Consideraciones para el diseño de muros estructurales no rectangulares en edificaciones de concreto reforzado. Revisión de literatura y caso de estudio.

Abstract

RESUMEN : Colombia es un país donde la construcción en altura se ha vuelto una solución de vivienda para muchas personas, incluyendo familias de escasos recursos que pueden acceder a proyectos de vivienda de interés social y prioritaria. Dada la necesidad de desarrollar estos proyectos de manera rápida y a bajos costos, cada día es más común observar edificios cuyo sistema estructura es de muros. Estos se idealizan y construyen con muros de múltiples geometrías, como muros en “C”, en “T”, en “I”, entre otros; aportando alta rigidez y resistencia, que se hacen indispensable para el adecuado comportamiento del edificio ante la influencia de cargas sísmicas. Sin embargo, dada la complejidad en el diseño de estos elementos estructurales, normalmente se opta por la opción de modelar y construir el edificio siguiendo estas geometrías, pero diseñándolos como muros rectangulares.

En aras de analizar y comprender mejor el comportamiento de elementos estructurales que trabajan en conjunto y/o en forma separada, en el presente trabajo se consideró un mismo edificio de muros de concreto reforzado analizado y diseñado con dos enfoques diferentes: (i) todos los componentes estructurales que se intersecan actúan de manera conjunta (muros con aletas); y (ii) los componentes estructurales actúan de manera individual (como muros rectangulares). En términos generales, se encontró que las métricas globales de respuesta sísmica son mayores en el modelo de muros que actúan de manera individual, evidenciando un incremento apreciable en las derivas de piso, periodos de vibración traslacionales y factores de ajuste de cortante basal dinámica.

ABSTRACT : Colombia is a country where high-rise construction has become a housing solution for many people, including low-income families who can access social and priority housing projects. Given the need to develop these projects quickly and at low costs, it is increasingly common to observe buildings whose structural system is comprised of shear walls. These are modeled and built with walls of multiple geometries, such as "C", "T", "I", among others, providing high strength and stiffness, which are important to assure an adequate behavior when subjected to earthquakeinduced loads. However, given the complexity in the design of these structural elements, it is normal to model and assemble the building with those geometries, but designing them as rectangular walls. In order to analyze and better understand the behavior of structural elements that may act as a whole and/or separately, a reinforced concrete wall building is analyzed and designed following two approaches: (i) all the structural walls that may intersect are interconnected and act as a whole (flanged walls); and (ii) all the structural elements act individually (as rectangular walls). Overall, it was found that the global parameters associated to the dynamics and seismic response of the structure are higher in the model that considers the elements acting individually, registering a significant increment in the inter-story drift ratios, translational vibration periods and scaling factor for the dynamic base shear.