Study of the influence of elastic properties of unit-mortar interfaces on the stiffness of masonry walls

Este trabalho tem o objetivo de avaliar a influência das propriedades elásticas da interface bloco-argamassa no comportamento elástico global de paredes de alvenaria. Por ser um material heterogêneo, as propriedades mecânicas da alvenaria são influenciadas pelas propriedades dos seus diferentes componentes, bloco e argamassa, e pela ligação entre eles. As juntas de argamassa constituem planos de fraqueza, desta forma, características como rigidez, direção e o estado de tensão podem influenciar consideravelmente o comportamento global e consequentemente os parâmetros de projeto. O trabalho foi composto por duas etapas, uma experimental e outra numérica. Na etapa experimental um extenso programa de ensaios foi realizado buscando avaliar as propriedades elásticas normais e tangenciais as juntas de argamassa. Nesta etapa também é apresentado um conjunto de procedimentos que possibilita a caracterização dos componentes da alvenaria de forma não destrutiva. Um estudo paramétrico foi realizado na parte numérica, permitindo identificar quais propriedades da interface exercem mais efeito sobre o comportamento elástico da alvenaria. Também foi avaliado como a heterogeneidade da alvenaria pode afetar a distribuição de ações horizontais ao longo de uma edificação. Os resultados obtidos indicaram que a interface bloco-argamassa exerce influência significativa sobre o comportamento elástico da alvenaria, entretanto esta relação depende da razão altura/largura da parede estudada. A distribuição das ações horizontais demonstrou ser bastante afetada pela deformação por cisalhamento, no entanto a consideração da interface não resultou em contribuição significativa.This work aims to evaluate the influence of the elastic properties of unit - mortar interface in the global elastic behavior of masonry panels. As a heterogeneous material, the mechanical properties of masonry are influenced by the properties of its different components, unit, mortar, and the bond between them. The mortar joints are weakness planes, thus features like stiffness, direction and state of stress can greatly influence the global behavior and the design parameters. The study was composed of an experimental and numerical analysis. In experimental analysis an extensive test program was conducted with focus on normal and tangential elastic properties of the unit-mortar interface. In this part of the work a set of procedures that enable the characterization of the masonry components nondestructively is also presented. A parametric study was conducted in the numerical analysis, allowing the identification of which properties of the interface have a greater effect on the elastic behavior of masonry. The effect of the heterogeneity of the masonry in the distribution of lateral loads in a building was also evaluated. Results indicated that the block-mortar interface has a significant influence on the elastic behavior of masonry; however this relationship depends on the ratio aspect of the panel. The distribution of lateral loads was greatly affected by shear deformation; however the consideration of the interface resulted in no significant contribution