MÜLLER CRISAFULLI MRG1 AD AD AD AD AD MRG2 TD AD AD AD AD MRE1 TD TD TD AD FLUENCIA MRE2 TD TD TD AD FLUENCIA A11 AD AD AD AD TD A12 TD AD AD AD TD A13 TD AD AD AD TD A14 AD AD AD AD TD A2 TD AD AD AD TD B11 AD AD AD AD AD B12 TD + AD AD AD AD AD B13 TD AD AD AD AD B14 AD AD AD AD AD B2 AD AD AD AD AD C11 AD AD AD AD AD C12 TD AD TD AD AD MV1 TD AD AD AD TD MV3 TD AD AD AD TD MLC-T1-01 AD AD TD AD AD MLC-T1-02 AD AD TD AD AD MBH-T1-01 AD AD TD AD AD MBH-T1-02 AD AD TD AD AD PORCENTAJE DE ACIERTOS 63,3 % 50,0 % 54,5 % 68,2 % 0 20 40 60 80 100 MODELOS UTILIZADOS P O R C E N T A J E D E A C IE R T O S , [% ] PORCENTAJE 68,2 63,6 54,5 50
CRISAFULLI CALVI MANN & MULLER STAFFORD SMITH
& RIDDINGTON
Figura 4.21 Comparación de modelos para estimar el modo de falla en los muros ensayados.
El modo de falla experimental se identificó a partir de figuras entregadas junto con los resultados de los ensayos (ver Anexo E), considerando para ello el estado de agrietamiento diagonal del muro. Si bien ciertos muros presentan un claro patrón de agrietamiento, otros presentan un patrón de agrietamiento mixto donde se dificulta la identificación del modo de falla que controla la resistencia del muro. En estos casos se utilizó como criterio considerar como modo de falla el patrón de agrietamiento que con mayor frecuencia se repite en cada muro.
Al momento de analizar si el modo de falla observado experimentalmente coincide con el modo de falla entregado por el Modelo de Crisafulli, se observa que el modelo de Crisafulli entrega un 77,3% de aciertos al momento de comparar el modo de falla obtenido de la envolvente de falla y la falla observada en los ensayos. Según el modelo de Crisafulli, la capacidad resistente de los muros MRE1 y MRE2 queda controlada por la fluencia del pilar en tracción, si se dejan fuera estos muros, el porcentaje de aciertos disminuye a un 68,2%. Aún así, se puede concluir que el modelo de Crisafulli logra identificar el modo de falla de manera razonable.
Sin embargo, el resultado anterior debe utilizarse con precaución debido a la forma en que se estimaron los parámetros experimentales básicos del modelo de Mann y Muller (ver Capítulo 3), lo cual puede producir leves sobreestimaciones o subestimaciones de los resultados que pueden modificar el modo de falla que se predice el modelo de Crisafulli.
4.5 Análisis de los resultados de aplicar el modelo de Crisafulli
De la aplicación del modelo se pueden hacer los comentarios siguientes:
a. El modelo de Crisafulli entrega una buena estimación de la carga de agrietamiento diagonal por efecto de la fuerza de corte en el caso de muros sin carga vertical aplicada, lo que se justifica si se considera que la razón entre la resistencia que entrega el modelo y la carga de agrietamiento diagonal obtenida en los ensayos tiene un valor promedio igual a 0,916 y un coeficiente de variación igual a un 15,8%, lo cual es una buena correlación entre los valores experimentales y teóricos cuando se trata de materiales no homogéneos y no isótropos en que su comportamiento está controlado por la capacidad resistente más débil como es la resistencia a la tracción o adherencia en este caso.
b. La estimación de la resistencia al corte de muros ensayados con carga vertical no es tan buena, lo que se puede interpretar como una incapacidad para incluir el efecto benéfico que tiene la presencia de carga vertical en la resistencia al corte como ha quedado demostrado en los muros ensayados. El comentario anterior queda respaldado por el bajo valor promedio de la razón entre la resistencia que entrega el modelo y la carga de agrietamiento diagonal obtenida en los ensayos (0,549).
Una explicación a esta situación puede estar en que el modelo, al igual que otros modelos propuestos para muros del tipo “infill walls”, no considera el efecto de la carga vertical actuando sobre el paño. Lo cual no es crítico cuando por la secuencia de construcción de los muros del tipo “infill walls”, la carga gravitacional se trasmite por el marco de hormigón armado a través de los pilares hacia la fundación. De este modo, el paño de albañilería se considera como un elemento que debe soportar las cargas debidas a
su propio peso y a la interacción con el marco al deformarse lateralmente cuando no se dejan holguras con el marco de hormigón armado.
En el caso de los muros construidos con integración marco-panel, como es el caso de los muros de albañilería confinada, la cadena forma parte también del sistema de piso, por lo tanto las cargas gravitacionales se transmiten directamente al paño de albañilería en alguna proporción lo cual debe considerase en cualquier modelo que se proponga para calcular la resistencia al corte del muro.
c. Es necesario analizar el efecto de la inclinación del puntal en la resistencia a la compresión de la albañilería. La capacidad de algunos muros, en particular los de bajas resistencias prismáticas como son los muros construidos con unidades de ladrillo artesanal, podría estar controlada por una falla por compresión diagonal en el paño, posibilidad que ha sido excluida en los cálculos de este capítulo.
De este análisis, se desprende que es necesario incluir modificaciones en el modelo propuesto por Crisafulli de modo de incluir tanto el efecto de la carga axial como el efecto de la inclinación de la carga en la resistencia a la compresión de la albañilería. Ambas modificaciones se analizan en el Capítulo 5.
4.6 Conclusiones del capitulo
• El Modelo propuesto por Crisafulli entrega una manera sencilla y rápida de estimar resistencia al corte de un muro de albañilería confinada, utilizando información tanto geométrica como mecánica para construir la envolvente de falla y definir el modo de falla del paño de albañilería.
• Al no existir un parámetro de reducción de la resistencia a la compresión de la albañilería por efecto de la inclinación del puntal de compresión con respecto a la junta horizontal de mortero, el análisis de este Capítulo se limitó a considerar una falla por adherencia o por tracción diagonal. Si se comparan los modos de falla experimentales con los modos de falla que entrega el modelo, es posible ver que el modelo entrega un buen porcentaje de aciertos. Sin embargo, estas estimaciones tienen un grado de incertidumbre por la estimación indirecta de los parámetros básicos del modelo de Mann y Muller, incertidumbres que pueden cambiar el modo de falla que controla.
• De la aplicación del modelo de Crisafulli se obtiene una estimación en su mayor parte segura de la carga de agrietamiento diagonal de los muros sin carga vertical aplicada. En el caso de los muros con carga vertical aplicada, el modelo de Crisafulli subestima la resistencia al corte obtenida en los muros ensayados.
• La falta de información relacionada con la variación de la resistencia a la compresión de la albañilería por efecto la inclinación de la línea de acción de la carga con respecto a la junta horizontal de mortero, no permite realizar un análisis confiable de la capacidad del muro cuando se produce una falla por compresión diagonal. Sin
embargo, a pesar de ser poco frecuente este tipo de falla, la baja resistencia a la compresión de algunos tipos de unidades hace necesario incluirla.
• La baja resistencia obtenida con el modelo de Crisafulli en los muros con carga vertical aplicada, hace necesario estudiar la forma de incluir en el modelo el efecto benéfico de la carga axial sobre la resistencia al corte. Un primer intento en esta dirección es el modelo Modificado propuesto en este trabajo.