Estudio preliminar sobre la transferencia de fuerzas laterales en muros no estructurales de cca

Abstract

Los muros no estructurales son ampliamente utilizados en la construcción de diversas edificaciones. Estos muros no proporcionan rigidez ni resistencia a la estructura ante cargas laterales. Pueden construirse de mampostería no reforzada, reforzada interiormente o confinados. Los muros no estructurales de mampostería de CCA se encuentran desligados perimetralmente mediante juntas de espuma de poliuretano de 2 cm de espesor. En los últimos años se han empezado a construir muros no estructurales con piezas de concreto celular de autoclave (CCA). En las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería (NTCM) (GCM 2017) y en el Código de Requerimientos y Especificaciones para la Construcción de Estructuras de Mampostería (ACI 530) (MSJC 2011) no se especifican el uso de algún material de relleno (juntas flexibles) para las holguras entre los marcos estructurales y los muros no estructurales. En general, se asume que no hay transferencia de fuerzas a los muros no estructurales. Sin embargo, se ha observado que conforme aumentan las distorsiones en los marcos estructurales existe interacción entre los marcos estructurales y los muros no estructurales. Lo anterior induce que exista contribución de los muros no estructurales a la rigidez y resistencia de la estructura. Adicionalmente, existe transferencia de fuerzas en el plano al muro no estructural (Tsantilis y Triantafillou 2018). El objetivo de este trabajo fue determinar las fuerzas de transferencia entre marcos y muros no estructurales de CCA a través de la espuma de poliuretano. Las variables de estudio fueron la planta productora de CCA, la marcade mortero de pared delgada, la marca de espuma de poliuretano y el tipo de marco estructural. Para lo anterior, se determinaron las propiedades del CCA y de la espuma de poliuretano. Adicionalmente, se realizó un análisis de sensibilidad de los esfuerzos y fuerzas transferidas entre marcos estructuras y muros no estructurales de mampostería de CCA a través de la espuma de poliuretano. IV Con base en los resultados experimentales obtenidos, se identificaron dos principales tipos de esfuerzos transferidos en el plano del muro no estructural. Los primeros están asociados con la compresión de la espuma de poliuretano en la junta vertical. Los segundos esfuerzos están asociados al cortante por adherencia de la junta de espuma de poliuretano en la junta horizontal superior. Se observó que los esfuerzos cortantes se transfieren hasta un desplazamiento de 1.60 mm y 4.80 mm, para marcos de concreto y acero, respectivamente. Posteriormente, solo se tienen la contribución de los esfuerzos de compresión. Con base en el análisis de sensibilidad, se encontró que, por lo general, la falla por adherencia de la espuma de poliuretano se presenta a distorsiones menores que la de limitación de daños ante sismos frecuentes (0.20 %). Es decir, después de sismos frecuentes se podrían observar grietas horizontales entre la trabe del marco estructural y el muro. Por otra parte, la resistencia por cortante se alcanza a distorsiones menores que la condición de prevención contra el colapso (1.50 % para marcos de baja ductilidad), por lo que, después de sismos severos se podrían observar grietas diagonales en el muro no estructural.