Ensayos

A continuación, se describe un set de tres probetas de Muros T ensayadas bajo cargas cíclicas pseudo estáticas hasta su estado último. Los Muros son construidos a escala de manera de representar la cuantía y el porcentaje de borde confinado que se encuentran comúnmente en las edificaciones Chilenas.

Las tres probetas ensayadas son:

  • ET1 : Sin Confinamiento (Diseñado con requerimientos previos al Mw8.8 del 2010)
  • ET2 : Con Confinamiento (Diseñado con requerimientos psoteriores al Mw8.8 del 2010)
  • ET3 : Con Confinamiento y recogimiento en el alma (Muro Bandera: debido a una reducción del alma, a nivel del primer piso, para así poder incorporar un efecto habitual en edificios habitacionales, el cual se produce debido a la circulación de autos en los estacionamientos.)

Los muros fueron diseñados considerando las propiedades típicas encontradas en las edificaciones Chilenas. Las dimensiones y cuantías de los tres especímenes son:

Estas, se basan principalmente  en un estudio de muros Tipo T, pertenecientes a estructuras reales de hormigón armado de alrededor de 18 pisos de altura y 2 subterráneos, los cuales constituyen un ejemplo representativo de la forma de construir en Chile, pero con algunas consideraciones por las limitaciones de escalamiento

Los ensayos fueron realizados en el Laboratorio de Estructuras de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile, el cual cuenta con un Muro y Losa de Reacción, ambos de hormigón armado, usando el siguiente montaje:

 

El montaje experimental para los tres Muros es idéntico en todas sus formas, es decir, se aplica el mismo protocolo de carga, se miden las mismas variables y se despliega la instrumentación y equipos de igual formas. El montaje como tal, a grandes rasgos, se presenta en esquema anterior, en la cual se destaca, la losa y el muro de reacción, el Muro en estudio, el gato hidráulico que impone el desplazamiento (color azul) y que a su vez captura la forzante y el sistema de gatos hidráulicos (color naranja) que imponen la carga axial, apoyado sobre perfiles metálicos.

Todos los muros ensayados fueron instrumentados utilizando LVDT’s, strain gages, inclinómetros y celdas de cargas. Adicional a esto, los Muros fueron monitoreados con cámaras fotográficas para rescatar deformaciones y desplazamientos mediante fotogrametría. Se ilustra la disposición de estas, dado que además de los parámetros señalados, las fotografías permitieron detectar de manera más precisa la evolución de grietas.

 

El protocolo de ensayo consta de dos variables. Por una parte se impone el porcentaje de carga axial que deberían tener los muros, el cual se mantiene constante durante todo el ensayo. Y por otra parte, se define el desplazamiento de techo que se quiere lograr. En relación a la carga axial se estimó un valor de carga de alrededor de 10% Ag*fc’, es importante recalcar que el porcentaje de carga axial seleccionado responde a una carga promedio que se observa en las edificaciones Chilenas. Ahora, en relación al protocolo de desplazamiento, este se basa en lo propuesto por la ACI374.1 (2005), y que entrega:

 

Ensayo ET1

Ensayo ET2

Ensayo ET3

Finalmente, se tuvo como resultado de los ensayos, que el confinamiento mejora la capacidad de deformarse del muro, casi duplicándola, y permite un comportamiento más estable, postergando a grandes demandas el pandeo de las barras. Además, se observa que la singularidad tiene un efecto negativo en el comportamiento del muro, reduciendo la capacidad del muro, comparado al muro con confinamiento, pero sin la singularidad. Adicionalmente, los ensayos de los 3 muros T de hormigón armado, generan la información necesaria para calibrar modelos numéricos que se usaron en la otra parte del proyecto.