Diseño de muros acoplados según las normas recomendadas por AGIES 1996.

Abstract

INTRODUCCIÓN.

La importancia de los muros acoplados para resistir fuerzas sísmicas ha sido reconocida desde hace mucho tiempo. Poseen una combinación ideal de ductilidad y rigidez, lo que los hace ser elementos ideales para estructuras sismorresistentes.

A pesar de que es muy fácil adaptarlos a casi cualquier configuración estructural, los fundamentos de su comportamiento durante los sismos son pocas veces comprendidos, situación que ha provocado que no se aproveche al máximo su potencial cuando son utilizados, intencionalmente o no, o que no se utilicen, reemplazándolos por otros sistemas estructurales que, aunque son más fáciles de analizar, son menos eficientes al momento de soportar cargas laterales.

El problema de los muros acoplados es muy amplio y puede ser analizado desde distintos puntos de vista. Desde el planteamiento de modelos estructurales para su análisis, hasta el diseño de detalles especiales para resistir ciertas combinaciones de cargas. Aunque en Guatemala sea un poco difícil el acceso a información al respecto, el comportamiento de los muros acoplados ha sido ampliamente investigado y existe una extensa bibliografía. Si es del interés del lector profundizar en el tema, se recomienda los estudios desarrollados por el Dr. Robert Park, de la Universidad de Canterbury en Nueva Zelanda.

Todos estos conocimientos han sido integrados en la Norma Recomendada Asociación Guatemalteca de Ingeniería Estructural y Sísmica 1996, que propone, entre otros muchos temas, directrices generales para el análisis y diseño de muros acoplados. De cierto modo, es la herramienta que ayuda a llevar a la práctica todos los conocimientos recopilados sobre muros acoplados a lo largo de los años.

El presente trabajo presenta una introducción al problema de los muros acoplados integrando, durante su desarrollo, conocimientos teóricos así como un ejemplo práctico de análisis y diseño que ayuden al lector a tener una idea más clara del comportamiento de estos elementos estructurales, así como los cuidados que se deben tener para lograr su desempeño óptimo durante sismos de gran intensidad.

Existe muy poca bibliografía que contenga ejemplos prácticos sobre el análisis y diseño de estructuras con muros acoplados. Por esta razón, en este trabajo se incluye un ejemplo de aplicación, el cual se desarrolla siguiendo las directrices establecidas en la Norma Recomendada AGIES 1996. Para lograr resultados más cercanos a la realidad se planteó un modelo en tres dimensiones el cual fue analizado con ayuda del programa de diseño estructural StaadPro. A pesar de que se cuenta con un análisis completo para el diseño de la estructura, sólo se incluye el de las vigas de acople. Esto se debe a que el problema de los muros simples ha sido ampliamente investigado y desarrollado, habiendo gran cantidad de bibliografía en donde se encuentran ejemplos prácticos de su diseño. Por el contrario, a las vigas de acople se les ha dado una importancia secundaria y casi no se ha desarrollado el tema, a pesar de que son un elemento fundamental en todo el funcionamiento del sistema. De hecho, las características de ductilidad y de capacidad de disipar energía durante movimientos laterales de los muros acoplados está directamente ligada al buen diseño y armado de las vigas de acople.

En Guatemala no es común utilizar muros acoplados como elementos en sistemas sismorresistentes. Este trabajo pretende analizar las ventajas y desventajas de estos elementos estructurales, además de mostrar las dificultades a las que el diseñador se puede enfrentar durante todo el proceso de análisis y diseño de este tipo de estructuras, con el fin de estudiar la factibilidad de su implementación y poder recomendar su uso como una opción eficiente y fácil para soportar cargas laterales.