Sistemas de Muros de Mampostería Híbridos

Carlos A. Perez Eulate

Después del desastre del World Trade Center (WTC) el 11 de septiembre del 2001 en Nueva York, Estados Unidos, se reunió una comisión con el objetivo de evaluar las estructuras aledañas y clasificarlas según su daño ya sea estructural o no estructural. La conclusión de la comisión en general fue que las estructuras antiguas compuestas por elementos de mampostería resistieron mejor a los efectos del desastre, que las estructuras nuevas livianas debido a que la mampostería fue mas resistente al fuego y los elementos de mampostería ofrecieron suficiente redundancia estructural que evito que dichos edificios colapsaran. Además, los paneles de mampostería soportaron localmente los impactos y su reconstrucción fue rápida (Biggs, 2003).

Debido a estos resultados Biggs (2007) publico el concepto de los sistemas de muros de mampostería híbridos. Los sistemas son esencialmente un muro de mampostería en un marco de acero, en los cuales el muro ha sido construido de tal forma que soporta esfuerzos transmitidos por el marco de acero estructural.

Los sistemas de muros híbridos se clasifican de acuerdo al esfuerzo que soportan como se observa en la siguiente tabla.

Tipo de muro	Axial	Corte en la viga	Corte en la columna
Relleno	no	no	no
Ordinario	no	si	no
Intermedio	si	si	no
Especial	si	si	si

Clasificación de los sistemas de muros híbridos (Biggs, 2007)

Con el objetivo de evitar transmitir las cargas del marco de acero a los muros, se añaden unos espaciamientos en las interfaces de contacto de los muros y el marco. La siguiente figura muestra el sistema ordinario donde el momento causado por el corte transmitido por la viga es equilibrado por el sistema tensión-compresión en la base del muro.

Sistema ordinario (fuente: IMI, 2009)

En el caso de los muros de tipo especial, todos los esfuerzos del marco son transmitidos al muro por lo tanto no existen espaciamientos en las interfaces de contacto, tal como se muestra en la siguiente figura.

Sistema especial (fuente: IMI, 2009)

Estos muros debido a la redundancia que ofrecen a la estructura permiten el diseño de marcos de acero esbeltos y por la tanto económicos (Biggs, 2007), debido a esto, los muros híbridos están ganando mas y mas adeptos y programas computacionales como RAM Elements (antes RAM Advanse) han implementado dichos sistemas en el análisis y diseño de estructuras para aumentar la productividad de dichas estructuras (RAM Elements, 2010).

Actualmente, se están llevando a cabo varios ensayos en modelos a escala real en la Universidad de Illinios para validar los resultados del los modelos matemáticos y arrojar mayor claridad sobre el comportamiento de dichos muros (NCMA, 2009)

Detalles de las referencias

Biggs, D. (2003). Beyond the towers: Performance of masonry. The masonry society, Boulder, Colorado. [Consultado el 17/07/10]

Biggs, D. (2007). Hybrid Masonry Structures, Proceedings of the Tenth North American Masonry Conference, The Masonry Society, Boulder, CO, June 2007. [Consultado el 17/07/10]

International Masonry Institute (IMI) (2009). Hybrid Masonry Design. [Consultado el 16/07/10]

RAM Elements (2010). Release notes. [Consultado el 16/07/10]

National Concrete Masonry Association (NCMA) (2009). Illinois lands $1.2 million NSF hybrid-masonry research grant. [Consultado el 20/07/10]