Efectos del porcentaje de huecos

CONTROL DE LA TRITURACIÓN DE LOS LADRILLOS HUECOS EN MUROS DE ALBAÑILERÍA CONFINADA SUJETOS A CARGA LATERAL CÍCLICA Por: Ángel San Bartolomé, Jonathan Paredes y David Caycho PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

RESUMEN El método de construcción más utilizado en el Perú es en base a muros portantes de albañilería confinada en edificaciones de hasta 5 pisos; sin embargo, debido a lainformalidad existente en nuestro medio y al bajo costo de los ladrillos huecos (con más de 30% de su área bruta ocupada por perforaciones) en comparación con los ladrillos sólidos, estos muros son construidos generalmente con ladrillos huecos, lo que está prohibido por la Norma E.070 “Albañilería” debido a su mal desempeño sísmico. Por esta razón, en este proyecto se pretendió mejorar el comportamientosísmico de los muros hechos con unidades huecas, mediante la incorporación de refuerzo horizontal y el relleno de aquellos ladrillos huecos ubicados en zonas críticas del muro.

1. INTRODUCCIÓN En la Norma E.070 (Ref.1) se prohíbe el uso de ladrillos huecos (aquellos que presentan en su cara de asiento más del 30% de su área bruta ocupada por perforaciones) en la construcción de murosportantes de albañilería confinada, salvo que el ingeniero demuestre que ante los sismos severos la albañilería se comportará en el rango elástico, sin que se formen grietas diagonales. Esto se debe a que las continúas aberturas y cerramientos de las grietas diagonales terminan pulverizando a los ladrillos huecos, perdiéndose notablemente la capacidad portante de los muros, tanto ante cargas sísmicascomo de gravedad. Este hecho se ha demostrado a nivel experimental (Ref.2, Fig.1) y en sismos reales (Fig.2). En la Fig.2 puede observarse que el problema descrito se presenta sólo en los pisos que se agrietan diagonalmente, mientras que en la Fig.1 la degradación severa de la resistencia a carga lateral, producto de la trituración de los ladrillos huecos, se inicia para derivas (0.004) menores queel límite máximo permitido por la Norma Sísmica (0.005, Ref.3), problema que podría agravarse por la carga vertical y la flexocompresión existentes en el primer piso de los muros altos.

D (mm)

Fig.1 (Ref.2). Gráfica cortante-desplazamiento en un muro hecho con ladrillos huecos.

Fig.2. Sismo de Turquía.

De esta manera, en este proyecto se pretendió disminuir el grosor de las grietasdiagonales mediante el uso de refuerzo horizontal, en la cuantía mínima que se especifica en la Norma E.070 (0.001, Ref.1), y para controlar la trituración de los ladrillos ubicados en zonas con altos esfuerzos de compresión (esquinas en contacto con el marco de confinamiento), esos ladrillos huecos fueron rellenados con mortero antes de asentarlos, transformándolos en unidades sólidas. 2.MATERIALES EMPLEADOS Las principales características de los materiales empleados en este proyecto fueron: • Ladrillos. Se utilizaron unidades de arcilla del tipo King Kong Industrial de 18 huecos (Fig.3), con dimensiones de 9 x 12.5 x 23 cm y resistencia a compresión f`´b = 144 kg/cm2 sobre área bruta. De acuerdo a la Ref.1, esta unidad es clase IV y calificó como hueca, no apta de emplear en murosportantes. Las perforaciones cubrieron el 50% del área bruta de asentado. Arena Gruesa y Piedra de ½”. Los agregados utilizados fueron fabricados industrialmente por FIRTH y se expenden en bolsas. Mortero. La proporción volumétrica cemento-arena gruesa fue 1: 4. Según la Ref.1, este mortero es tipo P2, apto para emplearse en muros portantes. Fig.3 Cemento. Se utilizó cemento Pórtland tipo I. Acero deRefuerzo. Se usó acero corrugado de grado 60 (fy = 4200 kg/cm2). Concreto. La resistencia nominal a compresión del concreto empleado en las columnas y soleras fue f´c = 175 kg/cm2, aunque las probetas estándar ensayadas a compresión a los 28 días de edad, tuvieron una resistencia promedio (f´c = 182 kg/cm2) 4% mayor que la nominal.

• • • • •

3. CARACTERÍSTICAS DE LOS MUROS Para evaluar...