Flexural behavior of ungrouted post-tensioned concrete masonry and their application in soil retaining walls (2016)
Desde tiempos remotos, la mampostería ha sido pieza clave para la civilización humana en temas relacionados con la construcción de sus viviendas, como pilar fundamental de los grandes imperios de la historia y que en la actualidad es empleada por la mayoría de culturas a lo largo de todo el mundo. Sin embargo, su bajo desempeño para resistir esfuerzos de tracción, comparado con materiales como el acero y el hormigón reforzado la ha marginado en su uso a la construcción de pequeñas edificaciones y en elementos no estructurales. Por esta razón, se hace necesario la implementación de nuevas técnicas que mejoren el desempeño de la mampostería convencional y aprovechar mejor sus numerosas bondades para la construcción de grandes proyectos de ingeniería. Una de las técnicas para contrarrestar los esfuerzos de tracción en la mampostería es el postensado, que mediante la inclusión de un pre-esfuerzo de compresión permite mejorar notablemente el comportamiento estructural de la mampostería. De esta manera, este trabajo doctoral ha planteado la necesidad de estudiar el desempeño estructural a flexión de la albañilería postensada sin relleno de grouting para aprovechar sus ventajas significativas en ahorros de tiempo y materiales de construcción, así como su posible futura implementación para la construcción de muros de contención de tierras. Para establecer el comportamiento a flexión de la mampostería postensada sin relleno de grouting, se realizaron una serie de ensayos en laboratorio a escala real sobre elementos tipo vigas simplemente apoyadas, y muros en voladizo con carga fuera del plano del muro. En el protocolo de los ensayos se estableció el estudio del efecto en la variación de los principales parámetros que controlan en diseño a flexión de la mampostería postensada, entre ellos la magnitud del tensionamiento inicial de la barra, la resistencia de la mampostería, y la excentricidad del cable, entre otras. Los resultados obtenidos muestran el adecuado comportamiento de este sistema estructural bajo cargas de flexión y su gran viabilidad para ser empleado como sistema estructural en la construcción de muros de contención de tierras. Se observa en todos los ensayos ejecutados que la curva cargadeflexión presenta un comportamiento aproximadamente bilineal, y adicionalmente existe una relación aproximadamente lineal entre el incremento de la tensión del cable y la deformación máxima del elemento estructural, premisa que permitió definir una metodología simple de cálculo para estimar la capacidad última a flexión en esta tipología estructural. Igualmente se observa que algunas expresiones propuestas en los principales códigos de diseño de mampostería postensada en el mundo predicen adecuadamente la capacidad máxima de carga de este tipo de elementos. Estos resultados, al igual que las experiencias constructivas adquiridas en el desarrollo de esta tesis de doctorado han promovido nuevas temáticas de investigación que se espera sean desarrolladas a corto y mediano plazo, e igualmente permitan continuar con la dinámica de investigación en esta línea de conocimiento.