Análisis sísmico comparativo de estructuras de albañilería

Abstract

En nuestro país desde hace muchos años se han construido estructuras para vivienda hechas básicamente con adobe, ladrillo y concreto armado. El adobe, por su mal comportamiento durante los sismos, se usa únicamente en viviendas de un piso en el medio rural. La albañilería de ladrillo se usa en estructuras de 1 a 5 pisos; y para alturas mayores se usan estructuras aporticadas de concreto armado con tabiquería de ladrillo como elementos de cierre. En los últimos años se han realizado importantes avances en la investigación de la albañilería de ladrillo, sea aunada o confinada, lo cual ha permitido que en la actualidad se diseñen y construyan edificaciones de albañilería de hasta 5 pisos, donde los muros de ladrillo constituyen la estructura principal. Estas edificaciones, mayormente, forman parte de un conjunto habitacional o de una urbanización. El proceso de urbanización es uno de los aspectos más importantes que se debe afrontar hoy en día; se ha demostrado que se acerca a una solución de costo mínimo cuando las densidades son del orden de 400 a 600 habitantes por hectárea. Estas densidades exigen unidades habitacionales en edificios de albañilería de 4 a 5 niveles; por lo tanto, se debería dar mayor énfasis al estudio de estas edificaciones de hasta 5 pisos ubicadas en áreas sísmicas. El concepto clásico de los denominados muros portantes de cargas verticales, debe ser enriquecido por el concepto global de que también son portantes de cargas de sismos y que diseñando para ambos estados de car^ se consigue el resultado adecuado. En la presente tesis se estudian algunos métodos que se utilizan para analizar el comportamiento sísmico de edificios de albañilería de 1 a 5 pisos. Generalmente se realiza el análisis sísmico por métodos simplificados que consideran a los diversos pisos como independientes unos de otros: Métodos de análisis con modelos de acoplamiento cercano. En la actualidad, con el uso de las computadoras personales, se pueden hacer análisis más exactos de modo tal de poder optimizar el diseño de los elementos estructurales. Uno de estos métodos es el método de análisis con modelos de acoplamiento lejano, seudo tridimensional, ya sea estático o dinámico. En la primera parte de este trabajo se estudian las características de las edificaciones de albañilería en cuanto a estructuración, materiales y cargas o acciones externas. En la segunda parte se detalla el tema de los métodos de análisis sísmico: Método de acoplamiento cercano, método de acoplamiento lejano estático y método de acoplamiento lejano dinámico. En la tercera parte se presenten resultados de diferentes modelos analizados por métodos de acoplamiento cercano y de acoplamiento lejano estático y dinámico, variando en dichos modelos parámetros de rigidez y de masa (longitud de muros, número de pisos, densidad de muros, altura y excentricidad). Finalmente, en la cuarta parte se analizan estructuras reales de albañilería y se presentan los resultados de mediciones hechas en estos edificios. Luego se comparan con los resultados obtenidos del análisis sísmico seudo tridimensional y se dan conclusiones y recomendaciones.