Modelo de Monti-Nuti para acero - stl_mn

Se trata de un modelo uniaxial para acero, inicialmente programado por Monti et al. [1996], que es capaz de describir el comportamiento de pandeo post-elástico de barras de armadura en compresión. Utiliza la relación esfuerzo-deformación de Menegotto and Pinto [1973] junto con las leyes de endurecimiento isotrópico propuestas por  Filippou et al. [1983] y las leyes de pandeo propuestas por Monti and Nuti [1992]. Se introduce también una regla adicional de "memoria" propuesta por Fragiadakis et al. [2008], para mayor estabilidad/precisión numérica bajo carga sísmica transitoria. Su utilización debe ser limitada al modelado de miembros de concreto armado en los cuales es posible que ocurra el pandeo de la armadura (por ej., columnas sometidas a ciclos de carga severos). Por otra parte, como se explica en Prota et al. [2009], este modelo, desarrollado inicialmente pensando en barras nervuradas, puede ser utilizado también, con la calibración correcta, para el modelado de barras lisas, encontradas con frecuencia en estructuras existentes.

Para describir por completo las características mecánicas del material es necesario definir doce parámetros:

Módulo de elasticidad - Es
Es la rigidez elástica inicial del material. Su valor oscila habitualmente entre 200 y 210 GPa. El valor por defecto es 200 GPa.

Límite de fluencia - fy
Es el esfuerzo de fluencia. Su valor varía típicamente entre 230 MPa y 650 MPa. El valor por defecto es 500 MPa.

Parámetro de endurecimiento por deformación -
Es la razón entre la rigidez post-fluencia (Esp) y la rigidez elástica inicial (Es) del material. La primera se define como Esp=(fult-fy)/(-fy/Es), donde fult y  representan la resistencia y deformación últimas/máximas de la armadura transversal, respectivamente. Su valor varía habitualmente entre 0.005 y 0.015. El valor por defecto es 0.005.

Parámetro de forma inicial de la curva de transición - R0
Es el valor inicial (del primer ciclo de carga) del parámetro R, que controla la forma de la curva de transición entre la rigidez inicial y posterior a la fluencia, necesaria para representar con precisión los efectos Baushinger y de pinching de los bucles histeréticos. El valor por defecto es 20.

Coeficientes de calibración de la forma de la curva de transición - a1 & a2
Son los dos coeficientes utilizados para calibrar los cambios que deben aplicarse al parámetro R0 con el fin de obtener el parámetro de forma Rn de la curva de transición actualizada. Mientras que a a1 se le asigna habitualmente un valor constante de 18.5, a2 puede variar entre 0.05 y 0.15. Los valores por defecto de a1 y a2 son 18.5 y 0.15, respectivamente.

Coeficiente de ponderación cinemático/isotrópico - P
Es el coeficiente de ponderación utilizado en este modelo para definir el grado en el cual el endurecimiento cinemático y el endurecimiento isotrópico son introducidos en las características de respuesta cíclica esfuerzo-deformación del material. Un valor cercano a la unidad implica un comportamiento dominado por el endurecimiento cinemático, mientras que un valor cercano a cero es empleado cuando es el endurecimiento isotrópico el que controla la respuesta del material. Monti and Nuti [1992] sugieren el uso de ensayos de un solo ciclo para definir el valor de P, e indican que habitualmente se encuentran valores cercanos a 0.9. El valor por defecto es, por lo tanto, 0.9.

Parámetro correctivo de descarga espuria - r
Es el umbral para la inversión de pequeñas deformaciones, definido como porcentaje de la deformación medida al final de un ciclo de carga, utilizado para prevenir que ocurran ciclos de descarga con deformaciones espurias. Los valores típicos de r varían entre 2.5 y 5%. El valor por defecto es 2.5%.

Deformación de rotura -
Es la deformación para la cual ocurre fractura. El valor por defecto es 0.1.

Peso específico -
Es el peso específico del material. El valor por defecto es 78 kN/m3.