¿Cómo afecta la instalación sanitaria al comportamiento sísmico de muros confinados?
En el diseño estructural de edificaciones de albañilería confinada, uno de los desafíos más subestimados es la interferencia de las instalaciones sanitarias con el desempeño sísmico de los muros.
Un estudio experimental reciente comparó dos métodos de instalación de tuberías en muros de ladrillo tipo King Kong, revelando diferencias significativas en rigidez, resistencia y patrón de fisuración.
¿Qué se evaluó?
Se construyeron dos muros a escala natural, idénticos en geometría y materiales, pero con distintas soluciones para alojar la tubería:
- Muro M1: para este muro se procedió con el picado de la albañilería para insertar la tubería y luego se procedió a resanar con mortero. Se debe recordar que este método está prohibido por la Norma Técnica Peruana E.070 [1] de Albañilería, la que en su numeral 1.2.6 indica que “… En estos casos, la colocación de los tubos en los muros se hará en cavidades dejadas durante la construcción de la albañilería que luego se rellenarán con concreto, o en los alvéolos de la unidad de albañilería. En todo caso, los recorridos de las instalaciones serán siempre verticales y por ningún motivo se picará o se recortará el muro para alojarlas”.
- Muro M2: Se embebió la tubería en una falsa columna de concreto simple, reforzada con mechas de acero. Este método sí está permitido por la norma [1], según el numeral 1.2.7 “Los tubos para instalaciones sanitarias y los tubos con diámetros mayores que 55 mm, tendrán recorridos fuera de los muros portantes o en falsas columnas y se alojarán en ductos especiales, o en muros no portantes”.
Ambos muros fueron sometidos a cargas laterales cíclicas sin carga vertical, simulando condiciones sísmicas.
Fig. 1 Secuencia de la instalación de la tubería en el muro M1 (referencia [3]
Fig. 2 Secuencia de la instalación de la tubería en el muro M2 (referencia [3]
¿Qué significado tiene esto para la estructura?
El método tradicional de picado debilita el muro, generando fisuras tipo “V”, dividiéndolo estructuralmente en dos muros en un mismo paño trabajando con menor rigidez y resistencia. En cambio, la falsa columna permite que el muro trabaje como una unidad continua, con fisuras tipo “X” y mayor capacidad de carga.
Además, hasta una distorsión de 0.005 (límite normativo definido en la Norma Técnica Peruana E.030: Diseño Sismorresistente [2], Artículo 32), el muro M2 se comporta de forma similar a un muro sin tubería es decir a un muro de ladrillo intacto sin ningún tipo de intervención, lo que lo convierte en una solución viable y segura.
¿Y los ladrillos huecos?
El estudio también advierte sobre el uso de ladrillos tipo King Kong con porcentajes de vacíos menores a 30% en zonas sísmicas 2 y 3 (en este estudio el porcentaje de vacíos fue de 48% del área bruta). Su baja resistencia ante sismos severos los hace poco recomendables. Se propone explorar alternativas como los ladrillos alveolares tipo Vintex (México), que permiten alojar tuberías sin comprometer la integridad estructural.
Fig. 3 Curva Cortant vs Desplazamiento lateral referencia [3]
Conclusión
Este estudio refuerza la importancia de integrar las instalaciones sanitarias al diseño estructural desde el inicio, respetando la normativa y evitando prácticas que comprometan la seguridad sísmica. La falsa columna no solo cumple con la norma, sino que mejora el desempeño del muro frente a eventos sísmicos en comparación con un muro picado.
Referencias:
- [1] NTP E.070: Albañilería (Ministerio de Vivienda, Perú)
- [2] NTP E.030: Diseño Sismorresistente (Ministerio de Vivienda, Perú)
- [3] “Comportamiento Sísmico de un Muro de Albañilería Confinada con Instalación Sanitaria en su Interior”: Ángel San Bartolomé, Cristhian Chuquín y Jorge Paredes (PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ)