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Daniel Quiun, Angel San Bartolomé

7mo. Simposio Nacional sobre Ingeniería Estructural en la Vivienda

Cuernavaca, 8 Ago 2011

Contenido• Introducción

(Historia, Normas)• Difusión• Componentes (materiales)• Muros a carga lateral• Ensayes dinámicos• Reparaciones• ¿Qué falta?

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BREVE HISTORIA• Mampostería simple (sin armar) s. XX• Mampostería confinada inicia en ~1940 a 1960• Muros e=.25m, ladrillos macizos• En área urbana suman 61% de viviendas

Introducción

Viviendas particulares según material predominante en las paredes exteriores

Área Urbana

0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

70.0%

Ladrillo obloque decemento

Adobe o tapia Madera Quincha Estera Piedra conbarro

Piedra o Sillar Otros

Porc

enta

je

Censos Nacionales depoblación y vivienda 2007Censos Nacionales depoblación y vivienda 2005Censos Nacionales depoblación y vivienda 1993

… Breve Historia • Terremoto de 1970 M7.8: importancia de

confinamiento

Introducción

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… Breve Historia • Albañilería confinada, muros e=0.15m• Albañilería armada desde ~1980

Introducción

ICA TACNA

LIMA

PERU: país sísmico • Subducción de

Placa de Nazca y Sudamericana

Introducción

1966

1974

1970

1986

2001

20071996

1991

• 1966 Huacho M7.5• 1970 Chimbote M7.8• 1974 Cañete M7.6• 1996 Nazca M7.0• 2001 Atico M8.4• 2007 Pisco M8.0

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Mapas Sísmicos19771970 20031997

Introducción

Normas de Diseño-Albañilería

2006198219771970

Difusión

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Fundamentos – Norma E.070 2006• Ensayos experimentales: Lab. Estr. PUCP (desde 1979),

CISMID (desde 1986), BRI (Japón).• Lecciones de sismos pasados• Normas de países sísmicos• Estudios teóricos

Resultados experimentales PERUJapón

Difusión

Libros publicados en Perú• Gallegos y Casabonne

(1990, 2005)

Difusión

• San Bartolomé(1994,1998)

• San Bartolomé, Quiun, Silva (2011)

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Conferencias internacionales

SMIS 2003

Difusión

NAMC 2007, 2011

CMS 2009IBBMAC2008

WCEE 1984, 1992, 2008MiTA 2006, 2008

blog.pucp.edu.pe/albanileria• (desde 2007)

Difusión

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Partes del blog• blog.pucp.edu.pe/albanileria

Difusión

Partes del blog• blog.pucp.edu.pe/albanileria

Difusión

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COMPONENTES (MATERIALES)

Unidades (arcilla, concreto, sílice-cal)

Materiales

f´b = 70 kg/cm2

bloque de concreto

f´b = 200 kg/cm2

ladrillo de arcilla

h = 19 cm h = 9 cm

Porcentaje de huecos

Materiales

Arena de Ottawa Volumen de arena

Sí % de huecos es mayor que 30% unidad huecaSí % de huecos es menor que 30% unidad sólida

pipeta

• Área de huecos = Ah = V / h• % de huecos = 100 (Ah / área bruta)

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Mortero de cemento• Preparado in situ e industrial premezclado

Materiales

Prismas a compresión axial

Trituración de ladrillos con muchos huecos: FALLA FRÁGIL

Materiales

Hueca Sólida

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Muretes a compresión

diagonal

• Medir Gm, v´m

Materiales

v = P / Ad

P

gata

celda

Adherencia óptimaladrillo-mortero

Materiales

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Materiales

Falla Escalonadaescasa adherencia

ladrillo-mortero

ERROR FRECUENTE: uso de ladrillos tubulares

Componentes

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Colegio en Pisco - 2007 Ref. mallas 2011

Componentes

MUROS A CARGA LATERALInstrumentación típica escala natural

Ensayes CLat

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Conexión columna-albañileríaPuede ser dentada (unidad saliente no

debe exceder de 5 cm) o a ras

Ensayes CLat

Efecto de carga verticalD = 15 mm, fa = 0.09 f´m

Ensayes CLat

SIN REF. HOR.. CON REF. HOR.

ρ = 0.1%

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Estribos en columnas

Ensayes CLat

Efectos de la esbeltez coplanarEnsayes CLat

Macciota, Torrealva

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Efecto del número de pañosEnsayes CLat

Lamas, San Bartolomé

CISMID-UNIVivienda deAlbañileríaConfinada

Ensayes CL

Ensaye Pseudodinámico

Ensayes CLat

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ENSAYOS DINAMICOS

Quiun, San Bartolomé

Ens. Dinámicos

Simulador de Sismos PUCP 1988

Quiun

Ens. Dinámicos

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Simulador de Sismos PUCP 1988

Quiun

Ens. Dinámicos

Ensayo estático vs. dinámico PUCP 1991

Ens. Dinámicos

San Bartolomé, Zegarrra, Torrealva, Moreno

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Ensayos en 3 modelos tipo Indonesia 2008

Ens. Dinámicos

Proyecto Mie-NIED-BRI (Japón)

Ensayos en modelo Indonesia reparado 2010

Ens. Dinámicos

Huamán, Quiun

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Carga perpendicular: tabiques y alféizaresEns. Dinámicos

San Bartolomé, Arata, Diaz

ENSAYES de REPARACIONES• Cargas perpendiculares (tabiques)

No arriostrado

Reparaciones

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MUROS CONFINADOS• Ensayado a carga lateral cíclica

Reparaciones

Muro Original después del ensayocon distorsión 0.005

MUROS CONFINADOS• Encamisetado con mallas alambre electrosoldado

Reparaciones

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MURO ARMADO• Malla electrosoldada

Reparaciones

MURO CONFINADO • Con varillas de fibra de vidrio

Reparaciones

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MURO CONFINADO • Con fibras de carbono

Reparaciones

NUEVOS RETOS• Prueba final de

Norma Peruana (2006): sismo moderado y sismo severo.

• Más ensayos para proponer una normativa de refuerzo (mallas, fibras)

¿Qué falta?

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Probar norma sismo moderado = severo/2

• Sismo moderado: los muros no se deben agrietar(c/muro, c/piso)Ve < 0.55 Vm

¿Qué falta?

Vm = 0.5 v´m α t L + 0.23 Pg(arcilla y concreto)Vm = 0.35 v´m α t L + 0.23 Pg(sílico calcáreas) h

δ

Probar norma sismo severo (0.4g)• Sismo severo:

los muros se deben poder reparar

δ/h <0.005

¿Qué falta?

h

δVm

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...Tareas pendientes• Diseño simplificado para edif. 1 a 3 pisos

Bibliografía básica• San Bartolomé, Quiun, Silva 2011• Norma E.070 2006• http://blog.pucp.edu.pe/albanileria

¡Muchas gracias!