INTRODUCCIÓN
El sistema estructural que más se utiliza en el Perú y Sudamérica para la construcción de viviendas en zonas urbanas es la denominada albañilería de ladrillos de arcilla. Más del 43% de las viviendas vi viendas son construidas con estos sistemas estructurales. El construir una vivienda sin seguir las normas de diseño sísmico y las normas de diseño de albañilería y las recomendaciones estructurales necesarias puede producir daño estructural. Observar obras de estos tipos es relativamente sencillo sencillo ya que vemos este tipo de trabajos muy a menudo en la construcción de viviendas en zonas urbanas. En el presente informe describiremos de forma detallada los elementos, materiales y equipos utilizados en la construcción de muros de albañilería, muros de albañilería confinada y los muros de albañilería armada así como los pasos que se deben seguir para una correcta construcción de este tipo de obras. En este presente informe conoceremos cada tipo de muro ya sea de albañilería, confinada o armada todos estos tipos vemos a cada instante en viviendas, en colegios, en diferentes estructuras ya sea en espacio urbano como también en rural, en la actualidad las construcciones son mayormente mixtas donde no solo se encuentra de un solo tipo sino varios tipos de muros en una sola construcción.
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OBJETIVOS Objetivos generales Describir los diferentes tipos de muros que existen existen en cada vivienda, colegio, hoteles o cualquier construcción en general.
Objetivos específicos
Describir los muros de albañilería.
Describir los muros de albañilería confinada.
Describir los muros de albañilería armada.
Hacer una conclusión general de estos tipos de muros.
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MARCO TEORICO 1.LA CONSTRUCCION DE LA VIVIENDA DE ALBAÑILERIA Introducción El sistema estructural que más se utiliza en el Perú y Sudamérica para la construcción de viviendas en zonas urbanas es la denominada albañilería de ladrillos de arcilla. Más del 43% de las viviendas son construidas con este sistema estructural. En el sismo de Ático 23/6/2001 (Arequipa, Perú) muchas viviendas de albañilería sufrieron daño. La principal fuente de este daño es la no existencia de un control de calidad adecuado durante la etapa constructiva y una deficiente configuración estructural. El construir una vivienda sin seguir las normas de diseño sísmico y las normas de diseño de albañilería y las recomendaciones de esta guía puede producir daño estructural.
¿Que materiales usamos?
Cemento
El cemento es vendido en bolsas de 42.5 kg. Estas deben ser protegidas de la humedad para que no se endurezcan antes de su uso. El lugar de almacenaje para el cemento deberá estar aislado aislado de la humedad humedad del suelo usando mantos de plástico o creando una superficie flotante con cartones y/o tablas de madera.
Arena (fina y gruesa)
Esta será usada en la mezcla con el cemento, la piedra y el agua. Su misión es el reducir los vacíos entre las piedras. La arena no debe contener tierra orgánica, mica, sales, agentes orgánicos, componentes de hierro, ni tener apariencia oscura. No debe mojarse la arena antes de usarse.
Puedes probar si la arena es mala, colocando la arena en un recipiente reci piente con ag ua ua.. S i flota mucho polvo o suel su elo, o, es to indica que s e s epa eparará rará de la mezcla mezcla..
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Piedra Chancada (agregado grueso) Las piedra debe ser partida y angulosa. Debe ser dura y compacta. Las piedras que se parten fácilmente no son buenas.
Hormigón (Mezcla natural de agregados) El hormigón es una mezcla natural de piedras de diferentes tamaños, y arena gruesa. Es usado para para preparar concreto de baja resistencia de sobre cimiento, falsos pisos, calzaduras.
Agua El agua no debe d ebe tener impurezas, debe ser limpia, Bebible
y fresca.
No us e ag ag ua s ucia
Unidades de Albañilería Existen ladrillos de arcilla y silico calcáreos. Las unidades La unidad de albañilería puede ser sólida, hueca o tubular. Para ser considerados sólidos el área sin huecos debe ser mayor al 75% del área bruta geométrica. La resistencia mínima en del esfuerzo en compresión de las unidades debe ser al menos de 50 kgf/cm 2
.
No us ar ladrill ladrillos os crudos (fa (falt ltos os de cocción) o con raja rajadura durass . L adrill drillos os bl bla anque nquecinos cinos no deben de ben s er us ados.
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Acero Corrugado de Refuerzo Para los elementos de confinamiento de concreto, deberá utilizarse barras de acero corrugado de 9.15 m de longitud y diámetros de 3/8”, 1/2” y otros. Para los estribos de corte pueden usarse barras lisas de 1/4” de diámetro. Para ajustar y unir las barras se recomienda
el uso de alambre n{16. Durante su almacenaje, se recomienda cubrir las barras con láminas e plástico o planchas de triplay para prevenir la oxidación.
Madera La madera a ser utilizada como encofrado debe estar seca. Se debe proteger la madera del agua de lo contrario está se queda húmeda, se hincha y se ablanda. Se acostumbra utilizar petróleo o kerosene antes de ser utilizada como encofrado.
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¿Que elementos son parte del sistema estructural?
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¿Dónde
se encuentran estos elementos y materiales en una
casa?
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¿Que debo hacer antes de iniciar la construcción? Preparación del terreno El terreno debe estar limpio, sin basuras, sin materias orgánicas o todo elemento extraño al terreno.
Replanteo de la estructura en el terreno Se tensan cordeles utilizando caballetes formados por dos estacas de madera que se clavan en el suelo y en la madera horizontal que las une. Los caballetes se ubican en la parte exterior de la construcción. Se verifica el ángulo de 90 { en los cantos haciendo un triángulo de 3,4 y 5 de lados, conforme el esquema que se muestra a continuación.
S e debe verific ar el nivel del terreno para s aber s i hay des niveles . Para es o s e puede utilizar una mang uera o teodolito. El trazado de los ejes del edificio y el alineamiento de los muros se ejecutar us ando polvo de yes o, tiza o si milar s obre el terreno a fin de marcar las zanjas a excavar para el cimiento.
¿Como debo construir la cimentación? Condiciones de sitio El comportamiento de una cimentación depende de las condiciones de sitio del suelo. Gravas bien graduadas, arenas compactas o arcillas rígidas son ejemplos de buenos suelos. Los cimientos asentados sobre estos tipos de suelo no experimentaran ningún tipo de problemas.
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El suelo formado por rellenos sin control o depósitos de basura, espera grandes asentamientos en la cimentación. Por lo tanto la cimentación en esta clase de suelo debe evitarse.
Excavación del cimiento Se debe hacer una excavación con las características especificadas en el plano de cimentaciones .
Es importante que el nivel del cimiento se encuentre por debajo del nivel del terreno, en s uelos naturales la profundidad no debe s er menor a 1.0 m. S i la potencia del es trato de tierra de cultivo es mayor a 1.0 m. la excavación deberá continuar hasta alcanzar el nivel del terreno natural para ser rellenada con concreto s imple. Preparando el fondo de la cimentación El fondo de la cimentación, tambien conocido como solado, debe ser preparado y nivelado. Las dimensiones de la cimentación deben de considerar las futuras ampliaciones del edificio, incremento de pisos, los que deberán haber sido considerados durante el proceso del diseño.
E s tribos con áng ulo a 135º . E l diámetro míni mo de un estri bo de confinamiento es 6
Colocado del refuerzo de columnas para muros Las barras de refuerzo de las columnas, previamente ensamblados como canastillas, son colocadas y arregladas dentro del cimiento.
La canas tilla de estribos debe tener el s uficiente espaciamiento para permitir el ing res o del vibrador dentro de la columna.
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buenas condiciones de suelos: la sección A-A de 0.50x0.70m usada como cimiento para muros de 15 cm de espesor; La sección B-B de 0.60x0.70m usada como cimiento para columnas de confinamiento en muros de 25-cm de espesor; La Sección C-C de 0.60x1.10m usada como cimiento de una escalera de 1.10 m. de ancho. Cuando las condiciones de suelo son malas, los anchos y profundidades de los cimientos deben ser incrementados.
Debe teners e cuidado en el trans porte del conc reto fres co des de el lug ar de mezclado a la zanja para que no haya separación de la piedr a con el conc reto fres co. Un buen cur ado (mojar el elemento con ag ua) es neces ario a fin de alcanzar la res is tencia, la impermeabilidad y la durabilidad del concr eto. De no realizar un buen proces o de curado, s e puede producir una dis minuci ón de la res is tenci a y pueden aparecer rajadur as o g ri etas, debi do a la contracción por s ecado del concr eto.
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¿Cómo construir el sobre cimiento? Sobre el cimiento corrido se coloca el sobre cimiento, el que es usado como soporte del muro. Su función es aislar el muro del suelo y provee protección contra la humedad. En la foto se observa el encofrado para el moldeado del sobrecimiento.
S i las condi ci ones del s uelo son malas , como en suelos blandos o flexi bles , el s obreci miento debe reforzars e a fin que trabaje como una vig a de cimentación Se recomienda el uso de una mezcla cemento, arena y hormigón para el sobrecimiento de: 1:8 mas 30% de piedra media. Debe usarse vibrador, fin de lograr una buena uniformidad en la mezcla .
¿Cómo construir los muros? Para construir los muros debemos preparar los ladrillos y el mortero antes de iniciar el proceso constructivo. Encima del sobre cimiento se coloca la primera hilada de ladrillos llamada emplantillado sobre una cama de mortero iniciándose el apilado de hiladas de ladrillos para el muro.
Preparación de los ladrillos Los ladrillos deben mojarse antes de colocarse en las hiladas, de manera que no absorban el agua de la mezcla del mortero y que se obtenga una buena adherencia entre mortero y ladrillo .
Preparación del mortero El mortero se prepara con una mezcla de arena – cemento de proporción 5:1. La arena y el cemento deben ser mezclados secos, fuera del recipiente. Luego esta mezcla es puesta en la carretilla para agregarle agua y formar una mezcla trabajable.
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Proceso constructivo del muro
Para las siguientes hiladas este procedimiento debe repetirs e. Es muy Importante el espesor de la junta de mortero, si esta excede 1.5 cm la res is tencia del muro s erá menor a la especificada. Para cortar un ladrillo se utiliza la picota. El lado más punti ag udo s ir ve para marcar y el otro lado para alis ar el borde de ladrillo. Hasta 1.50m de altura el operario podrá asentar el ladrillo parado en el suelo, a partir de esta altura es necesario un andamio, donde se pueda colocar los materiales y el operario.
Consideremos como ejemplo un ladrillo artesanal con dimensiones 14x24x9, estos ladrillos pueden s er colocados en hiladas longi tudinalmente (muro de 14cm de espesor - soga), o hiladas transversales (muro de 24cm de espesor cabeza). C uando los ladrillos s on artes anales hay una Muro con aparejo de soga
Muro de soga variación en la dimensión de los ladrillos, alterando el ancho de los muros mencionados. No se debe picar el muro para hacer instalaciones empotradas(tuberías), para eso se debe dejar el espacio para todas las i ns talaciones de agua, luz y des agüe en lo muros . E s decir, donde se aloje alguna instalación, se deja un espacio o cavidades entre los ladrillos se coloca el respectivo tubo, espiralando el tubo con alambre No.16 (en caso de tubos de diámetros mayores a 2”) y se rellena con mortero. Las
ins talaci ones s erán si empre verticales y nunca en diag onal.
La relación entre la sección horizontal del muro (longitud por espesor) y el área del piso se denomina relación de dens idad de muros . P ara viviendas en condici ones de s uelo flexible es ta relación deberá ser de al menos 5%. B ajo buenas condici ones de s uelo, es ta relación deberá ser al menos de 3.5 %.
10. ¿Cómo preparar las columnas de confinamiento? A s eg úres e que las barras de refuerzo de las columnas y s us es tri bos s e han colocado apropiadamente encontrándose fijas al cimiento. La distancia máxima entre columnas de confinamiento para muros de 14cm de es pesor es de 3.50m y para muros de 24cm de es pes or es de 5.00m. E n los ex tremos laterales de los muros , van a quedar espacios vacíos entre hiladas i ntercaladas (tal como s e mues tra en el g ráfi co o foto), llamados dientes que permitirán un mejor ag arre con el concreto de la columna a s er vaci ada.
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Colocando los encofrados Los encofrados pueden ser hechos con madera o planchas de acero. Puntales de arriostre son necesarios para asegurar estabilidad del encofrado. Si es de madera deberá humedecerse a fin que no tome al agua de la mezcla.
Colocado del Concreto (Vaciado) El concreto será transportado por el operario en latas limpias y ser vaciado desde la parte superior de la columna. El proceso debe ser continuo de manera que se asegure la uniformidad de la mezcla y se eviten las juntas secas. Asimismo se requiere de un buen proceso de vibrado de la mezcla. El colocado del concreto requiere de un buen vibrado (de ser posible con el uso de un vibrador) para obtener un elemento continuo sin bolsas de aire o cangrejeras que disminuyen la resistencia del muro. Para un concreto de 210kgf/cm2 de resistencia a la compresión, las proporciones en volumen de material son 1 de cemento, 2 de piedra y 2 de arena. La relación agua cemento se encuentra alrededor de 0.45. La cantidad de agua puede variar de acuerdo a las condiciones de temperatura y otros factores externos. 13
¿Cómo amarrar los muros y columnas? Se debe usar la llamada viga collar que se encuentra sobre los muros y entre las columnas, la misma que distribuye las cargas de la losa, proporcionando a la vez confinamiento y arriostre a los muros. La viga collar tiene ancho igual al espesor del muro y su altura es la misma que la losa – pero 17 cm. como mínimo. El refuerzo mínimo de esta viga son 4 barras No.3 con estribos espaciados cada 25 cm. El concreto para las vigas de amarre se coloca simultaneamente con el concreto de la losa.
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¿Cómo construir la losa y vigas? Preparación de encofrados y acero de refuerzo para vigas y losas. Para elementos de concreto (columnas, vigas, escalera y losas) los refuerzos son varillas de acero corrugado cortadas en longitud apropiada. Teniendo todos los muros construidos y la habilitación de refuerzo de las vigas listas, se hace el encofrado del techo. Se debe de tomar en cuenta los debidos anclajes y traslapes en el armado del elemento de concreto armado, así como sus recubrimientos correspondientes (ver tabla abajo).
Recubrimiento mínimo en elementos de concreto vaciados en obra Descripción e (cm) Elementos en contacto con el terreno o expuestos a temperatura Para diámetros menores o iguales a 5/8" Para diámetros mayores a 5/8"
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Elementos colocados sobre la tierra o en contacto con agua de mar
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Elementos sin contacto con el terreno o no expuestas a temperatura Losas aligeradas Muros y muros de corte Vigas y columnas (medido al estribo o espiral) Parrillas o losas ultra delgadas
2 2 4 2
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Si se utilizan encofrados de madera, las planchas deben ser humedecidas antes de colocar el concreto igual que los ladrillos de techo. Debe de tomarse un especial cuidado en los niveles de los encofrados. Sólo una pequeña deformación de las planchas o tablas de encofrado podría ocasionar flexiones de los elementos. Se debe revisar la longitud del empalme de las barras de acuerdo con su diámetro. La longitud del empalme debe ser mayor que 20 veces el diámetro de la barra.
Los niveles de las planchas de encofrados en los as y vi g as deben s er verific ados , para as eg urar la altura del entrepi s o.
ntes de colocar el concreto en la losa s e debe verifi car la pos ici ón d l varillas d rfuerzo, tuberías eléctricas otros. debe veri ficars e la pos ici ón de las tuberías de ag ua y desag üe y sus niveles.
simismo
S i s e trabaja en un pis o alto deberá u s ars e elevador es eléctricos (winc hes ) para trans portar el concreto o usar una carretila para trans portar a traves de rampas provis ionales.
la del
Poner tablas los a trans íto concreto
de madera s obre el armado de para trazar una ruta de flujo de durante el proces o de vaciado
Preparando el concreto de losas y vigas 16
Para un concreto de 210kgf/cm2 de resistencia a la compresión las proporciones de material en volumen son 1 de cemento, 2 de piedra y 2 de arena. La relación agua cemento es del orden de 0.45. La cantidad de agua varia del diseño de mezcla debido a las condiciones climáticas, temperatura y otros factores externos. Se recomienda el uso de una maquina mezcladora para batir la mezcla de concreto. Los ingredientes de la mezcla son colocados en la maquina en el siguiente orden: primero se introduce ¼ de la cantidad de agua, luego la piedra y después la arena, mezclándose, para finalmente agregar el cemento y completar con los ¾ del agua restante.
Colocado del concreto en losas y vigas A ntes de colocar el concreto la s uperfici e de los ladrillos de techo debe mojars e para evitar la absor ci ón del ag ua del concr eto por parte de los bloques .
El vaciado de la losa comienza con el llenado de las viguetas para continuar con el vaciado de 5cm de mezcla sobre la losa. Durante el vaciado del concreto para la losa, el espesor del concreto debe ser verificado, mediante el reglado (enrasado) para conseguir el nivel en cada sector. Una manera de hacer esta nivelación es el colocar tablas o reglas en los extremos para luego llenar los espacios vacíos, enrasando como se observa en la foto. Este procedimiento se repite de lado a lado sucesivamente hasta terminar el vaciado de la losa
irreg ularidades
aparecen
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Debe realizars e un buen proceso de vibrado para evitar vacíos en el concreto. Pueden ser us ados vibradores o barras de acero de chuc eo. S i aparecen vacíos e la res is tencia del concreto decrece.
Terminado el vaciado se utiliza una plancha o un badilejo pasando suavemente en la superficie dando un mejor acabado al piso.
Se debe curar la losa inmediatamente despues que empiece a fraguar y/o endurecerse el concreto, durante 7 días como mínimo. El primer día o la primera noche es la más importante del curado. En losas delgadas o elementos estructurales expuestos a condiciones climáticas extremas deberá tomarse especial atención. Los encofrados pueden ser retirados luego de 7 días del vaciado. Para el último techo,
Mínimo numero de días luego de vaciar alcanzar endurecimiento inicial y retirar el encofrado Elemento
Dias
Muros Columnas Lados de Vigas
Los encofrados deberán de ermanecer durante u tiempo mínimo ar alcanzar e endurecimiento inicial d concreto. E l tabl adjunta s muestran
Fondos de Vigas: Longitud menor a 3 metros Longitud entre 3 y 6 metros Longitud mayor a 6 metros Fondo de losas en una dirección Longitud menor a 3 metros Longitud entre 3 y 6 metros Longitud mayor a 6 metros
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1.0 1.0 1.0
7.0 14.0 21.0
4.0 7.0 10.0
¿Cómo dar acabado a los elementos (tarrajeo)?
Para el acabado de los muros y la superficie interna de los techos es necesario el uso de andamios, de manera que el tarrajeo del acabado de los elementos puede realizarse en altura. Se inicia desde la parte superior y continua hacia la parte inferior. La en 3. mezcla en volumen es de una relación cemento arena de 1
E s muy i mportante mantener el mortero trabajable, de manera que la proporc ión de la mezcla se manteng a idéntic a durante todo el proc es o.
En las columnas o elementos de concreto deberá picarse la superficie a fin de lograr una buena adherencia del mortero de tarrajeo con el concreto del elemento. Para verificar el espesor de la superficie se usa pequeños dados de madera o concreto. Una vez finalizado y secado el tarrajeo (unos 5 días) se colocan los marcos de madera o metálicos para las puertas y ventanas.
Después se realiza el pintado de los techos y muros, iniciándose con un lijado de los elementos para continuar con imprimación primaria y empastado de las imperfecciones. El acabado final se da con la aplicación de la pintura .
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¿Cómo realizar el control de calidad de los materiales? Obteniendo muestras de concrete fresco Es muy importante la toma de muestras en obra de la mezcla de concreto que se está usando. Estas muestras deberán ser ensayadas después de fraguadas y alcanzada la edad mínima de endurecimiento. Esta prueba, llamada ensayo de compresión de cilindros de concreto, verifica la calidad y resistencia del material. A continuación, se muestra el procedimiento de toma de muestras de concreto fresco: -
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-
Se toma una parte del concreto que se esta vaciando. Se coloca la muestra en un cilindro metálico debidamente engrasado, en 3 capas, cada capa se compacta con 25 golpes con una varilla lisa de 5/8” de diámetro y 60cm de longitud .
Se alisa la superficie del cilindro de concreto. Se marca las probetas para poder identificarlas,indican- do el lugar de donde se extrajo la muestra, (columna, vigas, losa) y la fecha de su vaciado. Al día siguiente se retira la muestra del molde y se sumerge en agua para su curado. Se deja las muestras
kgf/c
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curando por 7 días La resistencia a la compresión esta dada mediante la siguiente expresión :
Donde P es la máxima fuerza aplicada al cilindro al momento de la falla, y A es el área de la sección del cilindro. El ensayo de compresión se hace por lo general a los 7 y a los 28 días.
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QUÉ ES ALBAÑILERÍA CONFINADA Es la técnica de construcción que se emplea normalmente para la edificación de una vivienda. En este tipo de construcción se utilizan ladrillos de arcilla cocida, columnas de amarre, vigas soleras, etc. En este tipo de viviendas primero se construye el muro de ladrillo, luego se procede a vaciar el concreto de las columnas de amarre y, finalmente, se construye el techo en conjunto con las vigas.
En la actualidad las viviendas de este tipo de construcción son las más populares en las zonas urbanas de nuestro país es por ello que debemos de construir igual a lo que nos indica el RNE.
Diseño estructural El control de los procesos constructivos. El control de la calidad de los materiales.
Es importante que considere estos tres factores, ya que para que una vivienda pueda soportar exitosamente los efectos devastadores de un terremoto, debe tener una estructura sólida, fuerte y resistente. Un sismo causará daños a una vivienda, si ésta carece de diseño estructural o si fue mal confinada. La vivienda puede incluso derrumbarse, causando pérdidas materiales importantes, heridas graves a sus ocupantes y hasta la muerte de alguno de ellos.
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La estructura de una vivienda se encarga de soportar su propio peso y los efectos de un terremoto. Está formada por los siguientes elementos.
Debido a la presencia de muros portantes, el tipo de cimentación que se usa generalmente es el denominado “ . Este se construye con: Concreto ciclópeo=cemento + hormigón + agua + piedra zanja ( mediana o grande)
Es importante tener en cuenta que la medida del cimiento corrido depende básicamente de dos factores.
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Existen diferentes tipos de suelos y cada uno de ellos tienen su propia característica (arcilloso, arenoso, Grado de humedad, cantidad de sales, sulfatos, etc.) Es importante conocer las características del terreno para definir las medidas del cimiento corrido. Este es considerado por el proyectista cuando realiza el diseño estructural de la vivienda de la albañilería que va a construir.
El peso total a soportar no es igual para todos los cimientos. Algunos soportaran más que otros. Esto también lo toma en cuenta el ingeniero proyectista cuando realiza el diseño estructural de la vivienda
La resistencia ante todas las cargas se obtiene por medio de los muros estructurales, los cuales deben ser confinados. Para que un muro se considere como muro estructural debe de ser continuo desde la cimentación hasta su nivel superior y no puede tener ningún tipo de aberturas.
Es la construcción con base en piezas de mampostería unidas con mortero, cuyo refuerzo principal está dado por elementos de concreto reforzado (vigas y columnas) construidas en los bordes del muro. Estos elementos de concreto reforzado atienden todas las fuerzas de tracción (flexiones). En los muros confinados debemos utilizar ladrillos macizos para tener una buena resistencia, cuando la construcción tiene un buen diseño estructural un buen control del proceso constructivo y además unos buenos materiales y un buen personal que nos construyan nuestra edificación, entonces no colapsará no tendrá ningún problema ante un sismo, ante un movimiento de la tierra.
En el segundo piso su peso lo transmite al primer piso y el primer piso resiste el peso del segundo piso más el peso del mismo del primer piso y ese peso lo transmite al suelo. Cuando nosotros nos hablen de muros confinación entonces podemos recordar fácil porque la palabra confinado es encerrar, rodear el muro y columnas Este amarre se llama muros confinados porque los estamos rodeando, los estamos encerrando, además estos muros cortantes confinados resisten una fuerza diagonal como vientos, pueden ser sismos que mueven la estructura, pero los muros confinados lo resisten.
Estos muros deben estar bien calculado deben tener buenos planos estructurales deben estar bien construidos y deben tener una muy buena mano de obra entre el personal capacitado que la construye para que resista nuestra edificación. 23
Para esto debemos tener muros confinados en los dos sentidos deben estar bien diseñadas de tal manera qué le dé estabilidad a la construcción.
Para que el trabajo antisísmico que desarrollan los muros portantes sea el adecuado, es importante que los muros estén totalmente confinados (rodeados) por columnas y vigas de concreto armado Las columnas se hacen generalmente del mismo espesor de los muros, el área de su sección y su refuerzo deben ser calculados según la intensidad del trabajo que realiza el muro y según la separación de columnas. Si se tienen muros muy largos, se deberán colocar columnas cada 3 m o 3.5 m si son de soga, o cada 5 m si son de cabeza, en la vivienda se deberá colocar columnas tal como se muestra en la figura.
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Los techos forman parte de la estructura de una vivienda, están hechos de concreto armado y se utilizan como entrepisos. Pueden apoyarse sobre los muros portantes, vigas o placas. Las losas aligeradas cumplen básicamente tres funciones: -Transmitir hacia los muros o vigas del peso de los acabados su mismo peso, el peso de los muebles, el de las personas, etc. -transmitir hacia los muros las fuerzas que producen los terremotos -unir los otros elementos estructurales (columnas, vigas y muros) para que toda la estructura trabaje en conjunto, como si fuera una sola unidad.
-Deben ser iguales en todos los pisos -como máximo largo = 3 veces ancho -Las aberturas para escaleras no deben ser excesivas ni en número y ni en tamaño y de preferencia deben estar ubicado en la zona central.
n este tipo de construcciones, los componentes que existen son los siguientes: -
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Debe evitarse el uso de unidades mal cocidas o con muchas perforaciones. La mejor adherencia con el mortero se logra cuando la unida está realmente húmeda. En el mercado actualmente diversos tipos de ladrillos con los cuales se pueden construir los muros portantes. Algunos son de buena calidad, pero hay otros que no se pueden utilizarse. En general existen dos tipos de ladrillos: sólidos y tubulares. Los ladrillos tubulares son los ladrillos de pandereta los cuales no son los más apropiados para la construcción de los muros portantes por su poca resistencia y fragilidad. Los ladrillos (King Kong) son los más recomendables para la construcción, existen dos tipos:
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Es un elemento clave en la fortaleza del muro portante.
MORTERO = CEMENTO + ARENA GRUESA + AGUA
Pegar o unir con un ladrillo.
corregir las irregularidades de los ladrillos
ada la importancia de estos componentes, es necesario preparar un mortero de buena calidad. Para eso debes tener cuidado con dos aspectos fundamentales: a) La calidad de sus ingredientes:
Debe ser fresco
debe ser limpia, sin restos de plantas, cascaras, etc.
limpia libre de ácidos.
b) la dosificación: Es la cantidad de cada ingrediente que debe usarse en la preparación de la mezcla, la dosificación esta descrita en la Norma Técnica de Edificaciones E-070. Estas son las medidas
Ambos morteros portantes.
se
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usan
en
muros
La calidad de las estructuras del concreto armado depende en gran medida de la eficiencia de la mano de obra empleada en su construcción. Los mejores materiales e ingeniería utilizados en el diseño estructural carecen de efectividades los procesos constructivos no se han realizado en forma correcta.
Resistencia mínima 175kg/cm2. Se debe de tener buena técnica de vibración para evitar las Cangrejeras. Las cangrejeras pueden disminuir la resistencia al corte del muro hasta en 50%. Cangrejeras son los espacios vacíos que quedan en el concreto que no fue bien vaciado y aparecen generalmente en vigas, columnas y placas de concreto con armadura de acero, se recomienda en uso de vibradores que al ser introducidos en el concreto esparcen el mismo de manera uniforme para no quedar obstruidos en la armadura de acero ya que esto debilita estructuralmente la viga o columna. Otros de los procesos constructivos a los que hay que poner especial cuidado son los que tienen que ver con la elaboración del concreto. La calidad final de este depende de los siguientes factores: -características de los ingredientes
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Para lograr el de manera correcta, es decir, de modo tal que contribuya a mejorar su calidad, debes poner en práctica las siguientes recomendaciones:
La ruta elegida no debe tener obstáculos ni baches, además debe ser la más corta posible. El traslado del concreto debe ser ágil, sin correr. Debes utilizar la cantidad suficiente de personal, para vaciar el rápidamente.
También es importante que consideres lo siguiente:
Durante el traslado de la mezcla hay que evitar la pérdida de alguno de los ingredientes (pasta de cemento, agua por evaporación). Si la mezcla es algo “aguada”, evita transportarla distancias largas. Evita utilizar carretillas o
buggies con ruedas sin jebe.
Se dispondrá de arena, luego encima el agregado grueso; seguidamente se agregará el cemento realizando el mezclado en seco empleando lampa después incorporamos el agua en el centro del hoyo de la mezcla se cubre el agua con el material seco de los costados para luego mezclarse.
Para mezclar el material se utiliza mezcladora (tipo trompo o de tolva se deben iniciar mezclando previamente en seco el cemento y los agregados en el tambor, hasta obtener una mezcla de color uniforma luego se agrega agua y se continua la mezcla húmeda durante 3 a 6 minutos.
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Según el RNE para una estructura de albañilería confinada la altura máxima de un muro es de 2.50m, estando confinada a lo largo por dos columnas cada 3m como máximo. Y si se tuviese el caso de que el muro exceda esta altura se debe de colocar una viga para que sirva de confinamiento.
La albañilería se clasifica de dos maneras:
Los Muros se clasifican en Portantes y No Portantes.
Los Muros No Portantes son los que no reciben carga vertical, como por ejemplo: los cercos, los parapetos y los tabiques. Estos muros deben diseñarse básicamente ante cargas perpendiculares a su plano, originadas por el viento o sismos.
Los Muros Portantes son los que se emplean como elementos estructurales de un edificio. Estos muros están sujetos a todo tipo de solicitación, tanto contenida en su plano como perpendicular, vertical y lateral.
Son aquellos muros que carecen de refuerzo; o que teniéndolo, no cumplen con las especificaciones mínimas reglamentarias que debe tener todo muro reforzado. De acuerdo a la Norma E-070, su uso está limitado a construcciones de un piso. 30
Los Muros Armados se caracterizan por llevar el refuerzo en el interior de la albañilería. Este refuerzo está generalmente distribuido a lo largo de la altura del muro (refuerzo horizontal) como de su longitud (refuerzo vertical). Estos muros requieren de la fabricación de unidades especiales, con alveolos donde se pueda colocar el refuerzo vertical; en tanto que dependiendo del diámetro del refuerzo horizontal, éste se coloca en los canales de la unidad.
El muro debe estar enmarcado en sus 4 lados por elementos de concreto armado, especialmente diseñados; esto se debe al carácter cíclico del efecto sísmico. . La distancia máxima entre los confinamientos verticales (columnas) debe ser dos veces la distancia que existe entre los confinamientos horizontales (soleras).
La calidad de los procesos constructivos influye en la fortaleza o fragilidad de la estructura de una vivienda y de todo tipo de edificaciones.
En la albañilería con unidades asentadas con mortero, todas las juntas horizontales y verticales quedaran completamente llenas de mortero. El espesor de las juntas de mortero será como mínimo 10 mm y el espesor máximo será de 15 mm. La razón por la cual la Norma limita el espesor de las juntas es muy sencilla. Si el espesor de las juntas es mayor de 15 mm, esto hace que el muro portante se debilite. Una manera práctica de evitar esto, es usando el escantillón en el momento que se está asentando el ladrillo. Además, se debe cuidar también, que la junta no sea menor de 10 mm, ya que no pegaría bien ladrillo con ladrillo, es decir, la unión quedaría débil.
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Ahí se ve que las juntas de mortero exceden su espesor según el RNE. Esto debilita el muro portante y por lo tanto la estructura.
Para que todos los elementos estructurales (viga, columnas, techos, muros, cimientos) trabajen en conjunto, como si se tratara de una sola pieza, es muy importante que la unión entre ellos sea buena; por ejemplo, la unión entre el muro portante y sus columnas de confinamiento debe ser consistente. En la obra, esta buena unión se logra mediante los procesos.
Como se sabe, el endentado del muro recibirá posteriormente el vaciado del concreto de la columna, logrando que la unión entre ambos sea óptima. La Norma E-070 se refiere a este tema y nos dice:
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Si el “diente” es mayor de 5 cm, es probablemente que este se rompa debido al peso del concreto que la impacta cundo se hace el vaciado. Y si el “diente” no se rompió debido a este impacto, el concreto no llenara completamente el espacio entre los “dientes” y formara “cangrejeras”.
En el caso de que las hiladas de ladrillo terminen a ras y no de manera "endentada", deberá adicionarse "chicotes" o "mechas" de anclaje, compuestas por varillas de 6 mm de diámetro, que penetren por lo menos 40 cm al interior de la albañilería y 12.5 cm al interior de la columna, terminando en un gancho de longitud de 10 cm. Estas mechas deben adicionarse cada 3 hiladas.
Oportunamente debes proveer a los muros de los espacios y canales requeridos para alojar tuberías y cajas de las instalaciones eléctricas para evitar así el inconveniente y peligroso picado de los muros luego de construidos. Si picamos, debilitamos los muros portantes (estructura). Los tubos para la instalación eléctrica, telefónicas, etc. Se alojará en los muros, solo cuando estos tengan un diámetro menor a 55 mm si esto sucediera, la colocación de los tubos en los muros se hará en cavidades dejadas durante la construcción de los muros portantes que luego se rellenaran con concreto. Si no fuera así, se colocarán en los alveolos (huecos) de los ladrillos. Siempre, los recorridos de las tuberías serán verticales y por ningún motivo se picará o se recortara el muro para colocarlas.
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Algunas veces, se suelen colocar las tuberías después de construidos los muros portantes, para hacerlo, pican la albañilería, instalan el tubo y luego resanan la zona afectada con mortero este es un procedimiento constructivo incorrecto que afecta a la estructura y la debilita. Por esta razón, la norma técnica no la aprueba.
Para este caso en particular, la Norma E-070 dice lo siguiente.
El muro que se utilice para pasar los tubos con diámetros mayores que 55 mm ya no será portante. Se debe tratar de utilizar muros que están en la dirección en la que hay más muros portantes. Se debe colocar columnas de confinamiento en cada extremo.
-Envuelve previamente el tubo con alambre N°16. -Coloca el tubo antes que empieces el asentado del ladrillo. -Asienta el ladrillo dejándolo endentado a ambos lados del tubo. 34
-Coloca una mecha en cada hilada conforme vas asentando el ladrillo. -prepara y vacía cuidadosamente el concreto con una consistencia un poco más fl uida que el que normalmente preparas para la columna. Para darle al muro un acabado final de calidad y evitar rajaduras, te recomendamos utilizar la
Presentan mejor acabado y, de emplearse unidades cara vistas, no necesitan de tarrajeo ni de pinturas, las columnas, al emplearse refuerzo vertical uniformemente distribuido se mejora la transferencia de esfuerzos por corte-fricción entre el techo y el muro; y también, entre el muro y la cimentación.
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Las unidades que se emplean son más costosas que las tradicionales, ya que éstas son especiales. El concreto fluido requiere de un 50% más de cemento para lograr la misma resistencia que un concreto normal. Además, en las regiones sísmicas, es recomendable rellenar todos los alveolos de los muros portantes, a no ser que se usen unidades sólidas en las zonas del muro donde no exista refuerzo vertical, lo que evidentemente complica el proceso constructivo. En todos los entrepisos se requiere utilizar refuerzo mínimo (horizontal y vertical), para evitar que los muros se fisuren por contracción de secado del grout.
Al no existir columnas en los muros armados, no se requiere de encofrados para esos elementos. Sin embargo, el problema de cizallamiento, que puede producirse por fuerza cortante a la altura de la junta de construcción entre jornadas de trabajo al levantar la albañilería, resulta menos crítico para los muros confinados, ya que el concreto de las columnas de confinamiento se vacía de una sola vez en toda la altura del entrepiso. Los conductos para las instalaciones eléctricas pueden colocarse en el interior de los alveolos de las unidades.
Presentan mejor acabado y, de emplearse unidades cara vistas, no necesitan de tarrajeo ni de pinturas; algo que también podría lograrse en los muros confinados empleando unidades cara vistas (si se desea) .las columnas, al emplearse refuerzo vertical uniformemente distribuido se mejora la transferencia de esfuerzos por corte-fricción entre el techo y el muro; y también, entre el muro y la cimentación.
GANCHOS Y DOBLECES: _ Las barras de acero se deben doblar por diferentes motivos, por ejemplo, para formar los estribos. Estos dobleces deben tener un diámetro adecuado para no dañar el acero. Por esta razón, el Reglamento de Construcción especifica diámetros de doblez (D) mínimos que varían según se formen dobleces a 90º, 135º ó 180º.
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3. Albañilería armada Es aquella que ha sido construida por unidades de albañilería de forma tal que se pueden colocar refuerzo horizontal y vertical a través de los orificios que se encuentran en estas unidades. Este refuerzo es adherido a la albañilería mediante mortero formando un conjunto unitario con el concreto armado y de esa forma actuando conjuntamente para resistir los esfuerzos. Un muro de albañilería armada tiene un comportamiento parecido al de una losa de concreto armado puesta verticalmente
Albañilería armada en el Perú El uso de técnicas inadecuadas de construcción, así como los defectos en la estructuración y en los detalles del refuerzo, han sido las causas principales por las que muchas edificaciones de Albañilería Armada tuvieron un mal comportamiento sísmico a nivel mundial. Puesto que este tipo de albañilería es de poco uso en nuestro medio, resulta imprescindible mejorar los aspectos señalados.
DESCRIPCIÓN DE LA ALBAÑILERÍA ARMADA
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La estructura de una edificación de Albañilería Armada está compuesta por la cimentación, los muros, las vigas y losas de techo. . La diferencia principal entre el sistema confinado y el armado radica en los muros. En el caso de la Albañilería Armada (Fig.1) el refuerzo horizontal y vertical se aloja repartiéndolos en El uso de muros parcialmente rellenos (con grout sólo en las celdas donde exista refuerzo vertical), no está permitido, porque las celdas vacías terminan triturándose ante los terremotos (Fig.1); sin embargo, los muros parcialmente rellenos pueden emplearse como tabiques o incluso como
Usualmente, este tipo de construcción se utiliza cuando los ambientes son modulares (Fig.3), para evitar el retaceo de los bloques. Cuando los ambientes dejan de ser modulares, los bloques recortados deben emplearse en la zona central de
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LA CIMENTACIÓN Podría emplearse cualquiera de las cimentaciones que se utilizan para la Albañilería Confinada, pero en la Norma E.070 (Ref.1) se recomienda no emplear la cimentación corrida de concreto ciclópeo, porque las grandes piedras que se utilizan podrían desplazar al refuerzo vertical, haciendo que éste no encaje en el interior de las celdas del bloque.
Espigas Usualmente se dejan espigas verticales (“dowell”) ancladas en la cimentación, para facilitar
la construcción de la albañilería (Fig.6), de otro modo, si el refuerzo vertical fuese continuo, habría que
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Cimentaciones en Suelos de Baja Calidad En suelos de baja calidad, como arena suelta, las vibraciones desarrolladas por los sismos generan una compactación desordenada, lo que da lugar a asentamientos diferenciales que producen la Otras soluciones para el caso de suelo blando, como el uso de solados de cimentación (Fig.11), deben contemplar la inclusión de nervaduras bajos los muros, por la posibilidad de que estos
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GLOSSARIO Definiciones Básicas Viga = Elemento estructural esbelto, generalmente horizontal que trabaja fundamentalmente a flexión. Una viga de confinamiento transmite cargas al muro. Muro portante = Muro diseñado y construido en forma tal que pueda transmitir cargas horizontales y verticales de un nivel a un nivel inferior y a la cimentación. Columna = Elemento de concreto armado con la función de transmitir las cargas horizontales y verticales a la cimentación. Albañilería confinada = Albañilería reforzada con elementos de confinamiento de concreto. Muro confinado = Muro con elementos de refuerzo en sus cuatro lados. Confinamiento = Conjunto de elementos de refuerzo, su función es dar ductilidad a los muros portantes. Cimentación = Parte de la edificación que transmite al subsuelo las cargas de la estructura. Junta = Separación mínima que se deja en las estructuras. Su función es controlar los efectos de la contracción, expansión y la vibración, evitando que la estructura se agriete. Replanteo = Trazado sobre el terreno de disposición de paredes y el ancho de las zanjas para los cimentos, utilizando estacas y cordeles. Losa = Elemento estructural plano usado como techo o piso, generalmente horizontal, armado en una y dos direcciones. Densidad de Muros = Relación entre la sumatoria de los productos de longitudes por espesores de los muros y el area del piso. Materiales
Concreto ciclópeo = Concreto simple, sin armadura, cuya masa se incorpora piedras de un tamaño máximo de 10”, cubriendo hasta el 30% como máximo del volumen total.
Concreto = Es la mezcla de pasta de cemento, agua , arena y piedra triturada. Albañilería = Material estructural formado por unidades de albañilería, asentados con mortero. Mortero = Mezcla de aglomerantes, agregados y agua en las proporciones adecuadas empleado para asentar unidades de albañilería. Hormigón = Mezcla al natural de agregados: arena y piedra de depósitos de río.
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Conclusiones En conclusion con el pasar de los años la tecnologia en cuanto a los sistemas constructivos avanzo y se fue decantando algunos sistemas como es el de albañileria estructural o albañileria armada y el sistema de albañileria confinada, la autilizacion del sistema de albañileria no desaparecio del total aunque poco a poco va dejando de estar presente en las prinipales ideas de un proyecto.
El sistema constructivo como es el de albañileria armada se caracteriza por tener elementos estructurales netamente reflejados en muros portantes cuya unidad de albañileria es el ladrillo de fabricacion industrial y artesanal adecuandose ala realidad de nuestro pais.
EL sistema constructivo como es el de albañileria confinada es la mas comun, se emplea generalmente para la edificacion de una vivienda, donde se utilizan ladrillos de arcilla cocida, columnas de amarre y vigas de soleras ,etc.
El sistema constructivo actual tiene ciertos requisitos estructurales en conclusion ambos sistemas son buenos asi que en su mayoria se utiliza la conbinacion de estos sistemas para cumplir con los requisitos estructurales y exigencias de la poblacion lo importante es hacer una vivienda, una construccion seguro para vivir.
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