Diseño por desplazamiento para estructuras de mampostería reforzada

Richard Klingner
Universidad de Texas-Austin.

Hoy el reto es seguir con la construcción de edificios para habitación humana, comercio, industria, etc. Entonces, tenemos que aprender a seguir con la mampostería en forma segura y eficaz. Y la vida nos obliga a aprender a enseñar la mampostería. La seguridad, por supuesto, es necesaria, pero la innecesaria representa un costo y, además, pone en desventaja al material constructivo.


Puntos importantes: El diseño sísmico con fuerzas funciona bien para muchas estructuras, incluyendo pórticos, etc., pero no necesariamente para estructuras chatas, bajas, con estructura de mampostería y muros de concreto. Para éstas funciona un poco mejor, a mi criterio, el diseño por desplazamiento, es consistente y transparente, mucho más entendible para mí que el diseño con base en fuerzas y se presta a las necesidades de oficinas y, además, nos permite pronosticar y diseñar estructuras para funcionar sin exceso de peso, de factores de seguridad no tan necesarios.
Siempre que hablamos de mampostería moderna nos referimos mampostería reforzada, ya sea reforzada íntegramente o a mampostería confinada. Las conversiones se toman por mampostería, las tracciones se resisten por el acero.


Desplazamiento por mampostería reforzada- Con el diseño por desplazamiento, pensamos en 2 tipos de sismos: 1- Sismo de diseño, con retorno de unos 425 años. 2- Sismo máximo, el considerado de “Dios mío”, con retorno de 2500 años. Entonces, podemos estimar la capacidad de deformación inelástica frente un sismo de diseño como de 0.8% para segmentos de muros controlados por flexión, pero para sismos de “Dios mío” podemos aguantar un poco más.
Hicimos lo mismo con segmentos de muros controlados por cortante, toda explicación es igual, tendrá una falla más brusca, más repentina, porque no hablamos de cedencia de acero, sino de aplastamiento o vertical o diagonal de elementos de mampostería. Entonces, si el elemento fuera por cortante su capacidad de deformación en elástica es menor.
Así, el diseño por fuerzas no siempre funciona bien para estructuras de tipo cortante, incluyendo las de mampostería reforzada. El de desplazamiento sí funciona para producir estructuras de mampostería reforzada que se comportan en forma confiable, en sismos fuertes. Es más consistente y transparente que el diseño puramente con base en fuerzas y es idóneo para oficinas.

Síntesis
Se adaptan y actualizan todas las técnicas de diseño de ingenie-ría civil, para hacerle frente a las necesidades de las generaciones futuras, con enfoques de diseño más económicos, más eficientes de uso de materiales y labor humana y eso se hace mediante una combinación de experimentos e investigaciones en el laboratorio y pronósticos analíticos con avanzadas técnicas de cómputo.
Sin embargo, lo más importante, el mismo enfoque de diseño es igual de aplicable acá que en los Estados Unidos y esto puede representar un paso más en una caminata continua de diálogo profesional entre colegas de acá y de Estados Unidos.




Si quieres conocer más de los temas que se trataron en el Seminario de Investigación de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán, sólo tienes que dar 'click' en el siguiente enlace, el de nuestro magazine (págs: 17-19): El Puente No. 22