ALBAÑILERIA CONFINADA.

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ALBAÑILERIA CONFINADA

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ALBAILERIA CONFINADAINTRODUCCIONEn el Per las edificaciones son generalmente de albailera confinada debido a su bajo costo respecto a la albailera armada.

Consta la albailera confinada de la :unidad ( ladrillo), portero (ligamento entre unidades) concreto amado (confinamiento) cimentacin, la cual se encarga de transmitir los esfuerzos hacia el terreno.

La principal caracterstica de este tipo de construcciones es que su sistema estructural est formado por muros como elementos primarios, los que deben la accin de los sismos..2

DEFINICINLa albailera confinada es aquel tipo de sistema constructivo en el que se utilizan piezas de ladrillo, de modo que los muros quedan bordeados en sus cuatro lados.

Para lograr una buena integracin entre los muros de albailera y los refuerzos de concreto armado, se recomienda el siguiente proceso: Se prepara y construye la cimentacinLuego, se levantan los murosSe coloca la armadura de refuerzo de las columnas; Se encofra y se llena con concreto.

MATERIALES UTILIZADOSLADRILLOS Y BLOQUES DE CONCRETO

Los ladrillos son piezas horneadas y fabricadas con arcilla, cuya resistencia a la compresin debe ser superior a 50 kg/cm2. fabricados con cemento, arena gruesa, piedrecillas chancadas y agua. Las unidades de albailera pueden ser slidas o huecas.

CONCRETO

Es una mezcla de cemento, arena, piedra y agua.En la cimentacin se utiliza concreto pobre, con resistencia mnima a la compresin de unos 100 kg/cm2; y en las columnas, vigas y losas de techo de concreto, con una resistencia a la comprensin de 175 kg/cm2 o ms. Se denomina concreto armado cuando se utilizan, como refuerzos, varillas de acero longitudinales -casi siempre se emplea un mnimo de cuatro varillas de 1/2 3/8, formando una canastilla- unidas por varillas transversales de menor dimetro, llamadas estribos, de 3/8 1/4, amarradas o atortoladas

MADERA, BAMB Y CAA

Por razones de costo, las vigas de bamb y la cobertura de caa chancada son los materiales que ms se utilizan en el techado de las viviendas, establecimientos pblicos; sin embargo, su uso se est reduciendo debido al encarecimiento de la madera en la costa.

En las columnas de confinamiento, vigas soleras y dinteles se emplear concreto con una resistencia ltima a la compresin fc=175 kg/cm2, que es el utilizado en edificaciones de albailera confinada.

La losa de techo armada en dos direcciones ser de concreto con una resistencia a la compresin fc=175 kg/cm2. El acero de refuerzo a utilizar es de Grado 60 con un lmite a la fluencia de fy=4200 kg/cm2.

Las unidades de albailera a emplear sern unidades industriales de arcilla maciza con dimensiones 9x14x24cm y un peso de 3.25 Kg/pieza, con las siguientes caractersticas: fm = 850 ton/m2 y vm = 92 ton/m2.

El mortero tendr una cantidad de agua (slump 6) de modo que sea trabajable y se evite la segregacin de los constituyentes, con la siguiente proporcin de materiales: Cemento , Arena Gruesa. CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALESOBJETIVOSLos objetivos buscados en el mtodo de diseo, son fundamentalmente:

que la estructura se comporte elsticamente ante la accin de sismos moderados;

que ante la accin de sismos severos la estructura sea reparable.

10MARCO TERICOANTECEDENTES:Los muros de albailera sin refuerzo presentan importantes limitaciones para resistir acciones ssmicas debido a la baja capacidad de la albailera para resistir tracciones y a su comportamiento frgil una vez que se produce el agrietamiento.

. Para lograr el confinamiento, se deben cumplir con los detalles siguientes (Gallegos, 987):

El pao de albailera se debe construir en primer lugar, dejando sus bordes verticales "endentados", para luego colocar el hormign de los elementos de confinamiento.

Los elementos de confinamiento no deben interrumpirse.

Los paos de albailera deben tener una forma aproximadamente cuadrada, debindose colocar pilares de confinamiento intermedios si es necesario.

Los paos de albailera no deben presentar fallas de aplastamiento por compresin.

11El comportamiento de un muro de albailera confinada depende de la calidad de la albailera, de las dimensiones y de la cuanta de refuerzo de los elementos de confinamiento, del trabajo conjunto que se logre entre el pao de albailera y los elementos de confinamiento, de la esbeltez del muro y de la existencia de armadura horizontal en el pao de albailera

LOS MODELOS DE FALLAS QUE PUEDEN PRESENTAR LOS MUROS:Falla de flexin: En muros esbeltos, cuando se generan tracciones importantes en los pilares de confinamiento, producindose la fluencia de las armaduras longitudinales y una falla de compresin por flexin en el taln comprimido del muroFalla de corte por deslizamiento:

Este modo de falla se produce por un deslizamiento a lo largo de la junta horizontal de mortero como consecuencia de una falla de adherencia por corte en la junta. Este deslizamiento produce un mecanismo del tipo "columna corta" en los pilares

Falla de corte:

Esta falla se caracteriza por un agrietamiento diagonal del pao de albailera como se muestra en la fig. 3 y es consecuencia de las tensiones de traccin diagonal que se producen en el pao. Para evitar la propagacin de la grieta diagonal en los elementos de confinamiento es necesario reforzar las zonas crticas de estos elementos, especialmente cuando la albailera es de buena calidad y el pao de albailera es largo.

Falla de aplastamiento por compresin diagonal:

Esta falla es producto del efecto de puntal que se produce cuando se separa el pao de albailera de los elementos de confinamiento, como se muestra en la fig 4. Esta situacin genera grandes tensiones de compresin en las esquinas del muro, las que pueden provocar la falla por aplastamiento de la zona cuando la albailera es de baja calidad o cuando se usan unidades del tipo rejilla de paredes delgadas.

Para la construccin del modelo a escala reducida se debe hacer uso de mano de obra calificada teniendo cuidado en cumplir las exigencias bsicas que especifica la Norma E-0.70, manteniendo proporcin entre el modelo real y el escalado.Los muros deben construirse a plomo y en lnea, y no se atentar contra la integridad del muro recin asentado.Todas las juntas horizontales y verticales quedarn completamente llenas de mortero. El espesor de las juntas de mortero ser 5mm.Se mantendr el temple del mortero mediante el reemplazo del agua que se pueda haber evaporado, por una sola vez. El plazo del retemplado no exceder al de la fragua inicial del cemento.MTODO CONSTRUCTIVO:Las unidades de albailera se deben asentar con las superficies limpias de polvo y sin agua libre. Se recomienda para unidades de arcilla regarlas durante media hora, entre 10 y 15 horas antes de asentarlas.La superficie de asentado de la primera hilada debe prepararse previamente de tal modo que quede rugosa, luego debe limpiarse de polvo e impurezas y humedecerse antes de asentar la primera hilada.Las juntas de construccin entre jornadas de trabajo deben estar limpias de partculas sueltas y deben ser previamente humedecidas.

Se utilizar unidades slidas de albailera, estas unidades deben tener una seccin transversal tal que en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tengan un rea equivalente igual o mayor que el 70% del rea bruta en el mismo plano.La conexin columna-albailera podr ser dentada o a ras, en el caso de ser dentada debe ser limpiada antes de vaciar el concreto de la columna; si se emplea una conexin a ras, debe adicionarse chicotes o mechas de anclaje.El refuerzo horizontal, debe ser anclado en las columnas de confinamiento 5cm con un gancho vertical de 3cm a 90. Debe usarse estribos cerrados a 135.El concreto debe tener una resistencia a compresin (fc) mayor o igual a 175 kg/cm2, debe ser una mezcla fluida con un revenimiento de 5 pulgadas.

El concreto de las columnas de confinamiento debe vaciarse luego de la construccin del muro, y debe comenzar desde el borde superior de la cimentacin.

La parte recta de la longitud de anclaje del refuerzo vertical debe penetra al interior de la viga solera o cimentacin. El recubrimiento mnimo de la armadura debe ser de 1cm. 6.8.

ETAPAS DEL DISEO TCNICO:El proceso de diseo que se plantea consta de cinco etapas:

Verificacin de la densidad mnima de muros en las direcciones principales del edificio.

Diseo por carga vertical.

Anlisis elstico ante sismo moderado.

Determinacin de la resistencia al corte vr.

Verificacin de la densidad mnima de muros

Se debe proporcionar a cada direccin principal del edificio, una cantidad de muros tal que cumplan con la ecuacin.

2) Diseo por carga vertical :

Se debe evaluar la fuerza axial producida por las cargas de gravedad (Pg) en cada muro. Luego, el esfuerzo axial ( = Pg /(L t)) actuante deber ser menor que el 15% de la resistencia a compresin axial de los prismas de albailera fm.

3. Anlisis elstico ante sismo moderado :

Aqul que produce fuerzas ssmicas iguales a la mitad de las causadas por el sismo severo. El anlisis ssmico se realiza empleando cualquier procedimiento reconocido. Una vez determinadas las fuerzas internas producidas por el sismo moderado, debe verificarse que la fuerza cortante (Ve) en cada muro no exceda el 55% del cortante de agrietamiento diagonal VR, con la finalidad de que los muros se comporten elsticamente en esta etapa.

4. Determinacin del cortante de agrietamiento diagonal VR :

La evaluacin de la resistencia al agrietamiento diagonal de muros confinados construidos con ladrillos de arcilla. Esta ecuacin depende de la resistencia de muretes de albailera sometidos a cargas de compresin diagonal (vm), del espesor del muro (t), de la carga axial Pg, y de la esbeltez ante efectos coplanares medida como la relacin entre el momento flector (Me) y el producto de la fuerza cortante (Ve) por la longitud del muro (L). Los valores de Me, Ve son las fuerzas internas obtenidas del anlisis ssmico elstico. El valor de VR debe calcularse en cada muro y en todos los pisos de la edificacin.

ANLISIS Y DISCUCIN DE RESULTADOSBasndose en las especificaciones de la Norma E.070 ,se pre dimensionan los ELEMENTOS , el espesor efectivo t para muros de albailera confinada, es igual al espesor del muro sin tarrajeo y deber ser como mnimo:

t h 20

Se toma un espesor de muro de 0.14m. Columnas y Vigas de , debe ser igual al espesor efectivo del muro. Asimismo el peralte mnimo para las columnas de confinamiento es 15cm y el peralte mnimo de las vigas soleras debe ser igual al espesor de la losa de techo.

En resumen para el predimensionamiento se tiene:

Muros de albailera: t = 14cm Columnas: 14x15cm Vigas Soleras: 14x20cmREQUISITOS ESTRUCTURALES MNIMOS: Previo al anlisis estructural es necesario verificar que la edificacin cumpla con algunos requerimientos, tales como la densidad mnima de muros, el esfuerzo axial mximo permitido y otras caractersticas que debe tener una edificacin de albailera confinadarea de Corte de los Muros reforzados L t Z U S N = rea de la Planta TpicaDnde: Ap = rea de la planta tpica N = nmero de pisos del edificio L t = espesor efectivo del muro: 62.514 m2 :4 : 0.14 m = longitud total del muro confinado (en metros)

Se analiza el comportamiento estructural del edificio a escala natural, obteniendo los esfuerzos a los que est sometido cada elemento y los desplazamientos de la estructura. Asimismo se verifica los esfuerzos y desplazamientos mximos permitidos segn la norma E-030, para luego proceder al diseo de los elementosANLISIS ESTRUCTURAL:

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:La experiencia peruana y la internacional coinciden en sealar que la albailera confinada es la solucin ms econmica, segura y de fcil desarrollo para la construccin de viviendas de uno o dos pisos.

Las deficiencias, en la construccin de viviendas de albailera, pueden ser corregidas a travs procesos de capacitacin a tcnicos y maestros de obra.

El Per, debido a su ubicacin, est expuesto permanentemente a efectos de los fenmenos naturales ,por ello, no debemos ubicar nuestras viviendas en lugares peligrosos y es imperativo que construyamos con estricta sujecin a las normas de sismo-resistencia

La esbeltez es un factor importante en la capacidad de deformacin de un muro de albailera confinada, siendo su efecto ms notorio en los estados lmites asociado con los niveles de daos mayores.

En cuanto al efecto de la armadura horizontal de refuerzo, los resultados de los ensayos realizados en permiten destacar que su efecto es claro para los estados lmites de dao controlado, de resistencia y ltimo, producindose un aumento de los niveles de deformacin asociados con estos tres estados cuando la cuanta de refuerzo horizontal es mayor que un 0.05%.

BIBLIOGRAFIA:Aguilar, G (1997), "Efecto del refuerzo horizontal en el comportamiento de muros de mampostera confinada ante cargas laterales", Tesis de Licenciatura, Facultad de Ingeniera, Universidad Nacional Autnoma de Mxico, Mxico D.F., Mxico.

https://www.u-cursos.cl/ingenieria/2007/1/CI52H/1/material_alumnos/bajar?id_material=27

http://www.youtube.com/watch?v=d-3M4KN4ZSc

http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0376- 23X2007000200004&script=sci_arttextGRACIAS