Estudio de diseño y ductilidad de muros de corte esbeltos de concreto armado

Abstract

El objetivo principal de la presente Tesis es la elaboración de programas de cómputo de diseño y de cálculo de ductilidad de muros de corte "esbeltos" de concreto armado. Para la elaboración del programa de diseño se estudió los requerimientos de diseño de muros de corte, especialmente los referidos a corte y flexocompresión. La mayoría de estos requerimientos están basados en el código A.C.I. 89. Con estos requerimientos, se elaboró un procedimiento de diseño que sigue los siguientes pasos: 1) definición de las características geométricas de la sección del muro, 2) diseño por corte, 3) diseño de las columnas limitantes si las tiene, 4) diseño por flexocompresión, 5) diseño del refuerzo transversal por confinamiento de las columnas limitantes. En el diseño por flexocompresión se verifica si las cargas de diseño caen dentro del diagrama de interacción el cual fue elaborado asumiendo diferentes posiciones del eje neutro y calculando para cada una de estas posiciones, las resistencias a la flexión (Mn) y carga axial (Pn) de la sección del muro en base a las suposiciones básicas de la resistencia a flexión. Para la elaboración del programa de ductilidad que grafica la relación momento-curvatura y calcula el factor de ductilidad, se calculó las curvaturas y momentos para la condición de primera cedencia y para la condición última de la sección del muro. Para este cálculo fue necesario hallar las respectivas profundidades del eje neutro las cuales fueron halladas asumiendo valores hasta que el equilibrio de fuerzas internas de la sección se cumpla. Las curvas esfuerzo-deformación para el acero y concreto se asumieron bilineales y, además, se asumió que las secciones planas permanecen planas después de la flexión. Hisairo Hiraishi en sus investigaciones nos enseña cómo se comporta un muro después de la fluencia por flexión del refuerzo bajo tensión. En base a pruebas experimentales nos demuestra que después de la fluencia por flexión existe una etapa en que el perfil de deformación del muro no cambia. A esta etapa la denomina “región estable” de deformación que luego le sigue una región de inestabilidad, es decir, el perfil de deformación cambia rápidamente debido a un remarcable incremento en la deformación del primer piso. En base a estos experimentos desarrolla un modelo de armaduras que tiene un miembro elasto-plástico no prismático que representa el miembro bajo tensión. Este modelo describe el comportamiento de la deformación en la región estable.