Comportamiento sísmico de placas de concreto

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COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE PLACAS DE CONCRETO REFORZADAS CON MALLAS ELECTROSOLDADAS
Por: Angel San Bartolomé, Alejandro Muñoz, Mariela Villagarcía y Claudia Acuña PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

RESUMEN En la actualidad se viene construyendo en el Perú numerosos edificios de mediana altura, estructurados con placas de concreto de 10 cm de espesor, reforzadas con una mallaelectrosoldada en el eje del muro y acero vertical convencional en los extremos del muro. Sin embargo, se desconoce el comportamiento sísmico de este tipo de estructuras, especialmente en el rango inelástico, por lo que fue necesario desarrollar el presente proyecto de investigación experimental, financiado por SENCICO, llegándose a la conclusión de que este tipo de sistema es de ductilidad limitada,debiéndose adoptar para el diseño estructural, un factor de reducción de las fuerzas sísmicas elásticas R = 3, asociado a una distorsión angular máxima de 0.005, aunque el comportamiento podría mejorarse mediante la introducción de ciertas variantes.

1. OBJETIVOS En este proyecto se pretende estimar experimentalmente y de manera preliminar lo siguiente: • • El factor de reducción de las fuerzas sísmicas“R”. Este factor se requiere precisar para el análisis estructural de los edificios ya que la norma sísmica peruana NTE-030 (Ref.1) establece sólo un valor referencial para edificios de ductilidad limitada (R = 4). Los niveles de desplazamientos inelásticos que permitan asegurar un adecuado comportamiento del sistema, sin que se presenten fallas por trituración de los talones flexocomprimidos conel posible pandeo del refuerzo vertical, o la rotura de las mallas. La Norma E-030 (Ref.1) establece una distorsión angular genérica para edificios de concreto (0.007), que es necesario precisar para este tipo de estructuras. La efectividad de las mallas electrosoldadas ante las acciones de fuerza cortante sísmica, en comparación con el empleo de varillas convencionales que presentan escalón defluencia. La efectividad en el empleo de una sola malla ubicada en el eje del muro con talones sin confinar, en comparación con el empleo de una doble malla (manteniendo constante la cuantía del refuerzo) y talones confinados por estribos.

• •

2. CARACTERÍSTICAS DE LOS ESPECIMENES Las tres placas tuvieron las mismas características geométricas (2.4 m de alto por 2.0 m de largo y 10 cm deespesor, Fig.1), la misma cuantía de refuerzo vertical (0.6%) y horizontal (0.3%), la misma calidad del concreto (resistencia nominal f´c = 175 kg/cm2 ) y la misma mano de obra. Los parámetros que se variaron fueron: 1) la calidad del refuerzo (placa P1 con malla electrosoldada y placa P2 con refuerzo convencional); y, 2) la disposición del refuerzo (placa P1 con una malla y placa P3 con doble mallaelectrosoldada y confinamiento en los extremos). El refuerzo empleado en cada caso aparece en las figuras 2, 3 y 4. Los muros fueron construidos sobre una viga de cimentación de concreto armado, que permite anclar al refuerzo vertical existente en los muros. Los 3 muros tienen una viga solera cuya función es transmitir la carga lateral y vertical hacia la placa. 1

[] 1/4", 4 @ 10, r @ 20 20 5 54 f 3/8"

25

malla elect. Q257 (7mm @ 15 cm)
10

3#4 3#4 10

240

5 5 5
50 200 6 f 3/4" [] 3/8", 10 @ 10, r @ 20 44 35 50

traslape = 50

Fig.1. Características de las 3 placas (dimensiones en centímetros).

Fig.2. Placa P1 (tradicional), reforzada con una malla electrosoldada.

#3@25 3#4 3#4 10

@60 3 #4

doble malla elect. Q128 (7mm @ 30) conectadas con ganchos @ 603#4 10

5 5 5

80
#3@25

5 5 5 #2, 1 @ 5 4@ 10, r 20 50 espigas 8mm @30

Fig.3. Placa P2, reforzada con varillas convencionales. 3. CONSTRUCCIÓN 3.1. Viga de Cimentación

Fig.4. Placa P3, con doble malla electrosoldada y confinamiento en los extremos. Las espigas, de 8 mm de diámetro, son de acero convencional.

Las tres vigas de cimentación se construyeron, dejando anclado el...
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