REQUERIMIENTOS PARA DETERMINAR ARMADURAS DE CONFINAMIENTO EN COLUMNAS DE SISTEMAS MIXTOS

Abstract

En sistemas mixtos estructurados con muros y marcos, los marcos tiene bajas demandas de desplazamientos, menores que en sistemas estructurados exclusivamente con marcos. El desplazamiento lateral depende de la rigidez del sistema y produce demandas de curvatura en los elementos verticales. Para permitir grandes acortamientos en el hormigón se necesita armadura transversal que tiene como función principal confinar el hormigón comprimido, especialmente en columnas y en bordes de muros. El acortamiento en el hormigón depende del aumento de la carga axial que produce el sismo y del aumento de la curvatura que producen los desplazamientos laterales de la estructura. En columnas de marcos que forman parte de sistemas mixtos las demandas de curvatura son bajas porque el muro controla la respuesta del sistema, por lo menos hasta que el muro fluya, haciendo necesario considerar estos aspectos para determinar la armadura de confinamiento que se necesita en las columnas para sostener un desplazamiento lateral determinado del sistema. Para zonas de riesgo sísmico moderado el ACI 318-08 establece que los marcos intermedios pueden tener menor cantidad de armadura de confinamiento que los marcos especiales y que no requieren de la verificación de columna fuerte-viga débil. En esta memoria se propone modificar el cálculo de la armadura de confinamiento considerando el efecto de la carga axial y considerando la rotación de diseo en las secciones críticas, tanto en columnas como en muros. El método propuesto se aplica a un edificio real de 17 pisos con muros que forman un núcleo central y marcos en el perímetro, diseado según los requerimientos de resistencia de la Norma NCh433 Of.96, para un suelo tipo II en la zona de mayor sismicidad, actualmente instrumentado. Las demandas de deformación se calculan con registros de sismos destructivos, de registros obtenidos del terremoto del 27 de Febrero de 2010 y un registro de una réplica obtenida en el mes de Mayo de 2010 en el edificio instrumentado después de terremoto, utilizando el programa de análisis dinámico no lineal Ruaumoko2D. Se propone considerar el efecto de la carga axial en el cálculo de la armadura transversal para reemplazar las actuales disposiciones del ACI318-08.