D E
‘TER
PARA
C ONTENIDO CONTENIDO
...
........................................................................................
PRESE PRESENTA NTACI CIÓN ÓN.. .. .................................................................................... P RÓ RÓ LO LO GO GO
. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
RUCTURAS URAS 1. LAS ESTRUCT
1.
2. 3. 4. 5. 6.
7. 8.
xi xiii
DE
...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... INTRODUCCIÓN ... PREHISTORIA.. ......................................... ............................................................... ............................................ ........................................... ................................. ............ INICIO DE LA HISTORIA: SUMERIA .......................................... ............................................................... ........................................... ...................... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... CULTURAS ANTIGUAS DE MÉXICO ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... EGIPTO Y GRECIA ... ROMA ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... .............................................................. ........................................... .................................. ............ DEL SIGLO V AL SIGLO XIX ......................................... REFORZADA... REFORZADA ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... NOTA NOTAS S FINA FINALE LES S ........................................ .............................................................. ........................................... ........................................... .............................. ........ ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...
2 . MATERIALES VIVIENDA DE
Y
SI S T E M A S C O N S TR TR UC UC TI V O S
3 4 6 7 8 ll 13 15
PA PA R A
2.1 MATERIALES INTRODUCCIÓN ......................................... ............................................................... ........................................... ........................................... ............................... ......... PROPIED PIEDAD ADES ES DE L O S MA MATER TERIA IALES LES COMPON COMPONENTE ENTES.. S.. .......................................... .............................................. .... 1 . PRO Unid Un idad ades es o pie p ieza zass ......................................... .............................................................. ........................................... ........................................... ..................... 1
19 19 20
.............................................................. ........................................... .......................................... .................... 1.2 Piedras artificiales ......................................... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... 1.3 Los morteros ...
25
...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... 1.4 Acero de refuerzo ...
29
1.5 Concreto ........................................ .............................................................. ......................................... ...................
30
. .......................................
1.6 Pro Propi pied edad ades es mec mecáni ánicas cas del conjunto pie piedr draa-mor mor ter o.. .......... ............... .......... .......... .......... .......... .......... ........ ... .............................................................. ...................................... ................ 1.7 Mampostería de naturales ........................................ ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... REFERENCIAS ...
32 33
C ONTENIDO CONTENIDO
...
........................................................................................
PRESE PRESENTA NTACI CIÓN ÓN.. .. .................................................................................... P RÓ RÓ LO LO GO GO
. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
RUCTURAS URAS 1. LAS ESTRUCT
1.
2. 3. 4. 5. 6.
7. 8.
xi xiii
DE
...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... INTRODUCCIÓN ... PREHISTORIA.. ......................................... ............................................................... ............................................ ........................................... ................................. ............ INICIO DE LA HISTORIA: SUMERIA .......................................... ............................................................... ........................................... ...................... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... CULTURAS ANTIGUAS DE MÉXICO ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... EGIPTO Y GRECIA ... ROMA ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... .............................................................. ........................................... .................................. ............ DEL SIGLO V AL SIGLO XIX ......................................... REFORZADA... REFORZADA ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... NOTA NOTAS S FINA FINALE LES S ........................................ .............................................................. ........................................... ........................................... .............................. ........ ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...
2 . MATERIALES VIVIENDA DE
Y
SI S T E M A S C O N S TR TR UC UC TI V O S
3 4 6 7 8 ll 13 15
PA PA R A
2.1 MATERIALES INTRODUCCIÓN ......................................... ............................................................... ........................................... ........................................... ............................... ......... PROPIED PIEDAD ADES ES DE L O S MA MATER TERIA IALES LES COMPON COMPONENTE ENTES.. S.. .......................................... .............................................. .... 1 . PRO Unid Un idad ades es o pie p ieza zass ......................................... .............................................................. ........................................... ........................................... ..................... 1
19 19 20
.............................................................. ........................................... .......................................... .................... 1.2 Piedras artificiales ......................................... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... 1.3 Los morteros ...
25
...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... 1.4 Acero de refuerzo ...
29
1.5 Concreto ........................................ .............................................................. ......................................... ...................
30
. .......................................
1.6 Pro Propi pied edad ades es mec mecáni ánicas cas del conjunto pie piedr draa-mor mor ter o.. .......... ............... .......... .......... .......... .......... .......... ........ ... .............................................................. ...................................... ................ 1.7 Mampostería de naturales ........................................ ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... REFERENCIAS ...
32 33
EDIFICACIONES
2.2
DE
PARA
SISTEMAS
VMENDA
CONSTRUCTIVOS PARA
DE
.............................................................. ........................................... ........................................... ............................... .......... INTRODUCCIÓN ......................................... 1 . TIPOS DE MU MURO ROS. S... ........................................... ................................................................ ........................................... ........................................... ......................... 1.1
35
Muros di diaf afra ragma gma ......................................... ............................................................... ........................................... ........................................... ......................
1 . 2 Muros Muros confina confinados dos ......................................... ............................................................... ........................................... ......................................... .................... 1.3 Muros reforz ref orzado adoss in inte teri rior orme mente nte.... .......... ............... ......... ......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... ......... ................................................................ ........................................... ................................... .............. 1 . 4 Muros n Muros n o reforzados.. reforzados.. .......................................... 1.5 Criterio de selección .......................................... ................................................................ ............................................ ..................................... ............... SISTEM EMAS AS DE PISO PI SO .......................................... ................................................................ ............................................ ........................................... ....................... 2 . SIST .............................................................. ....................................... .................. 2.1 Desempeño estructural deseable ......................................... 2.2 Lo Losa sa ma maciz cizaa (Tra (Trabaj bajoo
3. COMPORTAMIENTO MECÁNICO
1. 2. 3.
4.
40 42
........................................... ................................................................ ............................... ..........
................................................................ ........................ ... 2.3 Losas aligeradas (Trabajo bidireccional) ........................................... ................................. 2.4 Sistemas prefabricados (Unidireccionales y bidireccionales) ................................. .............................................................. ........................................... ........................................... ............................. ....... 3 . CIMENTACIONES ........................................ 4 . CONCLUSIONES ........................................ .............................................................. ............................................ ........................................... ............................. ........ ............................................................... ........................................... ........................................... ................................ ........... REFERENCIAS ..........................................
NO
40
DE
45 46
55
LA
REFORZADA
INTRODUCCIÓN ......................................... ............................................................... ............................................ ........................................... ............................. ........ COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LAS PIEZAS ............................................ ........................................................... ............... COMPORTAMIENTO MECÁNICO DEL MORTERO ........................................ ............................................................ .................... COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LA MAMPOSTERíA EN COMPRESIÓN.. ............. COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LA MAMPOSTERÍA BAJO TENSIÓN DIAGONAL .......................................... ............................................................... ........................................... ........................................... ....................................... .................. ................................................................ ........................................... ........................................... ................................ ........... REFERENCIAS ...........................................
4 . COMPORTAMIENTO MEC ÁNICO
60 63
66 70
DE LA
C ONFINADA INTRODUCCIÓN ......................................... ............................................................... ............................................ ........................................... ............................. ........ 1 . COMPORTAMIENTO DE LA MAMPOSTERíA BAJO CARGAS LATERALES.. ............... 2. IDEALIZACIONES DE LA CURVA CARGA-DEFORMACIÓN DE LA MAMPOSTERíA BAJO CARGAS LATERALES ........................................... ................................................................ .........................
77
3. COMPORTAMIENTO ANTE CARGAS LATERALES REVERSIBLES ............................... ...............................
81
REFERENCIAS ........................................... ................................................................ ........................................... ........................................... .............................. .........
CONTENIDO
5. MODALIDADES
M ÉXICO
REFUERZO
DE
LA
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 1. COMPORTAMIENTO DE MAMPOSTERIA REFORZADA SUJETA A CARGAS LATERALES Y CONSIDERACIONES DE DISEÑO .............................................................
1.1 Consideraciones preliminares de diseño ...................................................................
87 88 88
90 1 .l Calidad de las piezas ......................................................................................................... 91 1.1.2 Control en obra del mortero y de la mampostería ........................................................... 1 . 1 . 3 Desco Desconocim nocimient ientoo de los diseñ diseñador adores es del compo comportam rtamiento iento de las mamposterías mamposterías .......
1.2 Comportamiento de muros de mampostería .............................................................
93
otras variables.. ........................................................................ 1.2.1 Influencia Influencia cualitativa de otras 1.2.2 El acero d e refuerzo en las mampos mampostería terías.. s.. ....................................................................
1.3 Evolución del Refuerzo de las Mamposterías ............................................................
99
1.3.1 Refuerzo longitudinal ....................................................................................................... 1.3.2 Refuerzo tran transve sversal rsal ....................................................................................................... 1.3.3 Refuerzo horizontal .......................................................................................................... REFERENCIAS ...................................................................................................................
102
6.
A N ÁL I S I S
Y
DE
108 109
ESTRUCTURAS DE
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 1. ANÁLISIS .............................................................................................................................
1 Criterio general ............................................................................................................ 1.2 Análisis por carga vertical ......................................................................................... 1.3 Análisis por cargas laterales .....................................................................................
113 113
113 114 114
1.3.1 Método Método simplif simplificad icado o de análisis (método (métod o A). ....................... .................................. ....................... ........................ .................. ...... estático tico (mét (método odo 1.3.2 Método d Método d e análisis está ........................................................................ 1.3.3 Método d Método d e análisis dinámico.. ........................................................................................
2. REVISIÓN ............................................................................................................................ 2.1 Resistencia a cargas verticales ................................................................................. 2. 2 Resistencia a cargas laterales ................................................................................... 2.3 Resisten Resistencia cia a flexocompresión flexocompresión en el plano plano del mur muroo ............................................. 3.
118 118
119 119
EJEMPLOS COMPARATIVOS DE ANÁLISIS Y DE REVISIÓN DE MUROS..................
3.1 Datos para la revisión estructural ............................................................................. 3. 2 Consideraciones, procedimiento y resultados ........................................................ 3.2.1 Método A........................................................................................................................... 3.2.2 Método B ........................................................................................................................... 3.2.3
Métod étodo o C.. ......................................................................................................................... Comentarios d Comentarios d e los métodos métodos y d e resultados.. ............................................................
3.2.4 4. COMENTARIOS GENERALES PARA EL ANÁLISIS Y LA REVISIÓN DE .............................................................................. ESTRU STRUCT CTUR URAS AS DE
Espectros de diseño ................................................................................................... .................................................................. 4. 2 Factores de comportamiento sísmico 4. 3 de muros de mampostería .................................................................... 4. 1
121 122 122
126 130
147 147 148
149
V
EDIFICACIONES
V MENDA
DE
4.4 Condiciones de regularidad.. regularidad ............................................................................................................................................................................ 4.5 Resistenci Resistenciaa al cortante cortante .... .......................................................................................................................................................................................... 5. CONCLUSIONES .................. ........................... .................. ................... ................... .................. .................. .................. ................... ................... .................. ........... REFER EFEREN ENC CIAS IAS .... ..................................................................................................................................................................................................................................
149 149 149 149 151 151
7. O BSER BSERVA VA C IÓ NES SO BRE BRE EL C OMPORTAMIENTO Y D I SE Ñ O ZO N A S
DE
ED I F I C A C I O N E S
EN
DE
INTRODUCCIÓN ................... ............................ .................. .................. ................... ................... .................. .................. .................. ................... ................... ............. 1. DESEMPEÑO OBSER OBSERVAD VADO O DE E D I F I C A C I ON E S D E MAMPOSTERíA ................................................................................................................. Edificaciones de adobe ..... ........ ...... ...... ...... ...... ...... .......... ...... ...... ...... ...... ...... .......... ...... ...... ...... ...... ...... .......... ...... ...... ...... ...... ...... .......... ...... ...... ... 1 1.2 Edificacio Edifi caciones nes de mampostería mampostería sin refuerzo refuerzo .... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...... 1.3 Edificacione Edificacioness de mampostería mampostería confinada confinada .... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .... 1.4 Edificaciones de mampo ampost ster ería ía con refu refuer erzo zo inte interi rior or.... ...................................................................................... 1.5 Mamposterí Mamposteríaa empleada empleada como relleno relleno .... .......................................................................................................................................... 1.6 Estudios de vulnerabilidad sísmica en edificaciones de mampostería ex exis iste tent ntes es........ ................. ................... ................... .................. .................. ................... ................... .................. .................. ................... ................... ................ ....... 2. ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERíA EN ZONAS .... ........................................................................................................................................................ 2.1 2.1 Normat Nor mativ ivida idad d .................. ............................ ................... .................. .................. ................... ................... .................. .................. .................. ................... .......... 2.2 Calidad de los materiales .......................................................................................... 2.3 Influencia de las aberturas en muros de mampostería ......................................................................................
155 155
156 159 159 160 160 164 164 165 165 166 166 166 166 167 167
23 . 1
Influencia ddee las ab Influencia abertu erturas ras en llaa rigidez rigidez lateral lateral de la estr estructu uctura.. ra................................. 2 . 3 . 1 Influencia Influencia ddee las abertura aberturass en la distribu distribución ción de de fuerzas fuerzas cortantes.. cortantes....... ......... ......... .......... ......... ....... ... 170
2.4 Importanci Impor tancia a de de la la configu configuraci ración ón estruc e structura turall .... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .... ...................................................... 3. DETALLADO DEL REFUERZO EN ZONAS 4. CONTROL DE LOS DESPLAZAMIENTOS LATERALES PARA LIMITAR EL DAÑO ESTRUCTURAL............... ESTRUCTURAL ................................ .................................. .................................. .................................. ................................... ...................... REFERENC REFERENCIAS IAS ................... ............................ .................. .................. ................... ................... .................. .................. ................... ................... .................. ............. ....
8. AS P E C T O S CO N S T R U C T I V O S
EN
LA
VIVIENDA
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 1. CONSTRUCCION DE LA CIMENTACIÓN ................... ............................ .................. ................... ................... .................. ................. ........ Estudio de mecánica de suelos................................................................................. 1 1.2 1. 2 Plan Pl antitillllas as........ .................. ................... .................. .................. ................... ................... .................. .................. .................. ................... ................... .................. .........
Vi
171 174 174 177 177 181 181
DE
187 187 187 187 187 187 188 188
CONTENIDO
2. 3.
4. 5.
1.3 Número y posición del acero de refuerzo en los elementos estructurales .................................... ......................... ......................... ......................... ......................... ........................ ................. ..... de la cimentación ........................ ...................................... ......................... ......................... ................... ...... 1.4 Anclaje de castillos en la cimentación ......................... ......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... CONSTRUCCIÓN DE FIRMES ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE LOS MATERIALES ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... TRATAMIENTO DE LA SUCCIÓN DE LAS PIEZAS ... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... ESPESOR DE LAS HILADAS Y ACABADO DE LAS JUNTAS ...
6. FABRICACIÓN DEL MORTERO EN OBRAS PEQEÑAS Y EN OBRAS ..................................... ......................... ........................ ......................... ......................... ......................... ......................... ........................ ............ GRANDES ........................ .................................... ......................... ......................... ........................ ........... 7. CONSTRUCCIÓN DE LA MAMPOSTERíA ....................... ..................................... ......................... ......................... ......................... ......................... ............. 8. RITMO DE LA CONSTRUCCIÓN ........................ ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... CUIDADO DE LOS MUROS DURANTE SU CONSTRUCCIÓN ... 9. .................................... ......................... ......................... ........................ ................. ..... 10. COLOCACIÓN DE INSTALACIONES ........................ ll. ARMADO DE DALAS Y CASTILLOS Y ANCLAJE DE ARMADO EN MUROS ..................................... ......................... ......................... ......................... ...................... .......... REFORZADOS EN SU INTERIOR ........................ 12. IMPERMEABILIZACIÓN DE MUROS Y MANTENIMIENTO DE LA ..................................... ......................... ......................... ......................... ........................ ......................... ......................... .............. MAMPOSTERíA ........................ .................................... ......................... ...................... .......... 13. ERRORES COMUNES QUE PUEDEN EVITARSE ....................... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... 14. ASPECTOS IMPORTANTES DEL SUPERVISOR DE VIVIENDA ... ESTÁNDARES DE ORGANISMOS GUBERNAMENTALES (INFONAVIT, FOVISSSTE, FIVIDESU, FONHAPO, FICAPRO, ETC) EN EL CONTROL DE ..................................... ........................ ......................... ......................... ......................... ......................... ......................... ........................ ........... CALIDAD ......................... P ER E R SO S O NA N A LE LE S E N ORGANISMOS 16. A AL LGUNAS EXPERIENCIAS ......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... GUBERNAMENTALES ...... ......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ..... REFERENCIAS ......
9.
A
S E G U R A M I EN T O
MATERIALES. PROFESIONAL
10.
N
D E
L A
CA
L I D A D
O R M A T I V I D A D
D E
194 195 195 19 8 197 19 7 19 8
PRÁCTICA 201
....................................................
REHA EHA BILIT BILITA A C IÓ N DE ESTRUC STRUC TURAS URA S DE MAMPOSTERíA 21 1
1. PRINCIPIOS BÁSICOS PARA UN COMPORTAMIENTO .................................... ......................... ................ .... ADECUADO DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERíA ....................... O B S E R V A D O EN EN EDIFICIOS COMPORTAMIENTO ..................................... ......................... ......................... ......................... ........................ ......................... ......................... ............... ... MAMPOSTERíA ........................ ..................................... ......................... ......................... ......................... ........................ ......................... ............... 2.1 Mampostería simple ........................ .................................... ......................... ......................... ........................ ......................... ..................... ........ 2.2 Mampostería confinada ........................ ..................................... ......................... ......................... ......................... ......................... ..................... ........ 2.3 Mampostería reforzada ........................ 3.
191 192 192 19 3 194
Lo s
......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... INTRODUCCIÓN ......
2.
188 18 9 18 9 18 9 19 0
212
DE 214 214 215 216
EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE EDIFICIOS DE MAMPOSTERíA EXISTENTES.. ......... ..216 217 ...................................... ......................... ......................... ........................ ........... 3.1 Evaluaci Evaluación ón de edificios edificios existen existentes.. tes.. .........................
Vii
EDIFICACIONES
DE
VMENDA
3. 2 Registro documental de diseño y construcción ...................................................... 3.3 Inspecciones ..............................................................................................................
217
3.4 Propiedades de los materiales .................................................................................. 3.5 Evaluación de grietas ................................................................................................. 3.6 Criterio de seguridad de la rehabilitación ................................................................
218
3.7 Toma de decisiones sobre una rehabilitación .........................................................
228
3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.7.4
219 225
Medidas a tomar después d e un sismo.. ....................................................................... Cri ter ios pa ra rehabilitar una estr uctu ra.. ..................................................................... Tipos de intervención e n un edificio ............................................................................. Algoritmo del diseño de u na rehabilitación.. ................................................................
4. TÉCNICAS DE EVALUACIÓN Y ENSAYES EN EL SITIO DE ESTRUCTURAS ............................................................................................................ DE 4.1 Inspección visual ........................................................................................................ 4.2 Martillo de rebote ........................................................................................................
230 230 231
4.3 Pruebas de extracción ................................................................................................ 4.4 Barrenado ....................................................................................................................
232
4.5 Prueba de penetración ............................................................................................... 4.6 Ensayes a corte en el plano de piezas y elementos ................................................ 4.7 Ensaye de probetas extraídas o corazones .............................................................
234
4.8 Medición de la adherencia mortero-pieza ................................................................ 4.9 Gatos planos ...............................................................................................................
238
4.10 Técnicas de transmisión de pulso ............................................................................
241
234 235 237 239
Velocidad d e pulso ultrasónico.. ....................................................................................
4.11 Medición del eco producido por impactos ............................................................... 4.12 Tomografí a ...................................................................................................................
246 247
4.13 Métodos magnéticos ..................................................................................................
247
4.14 Radiografía ................................................................................................................... 4.15 Termografía de rayos infrarrojos ..............................................................................
248
4.16 Emisión acústica .........................................................................................................
249
4.17 Pulsos electromagnéticos..........................................................................................
249 250
4.18 Interferometría láser ................................................................................................... 4.19 Petrografía ................................................................................................................... 4.20
..................................................................................................................
250 250
4.21 Pruebas de carga ........................................................................................................
250
4.22 Potencial de corrosión ...............................................................................................
250
4.23 Tamaño de la muestra ................................................................................................ 5 . TÉCNICAS DE REHABILITACIÓN.. .................................................................................. 5.1 Moda lidade s de con exión a la mampostería exi stente ........................................... 5.1 .l Anclas ................................................................................................................................ 5.1.2 Conexiones mampostería-acero ....................................................................................
VIII
248
251 252 252
5. 2 Reemplazo de piezas y d e c oncret o daña dos ..........................................................
254
5.3 Reparación de grietas ................................................................................................ Inyección d e resinas y morteros epóxicos ................................................................... 5.3.2 Inyección de morteros de cemento ............................................................................... 5.3.3 Reparación de grietas con rajuelas ............................................................................... 5.3.4 Evaluación d e l a inyección d e grietas.. .........................................................................
5.4 Inserción de barras de refuerzo ............................................................................... 5.5 Encamisado de muros ................................................................................................
261
5.5.1 Encamisado con mallas metálicas ................................................................................. 5.5.2 Encamisado con mallas y bandas plásticas .................................................................
5.6 Adición de elementos confinantes de concreto reforzado..................................... 6. CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO ...................................................................... 7. RECIMENTACIONES Y RENIVELACIONES ..................................................................... 7.1 Pilotes de control .......................................................................................................
274 274 280
7.2 Subexcavación ............................................................................................................
282
7.3 Micropilotes ................................................................................................................ 8. DE ADOBE ..............................................................................................
286
8.1
Principios básicos de estructuración de viviendas de adobe ..............................
8.2 Daños observados en estructuras de mampostería de adobe .............................. 8.3 Técnicas de rehabilitación de estructuras de mampostería de adobe ................ 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.3.5
Técnicas de reparación local ........................................................................................... Construcción de elementos de confinamiento y amarre ............................................. Encamisado de muros .................................................................................................... Modificaciones de techos ............................................................................................... Construcción de muros nuevos .....................................................................................
AGRADECIMIENTOS .......................................................................................................... REFERENCIAS ...................................................................................................................
1 1 . PROBLEMÁTICA
DE LA
DE
287 2 90
297 298
VIVIENDA
EN 1 . EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LA VIVIENDA POPULAR .....................................
305
1 . 1 La urbanización en los países del tercer mundo ....................................................
1.2 El acceso a la tierra .....................................................................................................
306
1.3 Los programas institucionales................................................................................. 1.4 La reglamentación y normatívidad en la vivienda .................................................. 2. VULNERABILIDAD Y RIESGO EN LA VIVIENDA ............................................................. 2.1 Condiciones de localización ...................................................................................... 3 .. EL DESARROLLO TECNOLÓGICO .................................................................................. 3.1 La industria de la construcción ................................................................................
309 309 310
3.2 Formación de cuadros técnicos ............................................................................... 4. RECOMENDACIONES ........................................................................................................ REFERENCIAS ..................................................................................................................
313
PRESENTACIÓN
E
n México más del 90% de la vivienda, ya sea unifamiliar o multifamiliar, se construye a base de muros de carga de mampostería. Esto hace que la edificación de vivienda a base de este sistema estructural represente un poco más del 50% del volumen total de la construcción que se hace en nuestro país. A pesar de esto, en la mayoría de las universidades de nuestro país dentro de las carreras de Ingeniería Civil o de Arquitectura no existe un curso especialmente dedicado al análisis y diseño de estructuras de mampostería, y en ocasiones, desafortunadamente, únicamente se le dedican unas cuantas horas a este tema dentro de otras materias. Por otra parte, tampoco existen libros de texto sobre este tema y la mayor parte del conocimiento sobre el análisis, el diseño y el comportamiento de estructuras de mampostería se encuentra en artículos técnicos o reportes de investigación, los cuales, en muchas ocasiones, no están disponibles a los ingenieros de la práctica profesional. Con la finalidad de ayudar en algunos de estos problemas, la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural (SMIE) organizó un curso sobre edificaciones de mampostería para vivienda en el mes de octubre de 1997 con la participación de destacados especialistas en la materia. Dentro de las personas que impartieron este curso se encuentran profesores, investigadores e ingenieros de la práctica profesional. El curso atrajo una importante cantidad de asistentes y fue calificado muy positivamente por los mismos. Como parte de dicho curso los profesores prepararon algunas notas de cada uno de los temas que se abarcaron. Fue a raíz de las notas que prepararon los profesores de dicho curso que la SMIE decidió emprender la tarea de hacer el presente libro. En el libro se abarcan muy diversos temas como son la descripción de los materiales, de las cimentaciones y sistemas de piso que se utilizan en este tipo de vivienda, el comportamiento mecánico de los materiales y los muros de mampostería bajo diferentes tipos de solicitaciones, análisis de viviendas a base de mampostería, aspectos constructivos y de control de calidad y por último reparación y refuerzo de estructuras de mampostería. Este libro no debe verse como un libro que pretende cubrir en forma exhaustiva y rigurosa todos los aspectos relacionados a las estructuras de mampostería, sino como un importante esfuerzo por reunir material sobre los temas principales relacionados al análisis, diseño y construcción de estructuras de mampostería. El material está dirigido tanto a estudiantes de nivel licenciatura de las carreras de Ingeniería Civil como de Arquitectura como a profesionales del diseño y construcción de viviendas.
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EDIFICACIONES
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Dado que el libro representa un compendio de capítulos escritos por diferentes autores pueden existir algunas heterogeneidades tanto en su extensión como en el estilo de redacción, en la notación, o aún en algunos de los criterios técnicos que son resultado de la experiencia profesional de cada uno de los autores. Si bien esto podría interpretarse como una debilidad del presente trabajo, puede entenderse como riqueza del material y respeto a la contribución de cada autor. Este libro es el resultado del esfuerzo y apoyo de muchas personas e instituciones. En primer lugar deseamos agradecer a los autores quienes dedicaron muchas horas de su valioso tiempo, sin remuneración alguna, a la preparación de este libro. Así mismo, agradecemos la oportunidad y apoyo de la Fundación por el apoyo económico para la publicación del presente libro. Finalmente, agradecemos especialmente al M. en Tomas A. Sánchez y al Sr. Oscar Zepeda, quienes tuvieron a su cargo la edición del presente trabajo.
Ing. Oscar de la Torre Rangel Presidente X Mesa Directiva SMIE
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Dr. Eduardo Miranda Mijares Vicepresidente X Mesa Directiva SMIE
Ing. Francisco Jarque Presidente XI Mesa Directiva SMIE
PRÓLOGO
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tiene una larga y destacada trayectoria en el empleo de la mampostería en la construcción. Muestras de las extraordinarias realizaciones de las diferentes culturas prehispánicas todavía permanecen y asombran por su belleza y calidad constructiva. Los grandes edificios civiles y religiosos de la época de la colonia están distribuidos en casi todo el país y se encuentran en su mayoría todavía en uso, como muestra de la validez de las soluciones adoptadas. El material está fuertemente arraigado en la cultura nacional y es objeto de gran aceptación, especialmente para la vivienda. De hecho es esa preferencia la que ha frenado el cambio hacia otras técnicas de construcción más modernas y en algunos aspectos más eficientes y más factibles de un proceso industrializado de construcción. La mampostería es considerada frecuentemente como un material estructural de secundaria importancia con respecto a otros más industrializados como el acero y el concreto. Por lo mismo, se le supone poco apto para ser objeto de estudios rigurosos y de cálculos ingenieriles. Hay amplias pruebas de que la posición anterior es errónea. Existe en México una larga tradición en el estudio e investigación sobre la mampostería. Poco después del sismo de 1957, comenzó un programa de investigación analítica y experimental sobre el tema, y esta actividad ha continuado ininterrumpida desde entonces, con la participación cada vez de nuevas generaciones de especialistas. Las contribuciones de estos estudios al conocimiento del material y de su función estructural, sobre todo en cuanto al diseño sísmico, son reconocidas internacionalmente. También México ha estado a la vanguardia en la normativa sobre el diseño estructural de este material. Desde el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal de 1963, y sobre todo en el de 1976, se han incluido criterios racionales de diseño de la mampostería que han sido adoptados por normas de otros países. El planteamiento del Reglamento de 1976, que trata a la mampostería con un criterio de diseño similar al de los otros materiales más modernos y más estudiados, como el concreto reforzado y el acero, fue pionero a escala internacional. La práctica de diseño y construcción de la mampostería ha resultado exitosa en México, ya que las edificaciones de este tipo han tenido relativamente pocos daños, aun ante los sismos severos que han afectado al país. La mayoría de los casos de mal comportamiento son atribuibles a errores claros de diseño y
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EDIFICAC IONES
DE
PARA VIVIENDA
construcción, o a discrepancias claras con respecto a la reglamentación y a la práctica establecidas. Es por ello particularmente importante que los conocimientos básicos sobre el tema tengan la más amplia divulgación. Existe un amplio acervo documental de los estudios realizados en nuestro país sobre el tema; sin embargo, se ha tratado casi siempre de informes técnicos sobre estudios específicos, y es por ello que este libro viene a cumplir una importante función al reunir en un solo documento el estado del conocimiento y la práctica sobre el tema. Un grupo destacado de especialistas ha cubierto no sólo los temas más propios de la ingeniería estructural, sino también los de construcción, arquitectura, historia y ciencias sociales. La escasez de textos sobre la materia, en cualquier idioma, hace más valiosa la obra. El volumen será de gran utilidad para estudiantes y profesionales de distintas áreas y hay que felicitar a Fundación por una contribución más al progreso de la industria de la construcción.
Roberto Agosto de 1999
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LAS ESTRUCTL DE MAMPOST t-i. G ALL
LAS ESTRUCTURAS DE Héctor Gallegos*
INTRODUCCIÓN
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a historia de la humanidad va de la mano con su necesidad de tener lugar en donde protegerse de las inclemencias de la naturaleza. Desde épocas remotas el hombre ha buscado para ello, materiales accesibles que sean fáciles de utilizar y que proporcionen la mayor comodidad. Los tipos de materiales utilizados por las culturas de la antigüedad fueron determinados por las condiciones del terreno en donde se asentaron. En este capítulo se hará una descripción somera acerca de la historia de la mampostería desde la prehistoria, hasta la época actual mostrando la evolución que han tenido las edificaciones de mampostería a través del tiempo.
1.
PREHISTORIA
Es probable que la mampostería haya sido inventada por un nómada, hace unos 15,000 años. Cuando al no encontrar un refugio natural para protegerse de las adversidades de la naturaleza, decidió apilar piedras para formar un lugar donde guarecerse. Sin embargo, como la transmisión de técnicas o ideas era muy lenta o no ocurría, la “invención” seguramente tuvo que repetirse innumerables veces. El proceso inmediato en el desarrollo de la mampostería debió ser la utilización del mortero de barro, el cual permitió no solo apilar, sino acomodar o asentar con más facilidad, y a mayor altura, las piedras irregulares naturales. Este paso se dio, seguramente, cuando se comenzaron a integrar las primeras aldeas. Existen varios vestigios de poblados prehistóricos construidos con piedras asentadas con barro desde las Islas Aran, en Irlanda, hasta Hüyük, en Anatolia; también, el mismo sistema constructivo, fue empleado en otro lugar distante y unos 10,000 años después, por los incas en Ollantaytambo (Figura cerca del Cusco, donde quedan construcciones importantes, con muros de piedra El contenido de este capítulo está basado en el libro del Perú (Referencia 1).
Estructural”, editado por la Pontificia Universidad Católica
Profesor e investigador de la Pontificia Universidad Católica del Perú.
natural asentada con mortero de barro y techos de rollizos de madera cubiertos con una gruesa capa de paja. La unidad de mampostería fabricada por el hombre a partir de una masa de barro secada al sol, para sustituir a la piedra natural, debió ocurrir en lugares donde esta última no podía encontrarse. El vestigio más antiguo se encontró realizando excavaciones arqueológicas en Jericó, en el Medio Oriente. La unidad de barro tiene la forma de un gran pan, fabricada a mano y secada al sol; su peso Figura 1. Ollantaytambo. Cusco, Perú (siglo XIV). Los muros son de piedra y han sido es de unos quince kilogramos, y asentados con barro y recubiertos luego en ella aún se notan las huellas con enlucido de barro. del hombre que la elaboró. Las unidades de barro formadas a mano se han encontrado en formas diversas y no siempre muy lógicas. La forma cónica es de interés, pues se repite y está presente en lugares distantes, sin conexión directa y en rrlomentos de desarrollo semejantes; estas unidades se encuentran en muros construidos en Mesopotamia, con una antigüedad de 7,000 años, y en la zona de la costa norte del Perú, en Huaca Prieta, con una antigüedad de 5,000 años.
2.
INIC INICIO IO DE LA HIS HISTOR ORIA: IA: SUMER MERIA Las unidades de barro formadas a mano y secadas al sol y el mortero de barro
constituyen el estado del arte de la construcción con mampostería en la aurora de la historia. En el cuarto milenio a.C. los sumerios, considerados como iniciadores de la civilización y de la ingeniería, inventaron la ciudad, la irrigación, la escritura, los números, la rueda y el molde. Este último constituido por un marco de madera elemental y rústico aún se emplea en algunos países. El molde es un avance sustantivo en la construcción de mampostería y en otras actividades, pues posibilita la producción rápida de unidades prácticamente iguales. Aquella Aquella masa de barro mezclada mezclada con paja a la cual se daba la forma de paralelepípedo recto colocándola a presión dentro de un molde de madera, para dejarla secar al sol, hizo posible la libertad de construcción y la arquitectura monumental. El adobe puso en manos del hombre un medio de expresarse con libertad, escogiendo la manera de colocar y juntar adobes en donde la construcción podría hacerse en una escala monumental. Como tal, la obra ya no es una creación individual, sino esencialmente, el producto colectivo de muchas manos.
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