Comportamiento sísmico de placas planas de fibrocemento en sección mixta con perfiles de acero (2004)
El estudio realizado consiste en la elaboración de una serie de ensayos ante carga lateral sobre el sistema estructural de paneles de Superboard; y otros complementarios de compresión, tracción y cortante sobre los elementos que lo componen, con el objetivo de evaluar su comportamiento sísmico, determinando parámetros como la rigidez en su propio plano para el intervalo elástico y la resistencia última. Los ensayos para simular una carga sísmica sobre un panel se realizaron aplicando una carga horizontal monotónica en el extremo superior de los paneles hasta llevarlo a la falla. Durante los ensayos no se aplicó ninguna carga gravitacional de confinamiento. El programa experimental tuvo una primera fase donde se realizaron ensayos ante carga lateral evaluando el sistema constructivo convencional e identificando los principales problemas causados por la flexibilidad del anclaje. Se realizaron ensayos sobre las conexiones y anclaje de los perfiles parales, probando varias configuraciones para corregir las altas deformaciones inelásticas. En la fase de análisis estructural y con base en los resultados obtenidos en los ensayos finales se pudo establecer que los paneles se comportan como vigas en voladizo. Se ajustó un modelo elástico en la teoría de primer orden basado en los resultados de los ensayos. En el proceso de análisis estructural se identificó el modo de falla y se calculó la resistencia nominal correspondiente del panel, con lo que se pudo establecer que analíticamente se puede determinar la resistencia de un panel conociendo las propiedades de los perfiles. Se calculó la rigidez ante carga lateral de los paneles, obteniendo valores con una dispersión considerable, debido a que se trabajó con diferentes tipos de anclaje, por lo que no se estableció un valor definitivo. Se sugirió un límite de deriva opcional para un buen funcionamiento del sistema ante cargas laterales. Se estimaron las cargas verticales y las cargas sísmicas para viviendas regulares de uno y dos pisos construidas con el sistema estructural en estudio. Para dichas estructuras se sugirió una longitud mínima de paneles en cada dirección principal con el objetivo de cumplir los requisitos de resistencia y deriva exigidos por la NSR 98. Las fórmulas propuestas son válidas sólo para las hipótesis consideradas. Básicamente se estudio sólo el comportamiento de los paneles y no del sistema constructivo completo, por lo que no se da ninguna especificación constructiva fuera de los paneles. Tampoco se consideró otro tipo de cargas como las de viento o cualquier otro empuje. Los resultados no se pueden extrapolar para sistemas estructurales que usen materiales con características diferentes a las especificadas en el presente estudio. Se estableció que el sistema puede cumplir con las solicitaciones de cargas verticales y de sismo para viviendas de un solo piso que sostienen una cubierta con las masas consideradas, pero también se evidenció la dificultad que se tiene para que se cumpla con los requisitos de deriva y resistencia en viviendas de dos pisos construidas con el sistema en estudio / Abstract: The studies made, consist on the creation of a series of test face of lateral load over Superboard ® panels, and others of compression, tension and shear over the elements that compose it, with the objective of evaluating its seismic behavior, determining parameters such as stiffness in its own plane for the elastic slope and the panel resistance. The tests for simulating a seismic load over a panel were made applying a horizontal static load in the top edge of the panels to take it to the failure. During the test none gravitational load was applied. The program which was experimental had a first phase where test were made face of lateral load evaluating the conventional constructive system and identifying the main problems caused by the flexibility of members unions. Tests were made to tension over the unions, proving several configurations for correcting inelastic deformations. In the phase of analysis and based on the results obtained in the final test was establish structural that the panels behave as projecting beam. It was adjusted a linear elastic model based on the results of the test. The type of failure was identified in the structural analysis, and the resistance corresponding it was calculated; analytically it was determined the resistance of a panel based in the properties of the elements sections. The stiffness was calculated face of the lateral load of the panels, and obtaining values with a considerable dispersion, due to the use of different types of members unions, for this reason a final value was not established. A lateral limit deformation was suggested for good functioning of the system face of lateral charges. Gravitational and seismic loads were estimated in one and two floors houses, built with the structural system studied. For such buildings a minimal length of structural panels in each direction was suggested, with the objective of accomplish the resistance requirements and lateral limit deformation requested for the Colombian norm NSR 98. The equation that was proposed is valid only for the hypothesis considered. Basically it was studied only the behavior of the panels, not have dealings with the complete constructive system. Another type of loads was neither considerate, such as wind or any push. The results cannot apply for structural systems with different materials characteristics. The systems can accomplish the resistance and lateral limit deformation requests, in one floor houses that supports a roof with the considered mass, but not accomplish the request in two floors houses.