Albañilería Confnada
INDICE Índice………………………………………………………………………… ……………Pág.1 Albañilería Confnada Confnada -Introducción……… -Introducción…………………….. …………….. ………….…….Pág.2 Objetio !eneral " e#$ecífco#……………………….…………. ………..….Pág.% &arco 'eórico……………………………………………………………..….…. ….Pág.( Análi#i# " )i#cu#ión ……………..…......Pág.1%
)e
*e#ultado#…… *e#ultado#…………….….. ……….…..
Conc Concllu#i u#ione one# " *eco+ eco+en enda dac cione ione# #…………… …….… .…… ……. ……………….…..Pág.22 ,ibliograía…………………………………………………………….. ……….......Pág.2 Panel /otográfco…………………………………………………………........ ..Pág.20 Agradeci+iento…………………… Agradeci+iento………………………………….. …………….. …………………….............Pág.
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Albañilería Confnada
ALBAÑILERIA CONFINADA 1. INTROD INT RODUC UCCIO CION: N:
En el Perú las edifcaiones son generalmente de alabañileria confnada debid debido o a su bajo bajo cost costo o resp respec ecto to a la alba albañi ñile leri ria a arma armada, da, concr concreto eto armado , o acero, lo que da pie a que no se aectuen diseños o estos sean defcientes incluso !asta inncesariamente " #a albañileria por ser un material ragil requiere una atenci$n especial durante la elaboracion del pro%ecto % durante su construcci$n" Cons Consta ta la alba albañi ñile leri ria a conf confna nada da de la unid unidad ad & ladr ladril illo lo', ', port porter ero o &lig &ligam amen ento to entr entre e unid unidad adee ees' s' conc concrreto eto amad amado o &con &confn fnam amie ient nto' o' % cimientaci$n, la cual se encarga de transmitir los esuersos !acia el terreno" (a (a que el elemeto resiente es el muro el cual se comportara como un muro portante, este esta a unido al diaragama !ori)ontal, que en una edifcacion *iene a ser la losa asi mismo los muros estan unidos entre si por *igas dintel que son la continuacion de la solera, para que el conjunto actue como muros acoplados util en edifcaciones de poca altura" El uso de las edifcaci edifcacione oness de albañil albañileria eria confn confnada ada se recomie recomienda nda !asta los tres pisos pudiendo llegar e+cepiconalmente al piso " #a principal característica de este tipo de construcciones es que su sistema estructural est- ormado por muros como elementos primarios, los los que que debe deben n sopo soport rtar ar tant tanto o las las acci accion ones es de tipo tipo gra* gra*it itac acio iona nall permanente como la acci$n de los sismos, siendo esta última la que controla el diseño de los muros" En el presente trabajo se desarrolla el diseño estructural de un edifcio de albañilería confnada a escala natural % se propone un modelo a 2
Albañilería Confnada escala reducida a ensa%ar, dejando para un uturo trabajo la simulaci$n en mesa *ibradora % la interpretaci$n de resultados" /e diseña el edifcio a escala natural, según el Pro%ecto de 0orma cnica de Edifcaci$n E"343 Albañilería, para luego reproducir sus características geomtricas % ísicas en el modelo a escala reducida" Asimismo, se diseña la cimentaci$n que permitir- el anclaje de la estructura a la mesa *ibradora % le ser*ir- de soporte al momento de transportarlo" /e presenta adem-s el metrado de materiales requeridos % los detalles estructurales necesarios para la construcci$n del modelo a escala"
En general, se !a reconocido que este tipo de construcci$n !a tenido un buen comportamiento en los terremotos que !an aectado la regi$n" Con el prop$sito de contribuir al diseño sísmico de este tipo de edifcios, en este trabajo se establecen los ni*eles de deormaci$n asociados con dierentes estados límites #os muros de albañilería sin reuer)o presentan importantes limitaciones para resistir acciones sísmicas debido a la baja capacidad de la albañilería para resistir tracciones % a su comportamiento r-gil una *e) que se produce el agrietamiento" 5adas estas características de la albañilería sin reuer)o, es necesario reor)ar los muros % una orma de !acerlo es por medio de elementos esbeltos de !ormig$n armado &pilares % cadenas' que confnan el paño de albañilería % que deben cumplir con los requisitos establecidos por las normas de diseño % c-lculo de estructuras de albañilería &600, 1774 0C892331, 2331'" El confnamiento se logra en la medida que los pilares % cadenas enmarquen completamente el paño de albañilería proporcion-ndole ante acciones contenidas en el plano del muro capacidad de deormaci$n lateral % de disipaci$n de energía una *e) que se agrieta el paño"
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Albañilería Confnada
DEFINICIÓN Y MÉTODO CONSTRUCTIVO
#a albañilería confnada es aquel tipo de sistema constructi*o en el que se utili)an pie)as de ladrillo rojo de arcilla !orneada o bloques de concreto, de modo que los muros quedan bordeados en sus cuatro lados, por elementos de concreto armado" Por ejemplo, si se trata de un muro en el primer piso, los elementos confnantes !ori)ontales son la cimentaci$n % la *iga de amarre, % los elementos confnantes *erticales son las dos columnas de sus e+tremos" 0$tese que la separaci$n m-+ima entre columnas debe ser menor que dos *eces la altura del entrepiso" Para lograr una buena integraci$n entre los muros de albañilería % los reuer)os de concreto armado, se recomienda el siguiente proceso: a" b" c" d"
/e prepara % constru%e la cimentaci$n #uego, se le*antan los muros /e coloca la armadura de reuer)o de las columnas /e encora % se llena con concreto"
Albañilería Confnada
MATERIALES UTILIZADOS A)*IO 3 ,O456 )6 CO7C*6'O
#os ladrillos son pie)as !orneadas % abricadas con arcilla, generalmente de color roji)o cu%a resistencia a la compresi$n debe ser superior a ;3
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Albañilería Confnada
CO7C*6'O
El concreto simple es una me)cla de cemento, arena, piedra % agua" 5ependiendo de la dosifcaci$n, sea por su *olumen o por el peso de cada uno de sus componentes, se obtiene la capacidad resistente deseada según la compresi$n" En la cimentaci$n se utili)a ?concreto pobre@, con resistencia mínima a la compresi$n de unos 133
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Albañilería Confnada
&A)6*A8 ,A&,9 3 CA:A
En la regi$n macrosísmica aectada por el terremoto de la egi$n 6ca, ocurrido el 1; de agosto de 2334, est- mu% diundido, en di*ersos sectores, el uso de tec!os li*ianos % De+ibles, que se colocan sobre los muros de albañilería" Por ra)ones de costo, las *igas de bambú % la cobertura de caña c!ancada son los materiales que m-s se utili)an en el tec!ado de las *i*iendas, e incluso en los establecimientos que brindan atenci$n al público, como !oteles % ofcinas" ambin se utili)an *iguetas de madera cubiertas con tablas del mismo material o con caña c!ancada sin embargo, su uso se est- reduciendo debido al encarecimiento de la madera en la costa"
CA*AC'6*Í'ICA )6 O &A'6*IA6
A continuaci$n se presenta las características de los materiales a emplear para cada uno de los elementos de la estructura: En las columnas de confnamiento, *igas soleras % dinteles se emplearconcreto con una resistencia última a la compresi$n cF14; 3 con un límite a la Duencia de %F233
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Albañilería Confnada #as unidades de albañilería a emplear ser-n unidades industriales de arcilla maci)a con dimensiones 7+1+2cm % un peso de ."2; Hg=pie)a, con las siguientes características: m F ;3 ton=m2 % *m F 72 ton=m2" El mortero tendr- una cantidad de agua &slump >@' de modo que sea trabajable % se e*ite la segregaci$n de los constitu%entes, con la siguiente proporci$n de materiales: Cemento , Arena Gruesa"
2. OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICOS El presente trabajo tiene por objeto plantear el modelo a escala reducida de un edifcio de cuatro ni*eles en la ciudad de #ima, estructurado con muros portantes de albañilería confnada, para en un uturo poder someterlo a ensa%os de simulaci$n sísmica en las instalaciones de los #aboratorios "Para esto se diseña a la rotura un edifcio a escala natural tomando como base los nue*os criterios de diseño propuestos en #a 0orma cnica de Edifcaci$n E"3439Albañilería, para luego reproducir su geometría en el modelo a escala" #os objeti*os buscados undamentalmente:
en
el
mtodo
de
diseño,
son
Albañilería Confnada 1' que la estructura se comporte el-sticamente ante la acci$n de sismos moderados 2' que ante la acci$n de sismos se*eros la estructura sea reparable" En la fg" .' I es el cortante basal J, K, / son los actores de )ona, uso % suelo, respecti*amente C es el actor de amplifcaci$n sísmica P es el peso del edifcio % es el coefciente de reducci$n" Estos par-metros son especifcados en la norma sísmica peruana de /E0C6CB &233.'" Para alcan)ar estos objeti*os es necesario que en cada direcci$n principal del edifcio, la resistencia total proporcionada por los muros confnados &ΣI' sea por lo menos igual al cortante basal I, % que los elementos de confnamiento sean diseñados para soportar la carga que produce el agrietamiento diagonal de los muros &I'" Estos conceptos !an sido demostrados mediante una serie de estudios te$ricos, donde se emple$ programas de an-lisis inel-stico paso a paso, *ari-ndose la densidad de los muros en planta" Asimismo, los ensa%os de laboratorio !an demostrado: 1' que el ni*el de daños es reparable econ$micamente cuando las distorsiones inel-sticas no superan el *alor de 1=233F3"33; %, 2' que no e+iste degradaci$n de la resistencia lateral cuando los elementos de confnamiento se diseñan para soportar la carga que produce el agrietamiento diagonal de los muros &I'"
3. MARCO TEÓRICO A. A7'6C6)67'6
#os muros de albañilería sin reuer)o presentan importantes limitaciones para resistir acciones sísmicas debido a la baja capacidad de la albañilería para resistir tracciones % a su comportamiento r-gil una *e) que se produce el agrietamiento" 5adas estas características de la
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Albañilería Confnada albañilería sin reuer)o, es necesario reor)ar los muros % una orma de !acerlo es por medio de elementos esbeltos de !ormig$n armado &pilares % cadenas' que confnan el paño de albañilería % que deben cumplir con los requisitos establecidos por las normas de diseño % c-lculo de estructuras de albañilería &600, 1774 0C892331, 2331'" El confnamiento se logra en la medida que los pilares % cadenas enmarquen completamente el paño de albañilería proporcion-ndole ante acciones contenidas en el plano del muro capacidad de deormaci$n lateral % de disipaci$n de energía una *e) que se agrieta el paño" Para lograr el confnamiento, se deben cumplir con los detalles siguientes &Gallegos, 74':
El paño de albañilería se debe construir en primer lugar, dejando sus bordes *erticales LendentadosL, para luego colocar el !ormig$n de los elementos de confnamiento"
#os elementos de confnamiento no deben interrumpirse"
#os paños de albañilería deben tener una orma apro+imadamente cuadrada, debindose colocar pilares de confnamiento intermedios si es necesario"
#os paños de albañilería no aplastamiento por compresi$n"
deben
presentar
allas
de
El comportamiento de un muro de albañilería confnada depende de la calidad de la albañilería, de las dimensiones % de la cuantía de reuer)o de los elementos de confnamiento, del trabajo conjunto que se logre entre el paño de albañilería % los elementos de confnamiento, de la esbelte) del muro % de la e+istencia de armadura !ori)ontal en el paño de albañilería" #as armaduras de reuer)o de los elementos de confnamiento deben resistir tanto las tracciones que producen los momentos de De+i$n debido a las acciones que actúan en el plano del muro como los esuer)os de De+i$n % corte que producen las cargas perpendiculares al plano del muro Adem-s, es necesario una ma%or concentraci$n de estribos en las )onas por donde se tiende a propagar el agrietamiento del paño, )onas críticas &fg 1', para e*itar que la grieta atra*iese los pilares o la cadena del muro % se produ)ca una rotulaci$n en los elementos de confnamiento"
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Albañilería Confnada
,. O &O)O )6 /AA 456 P56)67 P*667'A* 6'6 'IPO )6 &5*O O7 O I!5I67'6;
/alla de
/alla de corte $or de#li>a+iento; Este modo de alla se produce por un desli)amiento a lo largo de la junta !ori)ontal de mortero como consecuencia de una alla de ad!erencia por corte en la junta" Este desli)amiento produce un mecanismo del tipo Lcolumna cortaL en los pilares"
/alla de corte; Esta alla se caracteri)a por un agrietamiento 11
Albañilería Confnada diagonal del paño de albañilería como se muestra en la fg . % es consecuencia de las tensiones de tracci$n diagonal que se producen en el paño" Para e*itar la propagaci$n de la grieta diagonal en los elementos de confnamiento es necesario reor)ar las )onas críticas de estos elementos, especialmente cuando la albañilería es de buena calidad % el paño de albañilería es largo"
/alla de a$la#ta+iento $or co+$re#ión diagonal; Esta alla es producto del eecto de puntal que se produce cuando se separa el paño de albañilería de los elementos de confnamiento, como se muestra en la fg " Esta situaci$n genera grandes tensiones de compresi$n en las esquinas del muro, las que pueden pro*ocar la alla por aplastamiento de la )ona cuando la albañilería es de baja calidad o cuando se usan unidades del tipo rejilla de paredes delgadas
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Albañilería Confnada
C. &?'O)O CO7'*5C'I@O
Para la construcci$n del modelo a escala reducida se debe !acer uso de mano de obra califcada teniendo cuidado en cumplir las e+igencias b-sicas que especifca la 0orma E93"43, manteniendo proporci$n entre el modelo real % el escalado"
#os muros deben construirse a plomo % en línea, % no se atentarcontra la integridad del muro recin asentado"
odas las juntas !ori)ontales % *erticales quedar-n completamente llenas de mortero" El espesor de las juntas de mortero ser- ;mm"
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Albañilería Confnada
/e mantendr- el temple del mortero mediante el reempla)o del agua que se pueda !aber e*aporado, por una sola *e)" El pla)o del retemplado no e+ceder- al de la ragua inicial del cemento"
#as unidades de albañilería se deben asentar con las superfcies limpias de pol*o % sin agua libre" /e recomienda para unidades de arcilla regarlas durante media !ora, entre 13 % 1; !oras antes de asentarlas"
#a superfcie de asentado de la primera !ilada debe prepararse pre*iamente de tal modo que quede rugosa, luego debe limpiarse de pol*o e impure)as % !umedecerse antes de asentar la primera !ilada"
#as juntas de construcci$n entre jornadas de trabajo deben estar limpias de partículas sueltas % deben ser pre*iamente !umedecidas"
/e utili)ar- unidades s$lidas de albañilería, estas unidades deben tener una secci$n trans*ersal tal que en cualquier plano paralelo a la superfcie de asiento tengan un -rea equi*alente igual o ma%or que el 43M del -rea bruta en el mismo plano"
#a cone+i$n columna9albañilería podr- ser dentada o a ras, en el caso de ser dentada debe ser limpiada antes de *aciar el concreto de la columna si se emplea una cone+i$n a ras, debe adicionarse c!icotes o ?mec!as@ de anclaje"
El reuer)o !ori)ontal, debe ser anclado en las columnas de confnamiento ;cm con un ganc!o *ertical de .cm a 73N" 5ebe usarse estribos cerrados a 1.;N"
El concreto debe tener una resistencia a compresi$n &c' ma%or o igual a 14;
El concreto de las columnas de confnamiento debe *aciarse luego de la construcci$n del muro, % debe comen)ar desde el borde superior de la cimentaci$n"
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Albañilería Confnada
#a parte recta de la longitud de anclaje del reuer)o *ertical debe penetra al interior de la *iga solera o cimentaci$n" El recubrimiento mínimo de la armadura debe ser de 1cm" >"" D. ETAPAS DE LA TÉCNICA DE DISEÑO
El proceso de diseño que se plantea consta de cinco etapas: 1' *erifcaci$n de la densidad mínima de muros en las direcciones principales del edifcio 2' diseño por carga *ertical .' an-lisis el-stico ante sismo moderado ' determinaci$n de la resistencia al corte I %, ;' diseño para sismos se*eros
1 V!"#$%$"&' ( )% ('*"(%( +,'"+% ( +-!*
Con el objeti*o de e*itar allas r-giles por defciencias en la resistencia a cargas laterales, con una e+cesi*a demanda de ductilidad, se debe proporcionar a cada direcci$n principal del edifcio, una cantidad de muros tal que cumplan con la ec"1
En la ecuaci$n" 1, J, K % / son los actores empleados en el c-lculo de I especifcados anteriormente 0 es el número de pisos del edifcio # es la longitud !ori)ontal total del muro t es su espesor % Ap es el -rea en planta del piso típico" En caso que no se cumpla la ecuaci$n 1, en el edifcio deber- agregarse muros de concreto armado o incrementar el espesor de la albañilería"
1;
Albañilería Confnada 2. D"*/ 0! $%!% !"$%)
Por cualquier mtodo racional, se debe e*aluar la uer)a a+ial producida por las cargas de gra*edad &Pg' en cada muro" #uego, el esuer)o a+ial &σ F Pg =&# t'' actuante deber- ser menor que el 1;M de la resistencia a compresi$n a+ial de los prismas de albañilería Om" #a ra)$n por la cual se debe limitar los esuer)os a+iales, es porque los e+perimentos en muros sometidos a carga lateral cíclica con di*ersos ni*eles de carga a+ial &fg" >', !an demostrado que la ductilidad decrece signifcati*amente con el incremento del esuer)o a+ial
Kna manera de reducir los esuer)os a+iales en los muros, es mediante el empleo de losas de tec!o armadas en dos direcciones &maci)as o aligeradas', %a que stas distribu%en la carga pro*eniente del tec!o en los muros ubicados en ambas direcciones" 3. A'4)"*"* )4*"$ %' *"*+ +(!%(
En este mtodo se entiende por sismo moderado aqul que produce uer)as sísmicas iguales a la mitad de las causadas por el sismo se*ero" El an-lisis sísmico se reali)a empleando cualquier procedimiento reconocido" En el modelaje estructural se debe contemplar la acci$n de diaragma rígido dada por las losas de tec!o, los ali)ares de *entanas % tabiques no aislados de la estructura principal, la participaci$n de las paredes trans*ersales a la direcci$n en an-lisis, % el !ec!o que los muros est-n compuestos por dos 1>
Albañilería Confnada materiales integrados: la albañilería % el concreto de las columnas, en este último caso, el concreto puede transormarse en -rea equi*alente de albañilería aplicando el criterio de la secci$n transormada" Kna *e) determinadas las uer)as internas producidas por el sismo moderado, debe *erifcarse que la uer)a cortante &Ie' en cada muro no e+ceda el ;;M del cortante de agrietamiento diagonal I, con la fnalidad de que los muros se comporten el-sticamente en esta etapa" Adicionalmente, con la fnalidad de que las *igas que conectan coplanarmente a los muros disipen energía sísmica antes que se agrieten los muros, se plantea diseñarlas en esta etapa a la rotura, de tal modo que su alla sea por De+i$n"
5. D!+"'%$"&' () $!%' ( %!"%+"' ("%'%) VR
8últiples e+perimentos en muros confnados !an permitido determinar la ecuaci$n" 2, para la e*aluaci$n de la resistencia al agrietamiento diagonal de muros confnados construidos con ladrillos de arcilla" Esta ecuaci$n depende de la resistencia de muretes de albañilería sometidos a cargas de compresi$n diagonal &*Om', del espesor del muro &t', de la carga a+ial Pg, % de la esbelte) ante eectos coplanares medida como la relaci$n entre el momento Dector &8e' % el producto de la uer)a cortante &Ie' por la longitud del muro &#'" #os *alores de 8e, Ie son las uer)as internas obtenidas del an-lisis sísmico el-stico" El *alor de I debe calcularse en cada muro % en todos los pisos de la edifcaci$n" 14
Albañilería Confnada
En la ec" 2, el trmino α est- limitado a: 1=. ≤ α F Ie # = 8e ≤ 1 #os muretes son pequeños especímenes cuadrados de albañilería con dimensi$n mínima de 3">m de lado, que se ensa%an a los 2 días de edad, como se muestra en la fg" 11" #a resistencia de cada murete se determina di*idiendo la carga de rotura entre el -rea de la diagonal cargada, % la resistencia característica *Om se obtiene restando una des*iaci$n est-ndar al *alor promedio de por lo menos cinco especímenes ensa%ados" Este ensa%o permite adem-s obser*ar el tipo de alla que presentan los muros" #os ensa%os de carga lateral cíclica en muros de dierente esbelte) coplanar permitieron obser*ar la inDuencia de esta *ariable en la resistencia al corte I del muro &fg" 12', lo que !a sido contemplado en la ec"2" Este eecto tambin !a sido comprobado por /an artolom, Quiun % orreal*a &1772' en un espcimen de tres pisos &fg" ' sometido a ensa%os de simulaci$n sísmica en mesa *ibradora"
E. CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA:
El edifcio en estudio es parte de un edifcio multiamiliar con acceso a sus ni*eles superiores a tra*s de una escalera e+terior" Para este estudio se !a tomado un bloque del edifcio de cuatro pisos los ni*eles tienen una planta típica &Rig"31' con una altura de piso a tec!o de 2". 1
Albañilería Confnada m" % una distribuci$n conormada por una salacomedor, un baño, un estudio, dos dormitorios % una cocina9la*andería abarcando en un -rea total de >";>m2 % un -rea construida de >2";1m2" #a estructura estconormada por muros de albañilería, columnas de confnamiento, *igas soleras, % una losa de entrepiso" #os muros se encuentran distribuidos en ambas direcciones del edifcio, ?S@ e ?(@, con siete &34' muros portantes en la direcci$n ?S@, % oc!o &3' muros portantes en la direcci$n ?(@" #os muros son de 14cm de anc!o % un espesor eecti*o de 1cm &descontando tarrajeo' #as *igas soleras % dinteles son elementos de concreto armado con una secci$n de 1cm + 23cm" #os ali)ares son de 1"33m de alto, con un anc!o de muro de 1cm % se encuentran aislados de la estructura principal" #as columnas de confnamiento son de concreto armado cu%as dimensiones deben obedecer el requerimiento estructural del edifcio" En cada ni*el se tiene una losa de concreto armado que !ace la unci$n de diaragma rígido, con un espesor de 12cm"
5. AN6LISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS 1 A7BII )6 6)I/ICIO
Pre*io al diseño del edifcio se anali)a el modelo predimensionando los principales elementos de la estructura % calculando las cargas actuantes en l" Con estos resultados se procede a *erifcar los requerimientos mínimos que debe cumplir una edifcaci$n de albañilería confnada as-ndose en las especifcaciones de la 0orma E"343 % a las características geomtricas del edifcio, se predimensionan los elementos que ormar-n el sistema de albañilería confnada, el espesor eecti*o ?t@ para muros de albañilería confnada, es igual al espesor del muro sin tarrajeo % deber- ser como mínimo:
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Albañilería Confnada /e toma un espesor de muro de 3"1m" 2"1"2" Columnas % Iigas de Confnamiento #a 0orma 0E E"343 especifca que el espesor mínimo de las columnas % *igas soleras debe ser igual al espesor eecti*o del muro" Asimismo, indica que el peralte mínimo para las columnas de confnamiento es 1;cm % el peralte mínimo de las *igas soleras debe ser igual al espesor de la losa de tec!o" En resumen para el predimensionamiento se tiene: 8uros de albañilería: t F 1cm Columnas: 1+1;cm Iigas /oleras: 1+23cm 2 *645II'O 6'*5C'5*A6 &Í7I&O
Pre*io al an-lisis estructural es necesario *erifcar que la edifcaci$n cumpla con algunos requerimientos, tales como la densidad mínima de muros, el esuer)o a+ial m-+imo permitido % otras características que debe tener una edifcaci$n de albañilería confnada" Urea de Corte de los 8uros reor)ados V # t J K / 0 F T Urea de la Planta ípica Ap ;> 5$nde: Ap F -rea de la planta típica 0 F número de pisos del edifcio # t F espesor eecti*o del muro: >2";1 m2 : : 3"1 m F longitud total del muro confnado &en metros' A7BII 6'*5C'5*A;
/e anali)a el comportamiento estructural del edifcio a escala natural, obteniendo los esuer)os a los que est- sometido cada elemento % los despla)amientos de la estructura" Asimismo se *erifca los esuer)os % despla)amientos m-+imos permitidos según la norma E93.3, para luego proceder al diseño de los elementos" 0 CA*AC'6*Í'ICA )6 O 66&67'O 6'*5C'5*A6
En el modelo a escala reducida se reproducen las dimensiones del edifcio a escala natural, manteniendo constante la cuantía de reuer)o % la resistencia unitaria de los materiales" #a unidad de albañilería considerada en el diseño a escala natural es el ladrillo Hing Hong de 1 !uecos con dimensiones 7+1+2cm como consecuencia de la escala elegida para el espcimen, las unidades a emplearse deben tener por dimensiones 2">4+">4+"33cm" Por limitaciones constructi*as se 23
Albañilería Confnada emplear- ladrillos e+ de +>+11";3cm &Rig" 1' % no se considerartarrajeo para mantener la proporci$n en el espesor de muro" Columnas: 5ada la dimensi$n de las unidades de albañilería a emplear, se limita el espesor de las columnas a no ser ma%or que >cm" Por otro lado en el espcimen a escala reducida se emplear-n *arillas corrugadas con el menor di-metro e+istente en el mercado nacional &W"4mm' 5esde el punto de *ista del diseño, la elecci$n de un estado límite depende de *arios actores, entre ellos se pueden destacar: consideraciones econ$micas, interrupci$n del uncionamiento % protecci$n de los contenidos" Al re*isar la inormaci$n que se encuentra en la literatura relacionada con estos estados, se presentan dierencias en la descripci$n de los patrones de daño % en los ni*eles de deormaci$n asociados con cada estado límite" Para los eectos del c-lculo sísmico, las normas reconocen algunos estados límites destacando los *alores de los ni*eles de deormaci$n sin !acer m-s distinci$n que la correspondiente a la modalidad de reuer)o utili)ada" En particular, la propuesta de norma c!ilena de diseño sísmico de edifcios &onelli, 1777', reconoce cuatro estados límites % asigna las distorsiones indicadas en la tabla > sin !acer distinci$n entre los distintos tipos de muros de albañilería reor)ada" /i se compara la descripci$n de los daños asociados con los estados límites de este trabajo con lo indicado en la tabla >, se puede aceptar la equi*alencia entre estados destacada en la tabla 4" eniendo en cuenta la equi*alencia de la tabla 4, se aprecia que las distorsiones de la propuesta de norma c!ilena de diseño sísmico de edifcio son mu% altas para muros de albañilería confnada" Esta situaci$n se produce porque las distorsiones angulares propuestas por onelli corresponden a *alores obtenidos de los ensa%os de marcos de !ormig$n armado rellenos con un muro de albañilería &5ecanini et al", 177.', donde el marco de !ormig$n armado juega un rol importante como elemento primario en el comportamiento % por lo tanto en los daños de la albañilería"
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Albañilería Confnada
En cambio, si se considera el *alor de la distorsi$n permisible & 3"2;M' recomendado por el antepro%ecto de la norma me+icana de construcciones de mampostería confnada &0C89 2331, 2331' para re*isar los despla)amientos laterales, ste *alor representaría un estado de daño controlado &E#5C' para el ;3M de los muros de la muestra anali)ada en este trabajo" 5el mismo modo, un *alor de la distorsi$n permisible de entrepiso igual a un 3"M para garanti)ar la seguridad contra el colapso de un edifcio cu%o sistema estructural est- ormado por muros de albañilería confnada de pie)as maci)as o pie)as !uecas reor)ada !ori)ontalmente, propuesto en el antepro%ecto de la norma me+icana de diseño por sismo &0C/92331, 2331', es ra)onable si se considera que s$lo un 23M de los muros de la muestra alcan)arían un estado límite último &E#K', caracteri)ado por una reducci$n del 23M de 22
Albañilería Confnada su resistencia pero sin prdida de su estabilidad antes cargas de tipo gra*itacional al no !aber daño se*ero de los elementos de confnamiento, situaci$n que s$lo se produce cuando las grietas del paño de albañilería penetran en los pilares #os *alores de la tabla . se obtu*ieron para una muestra de muros de albañilería confnada construidos con unidades tradicionales &ladrillos cer-micos % bloques de !ormig$n' pero pueden aplicarse a muros construidos con otro tipo de unidades" Esta posibilidad queda confrmada si se consideran los resultados del estudio e+perimental reali)ado en muros de albañilería confnada construidos con unidades de materiales pumíticos &Kr)úa et al",2331'" En la tabla se comparan los *alores promedios &racci$n deectuosa de un ;3M' de las distorsiones angulares obtenidas de los ensa%os reali)ados por Kr)úa et al" &2331' con los propuestos en este trabajo para algunos de los estados límites" abla " Comparaci$n con los *alores de las distorsiones angulares obtenidas de los ensa%os reali)ados por Kr)úa et al" &2331'
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
#a e+periencia peruana % la internacional coinciden en señalar que la albañilería confnada es la soluci$n m-s econ$mica, segura % de -cil desarrollo para la construcci$n de *i*iendas de uno o dos pisos •
En este sentido, las casas de albañilería confnada, con muros de 3"12 a 3"1; m de espesor, reor)adas con columnas % *igas de
2.
Albañilería Confnada concreto armado, resultan seguras, m-s econ$micas % proporcionan un ma%or espacio útil dentro de la *i*ienda" •
#as defciencias, tanto en el diseño como en la construcci$n de *i*iendas de albañilería, pueden ser corregidas a tra*s de la elaboraci$n de manuales % procesos de capacitaci$n a tcnicos % maestros de obra, e inormando a la comunidad que debe asesorarse tcnicamente para la construcci$n %=o reparaci$n de sus *i*iendas" El Perú, debido a su ubicaci$n, confguraci$n geopolítica % clima, este+puesto permanentemente a los catastr$fcos eectos de los en$menos naturales intensos de origen geol$gico % clim-tico" 5ebemos estar, por ello, en alerta permanente, por ello, no debemos ubicar nuestras *i*iendas % edifcaciones esenciales en lugares califcados como peligrosos % es imperati*o que constru%amos con estricta sujeci$n a las normas de sismo9resistencia" X #a esbelte) es un actor importante en la capacidad de deormaci$n de un muro de albañilería confnada, siendo su eecto m-s notorio en los estados límites asociado con los ni*eles de daños ma%ores" En particular, para el estado límite de resistencia la capacidad de deormaci$n aumenta en la medida que aumenta la esbelte) del muro &Castilla, 177'" En general, es necesario reunir m-s resultados e+perimentales para cuantifcar en orma confable los eectos de la esbelte) del muro % de la presencia de armaduras de reuer)os !ori)ontales en el paño de albañilería en la capacidad de deormaci$n" X En cuanto al eecto de la armadura !ori)ontal de reuer)o, los resultados de los ensa%os reali)ados en permiten destacar que su eecto es claro para los estados límites de daño controlado, de resistencia % último, producindose un aumento de los ni*eles de deormaci$n asociados con estos tres estados cuando la cuantía de reuer)o !ori)ontal es ma%or que un 3"3;M" 8. BIBLIOGRAFÍA
Aguilar, G &1774', LEecto del reuer)o !ori)ontal en el comportamiento de muros de mampostería confnada ante cargas lateralesL, esis de
2
Albañilería Confnada #icenciatura, Racultad de 6ngeniería, Kni*ersidad 0acional Aut$noma de 8+ico, 8+ico 5"R", 8+ico"
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9. PANEL FOTOGR6FICO
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Albañilería Confnada
. AGRADECIMIENTO
Queremos agradecer a la 6ng" Rann% Ialdi*ieso por todo apo%o % orientaci$n en el trabajo Así como tambin agradecemos a nuestros Padres por a*ernos a%udados e incenti*arnos en el trabajo, % la Kni*ersidad Pri*ada del 0orte, por darnos la oportunidad de reali)ar nuestro pro%ecto"
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Albañilería Confnada
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