Comportamiento a flexión de muros de mampostería confinada sujetos a cargas laterales: efecto de la carga axial

Abstract

El alto índice de crecimiento y desarrollo de las ciudades ha provocado un incremento en la población y la demanda de espacios para viviendas. El desarrollo de estructuras de mampostería confinada de mayor altura se presenta como una posible alternativa para la optimización de los espacios. Al aumentar la altura de los muros de las estructuras, se incrementa su relación de aspecto (altura entre longitud) favoreciendo el comportamiento dominado por flexión. El comportamiento a flexión se relaciona con una falla dúctil caracterizada por la fluencia del acero de refuerzo longitudinal en la zona de tensión y el posterior aplastamiento del concreto en la zona de compresión. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la carga axial en el comportamiento a flexión de muros de mampostería confinada sujetos a cargas laterales. Se ensayaron tres muros a escala natural sujetos a combinaciones de carga axial constante y cargas laterales cíclicas reversibles en el plano. La variable de estudio fue el esfuerzo axial. Se consideraron esfuerzos axiales de 4.8 y 7.2 kg/cm2. Se diseñaron y construyeron muros con relación de aspecto de 2.4 (M1 y M2) y 1.5 (M3). La altura de los muros fue constante e igual a 266 cm. Los muros se construyeron utilizando tabiques multiperforados de arcilla y mortero en proporciones por volumen 1:3 (cemento Portland: arena). Se obtuvieron curvas carga lateral – desplazamiento horizontal y la evolución del agrietamiento de los muros ensayados. Se analizaron los tres muros ensayados en este trabajo y tres tomados de la literatura. Se presentan las resistencias experimentales y analíticas de los muros. Se determinó la ductilidad de desplazamiento y la distorsión máxima. Se analizó la formación del agrietamiento vertical y diagonal. Se determinó la energía disipada equivalente y la degradación de rigidez de ciclo. Se propuso un modelo de histéresis. Con base en los resultados experimentales y los análisis realizados, se concluyó que las resistencias a flexión experimentales de los muros se predicen adecuadamente utilizando la teoría de flexión. Para los muros con la misma relación de aspecto, al aumentar el esfuerzo axial, la resistencia a flexión incrementa. Para los muros con la misma relación de aspecto, al aumentar el esfuerzo axial, la ductilidad de desplazamiento y las distorsiones máximas disminuyen. Finalmente, el modelo de histéresis propuesto representa adecuadamente el comportamiento por flexión de los muros de mampostería confinada estudiados.