Validación de un modelo de corte para muros y extensión considerando efecto de la deformación del refuerzo

Abstract

Chile por naturaleza es un país con una gran actividad sísmica, y siendo el esfuerzo de corte la solicitación principal que experimentan las estructuras durante los movimientos telúricos, es fundamental desarrollar modelos que sean capaces de predecir cual será la resistencia de los elementos estructurales a esta fuerza. Modelos como el de la sección 18.10.4.1 de la ACI 318-19 se utilizan durante el diseño sísmico para evitar fallas frágiles y asegurar la respuesta dúctil de las estructuras ante estos movimientos. Este trabajo, toma como base un modelo de puntal-tensor desarrollado por Chetchotisak et al. (2022) que determina la resistencia al corte de muros chatos sin considerar el efecto de la deformación de la armadura, el cual es implementado sobre una base de datos de 252 muros chatos para determinar su precisión. Posteriormente, este modelo se modifica agregando expresiones que determinan la expansión y deformación del refuerzo de alma de los muros, extraídas de Massone y Ulloa (2014) y Massone y Melo (2018) y se verifica su funcionamiento. Finalmente, se compara el desempeño del modelo modificado con el del modelo base y el de la ACI utilizando la misma base de datos usada para la validación del modelo base. A partir de lo anterior, fue posible observar que el modelo base es relativamente preciso al implementarlo, con un promedio y dispersión de la proporción de corte experimental sobre calculado (Vexp/Vn) (AVG=0.93 y COV=24.52% respectivamente). Además, se observó que al incluir las expresiones de deformación de la armadura de alma que otorga el trabajo de Massone y Melo (2018) se generaban inconsistencias, debido a que se obtuvieron valores negativos tanto para la deformación horizontal (transversal) como vertical (longitudinal), por lo que no se realizó un análisis con este modelo. Respecto al análisis del modelo modificado (con expresiones de Ulloa), se observó un buen desempeño en la determinación de capacidad al corte de los muros, con un promedio y dispersión de la proporción de corte experimental sobre calculado (Vexp/Vn) (AVG=1.0 y COV=24.04% respectivamente), muy cercano al del modelo base (AVG=0.93 y COV=24.52 %) y mucho mejor que el de la ACI (AVG=1.31 y COV=39.9 %). Cabe destacar la importancia del desarrollo de modelos que sean capaces de determinar la resistencia al corte de muros para el diseño sísmico y que a su vez evidencien buenos desempeños, ya que, el estándar norteamericano ACI para determinación de capacidad al corte de muros, ampliamente utilizado, muestra siempre subestimar la resistencia de los individuos al no considerar todas las variables de diseño debido a su énfasis conservador.