Informe de Presentación Albañilería confinada

INFORME FINAL DE ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL

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RESUMEN Se plantea una técnica de diseño estructural basada en criterios de resistencia y desempeño sísmico, aplicable a las edificaciones de albañilería confinada de mediana altura (hasta cinco pisos). La técnica se encuentra basada en estudios teóricos y en las enseñanzas desarrolladas desarrolladas en clase. clase. Para la erificación de esta técnica se han realizados los c!lculos en las ho"as de #$cel, si%uiendo las normatias del &e%lamento 'acional de #dificaciones.

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INTRODUCCIÓN

Las edificaciones de albañilería o mampostería confinada con una altura de hasta  pisos, son las construcciones m!s populares en las zonas urbanas del Per, para iiendas, oficinas, hoteles, etc. #ste tipo de edificación se caracteriza por construirse primero el muro de albañilería, para lue%o aciar el concreto de los elementos erticales de confinamiento, y finalmente, construir el techo en con"unto con la i%a solera.

#sta secuencia constructia produce un comportamiento

inte%ral de los materiales inolucrados. #l presente traba"o tiene por ob"eto el desarrollo final de los procesos a se%uir para erificar el cumplimiento de las condiciones resistentes y de estabilidad de un edificio conencional proyectado de albañilería confinada, utilizando las normas Peruanas. #l procedimiento utilizado se basa en el contenido del *ódi%o +écnico de la #dificación respetando, en particular, las prescripciones, modelos y par!metros establecidos en los si%uientes -ocumentos !sicos/ 

'orma #0121 de -iseño Sismo resistente.



'orma #0131 4lbañilería #structural.

Las edificaciones de albañilería confinada con una altura de hasta cinco pisos, son las construcciones m!s populares en las zonas urbanas, para iiendas, oficinas, hoteles, etc. #ste tipo de edificación se caracteriza por construirse primero el muro de albañilería, para lue%o aciar el concreto de los elementos erticales de confinamiento, y finalmente, el techo en con"unto con la i%a solera. #sta secuencia constructia produce un comportamiento inte%ral de los materiales inolucrados.

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#l proceso de diseño 5ue se plantea en el presente traba"o consta de las si%uientes etapas/ 1) 6erificación de la densidad mínima de muros en las direcciones principales

del edificio. 2) -iseño de metrados de car%as directas e indirectas (car%as erticales). 3) 6erificación del esfuerzo a$ial. 4) *ar%as acumuladas por piso.

) *ortante basal. 6) *entro de masa.

3) *!lculo de la 7nercia. 8) *entro de ri%idez.

8) *alculo de e$centricidades.

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OBJETIVOS GENERALES #ste traba"o tiene como ob"etio dar a conocer los fundamentos teóricos 5ue se debe tener en cuenta para el predimensionamiento de un sistema de albañilería confinada.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 4l finalizar el curso el alumno ser! capaz de/ 

7dentificar los factores principales para un diseño estructural de una edificación.



*onocer los re5uisitos mínimos para cada tipo de diseño de albañilería ya sea confinada y9o armada.



+ener conocimiento de conceptos b!sicos referente al diseño de predimensionamiento del sistema de albañilería confinada.



Poder diseñar muros de albañilería de acuerdo a las 'ormas de #dificación.



7nterpretar planos y su replanteo en obra.



*onocer e identificar las herramientas, tiles y ma5uinarias utilizadas en albañilería.



-istin%uir y conocer los materiales b!sicos empleados en albañilería. 

*onocer los materiales au$iliares/ !ridos, cal, yeso, a%ua, cemento, etc.

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DISEÑO DE UN EDIFICIO DE ALBAÑILERÍA CONFINADA #mpleando las especificaciones de la 'orma +écnica #.121 :S7S;< &#S7S+#'+#= y la 'orma +écnica #.131 :4L4>7L#&74=, se trata de diseñar a los muros confinados del edificio de ? pisos cuya planta típica se muestra en el plano si%uiente.

1. INFORMACIÓN GENERAL @bicación del edificio/ *hachapoyas , sobre casca"o. (A<'4 1B ) A C 1.2 @so/ iienda. @ C D.1 Sistema de techado/ losa maciza armada en dos sentidos, espesor t C D cm. 4zotea/ no utilizable, sin parapetos. 4ltura de piso a techo/ B.E1 m 4ncho de puertas/ 1.81 m. 4ltura de alféizares/ h C D.B1 m (e$cepto en S.F. donde h C B.11 m) Lon%itud de entanas en dormitorios y cocina/ L C D.2 m, en S.F. L C D.Bm.. Peralte de i%as soleras/ 1.D3 m (i%ual al espesor del techo) Peralte de i%as de amarre y i%as chata / 1.D3 m.

2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES Albañil!"a 



Ladrillos clase 76 sólidos (21G de huecos), tipo Hin% Hon% de arcilla, t C D2 cm, fIb C D? J%9cmB ;ortero tipo PB/ cemento0arena D / ?



Pilas/ resistencia característica a compresión C fIm C  J%9cmB C 1 ton9m B



;ódulo de elasticidad C #m C 11 fIm C B3,11 J%9cmB C B3,111 ton9mB ;ódulo de corte CKm C 1.? #m C DD,111 J%9cmB

 

;ódulo de Poisson



C 1.B. Página 6


C#$%!&# 0 &esistencia nominal a compresión C fIc C BD1 J%9cmB 0 ;ódulo de elasticidad C #c C B11,111 J%9cmB C BI111,111 ton9mB 0 ;ódulo de Poisson



C 1.D

A%!# ' R()!*# 0 *orru%ado, %rado E1, esfuerzo de fluencia C fy C ?B11 J%9cmBC ?.B ton9cmB

+. CARGAS UNITARIAS P,#, V#l)-&!i%#, 0 Peso olumétrico del concreto armado/ B.? ton9m2 0 Peso olumétrico de la albañilería/ D. ton9m2 0 Peso olumétrico del tarra"eo/ B.1 ton9m2

T%/#, 0 Peso propio de la losa de techo/ B.?$.E$3.E C 1.B ton9m B 0 Sobrecar%a (incluso en escalera)/ 1.B ton9mB, e$cepto en azotea/ 1.D ton9mB 0 4cabados/ 1.D ton9m B

M)!#, 0 Peso de los muros de albañilería con D cm de tarra"eo/ D.$1.D2 M B.1$1.1B C 1.B3? ton9mB 0 6entanas/ 1.1B ton9m B

0. ESTRUCTURACIÓN M)!#, La estructura est! compuesta en sus B direcciones principalmente por muros confinados.

Al(i*a!, Página !


Los alféizares de entanas ser!n aislados de la estructura principal.

. PREDIMENSIONAMIENTO .1. E,,#! E(%&i3# ' M)!#, 4&5 Para la zona sísmica B , el espesor efectio mínimo, descontando tarra"eos, es t C h 9 B1 C BE19B1 C D2.11 cm, donde :h= es la altura libre de la albañilería. *on lo cual, se utilizar! muros en apare"o de so%a con espesor efectio i%ual a D2 cm (D cm tarra"eados).

.2. D$,i'a' M"$i-a ' M)!#, R(#!*a'#, La densidad mínima de muros confinados para cada dirección del edificio , se determina con la e$presión/

∑

L t Ap

≥

Z U S N

E

C

1.2 x D x D.B x D C E

0.006

-onde/

L C lon%itud total del muro incluyendo sus columnas (sólo interienen muros con L N D.B m) & C espesor efectio C 1.D2 m. A C !rea de la planta típica C .E$3.E C EE.D3B mB 6 C 1.2 O *hachapoyas, el edificio est! ubicado en la zona sísmica B ('orma +écnica #.121). U C D 0 el edificio es de uso comn, destinado a iienda ('orma +écnica #.121). S C D.B el edificio est! ubicado sobre suelo de buena calidad (casca"o) ('orma +écnica #.121). N C D C nmero de pisos del edificio. #n consecuencia, por car%a ertical se%n los c!lculos realizados en las ho"as de apoyo en #$cel es posible emplear muros en apare"o de so%a (t C D2 cm), y muros con apare"o de cabeza (tC1.Bm) y una albañilería de calidad intermedia con fIm C  J%9cmB.

7.8 METRADO DE CARGAS Las car%as actuantes en cada muro se obtienen sumando las car%as directas (peso propio, peso de soleras, dinteles, entanas y alféizares) m!s las car%as indirectas (proenientes de la losa del techo/ peso propio, acabados y sobrecar%a). Página 8


7.1. Ca!9a, Di!%&a, Para obtener las car%as directas primeramente se determinar! las car%as repartidas por unidad de lon%itud en cada sección ertical típica, empleando las car%as unitarias.

7.2

Ca!9a, I$'i!%&a, Para determinar las car%as proenientes de la losa del techo, se aplicó la técnica de !reas de influencias (:47= se%n plano 1B ad"unto.

6"3"CALCULO DEL CENTRO DE MASA

Para determinar la ubicación en el e"e  e Q del centro de masa de una edificación, se indica 5ue deben cumplirse las si%uientes e$presiones/



Para el c!lculo del *entro de ;asa, necesitamos determinar las características de los ;uros, principalmente su lon%itud y distancia al centroide de cada muro en los dos e"es.

7.0.

CALCULO DEL CENTRO DE RIGIDE6 Para el presente c!lculo, se adoptó un criterio de sección transformada, pues al presentarse muros en sentido transersal a los analizados, estos tienen una cierta participación faorable a la ri%idez de los mismos.

Para realizar este c!lculo, debemos de conertir una sección hetero%énea 5ue en este caso es de concreto (columnas) M albañilería (muros) en una sección 5ue contemple las propiedades de ambos materiales. Por lo cual, debemos asumir 5ue todos los muros no cumplen por fle$o compresión, erific!ndolos por el método de la sección transformada. Para el c!lculo del centro de ri%idez, deben de cumplirse las si%uientes e$presiones/

Página #


 D. La sección transformada consiste en prolon%ar uno de los lados de las columnas tantas eces como nos resulte el alor : n= (relación modular C # c9#m). B. Lue%o, se proceder! a aumentar el aporte del muro perpendicular al muro en estudio (;DQ).-e acuerdo a las si%uientes criterios, se a%re%ara a su sección transersal el mayor alor de/   

BG de la sección transersal o. E eces su espesor del muro perpendicular al muro en estudio.

**Nota: Cuando un muro transversal concurra a dos muros, su contribución a cada muro no excederá de la mitad de su longitud,



*on las si%uientes cuatro ecuaciones se proceder! a obtener los datos necesarios del muro en estudio. HC



#m t ?(h9l)RM 2(h9l)

*on el factor :H= obtenemos HQi, resultante del producto de H con Qi

(distancia del punto de ori%en al centroide de la sección o muro real.  4

continuación realizamos los a"ustes necesarios 5ue se mencionó líneas

arriba, calculando las respectias e$centricidades 5ue nos brindar! el

centro de masa real.  #ntre el centro de masas y el centro de ri%idez se cumple/ e$ Ccm0cr ey CQcm0Qcr

:. C#$%l),i#$, ; R%#-$'a%i#$,
#l método de diseño e$puesto ha sido comprobado con é$ito.



-iferenciar los diseños estructurales, de albañilería confinada y armada,

Página 1$

INFORME FINAL DE ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL 

#mplear los métodos de diseño y erificaciones en los procesos constructios de edificaciones de albañilería, de diferentes tipos de unidades de albañilería.

C#-# !%#-$'a%i#$, &$-#,= 

#mplear en los diseños las 'ormas de #dificación, con la finalidad de 5ue sea una construcción se%ura, til y económica.



Se%uir inesti%ando sobre las nueas técnicas constructias en albañilería.



-iseñar al realizar los c!lculos estructurales aplicando las 'ormatias i%entes.

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>. REFERENCIAS  

Proyecto de 'ormas +écnicas de #dificación #0131. 4n!lisis de #dificios. n%el San artolomé. Tondo #ditorial de la Pontificia @niersidad *atólica del Per, D888.



*onstrucciones de 4lbañilería, *omportamiento Sísmico y -iseño #structural. n%el San artolomé.



Tondo #ditorial de la Pontificia @niersidad *atólica del Per, D88.



'ormas +écnicas de #dificación #0121 O -iseño Sismorresistente.

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DENSIDAD MÍNIMA DE MUROS

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METRADO DE CARGAS

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ESFUER6O A?IAL

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CARGAS ACUMULADAS POR PISO

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CORTANTE BASAL

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CENTRO DE MASA

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C@LCULO DE LA INERCIA

Página 1#


CENTRO DE RIGIDE6

Página 2$


CALCULO DE E?CENTRICIDADES

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PLANOS

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Informe de Presentación Albañilería confinada

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