Comportamiento a cortante de muros confinados de concreto celular de autoclave: efecto de la relación de aspecto

Abstract

El concreto celular de autoclave (CCA) es un material ligero compuesto de cemento portland, cal, arena sílica, yeso, agua y polvo de aluminio. Se utiliza principalmente en la fabricación de paneles horizontales y verticales, vigas y bloques sólidos. En México se utilizó por primera vez en 1994 y desde entonces su uso se ha extendido a diversas partes del país. En México los muros de mampostería confinada son el principal sistema estructural utilizado en la construcción de viviendas debido a su bajo costo y facilidad constructiva. Tradicionalmente los muros de mampostería confinada se construyen con bloques de concreto y arcilla. Recientemente se comenzó a utilizar bloques de CCA para la construcción de este tipo de muros. Sin embargo, la reglamentación vigente mexicana, para muros de mampostería, no incluye requisitos explícitos para el diseño de muros confinados de CCA. El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de la relación de aspecto en el comportamiento a cortante de muros confinados de CCA sujetos a cargas laterales. Se diseñaron y ensayaron dos muros confinados de CCA a escala natural con relaciones de aspecto de 1.94 y 2.64. La altura y el espesor de los muros fueron constantes de 240 cm y 15 cm, respectivamente. Se obtuvieron curvas carga lateral-desplazamiento de los muros ensayados. Se presentan patrones de agrietamiento de cada muro. Con base en los resultados experimentales de este trabajo y los obtenidos por Alcocer (2017), se caculó la capacidad de deformación, la degradación de rigidez y la energía disipada de los cuatro muros considerados en este trabajo. Se determinaron los parámetros necesarios para desarrollar un modelo de histéresis. Se observó que la carga de agrietamiento por cortante, la carga máxima y la rigidez incrementan conforme la relación de aspecto disminuye. El primer agrietamiento en los muros ensayados en este trabajo se asoció a una falla por flexo-cortante; el agrietamiento por cortante se presentó en el ciclo posterior a un nivel de carga similar. Se desarrolló una ecuación para calcular la degradación de rigidez en función del desplazamiento normalizado respecto al desplazamiento de agrietamiento por cortante. Se concluyó que el modelo de histéresis desarrollado para este trabajo representa adecuadamente el comportamiento de los muros considerados.