06/B178

Diseño sismorresistente y análisis de estructuras de mampostería encadenada.
Seismic design and analysis of confined masonry structures.

Director: CRISAFULLI, Francisco Javier
Correo Electrónico: fcrisafulli@fing.uncu.edu.ar

Co-Director: TORRISI, Gonzalo

Integrantes: VILLAFAÑE, Elbio; FURLANI, Ana María; QUIROGA, Eduardo Daniel; MARTINEZ, Federico; BEVILAQCUA, Darío.

Resumen Técnico: En las zonas de mayor sismicidad de Argentina (y en diversos países de América, Asia y África) la mampostería encadenada representa una solución adecuada como estructura sismorresistente para construcciones de baja y mediana altura. Este sistema constructivo se usa ampliamente en Argentina, no solo para edificios de viviendas, oficinas e industrias, sino también para edificios de infraestructura pública, como escuelas, centros de salud, comisarías, estaciones de bomberos, etc. La mampostería encadenada presenta ventajas constructivas y económicas, siendo un sistema utilizado en la región Oeste de Argentina desde la década de 1940, aproximadamente. Se caracteriza por una adecuada rigidez y resistencia, con una ductilidad aceptable cuando se diseña y construye en forma correcta. Sin embargo, presenta un comportamiento estructural muy complejo debido a distintos tipos de efectos no-lineales resultantes de las características de los materiales constituyentes y de la interacción entre el pórtico y el panel de mampostería. Si bien se han realizado numerosas investigaciones, aún persisten dudas y aspectos a profundizar vinculados al diseño y análisis de este tipo de estructuras. Adicionalmente, el reglamento de diseño de estructuras de mampostería, INPRES-CIRSOC 103, Parte III, se encuentra en etapa de revisión y resulta importante contribuir en forma fundamentada a su actualización. Es por ello que el objetivo principal de este proyecto apunta a mejorar los criterios de diseño y los procedimientos de análisis para la mampostería encadenada, contribuyendo así a reducir el riesgo sísmico de las construcciones. Para ello, se plantean los siguientes objetivos particulares: a. Contribuir a la modelación de estructuras sismorresistentes mediante la implementación de herramientas para el análisis no lineal dinámico y estático de sistemas complejos (como edificios tridimensionales). b. Desarrollar un macro elemento que no solo represente adecuadamente el comportamiento de la mampostería y sus modos de falla, sino también los esfuerzos internos reales en la estructura de hormigón armado. c. Analizar el efecto que tienen las aberturas (ventanas, puertas) en los paneles de mampostería y su influencia en la respuesta global del sistema. d. Realizar ensayos estructurales de muros de mampostería encadenada que sirvan para profundizar el conocimiento del comportamiento estructural y para ajustar los modelos analíticos desarrollados. f. Formular recomendaciones de diseño que sirvan para la actualización del Reglamento INPRES-CIRSOC 103, Parte III.

Summary: Confined masonry is widely used in Argentina, and in other developing countries, due to economical and constructive advantages, for low-or-medium-rise buildings (dwelling, schools, health centers, industrial buildings, etc). This structural system can exhibit adequate stiffness and strength, with acceptable ductility, if designed and built properly. However, the structural response is very complex and markedly nonlinear, as result from the brittle behavior of the unreinforced masonry, the ductile nonlinear characteristics of the frame, the different deformational properties and strengths of both components, and the variable conditions at the panel-frame interfaces. Even though extensive research has been conducted in different countries, included Argentina, several uncertainties still remain and more research is required. For this reason, the main objective of this project is to improve the design criteria and the analysis procedures for confined masonry, which allows the reduction of the seismic risk. In order to achieve it, the following particular objectives are considered: * To develop analytical y numerical tools suitable for the dynamic nonlinear analysis of complex systems, such as confined masonry buildings. * To develop a macro-model capable of representing not only the response of masonry and its modes of failure, but also the internal forces in the reinforced concrete frame. * To analyze the effect of openings (windows, doors) in the panels and the influence on the structural response of the system. * To perform laboratory test on structural model to improve the knowledge about the behavior of confined masonry and to obtain experimental data for the calibration of the analytical and numerical models. * To propose design recommendations, which could be included in the new version of the Argentinean Seismic Code (INPRES-CIRSOC 103).