Curva de corte de elementos infill panel - inf_shear

Este es el modelo de corte de los paneles de mampostería, desarrollado y programado inicialmente por Crisafulli [1997] e implementado en SeismoStruct por Blandon [2005], para ser utilizado (casi exclusivamente) en asociación con el elemento infill panel.

Se recuerda que la resistencia a corte resulta de la combinación de dos mecanismos, a saber, la fuerza de adherencia y la resistencia a fricción entre las juntas de mortero y los ladrillos. La resistencia a corte puede entonces ser expresada como la suma de la resistencia inicial por adherencia y el producto entre el coeficiente de fricción y el valor absoluto de la fuerza normal de compresión en la dirección perpendicular a las juntas de asentamiento. Este enfoque para la estimación de la resistencia a corte es adoptado en la práctica por las normas de diseño, independientemente del tipo de mecanismo de falla esperable en el panel (falla por deslizamiento, falla por tracción diagonal, falla a compresión).

Los valores de y pueden ser evaluados ya sea por medio de ensayos de corte directo o a partir de las normativas de diseño. Sin embargo, mientras lo primero suele conducir a una sobre-estimación de los valores [Wan and Yi, 1988; Riddington and Ghazali, 1988], lo último tiende a ser demasiado conservativo, por lo cual se debe prestar especial atención en su uso; Mann and Muller [1982], por ejemplo, han propuesto expresiones que permiten reducir los valores habitualmente sobre-estimados provenientes de los ensayos de corte.

Para una caracterización completa de este tipo de curva de respuesta es necesario definir cuatro parámetros:

Resistencia a corte por adherencia -
Una amplia muestra de resistencias por adherencia ha sido medida por distintos investigadores. Hendry [1990] presentó resultados experimentales obtenidos a partir de ensayos sobre diversos materiales, comprendidos entre 0.3 y 0.6 MPa. Paulay and Priestley [1992] indicaron que los valores típicos varían de 0.1 a 1.5 MPa, mientras que Shrive [1991] limita este rango entre 0.1 y 0.7 MPa. Valores similares han sido reportados por Stockl and Hofmann [1988] y por Atkinson et al. [1989] para un amplio rango de materiales. A partir de éstas y otras investigaciones, numerosas expresiones empíricas han sido propuestas, con dependencia sobre diferentes parámetros, pero deben ser utilizadas con precaución, dados los numerosos factores que pueden afectar la resistencia por adherencia. Por defecto, SeismoStruct asume un valor relativamente conservativo de 0.3 MPa.

Coeficiente de fricción -
Dada la falta de un acuerdo claro e indiscutido respecto a los factores que afectan el coeficiente de fricción, se han reportado en el pasado resultados relativamente contradictorios, y distintos investigadores [por ej., Sahlin, 1971; Stockl and Hofmann, 1988; Atkinson et al., 1989; Hendry, 1990; Paulay and Priestley, 1992] han presentado valores de que varían entre 0.1 y 1.2. De dichos trabajos pasados, es posible notar que Atkinson et al. [1989] sugiere tomar 0.7 como límite inferior confiable (proveniente de resultados experimentales en los cuales se observó que variaba entre 0.7 y 0.85 para una gran variedad de materiales); éste es el valor adoptado por defecto en SeismoStruct (debe notarse que el límite inferior mucho más bajo de 0.3 sugerido por Paulay and Priestley [1992] es propuesto para ser utilizado en el diseño más que en la evaluación de estructuras existentes).

Máxima resistencia a corte-
Ésta es el mayor esfuerzo de corte que puede ser movilizado por el panel y, como se mencionó anteriormente, depende del mecanismo de falla (falla por deslizamiento, falla por tracción diagonal, falla a compresión) desarrollado en el mismo. En ausencia de información adicional más precisa, los usuarios pueden asumir este valor como la suma de y el producto de por la resistencia a compresión normal de las unidades de mampostería. En SeismoStruct se asume por defecto un valor de 0.6 MPa, es decir que por sobre los 0.3 MPa provenientes de la resistencia a corte por adherencia se asumen otros 0.3 MPa adicionales de resistencia a corte por fricción.

Factor de reducción de corte -
Este parámetro empírico representa el cociente entre el máximo esfuerzo de corte y el esfuerzo promedio en el panel, y puede variar ente 1.4 y 1.65 (Crisafulli [1997]). El valor por defecto es 1.5, y es probable que no requiera ser cambiado por el usuario.