Comportamiento de la conexión de sistemas aligerados con poliestireno expandido, muros de mortero y losa en sección compuesta con perfiles formados en frío

Abstract

Para combinar diferentes sistemas estructurales de muros portantes y losas de entrepiso en las edificaciones, es importante conocer la interacción y capacidad del sistema como un conjunto para garantizar el buen comportamiento bajo la acción de cargas cíclicas como las producidas por los sismos, además en el diseño sus conexiones es fundamental evitar fallas frágiles (tensión diagonal, esfuerzo cortante) que pueden degradar rápidamente la resistencia y rigidez del sistema de resistencia sísmico. Esta investigación presenta la evaluación experimental de sistemas constructivos aligerados con poliestireno expandido “EPS” basados en muros sándwich y losas compuestas con perfiles formados en frío. Primero, se analiza el comportamiento experimental de los elementos individuales de la conexión a través de los resultados registrados en las pruebas a escala real, tensión diagonal y compresión axial en paneles tipo muro y deflexión en losas. Luego, se analiza el comportamiento experimental bajo la acción de cargas cíclicas en dos tipos de conexiones muro – losa de entrepiso, “tipo I” sin anclaje superior losa – viga de acople y “tipo II” con anclaje superior losa – viga de acople, asimismo para ambos tipos de conexión se identificaron los modos de falla. Además, se realizó un modelo de elementos finitos con dos análisis elásticos lineales, uno para deflexión positiva y otro para deflexión negativa, con el objetivo de identificar y comparar los estados de esfuerzo con los patrones de fisuración y daño observados en la experimentación.

Abstract. To combine different structural systems of load-bearing walls and slabs in the buildings, it is important to know the interaction and capacity of the systems as a whole to ensure the good behavior under the action of cyclical loads as those produced by earthquakes, also the design of its connections, are essential to avoid fragile failures (diagonal tension, shear stress) that can quickly reduce the strength and stiffness of seismic resistance system. This investigation presents the experimental evaluation of the building systems lightened with expanded polystyrene "EPS" based on sandwich walls and composite slabs with cold-formed sections. First, the experimental behaviour of the individual elements of the connection is analyzed through results recorded on the full scale test, diagonal tension and axial compression on wall type panels and deflection of slabs. Then, the behavior experimental under cyclic loads is analized in two types of wall-slab connections, “type I” without upper anchor slab – coupling beam and “type II” with upper anchor slab-coupling beam, likewise, failure modes were identified for both types of connection. Additionally, it has been understood a model of finite elements with two linear elastic analysis, one for positive deflection and another for negative deflection in order to identify and compare the states of stress with cracking and damage patterns observed in the experiment.