CONSTRUCCION II
UNIDAD I •
EL ADOBE.
•
PROCESO DE FABRICACION DEL ADOBE.
•
APLICACIÓN DE LA NORMA E-080.
•
•
PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN LAS CONSTRUCCIONES CON ADOBE. BLOQUES CINVA RAM.
EL ADOBE El adobe es una pieza para construcción hecha de una masa de barro (arcilla y arena) mezclada con paja, moldeada en forma de ladrillo y secada al sol; con ellos se construyen c onstruyen paredes y muros de variadas edificaciones. Para evitar que se agriete al secar se añaden a la masa paja, crin de caballo, heno seco, que sirven
como
armadura.
Las
dimensiones
adecuadas deben ser tales que el albañil pueda manejarlo con una sola mano, normalmente son de proporciones de 1:2 entre el ancho y el largo, variando en su espesor entre 6 y 10 cm, medidas que permiten un adecuado secado. Las proporciones más comunes de encontrar son de 6 x 15 x 30 cm, 10 x 30 x 60 cm, 7 x 20 x 40 cm; esto depende de la región del mundo y
EL ADOBE El adobe es una pieza para construcción hecha de una masa de barro (arcilla y arena) mezclada con paja, moldeada en forma de ladrillo y secada al sol; con ellos se construyen c onstruyen paredes y muros de variadas edificaciones. Para evitar que se agriete al secar se añaden a la masa paja, crin de caballo, heno seco, que sirven
como
armadura.
Las
dimensiones
adecuadas deben ser tales que el albañil pueda manejarlo con una sola mano, normalmente son de proporciones de 1:2 entre el ancho y el largo, variando en su espesor entre 6 y 10 cm, medidas que permiten un adecuado secado. Las proporciones más comunes de encontrar son de 6 x 15 x 30 cm, 10 x 30 x 60 cm, 7 x 20 x 40 cm; esto depende de la región del mundo y
PROCESO DE FABRICACION DEL ADOBE Escoger materiales para su elaboración. La gradación del suelo debe aproximarse aproximarse a los siguientes porcentajes: arcilla 10-20%, limo 15-25% y arena 55-70%, no debiéndose utilizar suelos orgánicos. Se debe retirar piedras mayores a 5 mm. y otros elementos extraños. Mantener el suelo en reposo húmedo durante 24 horas.
Formas y dimensiones recomendadas Los adobes podrán ser de planta cuadrada o rectangular y en el caso de encuentros con ángulos diferentes de 90 Las
dimensiones
°
deberán
, de formas especiales. ajustarse
a
las
siguientes proporciones: •
Para adobes rectangulares, el largo debe ser aproximadamente el doble del ancho.
•
La relación entre el largo y la altura debe ser de 4 a 1.
•
En lo posible la altura debe ser mayor a 8 cm.
Los adobes de 40 cm x 40 cm x 8 cm son los
mejores.
Elaboración del adobe Requerimiento: •
Pico
•
Zaranda
para edificar
•
Barreta
•
Regla
•
Paja
•
Carretilla bugui
•
Agua
•
Machete
•
Balde
•
•
Tierra
apropiada
Lampa recta
emparejar •
Adoberas:
Pasos a seguir: 1. Preparar la adobera. Se recomienda que la adobera sea de 40 cms x 40 cms x 8 cms. 2. Preparar el barro y dormirlo por 2 días (en
3. Agregar la paja para que los adobes no se rajen.
para
adobes enteros y medios
promedio).
para
Pasos a seguir: 4. Llenar la adobera lanzando con
fuerza
porciones
de
barro. La adobera debe estar húmeda y rociada de arena fina para que no se peguen los adobes. 5. El barro debe estar al ras de la adobera, emparejando la superficie usando una regla.
6. Dejar secar el adobe en las adoberas por un promedio de 24 a 48 horas. 7. El terreno para el desmolde debe ser plano y seco. Debe rociarse previamente con una capa de arena.
8. Retirar la adobera, levantando de ambas agarraderas y
voltearlo
rápidamente, teniendo
adobe no se deforme.
cuidado
que
el
Secado del adobe: Los adobes se rajan con el sol, por eso se debe hacer un tendal de esteras o ramas para protegerlos por lo menos durante días.
los
dos
primeros
Prueba de resistencia del adobe: Los adobes no deberán tener grietas, ni estar deformados.
Un buen adobe apoyado sobre otros dos,
debe
resistir el peso de una persona por lo menos durante un minuto. Se debe hacer esta prueba por lo menos adobes que se fabriquen.
cada
50 5 cm
5 cm
APLICACIÓN DE LA NORMA E-080 ZONAS SISMICAS •
Para las zonas sísmicas 1 y 2 las construcciones
de
adobe
se
limitarán a dos pisos. •
Para
la zona
construcciones
sísmica 3 las de
adobe
se
limitarán a un solo piso. •
En las zonas sísmicas donde se acepten hasta dos niveles,
por
encima del primer piso de adobe, podrán tenerse estructuras livianas tales como quincha o similares.
NORMA E-080
NORMA E-080
NORMA E-080 Artículo 5.- COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE LAS CONSTRUCCIONES DE ADOBE 5.1. Comportamiento Sísmico de las Construcciones de Adobe Las fallas de las estructuras de adobe no reforzadas, debidas a sismos, son frágiles. Usualmente la poca resistencia a la tracción de la albañilería produce la falla del amarre de los muros en las esquinas, empezando por la parte superior; esto a su vez aísla los muros unos de otros y conduce a una pérdida de estabilidad lateral, produciendo el desplome del mismo fuera de su plano. Si se controla la falla de las esquinas, entonces el muro podrá soportar fuerzas sísmicas horizontales en su plano las que pueden producir el segundo tipo de falla que es por fuerza cortante. En este caso aparecen las típicas grietas inclinadas de tracción diagonal.
NORMA E-080 Las construcciones de adobe deberán cumplir con las siguientes características generales de configuración: a) Suficiente longitud de muros en cada dirección,
de
ser
posible
todos
portantes. b) Tener una planta que tienda a ser simétrica, preferentemente cuadrada. c) Los vanos deben ser pequeños y de preferencia centrados. d) Dependiendo de la esbeltez de los muros, se definirá un sistema de refuerzo que asegure el amarre de las esquinas y encuentros.
Relación de ancho de vanos 1/3 de la longitud del muro (Norma E.080 Adobe)
NORMA E-080 Artículo 5.- COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE LAS CONSTRUCCIONES DE ADOBE 5.2. Fuerzas sísmicas horizontales La fuerza sísmica horizontal en la base para las edificaciones de adobe se determinará con la siguiente expresión:
H=SUCP Donde: •
S: Factor de suelo (indicado en la Tabla 1),
•
U: Factor de uso (indicados en la Tabla 2),
•
C: Coeficiente sísmico (indicado en la Tabla 3) y
•
P: Peso total de la edificación, incluyendo carga muerta y el 50% de la carga viva..
NORMA E-080
NORMA E-080
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE LA NORMA E-080 Se proyecta construir en la Provincia de Hualgayoc región Cajamarca; una institución educativa, que como resultado del estudio de suelos se ha obtenido una capacidad portante de 1 kg/cm 2. Verificar y/o rectificar el diseño planteado de acuerdo a la norma E-080. Peso del techo es 20 kg/m 2 y la carga viva 50 kg/cm 2.
CORTE A-A
PLANTA
SOLUCIÓN: De acuerdo a la norma E-080 del RNE, se tiene:
H=SUCP
De las tablas 1, 2 y 3 se determina S, U y C; en cambio P está definido como Peso total de la edificación, incluyendo carga muerta y el 50% de la carga viva.
Dato: capacidad portante del suelo 1 kg/cm 2 S : Factor de suelo = 1.20
Dato: Se proyecta construir una I.E. U: Factor de uso = 1.30
Dato: La ubicación de la I.E. proyectada es Hualgayoc, provincia de Cajamarca, Zona 3 C: Coeficiente sísmico = 0.20
SOLUCIÓN De las tablas 1, 2 y 3 del reglamento nacional de edificaciones se tiene: •
S: Factor de suelo (indicado en la Tabla 1) = 1.20
•
U: Factor de uso (indicados en la Tabla 2) = 1.30
•
C: Coeficiente sísmico (indicado en la Tabla 3) = 0.20
•
P: Peso total de la edificación, incluyendo carga muerta y el 50% de la carga viva.
H=SUCP H = 0.312 P …. (1) Metrado de cargas Se debe considerar como cargas el peso de los muros y de toda la estructura del techo, incluyendo las cargas vivas aplicadas al techo.
Muros: Utilizando la densidad volumétrica del adobe igual a 1.83 ton/m 3 (1,800 Kg/m 3) y el volumen de los muros sin incluir los vanos, obtendremos el peso total en los muros. Por lo que se recomienda identificar los muros para realizar los metrados necesarios.
M2
M3
M1
M4
PLANTA
Cálculo de peso total en muros Para facilidad de cálculos, las dimensiones y datos está en el S.I. Además de acuerdo al plano se observa que M1 y M3 son iguales.
Descripción
Long
Altura
Espesor
Densidad
# veces
Peso (Kg)
M1
7.60
2.80
0.40
1830.00
1
15,576.96
Mochetas
0.40
2.80
0.40
1830.00
2
1,639.68
Mocheta
0.40
3.70
0.40
1830.00
1
1,083.36
Tímpano
3.40
0.90
0.40
1830.00
1
2,239.92
Total
20,539.92
Cuadro de metrados para M2
Descripción
Long
Altura
Espesor
Densidad
# veces
Peso (Kg)
M2
7.60
2.80
0.40
1830.00
1
15,576.96
Mocheta
0.40
2.80
0.40
1830.00
1
819.84
Ventana
1.60
1.30
0.40
1830.00
-1
-1,522.56
Puerta
0.90
2.30
0.40
1830.00
-1
-1,515.24
Total
13,359.00
Cálculo de peso de muros Cuadro de metrados para M4
Descripción
Long
Altura
Espesor
Densidad
# veces
Peso (Kg)
M4
7.60
2.80
0.40
1830.00
1
15,576.96
Mocheta
0.40
2.80
0.40
1830.00
1
819.84
Ventana
1.60
1.30
0.40
1830.00
-1
-1,522.56
Ventana
1.60
1.30
0.40
1830.00
-1
-1,522.56
Total
13,351.68
Calculo de cargas por cobertura: según datos peso de techo 20 kg/m 2 y carga viva 50 kg/m 2. De acuerdo a norma Carga = 20 kg/m2 + (50 kg/m2)/2 = 45 kg/m2 PCobertura : peso debido a peso propio del techo y carga viva aplicada al 50% de acuerdo a norma. PP de c/muro : peso propio de cada muro (que ya lo calculamos). PT c/muro : peso total en el muro = Pcobertura + PP de c/muro
Descripción
Largo
Ancho
Carga
PCobertura (Kg)
PP de c/muro
PT c/muro (Kg) 656.64 20,539.92 21,196.56
M1
9.12
1.60
45.00
M2
6.00
4.56
45.00
1,231.20
13,359.00
14,590.20
M3
9.12
1.60
45.00
656.64
20,539.92
21,196.56
M4
6.00
4.56
45.00
1,231.20
13,351.68
14,582.88 71,566.20
Total
Análisis de cortante En primer lugar, se necesitan las fuerzas cortantes para el análisis sísmico. Las fuerzas de corte horizontales para cada muro se determinan de la ecuación (1):
H = 0.312 P …. (1) MUROS
Peso total (Kg)
H (Kg)
M1
21,196.56
6,613.33
M2
14,590.20
4,552.14
M3
21,196.56
6,613.33
M4
14,582.88
4,549.86
El análisis se realiza con los pesos totales de cada muro, dado que se trata de un techo con diafragma flexible, donde los muros actúan por separado durante un si smo. El esfuerzo cortante será igual a la fuerza cortante entre el área transversal
mínima del muro, ello significa que se descuentan el área de las ventanas y puertas. Los resultados son mostrados en la tabla
V = SUCP/ Área transversal
Cálculo de las áreas transversales mínimas para cada muro.
Descripción en M1=M3
Longitud
Ancho
# veces
Área (m2)
Muro en todo el eje
7.60
0.40
1.00
3.04
Mochetas en muro
0.40
0.40
3.00
0.48
TOTAL
3.52
Descripción en M2
Longitud
Ancho
# veces
Área (m2)
Muro en todo el eje
5.10
0.40
1.00
2.04
Mocheta en muro
0.40
0.40
1.00
0.16
TOTAL
2.20
Descripción en M4
Longitud
Ancho
# veces
Área (m2)
Muro en todo el eje
4.40
0.40
1.00
1.76
Mocheta en muro
0.40
0.40
1.00
0.16
TOTAL
1.92
El esfuerzo cortante será igual a la fuerza cortante entre el área transversal mínima del muro, ello significa que se descuentan el área de las ventanas y puertas. Los resultados son mostrados en la tabla siguiente:
V = SUCP/ Área transversal Esfuerzos cortantes en los muros
MUROS
H (Kg)
A (m2)
V (Kg/cm2)
M1
6,613.33
3.52
0.19
M2
4,552.14
2.20
0.21
M3
6,613.33
3.52
0.19
M4
4,549.86
1.92
0.24
Si el esfuerzo cortante (V) obtenido, es mayor que la resistencia del adobe que es Vm = 0.25 Kg/cm 2, el muro fallará. Cuando se obtienen resultados mayores a V m, se recomienda rediseñar disminuyendo las dimensiones de los vanos. Luego se procede a recalcular pesos y áreas.
PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN LAS CONSTRUCCION CON ADOBE Las causas principales por las cuales se producen las fallas en las edificaciones de adobe son la siguientes: •
Construcción de edificaciones de adobe en terrenos blandos.
•
Construcciones de más de un piso que no son aptas para soportar los sismos.
•
Mala calidad del adobe en lo que se refiere a la materia prima utilizada y la técnica de producción.
•
Dimensionamiento inadecuado de los adobes, especialmente en su altura, que en la mayoría de los casos es demasiado grande.
•
Traba horizontal insuficiente entre los adobes, principalmente cuando estos son colocados de cabeza, motivado casi siempre por el mal dimensionamiento de los adobes.
•
Trabas inadecuadas y deficiente en los encuentros de muros, que producen juntas verticales continuas de tres y mas hiladas.
PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN LAS CONSTRUCCION CON ADOBE •
Deficiente confinamiento y/o arriostre de los muros.
•
Vanos de puertas y ventanas muy anchos y deficiente empotramiento de los dinteles.
•
Muchos vanos y pocos llenos en la distribución de un paño de un muro.
•
Poca o ninguna protección de los muros contra su debilitamiento por el fenómeno de la erosión.
•
Uso exagerado de muros de soga.
•
Falta de rigidez horizontal de los techos.
•
Inadecuada longitud de aleros de los techos para proteger los muros de las lluvias.
•
Techos muy pesados y soluciones constructivas deficientes en su empalme con los muros de adobe.
