Strains on steel reinforcement of low-rise concrete walls during shake table tests

Deformaciones del acero de refuerzo, durante ensayos en mesa vibratoria con muros de concreto de baja altura

Durante las últimas décadas se han identificado varias ventajas de las viviendas con muros de concreto, cuando éstas se comparan con viviendas de mampostería localizadas en zonas de amenaza sísmica alta; por ejemplo, mayor rigidez lateral y resistencia y mayor capacidad de ductilidad. Por lo tanto, la construcción de viviendas de baja altura usando muros de cortante con concreto reforzado se ha convertido en una opción preferida y de esta manera, su uso se ha incrementado considerablemente en muchos países de América Latina. El objetivo de este estudio es evaluar experimentalmente las deformaciones del acero de refuerzo de muros de concreto para vivienda de baja altura sometidos a acciones sísmicas. El programa experimental comprendió seis especímenes de muros de concreto ensayados bajo excitaciones en mesa vibratoria. Se utilizó un factor de eficiencia para reflejar la cantidad de refuerzo del muro en fluencia. Las tendencias de los resultados medidos fueron comparadas con las recomendaciones propuestas por el Reglamento de Construcción ACI 318-11. Los resultados de este estudio pueden utilizarse como una herramienta adecuada para evaluar la contribución del refuerzo a la resistencia y al desplazamiento de muros de concreto reforzado para vivienda de baja altura.

Introducción

En la última década, la construcción de viviendas de baja altura (uno y dos pisos) con muros de corte de hormigón armado se ha convertido en una opción preferida y, por lo tanto, su uso ha aumentado considerablemente en muchos países de América Latina, como México, Perú, Chile y Colombia. Se han identificado varias ventajas de este sistema estructural, en comparación con las casas de mampostería situadas en zonas de alta peligrosidad sísmica; por ejemplo, una mayor rigidez y resistencia lateral, y una mayor capacidad de ductilidad.

Debido a la gran relación pared-suelo de estas unidades, las estructuras de muros de hormigón de uno y dos pisos de altura están sometidas a pequeñas demandas de desplazamientos laterales y fuerzas sísmicas. Este fenómeno ha llevado a los diseñadores de viviendas a utilizar resistencias a la compresión del hormigón de 15 a 20 MPa, así como muros de 100 mm de espesor. Además, en las zonas con bajas demandas sísmicas, donde el diseño se controla por las acciones verticales, el refuerzo mínimo del alma para el corte prescrito por el código de construcción ACI 318-11 parece ser excesivo para controlar el agrietamiento por tensión diagonal. En consecuencia, se utilizan con frecuencia relaciones de refuerzo del alma de acero inferiores a la relación mínima prescrita por el código de construcción ACI 318-11 y refuerzos para el corte del alma hechos de malla de alambre soldado.