Albañilería Unica

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BIBLIOGRAFÍA DISEÑO EN ALBAÑILERIA 1. Construcciones de Albañilería-Comportamiento Sísmico y Diseño Estructural A. SAN BARTOLOME 2. Análisis, Diseño y Construcción en Albañilería J. ARANGO 3. Norma Técnica de Albañilería E070 2006 SENCICO 4. Albañilería Estructural R. KLINGNER - 1 -
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DISEÑO DE UNA VIVIENDA DE ALBAÑILERIA CONFINADA DE 4 NIVELES, cuyo desarrollo se hizo tomando como base los apuntes del curso ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL dictado por su persona en el presente semestre, así como el uso de la Norma E-070 del Reglamento Nacional de Edificaciones. Cabe mencionar que se hizo el uso de herramientas tecnológicas; en este caso software de computación como: AutoCAD, Excel, cuyo empleo facilita la operación de cálculos. A pesar del cuidado puesto en la revisión del contenido del presente informe seguramente se cometieron errores u omisiones; en tal sentido espero su comprensión y haga las correcciones respectivas para mejorar el trabajo.

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ALBAILERA

BIBLIOGRAFA

DISEO EN ALBAILERIA 1. Construcciones de Albailera-Comportamiento

Ssmico y Diseo Estructural A. SAN BARTOLOME 2. Anlisis, Diseo y Construccin en Albailera

J. ARANGO3. Norma Tcnica de Albailera E070 2006 SENCICO4. Albailera Estructural

R. KLINGNER A) DEFINICIONES1.- ALBAILERA

Material estructural conformado por unidades de albailera de caractersticas definidas asentadas con morteros especificados.

2.- ALBAILERA ARMADA

Albailera reforzada con armadura de acero, de acuerdo con las exigencias del reglamento, incorporada de tal manera que ambos materiales acten conjuntamente para resistir los esfuerzos.

3.- ALBAILERA CONFINADA

Albailera reforzada con confinamiento de acuerdo con las exigencias del reglamento.

4.- ALBAILERA NO REFORZADA

Albailera sin confinamiento de acuerdo con las exigencias del reglamento.

5.- ALBAILERA REFORZADA

Albailera armada o confinada con el propsito de proveerle alguna ductilidad.

6.- ALTURA EFECTIVA (h)

Para muros arriostrados en su parte superior es la distancia libre vertical entre elementos de arriostre. Para muros no arriostrados en su parte superior es el doble de su altura.

7.- ARRIOSTRE

Elemento de refuerzo, horizontal o vertical o muro de arriostre, que cumple la funcin de proveer de estabilidad y resistencia a muros portantes y no portantes para cargas perpendiculares al plano del muro.

8.- BORDE LIBRE

Extremo horizontal o vertical, no arriostrado de un muro.

9.- COLUMNA

Elemento de concreto armado diseado y construido con el propsito de transmitir cargas horizontales y/o verticales a la cimentacin.

Las columnas pueden ser simultneamente arriostre y/o confinamiento.

10.- CONFINAMIENTO

Conjunto de elementos de refuerzo, horizontales y verticales, cuya funcin es la de proveer ductilidad a un muro portante.

11.- CONSTRUCCIN DE ALBAILERA

Edificaciones constituidas predominantemente por muros portantes de albailera.

12.- ELEMENTO DE REFUERZO

Arriostre o elemento de confinamiento, de concreto armado.

13.- ESPESOR EFECTIVO (t)

Es igual al espesor real del muro, sin considerar revoques u otros acabados y descontando la profundidad de bruas u otras endentaciones.

14.- LARGO EFECTIVO

Distancia horizontal entre elementos de arriostre verticales o entre un elemento de arriostre y el borde libre.

15.- MORTERO

Adhesivo empleado para pegar unidades de albailera.

16.- MORTERO FLUIDO ( GROUT )Mortero de cemento, arena y cal, de consistencia lquida, empleado para llenar los alveolos de las unidades de albailera.

17.- MURO ARRIOSTRADO

Muro en el cual se han introducido elementos de arriostre, satisfaciendo las condiciones indicadas para muros portantes y para muros no portantes.

18.- MURO CONFINADO

Muro que est enmarcado por elementos de refuerzo en sus cuatro lados satisfaciendo las condiciones indicadas en el reglamento.

19.- MURO DE ARRIOSTRE

Muro portante transversal al muro al que provee estabilidad y resistencia lateral.

20.- MURO PERIMETRAL DE CIERRE

Muro portante o tabique que integra la superficie que encierra los volmenes de la edificacin.

21.- MURO PORTANTE

Muro diseado y construido en forma tal que pueda transmitir cargas horizontales y/o verticales de un nivel al nivel inferior y/o a la cimentacin.

22.- MURO NO PORTANTE

Muro diseado y construido en forma tal que solo lleva cargas provenientes de su peso propio. Son los parapetos, tabiques y cercos.

23.- PARAPETOS

Muro perimetral de patio, de piso superior o azotea, que no est arriostrado por techo en su parte superior.

24.- UNIDAD DE ALBAILERA

Ladrillo de arcilla, bloque o ladrillo slico-calcreo y bloque de concreto. La unidad de albailera puede ser slida, hueca o tubular.

25.- UNIDAD DE ALBAILERA HUECA

(O PERFORADA)

Unidad de Albailera cuya seccin transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea equivalente a menos del 70 % del rea bruta en el mismo plano.

26.- UNIDAD DE ALBAILERA SLIDA ( O MACIZA )

Unidad de Albailera cuya seccin transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea equivalente al 70 % o ms del rea bruta en el mismo plano.

27.- UNIDAD DE ALBAILERA TUBULAR

Unidad de Albailera con huecos paralelos a la superficie de asiento.

B) COMPONENTES DE LA ALBAILERA

1.- MORTERO

1.1 El mortero estar constituido de una mezcla de aglomerantes y agregados en las proporciones indicadas en el reglamento, a los cuales se aadir la cantidad mxima de agua que proporcione una mezcla trabajable con el badilejo, adhesiva y sin segregacin de los constituyentes.

1.2 Los materiales aglomerantes sern :Cemento Prtland y Cal hidratada.

1.3 El agregado ser arena natural, libre de materia orgnica, con las siguientes caractersticas:

a. Granulometra

Malla

% que pasaN 4

100

N 8

95 100

N 100

25 mximo

N 200

10 mximo

b. Mdulo de fineza: de 1.6 a 2.5

c. Partculas quebradizas: mximo 1% por peso.

1.4 El agua ser bebible, limpia, libre de sustancias deletreas, cidos, lcalis y materia orgnica.

1.5 Los morteros tendrn las siguientes proporciones en volumen:

a. Cuando se emplea cemento Prtland Tipo I y Cal hidratada:

TipoCementoCalArena

P1 C114

P2 C115

NP C116

b. Cuando se emplea solo cemento Prtland tipo I:

TipoCementoArena

P114

P215

NP16

c. Se podrn usar otras composiciones de morteros siempre y cuando se realicen pruebas de laboratorio suficientes para garantizar resistencias de la albailera anlogas a las que se obtienen con las proporciones ya descritas y se asegure la durabilidad.

2.- MORTERO FLUIDO

2.1 El mortero fluido estar constituido de una mezcla en volumen de 1 parte de Cemento Prtland, 1 partes de Cal hidratada y 3 partes de Agregado fino de las caractersticas indicadas en el reglamento, batidos con agua hasta la consistencia de un lquido uniforme, sin segregacin de los constituyentes.

2.2 El agregado fino ser arena natural, libre de materia orgnica, con las siguientes caractersticas:

a. Granulometra

Malla

% que pasa3/8

100

N 4

95 100

N 8

80 100

N 16

50 85

N 30

25 60

N 50

10 30

N 100

2 10

b. Lmite de sustancias deletreas

Sustancias deletreaPorcentaje mximo del total, en peso

Partculas quebradizas y grumo de arcilla 3

Material ms fino que la malla N 200.5

Carbn y lignito1

3.-UNIDAD DE ALBAILERA

3.1 La unidad de albailera no tendr materias extraas en sus superficies o en su interior, tales como guijarros, conchuelas o ndulos de naturaleza calcrea.

3.2 La unidad de albailera de arcilla estar bien cocida, tendr un color uniforme y no presentar vitrificaciones. Al ser golpeada con un martillo u objeto similar producir un sonido metlico.

3.3 La unidad de albailera no tendr resquebrajaduras, fracturas, hendiduras o grietas u otros defectos similares que degraden su durabilidad y/o resistencia.

3.4 La unidad de albailera no tendr manchas o vetas blanquecinas de origen salitroso o de otro tipo.

3.5 En el caso de unidades de albailera de concreto, stas tendrn una edad mnima de 28 das antes de poder ser asentadas.

3.6 Se clasificara como tipo de unidad de albailera normalizada la que tenga las siguientes caractersticas:

Materia PrimaTIPOVARIACIN DE LA DIMENSIN *

(Mxima en porcentaje)ALABEO*

(Mximo en mm)

**

RESISTENCIA A LA COMPRESIN *

(mnima en kg/cm2)

(fb) ***DENSIDAD

(mnima en gr/cm3)

Hasta

10 cmHasta

13 cmMs

15 cm

Ladrillo I( 8( 6( 410--1.50

60--

Arcilla o Slic. Cal.Ladrillo II( 7( 6( 48--1.60

70--

Ladrillo III( 5( 4( 3695--

Ladrillo IV( 4( 3( 24130--

Ladrillo V( 3( 2( 12180--

ConcretoBloque I( 4( 3( 241401.70

Bloque II( 7( 6( 48601.60

* Todas las pruebas se efectuarn de acuerdo a la Norma

pertinente del ITINTEC.

** El alabeo se medir para concavidad y convexidad.

*** La resistencia a la compresin (fb) se obtiene dividiendo

la carga de rotura entre el rea neta para unidades de albailera huecas y entre el rea bruta para unidades de albailera slida o tubulares.

4. MANO DE OBRA

La mano de obra empleada en las construcciones de albailera ser calificada, debiendo supervisarse el cumplimiento de las siguientes exigencias bsicas:

a. Que los muros se construyan a plomo y en lnea

b. Que todas las juntas, horizontales y verticales, queden completamente llenas de mortero

c. Que el espesor de las juntas de mortero sea como mnimo 10mm, y no ms de dos veces la tolerancia dimensional en la altura de la unidad de albailera ms 4mm.

d. Que las unidades de albailera se asienten con las superficies limpias y sin agua libre, pero con el siguiente tratamiento previo:

- Para slico-calcreas

:limpieza del polvillo

superficial.

- Para concreto

:ninguno

- Para arcilla de fabricacin

industrial.

:inmersin en agua

inmediatamente

antes del asentado.

- Para arcilla de fabricacin

artesanal

: inmersin en agua,

por lo menos una

hora inmediatamente

antes del asentamiento.

e. Que se mantenga el temple del mortero mediante el reemplazo del agua que se pueda haber evaporado. El plazo del retemplado no exceder la fragua inicial del cemento.

f. Que no se asiente ms de 1.20 m de altura de muro en una jornada de trabajo.

g. Que no atente contra la integridad del muro recin asentado.

h. Que en el caso de albailera armada con el acero de refuerzo colocado en alveolos de la albailera, stos queden totalmente llenos de mortero o mortero fluido o concreto.

i. Que las instalaciones se coloquen de acuerdo a lo indicado en la norma

C. MUROS NO PORTANTES

1. Los muros no portantes podrn ser de unidades de albailera slidas, huecas o tubulares.

2. Los muros no portantes de albailera no reforzada sern arriostradas a intervalos tales que se satisfaga las exigencias relativas a espesor mnimo.

3. Los muros no portantes de albailera armada sern reforzados de modo tal que la armadura resista el ntegro de las tracciones, no admitindose tracciones mayores de 8 kg/cm2 en la albailera.

4. Los arriostramientos sern diseados de acuerdo a lo indicado en el prrafo relativo a arriostres.

5. La cimentacin de los cercos ser diseada por mtodos racionales de clculo.

6. Estn exonerados de las exigencias de arriostramiento los parapetos de menos de 1.00 m de altura, que estn retirados del plano exterior de fachadas y/o patios interiores una distancia no menor de una vez y media su altura.

7. Se compatibilizar el sistema de construccin de los tabiques con la deformacin de la estructura que los enmarca, de manera de evitar daos por causa de deformaciones impuestas que los tabiques no pueden admitir.

8. El espesor mnimo se calcular mediante la siguiente expresin:

t = Usma2donde:

t = Espesor efectivo mnimo (en metros)

U = Coeficiente de Uso del Reglamento Ssmico

s = Coeficiente dado en la Tabla N 1

m = Coeficiente dado en la Tabla N 2

a = Dimensin crtica (en metros) indicada en la Tabla N 2

b = La otra dimensin del muro

Este espesor mnimo se verificar para las fuerzas de viento locales, usando los esfuerzos admisibles para traccin correspondientes a albailera no reforzada.

TABLA N 1: Valores de s

ZONA SSMICA

123

TABIQUES0.280.200.09

CERCOS0.200.140.06

PARAPETOS0.810.570.24

a. para morteros con cal

b. En el caso de emplearse morteros sin cal, los valores de s obtenidos en a. Se multiplicarn por 1.33.

TABLA N 2 Valores de m

Caso 1. Muro con cuatro bordes arriostrados

a = Menor dimensin

b/a = 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 3.00 00

m = 0.0479 0.0627 0.0755 0.0948 0.1017 0.1180 0.125

Caso 2. Muro con tres bordes arriostrados

a = Longitud del borde libre

b/a = 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.5 2.00 00

m = 0.060 0.074 0.087 0.097 0.106 0.112 0.128 0.132 0.133

Caso 3. Muro arriostrado slo en sus bordes horizontales

a = Altura del muro

m = 0.125

Caso 4. Muro en voladizo

a = Altura del muro

m = 0.5

9. Arriostres (Ver B7, B17, B19)

9.1 Cuando sea necesario los muros no portantes sern arriostrados por arriostres verticales, tales como muros de arriostre y/o elementos de refuerzo, y/o por arriostres horizontales tales como losas de techo o vigas collar.

9.2 Los arriostres se disearn como apoyos del muro arriostrado, considerado ste como losa y sujeto a fuerzas horizontales perpendiculares a l.

9.3 Un muro se considerar arriostrado:

a. Cuando exista suficiente adherencia, amarre y/o anclaje entre los muros y sus arriostres que garanticen la adecuada transferencia de esfuerzos.

b. Cuando los arriostres tengan la resistencia, estabilidad y anclaje adecuados para transmitir las fuerzas actuantes a elementos estructurales adyacentes o al suelo.

c. Cuando emplendose los techos para su estabilidad lateral, se tomen precauciones para que las fuerzas laterales que actan en estos techo sean transferidas adecuadamente al suelo.

D) CONSTRUCCIONES DE ALBAILERA

1.- CONJUNTO ESTRUCTURAL

El conjunto estructural de las construcciones de albailera est compuesto de:

a. Cimentacin

b. Muros portantes (Ver B21)

c. Elementos de refuerzo, cuando sean necesarios

d. Techos

2.- CIMENTACIN

La cimentacin para muros portantes ser de concreto. La cimentacin debe transmitir la carga de los muros al terreno de acuerdo el esfuerzo permisible sobre ste y con asentamientos diferenciales que no originen rajaduras en la albailera. La cimentacin de los elementos de refuerzo ser monoltica con la cimentacin de los muros.

3.- MURO PORTANTE (Ver B21)

a. Las disposiciones de este acpite aplican a albailera confinada, armada y no reforzada.

b. Los muros portantes podrn ser de unidades slidas huecas asentadas con mortero P1 P2, con cal o sin cal.

c. El espesor mnimo de los muros portantes ser:

Para muros de albailera reforzada

: t =

Para muros de albailera no reforzada: t =

En la que: t es el espesor efectivo del muro

h es la altura efectiva

d. Los muros portantes sern diseados para las siguientes acciones y combinaciones de acciones:

1. Carga vertical axial

2. Carga vertical axial actuando conjuntamente con fuerzas transversales al plano del muro y con los momentos originales por excentricidades de la carga vertical.

3. Carga vertical axial actuando conjuntamente con momentos de volteo en el plano del muro.

e. Para los casos de flexocompresin (casos E3: d2 y d3), la compresin combinada de la carga vertical y el momento ser tal que:

en la que:

fa : es el esfuerzo resultante de la carga vertical axial

Fa : es el esfuerzo admisible para carga axial

Fm: es el esfuerzo resultante del momento.

Fm: es el esfuerzo admisible para compresin por

Flexin.

f. Para el caso de albailera armada y las condiciones de traccin por flexin, se colocar armadura que absorba ntegramente los esfuerzos de traccin.

g. En el caso de fuerzas cortantes, el esfuerzo actuante se obtendr de la expresin:

v =

en la que :

V : Fuerza cortante en el muro

L : Largo del muro

t : espesor efectivo del muro

4.- TECHOS

Cuando los techos deban cumplir la funcin de distribuir las fuerzas horizontales en proporcin a la rigidez de los muros, ellos estarn formados por losas aligeradas, nervadas o macizas, llenadas en sitio o prefabricadas, diseadas y construidas de tal forma que permitan un comportamiento integral con el resto de la estructura y que aseguren la transmisin de las cargas verticales y horizontales actuando como un diafragma.

En caso que esta accin de diagrama no sea posible por tratarse de techos de madera, acero o prefabricados sin conexiones adecuadas, la distribucin de la fuerza horizontal sobre los muros se efectuar en proporcin a su rea tributaria.

5.- ARRIOSTRES

5.1 Cuando sea necesario los muros portantes sern arriostrados por arriostres verticales, tales como muros de arriostre y/o elementos de refuerzo, y por arriostres horizontales tales como losas de techo, vigas o vigas collar.

5.2 Los arriostres se disearn como apoyos del muro arriostrado, considerado ste como losa y sujeto a fuerzas horizontales perpendiculares a l.

5.3 Un muro se considerar arriostrado:

a. Cuando exista suficiente adherencia, amarre y/o anclajes entre los muros y sus arriostres que garanticen la adecuada transferencia de esfuerzos.

b. Cuando los arriostres tengan resistencia, estabilidad y anclaje adecuados para transmitir las fuerzas actuantes a elementos estructurales adyacentes o al suelo.

c. Cuando emplendose los techos para su estabilidad lateral, se tomen precauciones para que las fuerzas laterales que actan en estos techos sean transferidas adecuadamente al suelo.

6.- ALBAILERA CONFINADA (Ver B3, B10 y B18)

6.1 La albailera confinada ser diseada de acuerdo detalle siguiente:

a. En las zonas ssmicas 1 y 2 se confinar como mnimo cualquier muro que lleve 10% de la fuerza ssmica y un conjunto de muros que lleven el 70% de la fuerza ssmica total, incluyendo necesariamente dentro de stos los muros perimetrales de cierre.

b. En la Zona Ssmica 3 se confinar como mnimo los muros perimetrales de cierre.

c. Las edificaciones de albailera confinada se disearn con los esfuerzos admisibles en E.12.1.

6.2 Se considerar como muro confinado, aquel que satisfaga las siguientes condiciones:

a. Que puede enmarcado en sus 4 lados por elementos de refuerzo verticales y horizontales, aceptndose la cimentacin de concreto como elemento de refuerzo horizontal para el caso de muros del primer nivel.

b. Que la distancia mxima centro a centro (L) entre elementos de refuerzo verticales sea 2 veces la distancia libre entre elementos de refuerzo horizontales (H).

c. Que todos los empalmes y anclajes de la armadura desarrollen plena capacidad a la traccin.

d. Que los elementos de refuerzo funcionen integralmente con la albailera.

6.3 Las caractersticas de los elementos de refuerzo sern las siguientes:

a. Tendrn un espesor mnimo igual al del muro bruto o del techo segn corresponda y su seccin (en cm2) no ser menor que el valor dador por la expresin.

b. El rea (en cm2) de la armadura longitudinal del elemento de refuerzo horizontal se calcular de:

y no ser menor que el valor dado por la expresin:

c. El rea (en cm2) de la armadura longitudinal del elemento de refuerzo vertical se calcular de:

y no ser menor que el valor dado por la expresin:

d. Los elementos de refuerzo vertical y las vigas collar (Ver E6.3g) llevarn estribos de montaje.

Adicionalmente se colocarn estribos cerrados en una distancia mnima de 2.5d 50cm, la que sea mayor, arriba, abajo y el elemento de refuerzo horizontal, espaciados a no ms de d/2 y calculados mediante la expresin:

e. En las frmulas anteriores:

V= Fuerza cortante en el pao confinado (Kg)

(Ver 6.3f)

fc= Resistencia del concreto del confinamiento

(kg/cm2)

fy= Esfuerzo de fluencia del acero del

confinamiento (kg/cm2)

Av= rea del refuerzo por cortante (cm2)

s= Espaciamiento del refuerzo por cortante (cm)

d= Peralte efectivo del elemento de refuerzo

vertical (cm)

t= Espesor efectivo del muro (cm). (Ver B13)

f. Para el caso de muros con varios paos confinados, el valor de V para cada pao ser obtenido dividiendo la fuerza cortante total entre el largo total del muro y multiplicado por el largo del pao.

g. En el caso de losas macizas de concreto armado, la seccin de concreto y la armadura de los elementos de refuerzo horizontales podrn considerarse como parte integral del techo, sin necesidad de sumarse o aadirse a las secciones o armaduras necesarias por otros motivos.

En el caso de no emplearse losas macizas ser necesario colocar vigas collar como elementos de refuerzo horizontal, las que pueden ser parte integral del techo.

6.4 Cuando los confinamientos deban cumplir la funcin de arriostre, sus dimensiones y armadura se verificarn de acuerdo con las exigencias del acpite E5. Las funciones de confinamiento y arriostre no son sumatorias, son alternativas.

6.5 Cuando la armadura de los confinamientos deba cumplir la funcin resistente exigida por la condicin E3:d3, ella pasar a formar parte de la armadura necesaria por dicho concepto.

7.- ALBAILERA ARMADA (Ver B2)

7.1 La albailera armada ser diseada de acuerdo al detalle siguiente:

a. En las Zonas Ssmica 1 y 2 , se armar como mnimo cualquier muro que lleve 10% de la fuerza ssmica y un conjunto de muros que lleven 70% de la fuerza smica total incluyendo, necesariamente, dentro de stos los muros perimetrales de cierre.

b. En la Zona Ssmica 3, se armar como mnimo los muros perimetrales de cierre.

c. Las edificaciones de albailera armada se disearn con los esfuerzos admisibles indicados en E.12.2

7.2 Se considerar como muro armado aquel que satisfaga las siguientes condiciones:

a. Que la cantidad de armadura incorporada ene le muro no sea menor que la exigida en el acpite E.7.3.

b. Que la albailera y el acero de refuerzo se combinen de modo tal que acten conjuntamente ante las diferentes solicitaciones.

c. Que todos los empalmes y anclajes de la armadura desarrollen plena capacidad a la traccin.

d. Que el recubrimiento mnimo libre de las armaduras sea de 1 vez el dimetro de la barra y no menor de 1cm.

e. Que el espesor del mortero de las juntas horizontales no sea menor que el dimetro de la barra ms 6mm.

f. Que en el caso de incorporarse la armadura en alveolos de la unidad de albailera, stos tengan como dimetro o dimensin mnima en cualquier direccin 5cm por cada barra 4 veces el dimetro de cada barra por el nmero de barras, el que sea mayor.

g. Que en el caso de emplearse unidades de albailera huecas la armadura horizontal necesaria no se ubique en las hiladas.

7.3 La armadura de un muro armado se determinar de acuerdo a lo siguiente:

a. La armadura horizontal no ser menor que el valor dado por la expresin:

En sta frmula:

V = Fuerza cortante en el muro (Kg)

L = Largo del muro (cm)

Av (H)= rea del refuerzo horizontal (cm2)

s = Espaciamiento del refuerzo horizontal (cm)

fy = Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo

(kg/cm2) pero no ms de 4200 kg/cm2.

b. La cuanta mnima total ser 0.0015. No menos de dos tercios de la misa ser dispuesta horizontalmente.

c. Adicionalmente se reforzarn todos los bordes horizontales y los extremos e intersecciones de los muros armados con las armaduras indicadas en la Tabla N 3, y se colocar 2( 3/8 en todo borde de abertura cuya dimensin exceda de 60cm en cualquier direccin.

TABLA N 3

Edificaciones

de

Piso5 pisos4 pisos3 pisos2 pisos1 piso

52 ( 3/8----------------

42 ( 3/82 ( 3/8------------

34 ( 3/82 ( 3/82 ( 3/8--------

24 ( 3/84 ( 3/84 ( 3/82 ( 3/8----

16 ( 3/84 ( 3/84 ( 3/82 ( 3/82 ( 3/8

d. En el caso de losas macizas de concreto armado la armadura horizontal (Ver E7.3.c) podr considerarse como parte integral del techo, sin necesidad de sumarse a las armaduras necesarias por otros motivos.

En el caso de no emplearse losas macizas ser necesario colocar vigas collar como elementos de refuerzo horizontal, las que pueden ser parte integral del techo.

7.4 Cuando la armadura de un muro deba cumplir la funcin resistente exigida por las condiciones E3: d2 y d3, ella pasar a formar parte de la armadura necesaria por dichos concretos.

8.- ALBAILERA NO REFORZADA (Ver B4)

8.1 Se considerar como albailera no reforzada, aquella que no satisface los requisitos de la albailera confinada (Ver E6) y/o armada (Ver E7).

8.2 En las zonas ssmicas 1 y 2, se limitar el uso de las construcciones de albailera no reforzada a estructuras de un nivel.

8.3 Las edificaciones de albailera no reforzada se disearn con los esfuerzos admisibles indicados en E.12.3.

9.- CONSTRUCCIONES DE VARIOS PISOS

9.1 Las edificaciones de ms de un nivel tendrn entrepisos que funcionen como diafragma rgidos.

9.2 Al construirse pisos sucesivos, los muros portantes encima del primer piso estarn directamente encima de los muros portantes inferiores.

9.3 Las armaduras de los elementos de refuerzo del piso superior debern ser continuacin de las armaduras del piso inferior, estamos debidamente empalmadas entre si.

9.4 En el caso de que los muros portantes de un piso no coincidan con los del piso inmediato inferior, se les confinar en su propio nivel y sus cargas verticales y horizontales se transmitirn ntegramente al piso inferior. En este caso ser necesario efectuar un anlisis detallado de la compatibilidad de deformaciones del sistema estructura.

10.- CONSTRUCCIONES SIN DIAFRAGMA

HORIZONTAL

10.1 Las construcciones sin diafragma horizontal slo se emplearn en edificaciones de un nivel o en el ltimo nivel de edificaciones de varios pisos.

10.2 Para determinar la estabilidad lateral de los muros, se considerar adicionalmente a las fuerzas de sismo generados por el propio muro las que se deriven de las cargas que apoyan sobre l.

10.3 Para el esfuerzo admisible de corte se considerar que fd es igual a cero.

11.- DETERMINACIN DE LA RESISTENCIA DE LA

ALBAILERA

La determinacin de la resistencia a la compresin de la albailera (fm) ser efectuada por uno de los mtodos siguientes:

11.1 Mtodo.- A partir de la resistencia de prismas de prueba. Los prismas sern elaborados utilizando el mismo contenido de humedad de las unidades de albailera, la misma consistencia del mortero, el mismo espesor de juntas y la misma calidad de mano de obra que no se emplear en la construccin definitiva.

Los especimenes no tendrn menos de 30 cm de altura y tendrn una relacin altura/espesor no menor de 2 ni mayor de 5. E. Valor fm ser calculado dividiendo la carga de rotura por compresin del prisma entre el rea neta cuando se trate de unidades huecas de albailera y divida entre el rea bruta cuando se trate de unidades slidas de albailera o unidades huecas en las que se llenan los alveolos con mortero, mortero fluido o concreto.

Se considerar como carga de rotura del prisma aquella que ocasione la primera fisura de traccin en la unidad de albailera. El valor fm ser adems corregido multiplicndolo por un coeficiente que depende de la relacin altura/espesor del prisma de acuerdo a la tabla siguiente:

Relacin altura/espesor 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.55.0

Coeficiente *

0.73 0.80 0.86 0.91 0.95 0.981.00* Interpolar linealmente para obtener valores intermedios.

Los prismas sern almacenados a una temperatura no menor de 18 C durante 28 das. En la eventualidad que tenga que probarse los prismas a los 7 das se obtendr el valor fm multiplicando la resistencia a los 7 das por 1.1.

El nmero mnimo de especimenes a probarse ser 5 y si el coeficiente de variacin de las muestras probadas excede 0.10 el valor fm ser obtenido multiplicando el promedio de todos los resultados por un coeficiente:

C = 1-4.5(V-0.10), en el que V es el coeficiente de

variacin.

11.2 Mtodo 2.- A partir de la resistencia de unidades normalizadas.

En la eventualidad de que no sea posible efectuar ensayos de prismas, se podrn emplear los valores fm que se detallan en la Tabla N en funcin del tipo de unidad de albailera y del tipo de mortero.

En este caso el fabricante de la unidad de albailera deber proveer un certificado de las caractersticas de su producto adecuadamente respaldado por ensayos peridicos que garanticen la conformidad de las caractersticas del mismo o alternativamente, el usuario verificar la conformidad de cada lote efectuando los ensayos pertinentes.

TABLA N 4: VALORES DE fm

TIPO DE LA UNIDAD

DE

ALBAILERAMORTERO

P1 P1CP2 P2C

Ladrillo I1515

Ladrillo II2525

Ladrillo III3535

Ladrillo IV4540

Ladrillo V5545

Bloque I4540

Bloque II2525

12. ESFUERZOS ADMISIBLES

12.1 Clculo de esfuerzos

a. Para el clculo de esfuerzos se emplearn las dimensiones reales de la unidad de albailera definida como las nominales menos las tolerancias dimensionales y el espesor efectivo (Ver B13) de la albailera.

b. En el caso de unidades de albailera slida se emplear la seccin bruta sin descontar vacos.

c. En el caso de unidades de albailera hueca se emplear la seccin neta, tenindose en cuenta como seccin resistente aquellas cavidades que se especifican llenas de mortero, mortero o concreto.

12.2 Albailera confinada

a. Compresin acial (Fa)

b. Compresin por flexin (Fm)

0.40 fm

c. Corte (Vm)

Morteros con cal: 1.8 + 0.18 fd , pero no ms

de 3.3 kg/cm2Morteros sin cal: 1.2 + 0.18 fd , pero no ms de 2.7 kg/cm2, donde fd es el esfuerzo de compresin causado por las cargas muertas actuantes sobre el muro en kg/cm2.

d. Traccin por flexin (Ft)

Mortero con cal: 1.33 kg/cm2Morteros sin cal: 1.00 kg/cm2e. Compresin de apoyo (Fca)

Carga en toda el rea

0.25 fm

Carga en 1/3 del rea o menos con

distancia de los bordes mayores

de 1/4 del espesor

0.375 fm

f. Mdulo de elasticidad (Em)

500 fm

g. Mdulo de rigidez (Ev)

0.4 Em

12.3 Albailera armada

a. Compresin axial (Fa)

b. Compresin por flexin (fm)

0.40 fm

c. Corte (Vm)

Morteros con cal: 1.8 +0.18 fd , pero no ms de

3.3 kg/cm2.

Morteros sin cal: 1.2 + 0.18 fd, pero no ms de 2.7 kg/cm2, donde fd es el esfuerzo de compresin causado por las cargas muertas actuantes sobre el muro en kg/cm2.

d. Compresin de apoyo (fca)

Carga en toda el rea

0.25 fm

Carga en 1/3 del rea o menos

con distancia de los bordes

mayores de 1/4 del espesor.

0.375 fm

e. Acero (fs)

0.5 fy

pero no ms de 2100 kg/cm2.

f. Mdulo de elasticidad (Em)

500 fm

g. Mdulo de rigidez (Ev)

0.4 Em

12.4 Albailera no reforzada

a. Compresin axial (Fa)

b. Compresin por flexin (Fm)

0.40 fm

c. Corte (Vm)

Morteros con cal: 0.9+ 0.09 fd, pero no ms de

1.6 kg/cm2Morteros sin cal: 0.6 + 0.09 fd, pero no ms de

1.3 kg/cm2, donde fd es el esfuerzo de compresin causado por las cargas muertas actuantes sobre el muro en kg/cm2.

d. Traccin por flexin (Ft)

Morteros con cal: 1.33 kg/cm2Morteros sin cal: 1.00 kg/cm2e. Compresin de apoyo (Fca)

Carga en toda rea

0.25 fm

Carga en 1/3 del rea o menos

con distancia de los bordes

mayores de 1/4 del espesor

0.375 fm

f. Mdulo de elasticidad (Em)

500 fm

g. Mdulo de rigidez (Ev)

0.4 EmESTRUCTURAS DIAFRAGMADAS Y NO DIAFRAGMADAS

La estructuracin de los edificios de muros portantes se puede agrupar en dos tipos:

EDIFICACIN DIAFRAGMADOS

Son aquellos en que todos los muros estn interconectados entre si, por la losa de entrepiso. Esta losa debe tener la suficiente rigidez para transmitir toda la fuerza horizontal de sismo, sin deformarse, de manera que a cada muro absorbe la parte que le corresponde, de acuerdo a su rigidez. A mayor rigidez tomar mayor fuerza horizontal.

En estas condiciones todo el entrepiso, (muros y diafragmas) tiene una deriva horizontal comn.

Debe destacarse que en este tipo de edificaciones todos los muros contribuyen solidariamente a resistir las fuerzas horizontales ocasionadas por el sismo o el viento.

EDIFICACIONES NO DIAFRAGMADAS

En este caso, como no existe el diafragma rgido, cada muro se comporta aisladamente, es decir independientemente y tomar la fuerza horizontal que esta directamente relacionada con la carga vertical que incida sobre el.

El caso ms comn, dentro de un edificio es el de los tabiques, cercos y parapetos que solo soportan la carga de su peso propio.

DETERMINACIN DE LA RIGIDEZ DE LOS MUROS PORTANTESRigidez

Un muro es ms rgido mientras sea menos deformable. La deformacin de un muro de seccin rectangular, por efecto de una carga horizontal est dada por:

Deduccin de esta expresin:

Asumimos:

G = 0.4 EmSeccin rectangular

A = dt

Definimos rigidez R como la inversa de esta deformacin

Para P = 1 Luego:

(Esta frmula solo es vlida para muros de seccin rectangular)

DISTRIBUCIN DE FUERZAS HORIZONTALES (sismo)Distribucin Proporcional a K: efecto de traslacin

1. Las cargas paralelas a la superficie del muro, que puede ser transmitidas a este a travs de otros miembros por accin de diafragma , inducen esfuerzos cortantes en el muro.

2. Si varios muros estn conectados a un diafragma rgido y ste es desplazado por una fuerza ( P ) , los diferentes muros tambin se mueven (en su punto de conexin) en esa misma cantidad , salvo que ocurra una falla en algn lugar del sistema.

3. Asumiendo que no hay falla, la porcin de la fuerza ( P ) que absorbe cada muro es proporcional a su rigidez relativa.

4. La rigidez del muro se define como la inversa de la deflexin resultante de momento y corte (usualmente para una carga unitaria ) y es funcin:

De las dimensiones del muro. Altura (h), largo (L) y espesor (t).

Del Mdulo de Elasticidad: Em , y Mdulo de Rigidez : Ev.

Del grado de fijacin (usualmente empotrado arriba y abajo o libre arriba y empotrado abajo)

5. Simplificacin. Para la deformacin por momento slo se tiene en cuenta el alma del muro para muros que tienen forma I L en planta.

Teniendo la rigidez de cada muro se evala el porcentaje de fuera horizontal que absorbe de acuerdo a las rigideces relativas, en cada piso.

Correccin por torsin

Hasta ahora hemos asumido que el Centro de Masa (o de aplicacin de la fuerza horizontal) coincide con el Centro de Rigidez. Esta coincidencia puede no presentarse en la prctica, aunque la apariencia geomtrica de la edificacin as lo indique, una asimetra por diferencia de densidades, ubicacin real de la sobrecarga, deterioro de elementos, determinan una excentricidad.

Esta distribucin (real o asumida) da origen al efecto de torsin en planta de la edificacin.

La deformacin ( no ser igual para todos los muros.

Centro de Masa

Es el C. G. De todas las cargas.

Se puede considerar como el centro geomtrico para edificaciones con muros simtricamente distribuidos.

Centro de Rigidez

Es el C. G. de las rigideces. Es el centro resistente.

La no coincidencia del punto de aplicacin de H y CR produce un par efecto:

Momento Torsor M T = H . e

En el reglamento existe un concepto de excentricidad accidental.

e = 0.05 D

Donde :D =Mayor dimensin de la edificacin en la

direccin de la excentricidad.

Luego, el momento torsor MT est dado por las siguientes frmulas:

MT = Hi ( 1.5e + 0.05D )

MT = Hi ( e 0.05 D )

El momento torsor producir incrementos y decrementos de la fuerza cortante en los muros, considerndose nicamente los incrementos.

Las fuerzas sobre el muro debidas al MT sern evaluadas:

Donde:

P =Momento polar de rigideces

(Propiedad intrnseca de la edificacin)

Rigideces en Serie y en Paralelo:

a) En Serie

b) En Paralelo

Ejemplos

DISEO DE MUROS DE ALBAILERA NO PORTANTES

GENERALIDADES

Los muros no portantes, son aquellos diseados y construidos en forma tal que slo lleven cargas provenientes de su peso propio (parapetos, tabiques y cercos); pueden ser construidos con unidades de albailera slidas, huecas tubulares.

Si las unidades de albailera son slidas para el disee de los muros se podr utilizar la expresin dada por la Norma de albailera del Reglamento Nacional de Construcciones.

Si las unidades de albailera son huecas o tubulares, los muros deben ser diseados por mtodos racionales de clculo usando los esfuerzos admisibles para traccin correspondiente a albailera no reforzada.

Todo muro no portante de albailera no reforzada debe ser arriostrado a intervalos tales que satisfagan las exigencias del espesor mnimo de la Norma de Albailera.

El diseo de los arriostres se debe hacer considerando a estos como apoyo del muro arriostrado, actuando el muro como losa y sujeto a fuerzas horizontales perpendiculares a l.

Los arriostres deben tener la resistencia, estabilidad y anclaje adecuados para transmitir las fuerzas actuantes a elementos estructurales adyacentes, al suelo o a la cimentacin.

La cimentacin de los cercos debe ser diseada por mtodos racionales de clculo

El espesor mnimo se calcular mediante la siguiente expresin:

t = U s m a2

DEDUCCIN DE LA FRMULA INDICADA EN EL REGLAMENTO

El peso por m2 de muro:

q = ( t

q = 1800 t

La carga ssmica perpendicular al plano del muro esta dada por:

Wh = ZUC1 q (Normas de Diseo Sismo-Resistente)

Wh = ZUC1 1800 t ( Kg/m2)

El momento actuante se puede definir por:

Ma = mWh a2 (Kg m/m)Ma = m(ZUC1 1800t) a2Donde m es un coeficiente de momento y a es la luz de clculo

Ma = ma2 (ZUC1 1800t)

Los criterios para a y los valores de m para diferentes disposiciones de apoyo, son los valores elsticos del libro Teora de la Elasticidad de S. Timoshenko.

El momento resistente (Unidades de Albailera Slida)

Usando ft = 13300 kg/m2 para morteros con cal e igualando el momento resistente al momento actuante podemos hallar el espesor:

Ma = Mr

La Norma E-070 de albailera del Reglamento Nacional, llama s al factor encerrado entre parntesis, de esta manera se obtiene la expresin:

T = U s ma2Donde:

t = Espesor efectivo mnimo (en metros)

U = Coeficiente de uso del Reglamento Ssmico

s = Coeficiente dado en la Tabla N 1

m = Coeficiente dado en la Tabla N 2

a = Dimensin crtica (en metros) indicado en la tabla N 2

d = La otra dimensin del muro

Tabla N 1 : Valores de s

a. Para morteros con cal:

Zona Ssmica

321

Tabiques0.280.200.09

Cercos0.200.140.06

Parapetos0.810.570.24

b. En caso de emplearse morteros sin cal los valores de s indicados, se multiplican por 1.33

Tabla N 2: Valores de m

Caso 1: Muro con cuatro bordes arriostrados

a = Menor Dimensin

b/a = 1.01.21.41.61.82.03.000

0.04790.06270.07550.08620.09480.10170.11800.125

Caso 2 : Muro con tres bordes arriostrados

a = Longitud del borde libre

b/a = 0.50.60.70.80.91.01.52.0000

0.0600.0740.0870.0970.1060.1120.1280.1320.133

Caso 3: Muro arriostrado slo en sus bordes horizontales

a = altura del muro

m = 0.125

Caso 4: Muro en voladizo

a = altura del muro

m = 0.5

EJEMPLOS DE DISEO

A. Ejemplo de Diseo N 1

Determinar distancia mxima entre arriostres en un muro de cerco:

Datos:

Espesor t = 14cm

Mortero con cal

Altura del muro h = 2.00 m

U = 1.0

A construirse en Lima, (Zona ssmica 3)

En este caso, se trata de un muro de cerco con tres bordes arriostrados

Expresin del Reglamento:

t = U s ma2Para cerco con mortero con cal en zona ssmica 3 de la tabla N1

s = 0.20

Entonces:

0.14 = (1) (0.20) ma2

ma2 = 0.70

Utilizando la Tabla N 2 tantearemos para varios valores de a y m:

BaB/amma2

2.02.01.00.1120.448

2.03.00.670.0830.7470

2.02.850.700.870.7067

Es decir se requerira colocar arriostres cada 2.85 m.

B. Ejemplos de Diseo N 2

Determinar espesor mnimo de un muro, para un espaciamiento dado de arriostres y con viga solera en extremo superior

Datos:

Mortero con cal

Dimensiones del pao L = 3.50

h = 2.00

A construirse en Lima (Zona ssmica 3)

Considerando U = 1, nuestro problema es hallar el espesor mnimo para las condiciones dadas.

En este caso, se trata de un muro de cerco, con 4 bordes arriostrados.

Expresin del Reglamento:

t = U s ma2Para cerco y mortero con cal en zona ssmica 3, de la tabla N 1

s = 0.20

De la tabla N 2

Caso 1: Muro con cuatro bordes arriostrados

a = la menor dimensin

a = 2.00 m

Entonces :

b = 3.5 m

b/a =

interpolando linealmente (tabla N 2)

m = 0.0927

Entonces

t = (1) (0.20) (0.0927) (2.00)2

t = 0.074 mts.

El espesor mnimo del muro, para las condiciones dadas, es de 7.4 cm.

C. Ejemplos de Diseo N 3

Determinar espesor mnimo requerido para un cerco de 2m de alto, sin arriostres.

En este caso tenemos un muro en voladizo

Expresin del Reglamento:

t = U s ma2Para acero y mortero con cal en zona ssmica 3 de la Tabla N1

s = 0.20

De la tabla N 2: Muro en voladizo (caso 4)

a=2.00

m = 0.5

t = (1) (0.20) (0.5) (2.00)2

t = 0.40 m.

El espesor mnimo para un muro de 2m. de alto, sin arriostres es de 0.40 mt.

D. Ejemplo de Diseo N 4.-

Determinar el espesor mnimo de un muro para un parapeto de azotea de 1.0 m. de altura, sin arriostres.

Datos:

Mortero con cal

Altura parapeto = 1.0

A construirse en Lima

U = 1.0

De acuerdo al Reglamento:

t = U s ma2De la tabla N 1:

s = 0.81

De la tabla N 2:

m = 0.5

Luego:

t = (1.0) (0.81) (0.5) (1.0)2

t = 0.40 m.

COMPORTAMIENTO SSMICO

EL PROBLEMAEl comportamiento de estructuras de albailera sometidas a sismos no siempre ha sido exitoso. Las principales razones de las fallas ocurridas, algunas de ellas de magnitud catastrfica, han sido las siguientes:

a. Carencia de refuerzo

b. Muros portantes que no llegan al suelo. Esta caracterstica genera edificaciones con un primer piso blando.

c. Diafragmas incompetentes. En todo tipo de edificaciones la falla de los diafragmas es grave, pues no solamente se desarma la edificacin, sino que se modifica el comportamiento estructural de los muros, pasndose de uno predominantemente coplanar a otro en que dominan las cargas perpendiculares al plano.

d. Albailera construida con unidades frgiles. El empleo de unidades excesivamente perforadas y de unidades tubulares conduce a fallas explosivas de compresin.

e. Relleno de alvolos con mortero en vez de concreto lquido. En muchos pases se inici la prctica de la albailera armada utilizando unidades con alvolos slo verticales de seccin reducida, donde se aloja el acero. Ellos eran llenados en el proceso de asentado con mortero. La consecuencia de este procedimiento constructivo ha sido una escasa (sino nula) integracin de la armadura a la albailera. El resultado es el equivalente, prcticamente, a tener albailera simple, con las consecuencias consiguientes ante acciones ssmicas.

El anlisis y racionalizacin de las situaciones precedentes ha conducido a precisar los requerimientos para la utilizacin de la albailera en reas ssmicas. Estos requerimientos se pueden ordenar de acuerdo a tres aspectos de sismo-resistencia.

Condiciones bsicas de sismo-resistencia.

Caractersticas de los muros.

Caractersticas de las edificaciones.

CONDICIONES BSICAS DE SISMO-RESISTENCIA

Estas condiciones son las siguientes:

a. La albailera debe ser reforzada.

b. En el caso de edificaciones de muros portantes, los muros deben llegar a la cimentacin.

c. Las edificaciones diafragmadas deben tener diafragmas competentes que integren permanentemente la totalidad de los muros y los carguen uniformemente.

d. La albailera portante debe ser elaborada con unidades slidas o unidades huecas llenas con concreto lquido o perforadas en las que el rea alveolar no sea mayor que 30% del rea bruta. No son aceptables para este fin las unidades huecas (sin llenar), las perforadas (que exceden el rea alveolar antes indicada) y las tubulares.

e. La armadura debe integrarse totalmente con la albailera. La utilizacin de armadura en las hiladas es adecuada siempre y cuando el mortero de asentado tenga una resistencia (fc) de por lo menos 140 kg/cm2. las armaduras, en este caso deben ser alambres delgados.

f. La construccin de la albailera debe ser supervisada.

CARACTERSTICAS DE LOS MUROS

El concepto bsico en este aspecto de los requisitos sismo-resistentes es que los muros, particularmente los correspondientes a edificaciones diafragmadas, se comporten dctilmente.

Esto implica que debe ser conducidos a formar mecanismos plsticos en flexin y no en corte (ver figura 10.3.1) por lo que es necesario considerar los siguientes aspectos para estructuras diafragmadas:

a. la seccin transversal de los muros en edificaciones de altura media (hasta cuatro pisos) debe ser preferentemente rectangular; es decir, debe evitarse los cruces o intersecciones entre muros con direcciones ortogonales.

b. En edificaciones de mayor altura (ms de 4 pisos), cuando la demanda del momento lo exige, debe preferirse los muros que tengan secciones en I. Los muros de secciones asimtricas (en L T) no siempre son adecuados.

c. Los muros deben tener una esbeltez (a = Hr/Lw) donde Hr es la altura del muro hasta la ubicacin de la resultante ficta de la accin ssmica equivalente, y , Lw es su largo) siempre mayor que 1, y preferentemente mayor que 2.

Fig. 1. Diseo de muros por capacidad propuesto por Priestley, de manera de asegurara la formacin del mecanismo plstico en flexin y evitar la falla por corte.

CARACTERSTICAS DE LAS EDIFICACIONES

a. Como en toda estructura diafragmada en rea ssmicas la configuracin estructural debe ser correcta. Esto implica que la forma de la edificacin en planta y elevacin y la disposicin de los muros sea tal que exista razonable simetra, para evitar efectos torsionales y continuidad, para evitar concentraciones de fuerzas y esfuerzos (ver figura).

Planta tpica de edificios de cuatro y cinco niveles en el PerEdificios de albailera armada en lima (Per)b. El rea de muros de la edificacin puede estimarse para evitar fallas prematuras de corte en:

Am/Ap = rea de Muros /rea en Planta ( Z U S N / 56

Esta expresin se ha obtenido asumiendo un esfuerzo o cortante promedio en los muros de 1.8 kg/cm2 y en un peso promedio de la planta de 0.8 ton/m2 (reduciendo la sobrecarga s/c al 25%)

La expresin se ha deducido de la siguiente manera:

Cortante basal ssmico H = Z U S c P

Peso total de edificio P = w Ap N

Nmero de pisos del edificio N

Peso promedio de la planta w ( 0.8 ton / m2rea de la planta tpica Ap

Coeficiente ssmico = c = 2.5/Rd = 2.5/6 = 0.417 ( 0.4

Esfuerzo cortante promedio en los muros = v= H/Am ( 18 ton/m2Am =suma de las reas de corte de los muros (de existir placas de concreto, trasformarlas en muros equivalente de albailera a travs de la relacin de los mdulos de elasticidad).

H = 0.40 ( 0.80 ) Z U S Ap N = 0.32 Z U S Ap N

V = 18 = H/Am = (0.32 Z U S Ap N) /Am

De la cual: Am /Ap = Z U S N/56

c. En el caso de edificaciones con muros de albailera armada, los mecanismos plsticos adecuados para ductibilidad y reparabilidad durante sismos severos dependen de la altura de la edificacin.

Cuando se trata de edificaciones de altura media, debe evitarse acoplar los muros a nivel del entrepiso, lo que implica separar los alfizares eliminar o separar los dinteles, conectando los muros slo mediante las losas de los entrepisos y techo. Esta concepcin dctil fue planteada por Priestley en Nueva Zelanda, y ha sido adaptada y aplicada exitosamente en el Per.

d. Cuando se trata de edificios de albailera armada ms altos, este, mecanismo plstico se vuelve muy ineficiente, por la prdida de ductilidad de los muros con el aumento de su esbeltez (a). En este caso debe recurrirse a acoplar los muros utilizados los dinteles y/o alfizares para que las primeras rtulas plsticas se formen en ellos.

e. En el caso de eificaciones con muros de albailera confinada, cuando se puede obtener un comportamiento dctil de los muros (semejantes al de los muros de albailera armada), aplican las condiciones antes dichas.

f. Sin embargo, la forma de falla de los muros confinados tiende a ser preferentemente en corte, con la formacin de pisos blandos donde esta rotura ocurre. Esta situacin limita la aplicacin de los muros de albailera confinada a edificaciones de mediana altura.

g. El mecanismo plstico adecuado a los muros de albailera confinada con fallas en corte, consiste en el acople de los muros mediante elementos horizontales de rigidez controlada; por ejemplo, con dinteles estructurales de concreto armado en los vanos que son continuacin del elemento de confinamiento horizontal del muro. Estos dinteles se conducen a formar rtulas de flexin ene sismos severos, mientras que el muro se disea para permanecer elstico prcticamente hasta el lmite de la carga mxima.

h. La cimentacin debe actuar como primer diafragma evitando las rotaciones de acople muro-suelo. Para este fin, los solados generales de concreto armado, con sardineles perimetrales de proteccin de borde, han sido empleados con xito.

i. Los subsistemas de instalaciones deben ser incorporados a la edificacin siguiendo procedimientos preestablecidos y que no debiliten los muros.

Fig. 2. Mecanismos plsticos

DUCTILIDAD

Los ensayos de muros de albailera reforzada sealan que estos tienen, cuando estn correctamente diseados y construidos, ductilidades confiables pero limitadas. Ms an: debido al sistema estructural se producen edificaciones de perodo reducido (T < 0.5 seg), en el rango de las aceleraciones constantes.

Esto implica que la demanda de ductilidad, para un mismo factor de comportamiento, es mayor para estructuras de albailera que para estructuras flexibles. Los vales recomendados por la mayor parte de las normas ssmicas actuales estn, usualmente, alrededor de 2.5 a 3, siendo poco conservador a la luz de la informacin existente.

LIMITACIONES DE DAOS

Si bien el muro en las edificaciones de muros portantes cumple principalmente funciones estructurales, es tambin el elemento de cierre, divisin, aislamiento acstico y trmico y acabado. Por ello, los daos que ocurren en los muros en movimientos ssmicos severos pueden ocasionar graves problemas sociales, adems de requerir difciles y costosas reparaciones.

Estos hechos demandan que se limite las rotaciones (o los desplazamientos) mximas de los muros ante sismos severos. Es recomendable que en ningn caso los muros conectados, actuando en voladizo, alcancen rotaciones de 1/200 ((( / Hr) y, en muchos preferiblemente 1/300. en el caso de muros acoplados las rotaciones admisibles, para la misma limitacin de daos, no deben exceder la mitad de los valores precedentes.

ANLISIS ESTRUCTURAL

El objetivo de este captulo es explicar, utilizando un ejemplo muy sencillo, la manera de analizar estructuralmente un edificio sujeto a cargas ssmicas, de manera de establecer la carga que le corresponde a cada uno de los muros.

Ejemplo.

El edificio de 4 pisos, a construirse en Lima cuya planta tpica se muestra, calcular: cortante basal, distribucin del cortante en la altura, rigidez de muros, centro de Rigideces, cortante directo y correccin por torsin corresponde a los muros 4x e 2y . (en el primer piso).

Todos los muros son de 15cm con excepcin de los indicados en planta (3x-2y).

ESPECIFICACIONES:

- Albailera:

fm = 50 kg/cm2- pp. Albailera: ( = 1800 kg/m3- Entre pisos y techo: losa maciza e = 12.5 cm

- Piso terminado = 100 kg /m2- Sobre carga entrepisos = 200 kg/m2- Sobre carga techo = 100 kg/m2- Edificacin en Lima

- Uso : Vivienda

- Suelo: Tipo 2

- No existen vigas ni parapetos

- R =6.0

(R = (Hi

ex = XG XR

ey = YG YR

H1 2 3

H4

R4

R1 R2

R3

R1-2 = R1 + R2

EMBED Equation.3

R1-2-3-4 =R1-2-3+R4

CR

CG

e

CR

CG

(1

(1 - (2

(1 + (2

Disminucin de (

Aumento de (

serie

R3

R1

R2

R4

H

combinadas

R

paralelo

diafragma

R1

R2

R3

R1

R2

R3

diafragma

h = b = 2.00

Arriostre

a

Arriostre

h = 2.00

Solera

L = 3.50

Datos:

Mortero con cal

2.00Altura del muro h = 2.00 mt

A construirse en Lima

U = 1.0

- 57 -

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