Strapping Spiral Ties for Short Tie-Columns in Confined Masonry Walls Using a Micro-Numerical Model

Estribos flejados en espiral para castillos cortos de paredes de mampostería confinada mediante el empleo de micro modelación numérica

Muchas viviendas del mundo se construyen con muros de mampostería confinados. El confinamiento se consigue mediante pilares y vigas de hormigón armado. Estos pilares de atado se refuerzan tradicionalmente mediante el uso de ataduras cerradas. En este artículo se presenta un nuevo tipo de tirantes para pilares de atado: los tirantes en espiral. Estos tirantes se comparan con los tradicionales mediante un modelo micro-numérico tridimensional y el comportamiento experimental de columnas cortas. Este estudio dio como resultado una mejora en la resistencia a la compresión, en el grado de confinamiento del hormigón y en la eficiencia de las columnas con tirantes en espiral. Además, también se obtuvo un aumento de la rigidez en la fase de descarga.

INTRODUCCCIÓN

Los muros de mampostería son de uso generalizado debido a la disponibilidad de los materiales necesarios para construirlos, así como a su construcción rápida y económica. Particularmente en México, 87% de las viviendas están construidas con muros de mampostería (INEGI, s.f.), en muchos casos se trata de muros de mampostería confinada. Este tipo de muros se construyen con mampostería sin refuerzo y con concreto reforzado (CR), es decir, con columnas de amarre y vigas de amarre. Los tirantes y las vigas de unión proporcionan confinamiento en el plano de los paneles del muro y reducen los efectos de flexión fuera del plano. Además, la mampostería no reforzada se construye a partir de diferentes unidades de mampostería, como unidades huecas de arcilla/hormigón y unidades sólidas de arcilla/hormigón. Para proporcionar confinamiento a las unidades de mampostería, la separación de los tiecolumnas debe ser inferior a 4 m o 1,5 veces la altura del muro, y su espesor debe ser superior a 100 mm y no inferior a la anchura de la unidad de mampostería (Rodríguez, 2009).

Investigaciones previas se han centrado en el efecto de los tirantes y estribos sobre el comportamiento de pilares y vigas como elementos estructurales aislados (Gribniak et al., 2017; Hong et al., 2006; Salah-Eldin et al., 2019; Tan et al., 2018). En esta línea de investigación, se han estudiado geometrías no convencionales de tirantes y estribos para estos elementos estructurales principalmente en vigas (Lima de Resende et al., 2016; Pérez-Caldentey et al., 2013). En el estudio realizado por de Corte y Boel (2013) se utilizó refuerzo a cortante en espiral en las vigas. Colajanni et al., 2014 también emplearon estribos con diferentes inclinaciones.