Evaluación numérica de la esbeltez en muros de albañilería confinada

Abstract

Un diseño estructural eficiente de una edificación de albañilería confinada, implica brindar seguridad, durabilidad y economía para sus ocupantes. Uno de los parámetros involucrados en el diseño es la resistencia al agrietamiento de la albañilería confinada. Para ello, la norma técnica peruana de albañilería E070 provee una expresión para el cálculo de esta resistencia, en la cual se incluye un factor de corrección por esbeltez. Según la revisión de estado del arte, la norma peruana E070 propone de forma errónea este factor, involucrando así la seguridad, durabilidad y economía de este tipo de edificaciones. En este trabajo, se estudió el efecto de la esbeltez en la resistencia al agrietamiento de la albañilería confinada mediante el método de los elementos finitos. Para ello, se elaboraron siete modelos numéricos, los cuales emplearon propiedades mecánicas de materiales que fueron calibradas con resultados de una campaña experimental conducida en la Pontificia Universidad Católica del Perú. Los resultados confirmaron que el factor de corrección por esbeltez tiene un efecto en el cálculo de la resistencia al agrietamiento de los muros de albañilería muy distinto al que propone la norma técnica peruana E070. Por lo tanto, el presente trabajo propone una nueva expresión para calcular el factor de corrección por esbeltez que permita contribuir a un diseño más seguro, durable y económico de las edificaciones de albañilería confinada en el Perú.

An efficient structural design of a confined masonry building implies providing safety, durability and economy to the people living inside. One of the involved parameters in designing is the cracking strength of the confined masonry. For this reason, the Peruvian Technical Code of Masonry E070 gives an expression for computing this strength, in which a slenderness correction factor is included. According to the state of art review, the Peruvian Code E070 proposes this factor incorrectly, thus involving the safety, durability, and economy of this kind of buildings. In this work, the slenderness effect into the cracking strength of the confined masonry was studied by means of the finite element method. For this purpose, seven numerical models were developed by using mechanical properties of materials which were previously calibrated with the outcomes of an experimental campaign that was carried out at the Pontifical Catholic University of Peru. The results confirmed that the slenderness correction factor has an effect into the computing of the cracking strength of masonry walls differently to that proposed by the Peruvian Technical Code E070. Therefore, this work proposes a new expression for computing the slenderness correction factor which allows contributing to a safer, more durable and cheaper design of the confined masonry buildings in Peru.