Comportamiento ante cargas sísmicas de un sistema estructural conformado por muros de hormigón armado de sección T, acoplados con losas

incluye anexos

Tesis (Ing. Civil) --Prof. Guía: Patricio Bonelli Canabes

El terremoto del 27 de febrero de 2010 produjo daños estructurales importantes en edificios de muros de hormigón armado en Santiago, Viña del Mar y Concepción. Los daños ocurrieron principalmente en edificios estructurados con muros de hormigón armado fundados en estratos profundos de suelos blandos. Hubo daños en los bordes y el alma, tanto en muros de secciones transversales rectangulares como en muros con forma de T y L. Uno de esos edificios, de quince pisos de altura y dos subterráneos, llegó al colapso. El sistema estructural estaba formado por muros de sección T y L, acoplados con losas, unidos en los subterráneos y el primer piso, con leve irregularidad en planta en la vertical. El sistema estructural del edificio colapsado es común en edificios habitacionales, siendo un caso interesante de estudiar y en lo posible, identificar las causas de las fallas observadas. En esta memoria se estudia un sistema simplificado formado por dos muros con sección transversal en forma de T, acoplados por losas. Los muros están unidos entre sí en los tres pisos inferiores como estaban en el edificio colapsado en Concepción. Se estudia la capacidad de deformación del sistema a partir de un análisis seccional suponiendo que la zona crítica se produce en la parte más débil del sistema. Se consideran los estados límites determinados por el aplastamiento del hormigón, pandeo y fractura de las barras debido a fatiga de bajo ciclaje y corte en el alma de los muros, con y sin refuerzo transversal en los bordes de los muros. Se concluye que el sistema podría alcanzar unos 22 centímetros de desplazamiento lateral en el techo sin refuerzo transversal en los bordes de muros y 35 centímetros con refuerzo transversal, considerando un acortamiento del hormigón en el borde del muro igual a 0.008. La posible demanda del terremoto sobre el sistema se evaluó con análisis dinámicos no lineales con el programa ?Ruaumoko?, utilizándose un registro sintético obtenido con los resultados publicados por la Universidad de Chile después del terremoto y otros registros de terremotos. Del análisis se concluye que para ese registro el sistema debería haber alcanzado unos 33 centímetros de desplazamiento lateral en el techo. Si se considera decaimiento de resistencia en las secciones de los muros, los desplazamientos de techo se amplifican, obteniéndose desplazamientos de 1.5 metros al considerar una pendiente post fluencia r= -2.5%. Los edificios dañados demostraron ser muy frágiles y en varios de ellos se observan fallas con superficies inclinadas que producen la salida del plano del muro. Se revisa la literatura y se realiza un análisis sobre este tipo de falla, determinándose que es una falla muy frágil y se requiere una gran cantidad de armadura en forma de trabas para evitar la falla una vez que se forma la fisura. Se debe investigar más al respecto con el fin de poder evitar este tipo de falla, y así poder asegurar un comportamiento dúctil en los muros

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