deslizamiento del refuerzo. Este comportamiento se refleja en el estrangulamiento de los lazos de histéresis en la curva fuerza-desplazamiento. En este trabajo se propone una expresión para el cálculo del momento deslizante basada en la temía clásica de concreto armado y que depende del máximo esfuerzo de adherencia desarrollado por las barras de refuerzo. Esta expresión permite obtener el máximo momento que es capaz de resistir la sección sin que se produzca deslizamiento del refuerzo. A partir del momento deslizante se determina el parámetro deslizante ma con el cual se representa el estrangulamiento en las curvas histeréticas fuerza-desplazamiento características de los elementos de concreto armado. Su precisión es verificada simulando la respuesta de varios ensayos experimentales encontrados en la literatura a través de un modelo histéretico de daño con deslizamiento implementado como un elemento finito en el programa Abaqus, y que es capaz de representar el nivel de estrangulamiento presentado en las gráficas fuerza-desplazamiento además de efectos tales como la pérdida de rigidez y resistencia presente en elementos sometidos a cargas cíclicas. La aplicabilidad del modelo se estudia a través del análisis de dos pórticos de concreto armando sometidos a un registro sísmico en la base del mismo, concluyendo que el modelo es capaz de reproducir el comportamiento de estructuras de concreto armado sometidas a cargas cíclicas.