Análisis numérico de muros de mampostería afectados por el fenómeno de subsidencia

Abstract

Las fallas en el terreno asociadas a la subsidencia es un peligro presentado en varias ciudades del centro de México, las cuales causan enormes pérdidas económicas al dañar la infraestructura urbana. La subsidencia del terreno induce desplazamientos en las construcciones en forma de asentamientos diferenciales, los cuales causan daños en los sistemas estructurales, especialmente aquellos basados en la mampostería, debido a su baja capacidad de absorber distorsiones angulares (Campos, 2012; Meli & Hernández, 1975). En Aguascalientes el hundimiento diferencial es atribuido a la subsidencia ocasionada por la extracción de agua del subsuelo (Romero et al., 2010; Zermeño, Esquivel, Hernández, Mendoza, & Arellano, 2005). Este fenómeno puede verse agravado por el crecimiento demográfico ya que esto se traduce en un incremento en la demanda de agua. Los daños que los hundimientos provocan en las construcciones de mampostería, comprometen seriamente la estabilidad estructural de las mismas y la seguridad de sus ocupantes. Si bien pueden hacerse intervenciones para reparación, mantenimiento o sustitución de los elementos, estos procedimientos solo resuelven temporalmente los problemas volviéndose obsoletos ante el avance del hundimiento. El objetivo de este trabajo es realizar un estudio del comportamiento de la mampostería mediante un software de elementos finitos a partir de datos obtenidos de las campañas experimentales de (Charry, 2009) . Como primer acercamiento se realizó la prueba de un muro en las instalaciones de la Universidad Autónoma de Aguascalientes, el cual es sometido a los efectos de hundimientos diferenciales mediante la aplicación de cargas utilizando el dispositivo diseñado por (Araiza, 2011).

The land faults associated to the subsidence are a dangerous fact presented in many cities of the center of Mexico, which cause a huge economical loss for the reason that they affect the urban infrastructure. The subsidence of the land leads to displacement in differential settlement like buildings, thus it damages the structural systems, especially those based on the masonry, caused by their low capacity to absorb angular distortions. (Campos Rodríguez 2012; Meli and Hernández 1975). In Aguascalientes, the differential land sinking is attributed to the subsidence caused by the extraction of the water from the subsoil. (Romero Navarro et al. 2010; Zermeño de León et al. 2005). This phenomenon can be aggravated by the population growth so that this means an increase in water consumption. The damage caused by the land sinking on the masonry constructions seriously endangers their own structural stability, and their residents´ safety. Even though it is possible to make interventions for reparation, maintenance service, or elements substitution. Those procedures only solve the problems temporally; in consequence they become obsolete in the presence of land sinking. This paper´s objective is to study the masonry behavior through finite elements software based on data collected from experimental campaigns of (Charry, 2009). As a first approach, the test of a masonry wall was made in the Autonomous University of Aguascalientes. This wall was subjected to the effects of differential settlements through the application of loads using the device designed by (Araiza, 2011).