Tesis (Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Estructuras)

Gracias a los avances tecnológicos en computación y equipos de laboratorio, se ha
permitido que la ingeniería sísmica pueda ya realizar análisis por desempeño y
profundizar en otros elementos tales como las tuberías. Si bien estos elementos
podrían no ser fuente de lesiones graves, su estudio es clave por su respuesta en
procesos de evacuación de edificaciones, pues una obstrucción puede cerrar las
salidas; Asimismo, puede impedir el funcionamiento inmediato de la estructura
posterior a una crisis. Aun cuando hay un apartado normativo, no se ha indagado
por el diseño de los elementos no estructurales diferentes a muros y particiones.
Por esto, el presente proyecto de grado trata sobre el comportamiento del soporte
para tuberías con dos sistemas de anclaje comúnmente utilizados: Adheridos y
mecánicos.
Para poder analizar el comportamiento analítico de los anclajes mecánicos se usa
el apéndice D del reglamento contemplado en el título C, mientras que para los
anclajes químicos se debe proceder al capítulo 17 de la ACI 318-19. Adicional a lo
anterior, para la parte experimental se realizaron un total de 107 ensayos repartidos
en 83 ensayos de tensión inconfinada, debido a que es donde se presentan las
mayores afectaciones por efectos de construcción; 16 ensayos de corte, 4 ensayos
de carga cíclica, y 4 ensayos de tensión confinados para 21 días de evolución del
concreto.
De los anclajes mecánicos se encontró que, en tensión, la falla dominante fue la
falla del acero, siendo el 81% de las fallas, dando un indicativo que es imperativo
analizar el material del sistema de anclaje. Asimismo, en los anclajes mecánicos se
encontró una paridad en dos tipos de falla, no hubo dominancia específica. De estos
anclajes se encontró que la falla por deslizamiento fue el 49% del total, así como el
39% por deslizamiento con arrancamiento del concreto. En cortante se encontró
que, tanto en adheridos como en mecánicos, la principal falla fue del acero con un
50% del total y el restante la misma falla adicionando el descascaramiento del
concreto.
Finalmente, se encontró que la carga de falla de los anclajes epóxicos en tensión
fue cercana a los 20 kN, salvo el caso de la condición en la que el adhesivo se aplica
incorrecta y directamente sobre la varilla, donde reduce este valor a la mitad.
Asimismo, se encontró que los mecánicos obtuvieron una resistencia cercana a los
10 kN y su sensibilidad a las condiciones de control fue un poco menor. La situación
final fue que la variabilidad de los anclajes mecánicos fue muy alta con baja
sensibilidad a las condiciones de control utilizadas; los anclajes adheridos tienen
una sensibilidad mayor al cambio en los parámetros de las recomendaciones
generales y del fabricante. Asimismo, ningún anclaje logró llegar al valor teórico
máximo.