Implementación de marco de reacción estructural, junto con análisis de su factibilidad técnica ante el eventual incremento de carga en laboratorio de estructuras, campus San Joaquín.

Abstract

La presente investigación evaluó la implementación y posible evolución de un sistema de pruebas estructurales en el laboratorio del Departamento de Obras Civiles de la Universidad Técnica Federico Santa María. El sistema está compuesto por un marco de reacción, un espécimen de hormigón armado a escala y tres actuadores de carga. Inicialmente, se analizó únicamente la situación actual del marco de reacción, verificando su factibilidad de anclaje directo al radier del laboratorio mediante un ensayo esclerométrico y estudios previos de resistencia. Posteriormente, se realizó una verificación sísmica del sistema mediante un análisis tiempo-historia en SAP2000, utilizando un registro del terremoto de Iquique 2014 ajustado a las condiciones locales. Luego, se estudió la posible evolución del sistema, la cual consiste en incorporar tres actuadores de carga al marco de reacción, junto con un espécimen de hormigón armado a escala. Para ello, se diseñó y detalló una zapata de fundación que permite anclar este nuevo sistema. El diseño se llevó a cabo considerando la combinación de carga más desfavorable, y se estableció como criterio que la zapata no presente agrietamientos bajo dicha condición. Finalmente, se realizó un análisis avanzado mediante elementos volumétricos en SAP2000, evaluando la distribución de esfuerzos de tracción en la zapata, verificando el comportamiento del sistema. Se evidenció que algunos supuestos de la teoría del hormigón armado no se cumplen plenamente debido a la complejidad de las cargas y geometría del sistema. En base al análisis realizado, se debe tener en cuenta que el marco de reacción no puede ser considerado un elemento infinitamente rígido en cualquier escenario, debido a su alta participación en la deformación total del sistema cuando el espécimen a ensayar es un rígido.