Estudio experimental y modelamiento numérico de muros acoplados de hormigón armado

Abstract

Los muros de hormigón armado se usan comúnmente en la construcción de edificios como el sistema de resistencia primaria de carga lateral. En edificios en Chile, los muros de hormigón armado están interconectados por losas, las cuales asumen el rol de elemento acoplador, mismas que afectan el comportamiento; sin embargo no se considera en el diseño. En este trabajo de investigación, se estudia experimental y analíticamente el comportamiento de muros acoplados de hormigón armado con una carga axial y un desplazamiento lateral cíclico. Se realizaron cuatro ensayos con probetas de hormigón armado consistentes en dos muros de distintas longitudes acoplados por vigas. Para esto se llevó a cabo un estudio experimental pseudo estático. Las probetas ensayadas son modelos con un factor de escala de 35, de muros de edificios de 15 y 25 pisos, mismas que fueron diseñadas con una altura de 190 [cm], con espesores de muro de 6 y 4 [cm], y una longitud de 8, 10 y 13 [cm]. La carga lateral cíclica fue aplicada a los dos tercios de la altura total de las probetas. La instrumentación de los muros fue realizada a través celda de carga y LVDTs. Se realizó el análisis de un modelo de fibras para capturar la respuesta global y local de los muros de lo cual se observó una buena correlación y se utilizó el mismo tipo de modelo para realizar un análisis paramétrico en muros más reales, para dar una predicción o aumento de la curvatura producto del acoplamiento del muro de menor longitud. Lo que se observó es que si no se considera el efecto del acoplamiento, la curvatura del muro de menor longitud es subestimada hasta tres veces. El muro de mayor longitud presenta un bajo impacto en la curvatura de la base en función del acoplamiento. Se propone una expresión para obtener el aumento de curvatura última en la base del muro más corto acoplado respecto de los casos aislado y conectado; mismo que da un factor de correlación de 0.83.