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.