ensayos de comportamiento sísmico - Instituto de Investigaciones

ENSAYOS DE COMPORTAMIENTO SÍSMICO
DE MUROS DE MAMPOSTERÍA
Autores:
Francisco Zabala
José Luis Bustos
Alberto R. Masanet
Jorge R. Santalucía
(*)
(*)
(*)
(*)
(*) Instituto de Investigaciones Antisísmicas. Universidad Nacional de San Juan.
Avenida Libertador General San Martín 1290 (o) C.P.5400 - San Juan - Argentina.
Tel-Fax: 54-0264-4228123
E-mail: [email protected]. - [email protected].
RESUMEN:
En este trabajo se muestran resultados de ensayos de muros de mampostería encadenada y
mampostería con armadura distribuida en escala real y algunas propuestas para mejorar su
comportamiento bajo cargas sísmicas. La mampostería encadenada o confinada es una
tipología estructural muy usada en América Latina y en la zona sísmica argentina en edificios
de vivienda, y consiste en el uso de vigas y columnas de enmarcado para confinar muros que
se construyen con diferentes tipos de mampuestos. La armadura vertical se provee solo en las
columnas de encadenado y puede colocarse armadura horizontal en las hiladas. El
comportamiento de este tipo de estructuras durante la ocurrencia de un sismo destructivo es
complejo y sus propiedades de rigidez, resistencia y capacidad de deformación son altamente
variables según el diseño adoptado y las características de los materiales. Tiene especial
importancia el comportamiento en el rango plástico y la conservación de la resistencia y la
capacidad de disipación de energía en ciclos de carga sucesivos.
Se realizaron 6 ensayos sobre modelos de mampostería encadenada utilizando ladrillos
cerámicos macizos, un ensayo de un modelo de mampostería encadenada utilizando
mampuestos de suelo cemento y un modelo de muro de blocks de hormigón con armadura
distribuída. Los modelos constan de un vano y un nivel y fueron ensayados hasta alcanzar su
capacidad resistente última en la losa de carga y muro reactivo del Instituto de Investigaciones
Antisísmicas. El diseño de los modelos de ladrillos cerámicos macizos se realizó a partir de
un proyecto de edificio típico destinado a vivienda, de acuerdo a las Normas Argentinas
Inpres-Cirsoc 103, y construido siguiendo las prácticas habituales de nuestra zona. El muro
ensayado de mampuestos suelo cemento, fue construido por el Instituto Provincial de la
Vivienda de la Provincia de San Juan con el objeto de utilizarlo en viviendas rurales que
reemplacen viviendas de adobes. El muro de blocks de hormigón se diseñó a partir de un
proyecto de vivienda de acuerdo a las Normas antes mencionadas. Es de hace notar que las
viviendas construidas en nuestra provincia con este sistema es muy reducido. Se describe en
forma sintética el comportamiento de los modelos durante los ensayos, rigidez inicial,
resistencia, modo de falla y capacidad de deformación plástica.
1
ENSAYOS DE COMPORTAMIENTO SÍSMICO
DE MUROS DE MAMPOSTERÍA
1. INTRODUCCIÓN:
Las estructuras de mampostería encadenada tienen ventajas de tipo económico en
construcciones de vivienda y se aplican normalmente en la zona sísmica argentina en edificios
de hasta tres pisos. Están compuestas usualmente por muros en dos direcciones ortogonales
principales unidos por los entrepisos y el techo de hormigón armado. En este sistema
estructural la acción sísmica representada por fuerzas laterales aplicadas en cada piso y en el
techo, es resistida por un mecanismo de muros, muchas veces acoplados por dinteles y
antepechos, conectados por losas que actúan como diafragmas indeformables, capaces de
repartir dichas fuerzas laterales en proporción a las rigideces relativas de los muros.
Es posible estimar en forma simple la resistencia teórica a flexión de un muro de mampostería
encadenada teniendo en cuenta la armadura vertical y la carga normal que soporte el muro a
partir de un diagrama de deformaciones plano y el valor de tensión de fluencia del acero
vertical. La resistencia al agrietamiento por corte y la resistencia máxima en cambio resultan
más inciertas, porque dependen de varios factores como: la calidad del mampuesto, el mortero
de asiento, la calidad de la mano de obra, el esfuerzo normal, la cantidad de acero vertical en
las columnas y el acero horizontal. Las condiciones de ejecución de los mampuestos y de los
muros son muy variables por lo que existe un alto grado de dispersión en los valores de los
parámetros de diseño.
2. DESCRIPCIÓN DE LOS ENSAYOS:
2.1. Muros de Ladrillos cerámico macizo:
Con el objeto de obtener conocimientos sobre el comportamiento bajo cargas laterales de los
muros de mampostería encadenada que se utilizan en la zona sísmica Argentina se ensayaron,
en la losa de carga del Instituto de Investigaciones Antisísmicas de la Universidad Nacional
de San Juan, una serie de 6 muros construidos con ladrillo común artesanal de 18 cm de
espesor y columnas de encadenado de hormigón amado de 20 cm por el ancho del muro. Para
diseñar los modelos a ensayar se estudiaron algunos proyectos tipo de edificios de viviendas
construidos por el Instituto Provincial de la Vivienda de San Juan. Las dimensiones adoptadas
se muestran en la Figura 1 y la disposición de armaduras se muestra en la Figura 2.
Los materiales utilizados se estudiaron mediante ensayos de muretes y pilas según la Norma
Inpres Cirsoc 103 [1]. Un resumen de estos ensayos se muestra en la tabla 1.
Tabla 1. Resumen de ensayos en pilas y muretes.
Mortero
σm
σc
[MN/m2]
[MN/m2]
Resistencia Normal
4,1
2,7
(1:1:5)
Resistencia Intermedia
5,0
2,9
(1:1/2:4)
Resistencia Elevada
8,7
6,1
(1:0:3)
σm: Resistencia media a la compresión de pilas.
σc: Resistencia característica a la compresión de pilas.
τm: Resistencia media a la compresión diagonal de muretes.
2
τm
[MN/m2]
0,22
0,28
0,31
Ladrillón: resistencia media 82 kg/cm2, resistencia característica 45 kg/cm2.
Módulo de elasticidad medio medido en ensayos de pilas: E=16000kg/cm2
3,00 m
2,60
0,20
0,20
0,20
0,2
2,6
3,0
0
0,2
0,5
0
0,50
3,80
0,70
Figura 1. Dimensiones del modelo.
Acero ADN 420
4
0.40
0.14
0.30
3
1
2
1
2
Ø4.2 c/20
1
2
0.40
0.40
Ø4.2 c/10 cm
4
3
3 φ 12
Estribos φ 8 c/10 cm
0.40
3 φ 12
4
0.30
3
0.14
2.94
Figura 2. Armaduras y detalles de armado muros 1 y 2.
3
3.42
Los muros se ensayaron manteniendo carga vertical constante y permitiendo el giro libre del
extremo superior. La carga vertical se impuso mediante dos actuadores hidráulicos
servocontrolados verticales a través de una viga metálica. Los ensayos se desarrollaron
aplicando desplazamientos laterales cíclicos, que se miden y controlan con un sensor de
desplazamiento horizontal. Un esquema de la disposición del ensayo y de la instrumentación
utilizada se muestra en la figura 3. La instrumentación se compone de: sensor de
desplazamiento para el control de desplazamiento horizontal (L.V.D.T. 1), sensores de
desplazamiento en dirección vertical a ambos lados del modelo (L.V.D.T 2 y 3), sensores de
desplazamiento en la dirección de las diagonales del modelo (L.V.D.T. 4 y 5), celdas de carga
en serie, con los actuadores y puntos de medición de deformaciones en el acero mediante
bandas extensométricas.
Figura 3.
2.2. Muro de Ladrillos de suelo-cemento:
El Instituto Provincial de la Vivienda de la Provincia de San Juan está desarrollando una
alternativa para la construcción de viviendas económicas que se basa en el uso de
mampuestos de suelo cemento. A solicitud del I.P.V. se ensayó un muro a escala 1:1 con el
objetivo de obtener conocimientos sobre el comportamiento bajo cargas laterales de muros de
mampostería encadenada armada construidos con mampuestos de suelo-cemento. El muro fue
construido con mampuestos de 15 cm de espesor (28xcm15cmx7.5cm), columnas y vigas de
encadenado de hormigón armado de 15 cm por el ancho del muro. Las dimensiones del panel
ensayado fueron de: 0,15m de espesor, 3m de ancho y 3m de alto.
Los materiales y mano de obra que se utilizaron para construir el modelo fueron provistos por
el Instituto Provincial de la Vivienda. Los mampuestos se fabricaron en la dosificación de
1:6:3 (Cemento: Suelo: Arena) y se asentaron también con suelo cemento. La armadura de los
encadenados está formada por 4 barras de 8mm de diámetro, con estribos diámetro 4,2 mm
4
cada 20 cm y densificados según establece la Norma INPRES CIRSOC –103. La armadura
horizontal consistió en 2 barras de diámetro 4,2mm cada 50 cm, ancladas en los encadenados
verticales y alojadas en mortero de cemento (1 de cemento por 3 de arena).
La metodología de ensayo fue idéntica a la descripta para los muros de ladrillo cerámico
macizo, pero con una carga vertical mucho menor simulando el peso de una cubierta liviana.
2.3. Muros de Ladrillos de blocks de hormigón:
Se han construido 7 muros utilizando mampuestos de bloks de hormigón con distintas
alternativas de armadura distribuida.
En la Figura 4 se detallan las dimensiones de los modelos, y en la Figura 5 el detalle de
armado.
300 cm
49
300
20
50
380 cm
70
Figura 4.
Figura 5
5
En la siguiente tabla se detallan las armaduras que se han utilizado en los primeros 6
modelos construidos.
MURO
1
2
3
4
5
6
7
Tabla 2 Armaduras utilizadas.
Espesor (cm)
Tipo
Armadura
Horizontal
19
Liso
4x2φ8
19
Liso
4 x 2 φ 12
19
Split
4 x 2 φ 12
19
Liso
4 x 2 φ 16
14
Liso
4 x 2 φ 16
14
Liso
4 x 2 φ 10
19
Liso
4x2φ8
Armadura
Vertical
4x2φ8
4 x 2 φ 12
4 x 2 φ 12
4 x 2 φ 16
4 x 2 φ 16
4 x 2 φ 10
2 x 2 φ 10
(extremos)
+ 5 x 1 φ 8(Dist.)
Los blocks de la parte inferior fueron perforados para colar el mortero de la armadura vertical
como se muestra en la foto de la Figura 6.
Figura 6.
Se ha ensayado el muro 1 utilizando la misma metodología que en los muros anteriores, y de
los cuales se detallan los resultados.
3. ANÁLISIS DE RESULTADOS:
3.1. Muros de Ladrillos cerámicos macizos:
En la Tabla 3 se muestra un resumen de las características de los seis muros ensayados:
armaduras verticales en las columnas y horizontales en las hiladas, esfuerzo normal,
resistencias teóricas de flexión, resistencia al corte estimada utilizando las expresiones de la
norma Inpres-Cirsoc 103 y las resistencias máximas medidas en los ensayos.
Los valores de resistencia teórica a flexión, que varían con el esfuerzo normal y la armadura
vertical de las columnas de encadenado, están calculados considerando la aplicación del
esfuerzo horizontal a nivel del actuador y el valor nominal de fluencia del acero (420
MN/m2).
6
Muro
Tabla 3. Características de los muros ensayados.
Resistencia Resistencia Resistencia
Armadura
Armadura
Esfuerzo
máxima
estimada
teórica
vertical.
Horizontal.
Normal.
medida.
a flexión.(1) Al corte. (2)
[kN]
[kN]
[kN]
[kN]
1
4 φ 10
2
(3.12 cm )
-
100
142
109
118
2
4 φ 10
2
(3.12 cm )
-
100
142
109
93
3
(8.05cm )
-
200
342
138
207
4
4 φ 16
2
(8.05cm )
-
200
342
138
235
100
105
109+ 72 (3)
157
100
105
109+ 72 (3)
169
4 φ 16
2
5
4φ8
(2.01 cm2)
6
4φ8
(2.01 cm2)
2φ6
c/ 2 hiladas
(3.1 cm2/m)
2φ6
c/ 2 hiladas
(3.1 cm2/m)
Notas :
(1) Fuerza horizontal a nivel del actuador para la capacidad teórica de flexión del muro
considerando el esfuerzo normal aplicado y βs=420 MN/m2 (tensión de fluencia del
acero)
(2) Vur = (0.3 σ +0.6 τ mo) [1]. Donde σ: tensión de compresión actuante.
τmo: resistencia a compresión diagonal de murete. Esta resistencia se estimó basándose en
ensayos de compresión diagonal τmo=0.3 MN/m2
(3) Resistencia al corte correspondiente a la armadura horizontal.
Los muros 1 y 2 tienen una armadura vertical que genera una capacidad a flexión algo mayor
que la resistencia al corte estimada utilizando las expresiones de la norma Inpres-Cirsoc 103.
En el caso de los muros 3 y 4 la capacidad a flexión es varias veces mayor que la resistencia
al corte y en el tercer grupo de muros (5 y 6) la armadura vertical se redujo y se agregó
armadura horizontal para asegurar que la resistencia al corte fuera mayor que la de flexión.
Durante los ensayos de los muros 1 a 4 se observó un patrón de agrietamiento similar al que
se indica en la sucesión de la Figura 8, en el que se combinan agrietamiento diagonal y
separación parcial de las columnas de encadenado. Estos muros, cuya falla es claramente por
corte, mantienen su resistencia para deformaciones de hasta 20 mm como puede observarse en
el gráfico de la Figura 7 que resume las envolventes de ensayo. Ninguno de estos cuatro
muros alcanzó su resistencia teórica de flexión y el estado final está controlado por la
resistencia al corte de las columnas ya que el agrietamiento diagonal para grandes
desplazamientos se propaga a estas. No se produjo rotura por compresión ni el vaciamiento
del panel agrietado (Figuras 9 y 10).
7
250
200
Muro 1
Muro 2
Muro 3
Muro 4
Muro 5
Muro 6
P[kN]
150
100
50
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Def.[mm]
Figura 7. Curvas envolventes de los ensayos.
Los muros 1 y 2 tienen una rigidez inicial y carga de agrietamiento similar a los 3 y 4. Estos
últimos alcanzan mayores valores de carga horizontal máxima debido a un mecanismo mixto
de reticulado y pórtico en el que la carga de compresión en la diagonal de mampostería está
limitada solo por la resistencia al corte de la columna de encadenado, ya que el acero vertical
no alcanza la fluencia por tracción. La capacidad a flexión y a corte de la rótula plástica en la
columna son mayores en estos muros que en los 1 y 2. Se verificó además mayor separación
entre columna y panel.
Los muros 5 y 6, cuya resistencia al corte es claramente mayor que la de flexión, alcanzaron,
por el endurecimiento del acero vertical, resistencias substancialmente mayores que la
resistencia teórica de flexión. Los ciclos de desplazamientos crecientes muestran que estos
muros (Figuras 11) sostienen su resistencia y mantienen su capacidad de disipación de energía
para desplazamientos mayores que en el caso de los muros 1 a 4. El agrietamiento se produce
por flexión y no existe separación entre columna y panel (Figura 13). El estado final está
controlado nuevamente por la resistencia al corte de la columna en correspondencia con la
viga de encadenado.
La Figura 12 muestra la totalidad de los ciclos de desplazamiento aplicados para el muro 6,
cada desplazamiento objetivo se aplicó dos veces y es posible observar la disminución de
rigidez para el mismo desplazamiento en el segundo ciclo de carga.
8
MURO2
Ca
rg
a
La
t.[t
n]
-30
-20
carga-deformación
-10
0
10
20
30
-
-
Desp.[mm]
MURO2
carga-deformación
Car
ga
Lat.
[tn]
-30
-20
-10
0
10
20
30
20
30
-
-
Desp.[mm]
Carga Lat.[tn]
M URO2
-3 0
c a rg a -d e s p la z a m ie n to
-2 0
-1 0
0
10
-
D e s p .[m m ]
Carga Lat.[tn]
MURO2
-3 0
c a rg a -d e s p la z a m ie n to
-2 0
-1 0
0
10
20
30
-
D e s p .[m m ]
Carga Lat.[tn]
MURO2
-3 0
-2 0
c a r g a -d e fo r m a c ió n
-1 0
0
10
20
30
-
D e s p .[m m ]
MURO2
c a r g a -d e fo r m a c ió n
10
Carga Lat.[tn]
5
0
-3 0
-2 0
-1 0
0
10
20
30
-5
-1 0
D e s p .[m m ]
Figura 8. Secuencia de ensayos y progresión de daños para el muro 2.
9
Figura 9. Estado final de agrietamiento para el muro 4.
Figura 10. Rotura de columna por corte en el muro 1.
10
200
150
Carga Lat.[kN]
100
50
0
-35
-25
-15
-5
-50
5
15
25
35
D e s p .[mm]
-100
-150
-200
200
150
C arga Lat.[kN ]
100
50
0
-35
-25
-15
-5
-50
5
15
25
35
D es p.[mm]
-100
-150
-200
200
150
Carga Lat.[kN]
100
50
0
-35
-25
-15
-5
-50
5
15
25
35
D esp .[m m ]
-100
-150
-200
200
150
Carga Lat.[kN]
100
50
0
-35
-25
-15
-5
-50
5
15
25
35
Desp .[m m ]
-100
-150
-200
200
150
Carga Lat.[kN]
100
50
0
-35
-25
-15
-5
-50
5
15
25
35
Desp .[m m ]
-100
-150
-200
200
150
Carga Lat.[kN]
100
50
0
-35
-25
-15
-5
-50
-100
5
15
25
35
Desp .[m m ]
-150
-200
Figura 11. Secuencia de ensayo y progresión de daños para el muro 6.
11
MURO 6 - carga-deformación
150
Carga Lat.[kN]
100
50
-40
-30
-20
-10
-
0
50
10
100
- 150
-
Figura 12. Ensayos en el muro 6.
Figura 13. Estado final del muro 6.
12
20
30
Desp.[mm]
40
Conclusiones:
La norma Inpres-Cirsoc permite una estimación razonable de la resistencia del muro, a partir
de la resistencia en el ensayo de compresión diagonal en muretes, para cuantías bajas de
armadura en las columnas de encadenado que no proporcionen capacidades mayores a flexión
que a corte (Tabla 3). Para cuantías mayores la resistencia está condicionada por la resistencia
al corte de la columna de enmarcado y el nudo. La norma debería requerir el diseño por
capacidad de armaduras de las columnas y el nudo teniendo en cuenta el corte máximo que
puede inducir la biela comprimida que se forma en el panel agrietado. Para este tipo de
mampuesto es poco probable una falla de compresión de esa biela y por lo tanto el esfuerzo
está limitado por la armadura vertical de las columnas. Las armaduras transversales en las
zonas críticas de columnas y vigas de encadenado que se colocan normalmente en la práctica
argentina son insuficientes para resistir estos esfuerzos de corte.
La colocación de armadura horizontal con cuantía suficiente (0.18 %) para controlar el
agrietamiento diagonal y aumentar la resistencia al corte, junto con cuantías bajas de acero
vertical, permitió modificar radicalmente el modo de falla de los muros ensayados y aumentar
la rigidez inicial y la capacidad de deformación plástica. La norma Inpres-Cirsoc debería
incluir la posibilidad de tener en cuenta el acero horizontal en el cálculo de la resistencia al
corte del muro. Se debe notar que la armadura que se colocó en los muros ensayados es
mucho mayor que la mínima que recomienda la norma (2 φ 4.2 c/50 cm).
Las rigideces secantes de muros sin armadura horizontal, para una deformación del 1 por mil,
pueden estimarse en forma simple considerando la sección del muro como homogénea sin
agrietamiento. En cambio, para los muros con armadura horizontal en los que la columna de
encadenado y el panel no se separan, es posible estimar la rigidez inicial teniendo en cuenta la
sección transformada y agrietada de las columnas de encadenado.
3.2. Muro de Ladrillos suelo cemento:
Con la aplicación de los primeros valores de distorsión el agrietamiento inicial fue horizontal
y a través de la interfase de separación entre el mortero y mampuesto. Las juntas horizontales
ubicadas por debajo de las juntas con armadura presentaron mayor agrietamiento. Cuando se
aumentó el desplazamiento lateral, se observó un agrietamiento diagonal escalonado entre las
juntas con armadura horizontal y a través de la interfase mortero – mampuesto como se
muestra en la Foto de la Figura 14. Este comportamiento se repitió y acentuó en toda la altura
del muro a medida que se impuso sucesivamente mayor desplazamiento lateral.
En la etapa final del ensayo, para una deformación lateral de 30 mm, se propagaron las fisuras
de la mampostería a un extremo inferior y a otro superior de cada columna de encadenado.
Para estos niveles de deformación se produjo una separación en la interfase de la mampostería
con el encadenado vertical. Las armaduras horizontales se cortaron cuando se alcanzó la
deformación lateral de 40 mm. Durante la realización del ensayo no se produjo el vaciamiento
del panel agrietado y tampoco la expulsión o caída de mampuestos o trozos de estos.
En la Figura 16 se muestran los gráficos carga- deformación para la totalidad de los ciclos de
desplazamiento aplicados al muro. Cada desplazamiento objetivo se aplicó dos veces y es
posible observar una fuerte disminución de la rigidez en el segundo ciclo de carga.
13
Figura 14. Agrietamiento del modelo para deformación lateral de 30mm.
Una vez agrietado el muro presenta rigidez inicial baja, como se puede observar en las curvas
carga deformación, debido a la baja resistencia friccional de la junta horizontal. La rigidez
para bajos desplazamientos se reduce prácticamente a la rigidez a flexión de las columnas de
encadenado. La rigidez del conjunto cambia para desplazamientos sucesivamente mayores,
con un marcado aumento de pendiente, debido a que el panel se apoya en las columnas y se
forma la biela de compresión diagonal (mecanismo de reticulado).
La carga alcanzada para una deformación de 40 mm fue de 9.6 t que corresponde a una
tensión nominal de corte de aproximadamente 2 kg/cm2. La rigidez secante para esa
deformación fue de 2.4 t/cm. Para una deformación de 10 mm la rigidez secante fue de 2.8
t/cm.
En la figura 17 se muestra el registro de la banda extensométrica pegada sobra la armadura de
la columna derecha para los distintos ensayos. Se puede observar que para el ensayo de 7mm
de desplazamiento lateral se llega al 2% de deformación de la barra para una carga lateral de
3tn aproximadamente. Para el ensayo correspondiente a 40mm de deformación lateral, el
registro indica una deformación de 4,8 % para una carga lateral de 9,5tn.
Figura 15 – Agrietamiento final del modelo.
14
carga-desplazamiento
10
Carga Lat.[tn]
6
2
-45
-30
-15
0
15
-2
30
40mm
30mm
20mm
15mm
10mm
7mm
5mm
4mm
3mm
2mm
1mm
-6
45
Desp.[mm]
-10
Figura 16 – Curvas Carga Deformación.
10
1.5mm
3mm
5mm
10mm
5
20mm
Carga lateral[tn]
30mm
40mm
7mm
0
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
-5
-10
Def. esp. barra columna[%]
Figura 17 - Registro Bandas Extensométricas.
Conclusiones:
1- La rigidez observada en los ensayos es muy baja si se la compara con resultados obtenidos
para muros de mampostería de ladrillón. La rigidez secante para el 1/1000 de distorsión es
del orden de diez veces menor que la rigidez media de muros de ladrillón de las mismas
dimensiones ancho y alto.
2- La resistencia de la interfase mortero mampuesto es muy baja debido a la utilización de
suelo-cemento para asentar los mampuestos y por lo tanto la carga de agrietamiento inicial
también es baja comparada con muros de mampostería de ladrillón.
3- La armadura horizontal ha resultado efectiva para disminuir y distribuir el agrietamiento
diagonal. Se considera que se debe exigir su uso.
15
4- No se produjo el vaciamiento del panel agrietado durante los ensayos y tampoco la
expulsión o caída de mampuestos o trozos de estos.
5- Se estima que es posible utilizar el muro como elemento de cierre en viviendas
económicas con techo liviano. No se considera conveniente su aplicación para viviendas
en que se utilice una losa de hormigón armado para el techo ya que, aunque es posible
configurar un sistema resistente, el nivel de aceleración sísmica que provocaría el
agrietamiento es substancialmente menor al correspondiente a un muro de mampostería de
ladrillón.
3.3. Muros de Ladrillos de blocks de hormigón:
La metodología de ensayo fue la misma que en los casos anteriores con la aplicación de una
carga vertical total de 10tn. Con la aplicación de los primeros valores de distorsión el
agrietamiento inicial fue a través de la interfase de separación entre el mortero y mampuesto.
Cuando se aumentó el desplazamiento lateral, se observó un agrietamiento horizontal en la
interfase muro – fundación como se pude observar en la Foto de la Figura 14. Este
comportamiento se repitió y acentuó en toda la altura del muro a medida que se impuso
sucesivamente mayor desplazamiento lateral.
Para un desplazamiento lateral de 12 mm se alcanza un valor de 19 tn de carga lateral medida
en el actuador. Hasta este nivel de deformaciones el agrietamiento es como el descrito
anteriormente, sin producirse el colapso del modelo. Para inducirle la falla, se reduce el valor
de la carga vertical a la mitad, y se retoma el ensayo desde el mismo valor de desplazamiento
horizontal. En la etapa final del ensayo, para una deformación lateral de 40 mm, se produce el
colapso del muro con la rotura de las barras verticales distribuidas en el extremo del muro
como se puede observar en la foto de la Figura N º 19.
carga-desplazamiento Block1
21
16
Carga Lat.[tn]
11
6
1
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
-4
-9
-14
-19
-24
Desp.[mm]
Figura 17 – Curvas Carga Deformación.
16
20
25
30
35
Figura 18 – Agrietamiento Muro de Blocks de Hormigón.
Figura 19 – Agrietamiento interfase muro - fundación.
Conclusiones:
1- La rigidez secante para el 1/1000 de distorsión, es del orden de la rigidez media de muros
de ladrillón de las mismas dimensiones ancho y alto.
2- La curva carga deformación comparada con la correspondiente a los muros de ladrillón
muestra lazos más estrechos, lo que indica menor capacidad de disipación de energía.
3- El agrietamiento producido en el muro durante el ensayo muestra siempre la fisuración
entre la interfase mortero mampuesto de block. No se produjo la rotura de ningún block.
4- El esfuerzo de corte resistido por este muro calculado según la fórmula dada por la Norma
Inpres Cirsoc 103 para el block de hormigón utilizado (Tipo II) y el mortero (Resistencia
17
Intermedia), y considerando el esfuerzo normal actuante, es de 20tn. Idéntico valor es el
obtenido como resistencia máxima medida en los ensayos. Figura 17.
4. Agradecimiento:
Los autores agradecen al Instituto Provincial de la Vivienda de la Provincia de San Juan y a la
Agencia Nacional de Promoción de la Ciencia y Tecnología (ANPCyT) por el financiamiento
otorgado en el marco del proyecto PID 0646 de la ANPCyT.
5. Referencias:
[1]. Inpres-Cirsoc 103. “Normas Argentinas para construcciones sismorresistentes”. Parte III.
Construcciones de Mampostería.1983
[2]. Juan J. Muñoz. “Estudio del comportamiento sismorresistente de edificios de
mampostería”. Trabajo final. Facultad de Ingeniería. U. Nacional de San Juan.1999
[3]. Francisco Zabala y otros. “Informe Final Proyecto PID 0646”. Facultad de Ingeniería.
Universidad Nacional de San Juan.
[4] Zabala, F, Bustos, J.L, Masanet, A,R y Santalucía J,R (2002). “Aspectos del diseño de
muros de mampostería encadenada bajo cargas sísmicas”. Jornadas Sul-Americanas de
Engenharia Estrutural.
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