Comportamiento fuera del plano de muros de mampostería confinada con relación de aspecto mayor que uno

Abstract

En México, los muros de mampostería confinada (MMC) son el sistema estructural más utilizado para la construcción de viviendas, oficinas y escuelas, entre otros. Lo anterior se debe a su bajo costo y facilidad constructiva. En años recientes se ha estudiado el comportamiento de muros de mampostería confinada sujetos a cargas fuera del plano. Las variables que controlan el comportamiento fuera del plano de estos muros son: las condiciones de apoyo, la relación de aspecto, la relación de esbeltez, la rigidez en el plano del marco de elementos confinantes (catillos y cadena superior), el esfuerzo axial, la presencia de aberturas y el tipo de bloque. En todos los estudios anteriores se consideraron exclusivamente muros con relaciones de aspecto menores o iguales que uno. En este trabajo se evaluó el comportamiento fuera del plano de cuatro muros confinados sujetos a cargas uniformes incrementales. Las variables de estudio fueron la relación de aspecto y el esfuerzo axial. Las dimensiones de los muros fueron de 193 cm x 271 cm x 15 cm (longitud x altura x espesor) para el primero y el segundo, y de 133 cm x 271 cm x 15 cm (longitud x altura x espesor) para el tercero y el cuarto. Las relaciones de aspecto fueron de 1.40 para los dos primeros muros y de 2 para los otros dos. La relación de esbeltez fue de 18. La sección transversal de los castillos y la cadena superior fue de 15 cm x 15 cm (base x altura). La resistencia a compresión promedio del concreto fue de 274.62 kg/cm2. Se utilizaron bloques huecos de concreto de tres celdas con dimensiones nominales de 15 cm x 20 cm x 40 cm (espesor x altura x longitud). Se empleó mortero en las juntas con proporciones por volumen 1:2:7 (Cemento: cal: arena). La resistencia a compresión promedio de la mampostería sobre el área total fue de 33.63 kg/cm². El primer y el tercer muro se ensayaron con un esfuerzo axial nulo. El segundo y el cuarto muro se ensayaron con un esfuerzo axial de 3.33 kg/cm². Se observó que, el patrón de agrietamiento final de los muros fue en general similar. Para muros con el mismo esfuerzo axial, conforme la relación de aspecto aumentó, la resistencia fuera del plano aumentó y su capacidad de deformación fuera del plano disminuyó. Para muros con la misma relación de aspecto, conforme el esfuerzo axial aumentó, la resistencia fuera del plano aumentó y su capacidad de deformación fuera del plano disminuyó. Para los muros con el mismo esfuerzo axial, conforme la relación de aspecto aumentó, los desplazamientos horizontales y verticales en el plano disminuyeron. Para muros con la misma relación de aspecto, conforme el esfuerzo axial aumentó, los desplazamientos horizontales y verticales en el plano aumentaron. La falla de los muros se atribuyó al aplastamiento de la mampostería.