Guadua angustifolia frames' performance when stiffened with precast adobe panels

Comportamiento de pórticos en Guadua angustifolia, rigidizados mediante páneles prefabricados en bahareque

Studying the structural behaviour of adobe systems in Colombia became extremely relevant after the 1999 earthquake in Armenia due to these systems' good performance during seismic events. These studies were aimed at modernising adobe house construction (by increased use of technology) and providing minimum requirements for them having a suitable degree of seismic resistance, thereby avoiding their collapse. Besides, if it is taken into account that guadua (the main material used in these systems) represents a cheap and profitable material which is socially and culturally-accepted in most of the country, then one has an alternative, unconventional material available which may be suitably used in constructing cheap, functional and safe housing (its limitations and best use having been identified). The foregoing gave rise to the present investigation in which an experimental evaluation was made of a guadua frame system using two types of prefabricated panels in adobe, under horizontal load. Two fullscale frames were built with guadua at the Universidad Nacional de Colombia's School of Engineering in Bogota; the frames' ability to dissipate energy and support inbuilt rigidity (by stiffening them with precast adobe) was tested and strength-deformation curves were experimentally found. Extremely encouraging results were obtained as drift was reduced by roughly 50% and the system's resistance was increased by more than 40%. Mathematical models were also constructed for comparing experimental results with analytical ones.

Después del sismo de 1999 en Armenia, el estudio del comportamiento estructural de los sistemas de bahareque en Colombia toma relevancia debido al buen comportamiento que éstos presentaron ante el evento sísmico. Los estudios buscaban la tecnificación en la construcción de viviendas en bahareque y brindar los requisitos mínimos para obtener un grado adecuado de sismorresistencia y evitar así el colapso; además si se tiene en cuenta que la guadua es un material económico y rentable, social y culturalmente aceptado en una amplia región del país, se estaría en presencia de un material alternativo y no convencional que con la identificación de sus limitaciones y un adecuado uso permitiría su implementación en la fabricación de viviendas económicas, funcionales y seguras. Lo anterior motivó la presente investigación, en donde se hizo una evaluación experimental de un sistema de pórtico en guadua escala 1:1 rigidizado mediante la adición de dos tipos de páneles prefabricados de bahareque y ensayado ante cargas horizontales. Se halló la capacidad de disipar energía del pórtico y el aporte a la rigidez al adicionar los páneles, obteniendo resultados bastante alentadores, en donde se redujeron derivas en aproximadamente un 50% y se aumentó la resistencia del sistema en más de un 40%. Paralelamente, se realizaron modelos matemáticos para comparar resultados experimentales con resultados analíticos. Los modelos experimentales fueron construidos y ensayados en el Laboratorio de Materiales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia.