Fallas Presentadas en Los Muros de Ductilidad Limitada

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De lo analizado anteriormente tenemos que tener en cuenta las siguientes generalidades para la construcción de los muros de ductilidad limitada (MDL).• Muros de espesor reducido • Refuerzo con acero corrugado convencional en los extremos y malla electrosoldada del alma del muro.• Arquitectura simple: Muro sobre Muro.• Relación de aspecto: Baja, menor que 3• Densidad de Muros: Alta, mayor al 2%• Luces: Pequeñas, menores a 6 m.• Alturas de entrepiso: Entre 2.30 y 3.00 m.• Sin dinteles, con alfeizares aislados.• Cimentados generalmente sobre plateasResaltando que el espíritu de la Norma Tecnica es garantizar la ductibilidad suficiente en el proceso constructivo buscando llevar al diseño de MDL a:• Edificios Rigidos• Sin regularidades severas• Con un mínimo suficiente de ductilidadPreviamente definido esto, entraremos al análisis de las fallas observadas durante los ensayos para la implementación de la Norma de Muros de Ductilidad Limitada.

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1) Fallas presentadas en los muros de ductilidad limitadaDe lo analizado anteriormente tenemos que tener en cuenta las siguientes generalidades para la construccin de los muros de ductilidad limitada (MDL). Muros de espesor reducido < 0.15 m. Refuerzo con acero corrugado convencional en los extremos y malla electrosoldada del alma del muro. Arquitectura simple: Muro sobre Muro. Relacin de aspecto: Baja, menor que 3 Densidad de Muros: Alta, mayor al 2% Luces: Pequeas, menores a 6 m. Alturas de entrepiso: Entre 2.30 y 3.00 m. Sin dinteles, con alfeizares aislados. Cimentados generalmente sobre plateasResaltando que el espritu de la Norma Tecnica es garantizar la ductibilidad suficiente en el proceso constructivo buscando llevar al diseo de MDL a: Edificios Rigidos Sin regularidades severas Con un mnimo suficiente de ductilidadPreviamente definido esto, entraremos al anlisis de las fallas observadas durante los ensayos para la implementacin de la Norma de Muros de Ductilidad Limitada.1.1) Estudios de factibilidad de los Muros de Ductilidad Limitada

a) Estudio del comportamiento frente a cargas lateral desde muros AGV Reporte de Investigacin

Foto 1: Detalle del comportamiento (fuente Cismid)

En la imagen anterior se utiliz de concreto simple (100 kg/cm2) y malla Q91,Q62,Q139 (que representa la utilizacin de una malla de cocada cuadrada con un rea de acero de 91 cm2/m2) aprecindose en la imagen lo siguiente Inicio de agrietamiento 1/2500 Inicio de agrietamiento diagonal 1/450 Cizallamiento en la base 1/380

b) Comportamiento frente cargas laterales de muros de concreto pobre reforzado conmallas electrosoldadas

Foto 2. Detalle del comportamiento del muro (fuente: CISMID & AGV)En la imagen anterior se realiz el uso de mallas Q139 y Q62 + aberturas, observndose lo siguiente: Agrietamiento inicial en 1/2000 (dentro de una escala visual) Grietas en diagonal en 1/800 (dentro de una escala visual) Cizallamiento inicial en base 1/480 (dentro de una escala visual) Falla final con trituracin en talones

c) Comportamiento Ssmico de Placas de Concreto Reforzadas con Mallas Electrosoldadas

Foto 3. Detalle del comportamiento de la placa de concreto (fuente PUCP & ASB)

d) Estudio del Comportamiento de muros y un mdulo a escala natural de concreto reforzado con mallas electrosoldadas Investigacin auspiciada por UNICON-FORSAPRODAC

Foto 4. Detalle del comportamiento de muro (fuente CISMID)En el siguiente ensayo se utilizaron las mallas QE 257 y QE 188 variantes en espigas, observndose lo siguiente: Inicio de agrietamiento en 1/1700 Inicio de fisuracin diagonal en 1/800 Inicio de cizallamiento 1/300 Trituracin del taln 1/200

Figura 6. Falla de Taln 1/200 (fuente CISMID)

Foto 7. Falla por cizallamiento en base 1/300 a 1/100 (fuente CISMID)

Fuente: Dr. Carlos Zavala.

Obtenindose el siguiente cuadro comparativo en los ensayos de muros de ductilidad limitada.

Fuente: Dr.Carlos Zavala.Obtenindose las siguientes conclusiones: Se han presentado los resultados experimentales realizados en el pas para muros de concreto reforzados con malla electrosoldada.

Las investigaciones demuestran que la fisuracin se inicia en una distorsin aproximada de 1/2500~ 1/1700. Posteriormente se inicia el agrietamiento diagonal en un rango de distorsiones que vara entre 1/800 ~ 1/500, para finalmente producirse el cizallamiento diagonal en un rango de distorsiones entre 1/300 ~ 1/100, combinado con la trituracin de los talones.

Usando la comparacin de los resultados experimentales y un modelo simple, se muestra que el esfuerzo de corte generado en edificaciones con densidad de muros superiores al 4% durante un evento ssmico asegura valores por debajo de los 10 kg/cm2.

Se requiere despejar muchas dudas existentes para validar modelos simples asi como modelos tericos de FEM, para lo cual es necesario continuar investigando el comportamiento de este tipo de estructuras.

1.2) Aplicacin del proceso constructivo y la presencia de fallas.Antes de ver la aplicacin de MDL en un ejemplo constructivo tenemos que tener presente que las fisuras no estructurales siempre van a existir dentro del desarrollo de una edificacin, generando solo un impacto de manera esttica y buscando siempre reducirlas en espesor y en nmero para que los impactos sean menores, siendo el origen de las mismas usualmente por estos motivos: Instalaciones elctricas y sanitarias Contraccin plstica por secado y contraccin por secado diferida. Defectos en el proceso constructivo Cambios volumtricos no predecibles en el diseo estructural Factores Ambientales.Una vez especificado este punto pasaremos al proceso constructivo y por ende al quid del asunto, la presencia de fallas en los MDL.a) Ubicacin y datos del proyecto.DATOS DEL PROYECTO LOS PARQUES DEL AGUSTINO DISTRIBUCION DEL TERRENO

rea de Terreno: 227,046.46 m2 Sector Urbano: 18,898.39 m Sector Residencial: 88,729.17 m Sector educacional: 7,803.67 m Sector comercial : 15,304.28 m reas Verdes : 79,103.40 m

b) AcabadosEn el caso de los acabados luego de desencofrar los MDL requieren un proceso de reparacin de los muros, por ejemplo: de las protuberancias del concreto causados por el uso tpico del encofrado, de las fisuras por contraccin producto del comportamiento natural del concreto, la limpieza de las rebabas de concreto de los encuentros pared techo y pared muro, etc. Luego de este proceso de reparacin el acabado de los MDL con encofrado de aluminio queda bastante uniforme, y esto ha permitido poder realizar un cambio en el acabado final de los muros al uso del papel Colomural para el cual solo requiere un encintado de los encuentros de las planchas de encofrado de los MDL y una preparacin de los muros con una base imprimante para finalmente pegar el papel.

Foto 8. Instalacin de papel colomural.(Fuente G&M)

Foto 9. Acabado final de la instalacin (Fuente G&M)

c) CONTROL DE CALIDAD (QA/QC)

Durante el desarrollo del proyecto se llegaron detectar algunas no conformidades observados por nuestro departamento de control de calidad, los cuales han sido levantadas progresivamente. Por ejemplo tenemos los siguientes:

Durante el vaciado de losas se requiere tener bastante cuidado para que la malla quede centrada en el muro porque se mueven con bastante facilidad y no quedan centradas con respecto al trazo inicial.

Foto 10. Grifado de acero vertical.

Como los muros son delgados, de 10 cm. de ancho, cuando se tiene problemas de trabajabilidad en el concreto solicitado (perdida rpida del slump) en los lugares donde hay mucha concentracin de tuberas y cajas elctricas se suelen presentar cangrejeras (Foto 11). Asimismo la falta de capacitacin del personal en la forma de colocacin del concreto en los muros (por capas) sumado al exceso de vibrado genera segregacin de la piedra en la parte inferior de los vaciados (Foto 12). Pese a que ambos problemas son rpidos de Foto 10.- Grifado de acero vertical reparar, la frecuencia de los mismos genera gastos no previstos, los se estn evitando teniendo un control minucioso del slump del concreto antes de iniciar el vaciado.

Foto 11. Cangrejeras en zonas de tuberas.

Foto 12. Segregacin de agregados.

Luego de 5 meses de construccin de la estructura se han presentado fisuras en el extremo inferior del muro con mayor longitud, el cual se consult con el especialista y determin que dichas fisuras no son estructurales y se producen por contraccin del concreto y por la interaccin que se produce entre las Placas Verticales (MDL) y la Platea de Cimentacin respectiva.

Foto 13. Fisura en la parte inferior de los MDL. de 8m. de longitud.

Foto 14. Espesor mximo de fisura encontrada se de 0.5.mm.1.3) Conclusiones y Recomendaciones

La fisuracin es inevitable.

Poner el prctica criterios tcnicos para minimizar la contraccin, siempre tomando en cuenta su comportamiento estructural.

Los MDL es una alternativa de diseo eficiente que permite industrializar la construccin de viviendas con unidades inmobiliarias numerosas, repetitivas y de bajo precio.

Los muros y losas macizas permiten mejorar y reducir el recorrido delas IIEE e IISS mediante el uso de tuberas semiflexibles. En el caso de las IISS incluso se ha logrado realizar el recorrido de las tuberas de agua fra y caliente a travs de los MDL mediante el uso de tuberas de polipropileno con el cual se reduce el riesgo de rotura en el momento de vaciado de concreto.

Adicionalmente de cumplir con los procedimientos de colocacin y vibrado de concreto, es necesario utilizar tener un slump no menor a 8 para disminuir las cangrejeras formadas en los MDL con congestin de tuberas elctricas y sanitarias.

Las estructuras con MDL presentan fisuras en los muros del primer piso y en las zonas centrales de las luces mayores de los ambientes (salas), los cuales fueron analizados por el especialista y se definieron que son fisuras no estructurales y se deben a un comportamiento natural del concreto armado.

BIBLIOGRAFIA

Zavala Carlos , Investigaciones sobre edificios con muros de ductilidad limitada desarrolladas en nuestro medio.

Tinman Marcos, Planos y Especificaciones Tcnicas del proyecto Los Parques del Agustino.

Muoz Alejandro, Articulo DESEMPEO SISMORESISTENTE DE EDIFICIOS DE MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA

San Bartolome, Angel, Articulo COMPORTAMIENTO A CARGA LATERAL DE MUROS DELGADOS DECONCRETO REFORZADOS CON MALLA ELECTROSOLDADA Y ACERO DCTIL