Estudio teórico-experimental de la interacción entre estructura y cerramientos de mampostería en pórticos intermedios y su aplicación a un edificio residencial en la Avenida de los Pinos en la ciudad de Murcia

Abstract

[EN] Reinforced concrete frames filled with masonry are a type of construction spread throughout the world. In general, masonry has been an element considered as non-structural. Although it participates in the resistance of the actions, it is not modelled in the calculations. This hypothesis under dynamic demands, as is the case of seismic events, might leave the structural design within the unconservative domain.

In this project, an unconventional way of isolating the wall with respect to the concrete frame is proposed, so that the masonry does not contribute to the resistance of the dynamic actions. An experimental campaign of three trials is developed: a bare frame made of reinforced concrete, a facade type enclosure infilled frame and another infilled frame with the same characteristics as the second one, but adding the SISBRICK isolating device. All specimens are tested under a cyclic horizontal force applied at one end of the top beam. Results of each trial and ways to model the enclosures are studied.

In addition, the reached conclusions are applied to a practical case, in which a residential building of six floors is modelled to check it in the situation of accidental seismic project. Three different models are proposed: a first traditional model in which the masonry is not modelled, a second model in which the enclosures are represented as if they were built with conventional bricks, and a third model where the enclosures are represented as if they would have been built using the isolating device. In addition, the building is checked in two different locations: Daimuz and Murcia.

[EN] Els marcs de formigó armat farcits d'obra de fàbrica són una tipologia de construcció estesa per tot el món. De forma general, l'obra de fàbrica ha sigut un element considerat com no estructural, que, encara que participa en la resistència de les accions, no es modelitza en els càlculs. Esta hipòtesi, davall accions dinàmiques, com és el cas dels esdeveniments sísmics, pot deixar el càlcul estructural dins del domini de la inseguretat.

En este treball es proposa una forma no convencional d'aïllar l'obra de fàbrica respecte al marc de formigó, de manera que la maçoneria no contribuïsca en la resistència de les accions dinàmiques. Es planteja una campanya experimental de 3 assajos: un marc de formigó armat sense l'obra de fàbrica, un pòrtic farcit amb un tancament tipus fatxada i un altre pòrtic de les mateixes característiques que el segon, però afegint el dispositiu aïllador SISBRICK. Els tres tipus s'assagen davall una força horitzontal cíclica aplicada en un extrem de la biga superior del marc de formigó. S'estudien els resultats obtinguts de cada assaig i les formes de modelitzar l'obra de fàbrica.

A més, s'aplica les conclusions trobades a un cas pràctic, en el que un edifici residencial de sis plantes és modelitzat per a ser comprovat en la situació accidental sísmica. Es plantegen tres models distints: un primer model tradicional en què no es modelitza l'obra de fàbrica, un segon model en què es representen els tancaments com si estigueren executats amb rajola convencional, i un tercer model on els tancaments es representen com si s'hagueren construït utilitzant el dispositiu aïllador. A més, la comprovació es realitza en dos emplaçaments distints: Daimús i Múrcia.

[ES] Los marcos de hormigón armado rellenos de obra de fábrica son una tipología de construcción extendida por todo el mundo. De forma general, la obra de fábrica ha sido un elemento considerado como no estructural, que, aunque participa en la resistencia de las acciones, no se modeliza en los cálculos. Esta hipótesis, bajo solicitaciones dinámicas, como es el caso de los eventos sísmicos, puede dejar el cálculo estructural dentro del dominio de la inseguridad.

En este trabajo se propone una forma no convencional de aislar la tabiquería respecto al marco de hormigón, de forma que la mampostería no contribuya en la resistencia de las acciones dinámicas. Se plantea una campaña experimental de 3 ensayos: un marco vacío de hormigón armado, un pórtico relleno con un cerramiento tipo fachada y otro pórtico de las mismas características que el segundo, pero añadiendo el dispositivo aislador SISBRICK. Todos los especímenes se ensayan bajo una fuerza horizontal cíclica aplicada en un extremo de la viga superior. Se estudian los resultados arrojados por cada ensayo y formas de modelizar la tabiquería.

Además, se aplica las conclusiones halladas a un caso práctico, en el que un edificio residencial de seis plantas es modelizado para comprobarlo en la situación de proyecto accidental sísmica. Se plantean tres modelos distintos: un primer modelo tradicional en el que no se modeliza la obra de fábrica, un segundo modelo en el que se representan los cerramientos como si estuvieran ejecutados con ladrillo convencional, y un tercer modelo donde los cerramientos se representan como si se hubieran construido utilizando el dispositivo aislador. Además, la comprobación se realiza en dos emplazamientos distintos: Daimuz y Murcia.