Isotropic damage model and serial/parallel mix theory applied to nonlinear analysis of ferrocement thin walls. Experimental and numerical analysis

Modelo de daño isótropo y teoría de mezclas serie/paralelo aplicados al análisis no lineal de muros delgados de ferrocemento. Análisis experimental y numérico

Los muros de ferrocemento de pared delgada son el elemento estructural principal que compone el sistema de resistencia sísmica de las viviendas de ferrocemento. En este artículo se presentan los resultados de una campaña experimental realizada sobre muros prefabricados de pared delgada de ferrocemento construidos a escala real 1:1, los cuales fueron probados bajo carga estática lateral. Estos ensayos permitieron identificar parámetros estructurales y evaluar la capacidad y el desempeño de los muros bajo carga estática. Adicionalmente, se aplicó el modelo de daño isótropo para la modelación del mortero y la teoría de elasto-plasticidad clásica para la modelación de las barras y la malla de refuerzo. El Ferrocemento se puede considerar como un material compuesto y por lo tanto se utilizó la teoría de mezclas serie/paralelo para modelar su comportamiento mecánico. Así, se planteó una metodología para el análisis numérico no lineal que permite modelar el comportamiento no lineal exhibido por los muros de ferrocemento bajo este tipo de cargas y su potencial uso en el diseño de muros de ferrocemento.

Introducción

La demanda sísmica determina el material y el tipo de los sistemas estructurales a utilizar en la construcción de viviendas. La presencia de terremotos nos anima a investigar en sistemas innovadores con mejor relación coste-eficacia y rendimiento sísmico que los sistemas actuales. Los sistemas estructurales basados en ferrocemento son materiales innovadores con aplicaciones prometedoras que han demostrado alta resistencia (Wainshtok-Rivas, 1994, 2004; Naaman, 2000; Bedoya-Ruiz, 1998, 2002, 2005; Bedoya-Ruiz et al., 2015), baja fragilidad sísmica (Bedoya-Ruiz et al., 2010, 2014 2015), baja relación coste-eficacia y sostenibilidad ambiental (Bedoya-Ruiz, 2011).