Determinacion del desplazamiento lateral en muros tendinosos, ante cargas laterales, monotónicas y cíclicas

Abstract

Esta investigación tiene como objetivo profundizar sobre una técnica constructiva tradicional, llamada muros tendinosos. La investigación estudia el comportamiento de estos muros, ante la imposición externa de cargas laterales, bien sean cargas monotónicas o ciclos de carga y descarga, para obtener una mirada científica a una técnica netamente ancestral, la cual, si es vista de una manera holística, puede ocupar un lugar en la forma de construir en la actualidad de Colombia y Latinoamérica. El sistema muros tendinosos, consiste en pórticos, sobre los cuales se colocan paneles semiflexibles. Los pórticos pueden ser construidos en madera, guadua, metal o incluso concreto armado. Por otro lado, el panel se arma con tendones de alambre de púas, tensionados simétricamente en el perímetro del pórtico, y sobre el cual se extienden costales de fique, mallas de vena, esterilla de guadua, etc, logrando así una red, la cual será cubierta de mortero tradicional. En el desarrollo de esta investigación, se llevaron a cabo una serie de 12 ensayos a escala real. Se fabricaron 3 tipos de muros de diferente composición con pórticos de guadua y diferentes entramados internos. El primer prototipo se fabricó con una matriz interior de costales de fique y alambre de púas, al cual se le ha llamado muro tipo Thomas, el segundo muro se hizo con esterilla de guadua y varillas de acero corrugado de 3/8”, identificado como muro tipo Chacon, y el tercer prototipo se construyó con una matriz interior de malla de vena y acero corrugado de 3/8”, denominado para efectos de esta investigación, muro tipo Morachá. Para los 3 casos, se fabricaron 4 muros por tipología, para un total de 12 muros. Las dimensiones de los muros construidos fueron de 2.20m de altura, 1.20m de ancho, y un espesor promedio de entre 5 y 7 cms, con un peso promedio por cada muro de entre 200 y 350 kilos aproximadamente. Los ensayos de esta investigación se realizaron en el laboratorio de estructuras de la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá, en un pórtico de ensayos multipropósitos con la instrumentación necesaria para determinar el comportamiento ante carga lateral, monotónica y cíclicos de carga y descarga. Concluidos los ensayos, fue posible determinar el comportamiento de los tres tipos de muros, obtener el máximo desplazamiento lateral, analizar ventajas, desventajas y aspectos a mejorar del sistema constructivo. Se encontró para estos muros, una amplia diferencia entre el porcentaje de deriva máximo permitido por el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente 2010, NSR-10 para estructuras de madera y guadua y los resultados obtenidos en el laboratorio; donde los valores superaron casi al doble y el triple de los valores permitidos por normativa, sin mayores daños en el entrepaño del muro, castigando en el caso de la guadua, la flexibilidad de dicho material como materia prima de construcción. (Texto tomado de la fuente).

This research aims to delve into a traditional construction technique, called “muros tendinosos”. The research seeks to determine the behavior of walls, under the external imposition of lateral loads, whether they are monotonic loads, or cyclic loads, seeking to look at it, have a scientific approach to a clearly ancestral technique, which, if seen in a holistic way, can occupy a place in the way it is currently built in Colombia and Latin America. The “muros tendinosos” system consists of frames, on which semi-flexible panels are placed. The frames can be built in wood, bamboo, metal or even reinforced concrete. On the other hand, the panel is armed with wire, symmetrically tensioned around the perimeter of the frame, and on which are spread sacks of fique, vein mesh, bamboo mat, etc. thus achieving a network, which is covered with traditional mortar. In the development of this research, a series of 12 full-scale tests was carried out. 3 types of walls of different composition were made with bamboo frames and different internal frameworks. The first prototype was made with an interior matrix of sisal sacks and wire, which has been called a Thomas-type panel, the second wall was made with bamboo mat and 3/8" corrugated steel rods, identified as Chacon-type panel, and the third prototype was built with an internal matrix of vein mesh and 3/8" corrugated steel, called for the purposes of this investigation, Morachá-type panel. For the 3 cases, 4 panels per typology were manufactured, for a total of 12. The dimensions of the constructed panels are 2.20m high, 1.20m wide, and an average thickness of between 5 and 7 cm, with an average weight for each wall of approximately between 200 and 350 kilos. The tests of this research were carried out in the structures laboratory of the Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, in a multipurpose test frame, instrumentation necessary to determine the behavior before lateral, monotonic and cyclic loading and unloading loads. Once the tests were concluded, it was possible to determine the behavior of the three types of panels, obtain the maximum lateral displacement, analyze advantages, disadvantages and aspects to be improved in the construction system. For these panels, a wide difference was found between the maximum drift percentage in the 2010 Colombian Seismic Standard, NSR-10 for wood and bamboo structures, against the results obtained in the laboratory; where the values exceeded almost double and triple the values allowed by regulations, without major damage to the panel, punishing in the case of bamboo the flexibility of said material as a raw material for construction