Investigación del colapso de un muro de mampostería de ladrillo no reforzada bajo fuerzas de vientos moderadas

• Autores: A. Avram, J.W. Badillo, J.A. Prieto, J. D. Jaramillo
• Localización: Revista ingeniería de construcción, ISSN-e 0718-5073, Vol. 34, Nº. 1, 2019, págs. 65-80
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Unreinforced brick masonry wall collapse investigation under moderate wind loads
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    Resumen: Este artículo presenta varias metodologías analíticas para investigar el colapso de un muro de mampostería de ladrillo no reforzada sujeta a flexión fuera del plano debido a los vientos moderados presentes en Medellín, Colombia. Los modelos analíticos incluyen un modelo rígido de mampostería en voladizo, modelos en voladizo y pórtico de concreto reforzado considerando o excluyendo la contribución de la mampostería, y un modelo de elementos finitos que incorpora explícitamente los pórticos de concreto, las unidades de mampostería y aperturas en los paneles. Las demandas por viento se estimaron por interpolación espacial de las mediciones reales de la velocidad del viento cercanas al sitio. La comparación de los resultados se realiza en términos de las deflexiones máximas en la parte superior del muro, así como en las razones de la demanda a la capacidad, de fuerzas y esfuerzos en los pórticos de concreto y en la mampostería, respectivamente. Se demuestra que la distribución de presiones de viento, los efectos P-Delta, la interacción y contribución relativa a la resistencia fuera del plano de los pórticos y elementos de mampostería con flexión en una o dos direcciones, son los parámetros principales que afectan los resultados, además de la selección del modelo analítico. A pesar de las diferencias sustanciales entre los modelos analíticos, los parámetros y suposiciones recomendadas resultaron en la correcta determinación del colapso inminente del muro bajo las fuerzas de viento estimadas.

  • English

    Abstract: Several methodologies used for the collapse assessment of an unreinforced brick masonry wall subject to out-of-plane bending due to moderate wind loads in Medellin, Colombia are presented. Models include a rigid cantilever model of masonry elements, deformable cantilever and frame models of intermediate concrete columns and beams with and without masonry contribution to the wind resistance, and a finite element model with all concrete frame elements, masonry units and panel openings modeled explicitly. Wind demands are estimated using spatial interpolation of actual wind velocity measurements near the site. Results are presented in terms of peak deflections at the wall top, as well as peak force and stress demand-to-capacity ratios on concrete frames and masonry elements, respectively. Wind pressure distribution, P-Delta effects, interaction and relative contribution to the out-of-plane bending resistance of concrete framing and masonry elements with either one- or two-way action are shown to be the main parameters affecting results, in addition to model selection. Despite significant differences between models, recommended parameters and assumptions lead in all cases to the correct determination of the wall's imminent collapse under the estimated wind demands.