Edif_Mamp_Vivienda2003

EDIFICACIONES DE

MAMPOSTERA PARA VIVIENDA

Primera Edicin Derechos Reservados 1999 Fundacin ICA, A.C. Av. del Parque N 91 Colonia Npoles C.P. 03810 Mxico, D.F. Tel. 5272 9991, 5272 9915 ext. 4000-4001 Ext. Fax 4083 http://www.fundacin-ica.org.mx e-mail: [email protected] ISBN 968-7508 65-5 Segunda Edicin Derechos Reservados 2002 Fundacin ICA, A.C. ISBN 968 5520 00-3 Tercera Edicin Derechos Reservados 2003 Fundacin ICA, A.C. Impreso en Mxico

iiiiiiiiiiii

CONTENIDOCONTENIDOCONTENIDOCONTENIDO

CONTENIDO...................................................................................................................................................... III PRESENTACIN............................................................................................................................................. XV PRESENTACIN A LA SEGUNDA EDICIN............................................................................................... XVII PRLOGO...................................................................................................................................................... XIX

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 1111 LASLASLASLAS ESTRUCTURASESTRUCTURASESTRUCTURASESTRUCTURAS DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA .................................................................................................................................... 3333

INTRODUCCIN ................................................................................................................................................ 3

1.1 PREHISTORIA ........................................................................................................................................ 3

1.2 INICIO DE LA HISTORIA: SUMERIA...................................................................................................... 4

1.3 MESOAMRICA...................................................................................................................................... 6

1.4 EGIPTO Y GRECIA ............................................................................................................................... 13

1.5 ROMA.................................................................................................................................................... 14

1.6 DEL SIGLO V AL SIGLO XIX................................................................................................................ 16

1.7 MAMPOSTERA REFORZADA............................................................................................................. 19

1.8 NOTAS FINALES .................................................................................................................................. 19

REFERENCIAS................................................................................................................................................. 21

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 2222 ASPECTOSASPECTOSASPECTOSASPECTOS ARQUITECTNICOSARQUITECTNICOSARQUITECTNICOSARQUITECTNICOS DEDEDEDE LALALALA VIVIENDAVIVIENDAVIVIENDAVIVIENDA DEDEDEDE INTERSINTERSINTERSINTERS SOCIALSOCIALSOCIALSOCIAL............................................................................................................................................................................................................................................................ 25252525

INTRODUCCIN .............................................................................................................................................. 25

2.1 EL HOMBRE Y EL BARRO .................................................................................................................. 25

2.2 EL SIGLO XX ........................................................................................................................................ 26

2.3 LA VIVIENDA EN EL MUNDO .............................................................................................................. 33

2.4 EJEMPLOS DE EDIFICIOS EN LA CIUDAD DE MXICO ................................................................... 40

2.4.1 Alemania ............................................................................................................................................ 40

2.4.2 Tlaxpana............................................................................................................................................. 41

2.4.3 Luisa................................................................................................................................................... 42

2.4.4 Lzaro Crdenas ............................................................................................................................... 44

2.4.5 Blgica ............................................................................................................................................... 46

2.4.6 Xola..................................................................................................................................................... 48

2.4.7 Peten .................................................................................................................................................. 50

2.4.8 Vista Alegre ....................................................................................................................................... 51

2.4.9 Romero............................................................................................................................................... 52

2.5 CONCLUSIONES .................................................................................................................................. 54

EEEEDIFICACIONES DE DIFICACIONES DE DIFICACIONES DE DIFICACIONES DE MMMMAMPOSTERA PARA AMPOSTERA PARA AMPOSTERA PARA AMPOSTERA PARA VVVVIVIENDAIVIENDAIVIENDAIVIENDA

iviviviv

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 3333 MATERIALESMATERIALESMATERIALESMATERIALES YYYY SISTEMASSISTEMASSISTEMASSISTEMAS CONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOS PAPAPAPARARARARA VIVIENDAVIVIENDAVIVIENDAVIVIENDA DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA .................................................................................................................................................................................... 57575757

3.13.13.13.1 MATERIALESMATERIALESMATERIALESMATERIALES ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 57575757

INTRODUCCIN .............................................................................................................................................. 57

3.1.1 Unidades o piezas............................................................................................................................. 57

3.1.2 Piedras artificiales............................................................................................................................. 58

3.1.3 Los morteros ..................................................................................................................................... 63

3.1.4 Acero de refuerzo.............................................................................................................................. 67

3.1.5 Concreto ............................................................................................................................................ 69

3.1.6 Propiedades mecnicas del conjunto pieza-mortero..................................................................... 70

3.1.7 Mampostera de piedras naturales .................................................................................................. 71

REFERENCIAS................................................................................................................................................. 73

3.23.23.23.2 SISTEMASSISTEMASSISTEMASSISTEMAS CONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOS PARAPARAPARAPARA VIVIENDAVIVIENDAVIVIENDAVIVIENDA DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA............................ 75757575

INTRODUCCIN .............................................................................................................................................. 75

3.2.1 Tipos de muros.................................................................................................................................. 75

3.2.1.1 Muros diafragma.......................................................................................................................... 75

3.2.1.2 Muros confinados........................................................................................................................ 77

3.2.1.3 Muros reforzados interiormente................................................................................................. 80

3.2.1.4 Muros no reforzados ................................................................................................................... 82

3.2.1.5 Criterio de seleccin ................................................................................................................... 83

3.2.2 Sistemas de piso............................................................................................................................... 84

3.2.2.1 Desempeo estructural deseable .............................................................................................. 84

3.2.2.2 Losa Maciza (Trabajo Bidireccional).......................................................................................... 86

3.2.2.3 Losas aligeradas (Trabajo bidireccional) .................................................................................. 88

3.2.2.4 Sistemas prefabricados (Unidireccionales y bidireccionales) ................................................ 89

3.2.3 Cimentaciones................................................................................................................................... 90

3.2.4 Conclusiones..................................................................................................................................... 97

REFERENCIAS................................................................................................................................................. 98

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 4444 COMPORTAMIENTOCOMPORTAMIENTOCOMPORTAMIENTOCOMPORTAMIENTO MECNICOMECNICOMECNICOMECNICO DEDEDEDE LALALALA MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA............ 101101101101

INTRODUCCIN ............................................................................................................................................ 101

4.1 COMPORTAMIENTO MECNICO DE LAS PIEZAS.......................................................................... 102

4.2 COMPORTAMIENTO MECNICO DEL MORTERO .......................................................................... 106

4.3 COMPORTAMIENTO MECNICO DE LA MAMPOSTERA EN COMPRESIN............................... 107

4.4 COMPORTAMIENTO MECNICO DE LA MAMPOSTERA BAJO TENSIN DIAGONAL .............. 111

CCCCONTENIDOONTENIDOONTENIDOONTENIDO

vvvv

4.5 MAMPOSTERA CONFINADA............................................................................................................ 116

4.6 COMPORTAMIENTO DE LA MAMPOSTERA CONFINADA ANTE CARGAS LATERALES........... 116

4.7 IDEALIZACIONES DE LA CURVA CARGA-DEFORMACIN DE LA MAMPOSTERA CONFINADA BAJO CARGAS LATERALES...................................................................................... 121

4.8 COMPORTAMIENTO ANTE CARGAS LATERALES REVERSIBLES .............................................. 126

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 128

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 5555 MODALIDADESMODALIDADESMODALIDADESMODALIDADES DEDEDEDE REFUERZOREFUERZOREFUERZOREFUERZO DEDEDEDE LALALALA MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA ENENENEN MXICOMXICOMXICOMXICO ........................................................................................................................................................................................................................................................................ 133133133133

INTRODUCCIN ............................................................................................................................................ 133

COMPORTAMIENTO DE MAMPOSTERA REFORZADA SUJETA A CARGAS LATERALES Y CONSIDERACIONES DE DISEO ................................................................................................................ 134

5.1 CONSIDERACIONES PRELIMINARES.............................................................................................. 134

5.1.1 Calidad de las piezas ...................................................................................................................... 136

5.1.2 Calidad del mortero y de la mampostera ..................................................................................... 138

5.1.3 Desconocimiento de los diseadores del comportamiento de las mamposteras.................... 138

5.2 COMPORTAMIENTO DE MUROS DE MAMPOSTERA .................................................................... 139

5.2.1 Influencia cualitativa de otras variables........................................................................................ 143

5.2.2 El acero de refuerzo en las mamposteras.................................................................................... 144

5.3 EVOLUCIN DEL REFUERZO DE LAS MAMPOSTERAS............................................................... 146

5.3.1 Refuerzo longitudinal...................................................................................................................... 148

5.3.2 Refuerzo transversal....................................................................................................................... 151

5.3.3 Refuerzo horizontal......................................................................................................................... 155

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 156

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 6666 OBSERVACIONESOBSERVACIONESOBSERVACIONESOBSERVACIONES SOBRESOBRESOBRESOBRE ELELELEL COMPORTAMIENTOCOMPORTAMIENTOCOMPORTAMIENTOCOMPORTAMIENTO YYYY DISEODISEODISEODISEO DEDEDEDE EDIFICACIONESEDIFICACIONESEDIFICACIONESEDIFICACIONES DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA ENENENEN ZONASZONASZONASZONAS SSMICASSSMICASSSMICASSSMICAS............................................................................................................................................................................................................................................ 161161161161

INTRODUCCIN ............................................................................................................................................ 161

6.1 DESEMPEO SSMICO OBSERVADO DE EDIFICACIONES DE MAMPOSTERA ......................... 162

6.1.1 Edificaciones de adobe .................................................................................................................. 162

6.1.2 Edificaciones de mampostera sin refuerzo ................................................................................. 167

6.1.3 Edificaciones de mampostera confinada..................................................................................... 168

6.1.4 Edificaciones de mampostera con refuerzo interior................................................................... 173

6.1.5 Muros diafragma ............................................................................................................................. 174

6.1.6 Estudios de vulnerabilidad ssmica en edificaciones de mampostera existentes................... 176

6.2 ASPECTOS A CONSIDERAR EN EL DISEO DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA EN ZONAS SSMICAS .............................................................................................................................. 177

6.2.1 Normatividad ................................................................................................................................... 177

6.2.2 Calidad de los materiales ............................................................................................................... 178


vivivivi

6.2.3 Influencia de las aberturas en muros de mampostera................................................................ 178

6.2.3.1 Influencia de las aberturas en la rigidez lateral de la estructura........................................... 178

6.2.3.2 Influencia de las aberturas en la distribucin de fuerzas cortantes ..................................... 181

6.2.4 Importancia de la configuracin estructural................................................................................. 182

6.2.4.1 Densidad de muros ................................................................................................................... 182

6.2.4.2 Configuracin en planta............................................................................................................ 183

6.2.4.3 Distribucin asimtrica de muros en planta ........................................................................... 183

6.2.4.4 Continuidad de todos los muros en elevacin ....................................................................... 184

6.2.4.5 Aberturas para puertas y ventanas.......................................................................................... 184

6.2.4.6 Concentracin de peso............................................................................................................. 185

6.3 DETALLADO DEL REFUERZO EN ZONAS SSMICAS .................................................................... 185

6.3.1 Importancia de los castillos ........................................................................................................... 185

6.3.2 Refuerzo transversal en castillos .................................................................................................. 186

6.3.3 Refuerzo horizontal mediante alambres corrugados................................................................... 186

6.3.4 Refuerzo adicional mediante malla de alambre............................................................................ 187

6.4 CONTROL DE LOS DESPLAZAMIENTOS LATERALES PARA LIMITAR EL DAO ESTRUCTURAL .................................................................................................................................. 188

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 193

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 7777 ANLISIS,ANLISIS,ANLISIS,ANLISIS, REVISINREVISINREVISINREVISIN YYYY DETALLADODETALLADODETALLADODETALLADO DEDEDEDE ESTRUCTURASESTRUCTURASESTRUCTURASESTRUCTURAS DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA ........................................................................................................................................................................................................................................................ 111199999999

RESUMEN ...................................................................................................................................................... 199

INTRODUCCIN ............................................................................................................................................ 199

7.1 SISTEMAS ESTRUCTURALES .......................................................................................................... 200

7.1.1 Mampostera confinada .................................................................................................................. 200

7.1.2 Mampostera reforzada interiormente ........................................................................................... 203

7.2 ANLISIS ............................................................................................................................................ 205

7.2.1 Anlisis por carga vertical.............................................................................................................. 205

7.2.2 Anlisis por cargas laterales.......................................................................................................... 207

7.2.2.1 Mtodo simplificado de anlisis (Mtodo A) ........................................................................... 207

7.2.2.2 Mtodo de anlisis esttico (Mtodo B) .................................................................................. 213

7.2.2.3 Mtodo de anlisis dinmico tridimensional (Mtodo C)....................................................... 213

7.2.2.4 Anlisis de estructuras con pisos blandos............................................................................. 219

7.3 REVISIN, ASPECTOS REGLAMENTARIOS ................................................................................... 222

7.3.1 Factores de reduccin de resistencia ........................................................................................... 222

7.3.2 Factores de comportamiento Q ..................................................................................................... 223

7.3.3 Evaluacin de la resistencia .......................................................................................................... 224

7.3.3.1 Resistencia en compresin ...................................................................................................... 223

7.3.3.2 Resistencia a flexocompresin en el plano del muro ............................................................ 224


viiviiviivii

7.3.3.3 Resistencia a cargas laterales.................................................................................................. 225

7.3.3.4 Deformacin lateral inelstica:................................................................................................. 238

7.4 DETERMINACIN DE SISTEMAS DE MAMPOSTERA DE BUENA CALIDAD ............................... 228

7.5 EJEMPLOS DE ANLISIS Y DE REVISIN DE MUROS .................................................................. 237

7.5.1 DATOS PARA LA REVISIN ESTRUCTURAL.................................................................................. 238

7.5.2 Consideraciones, procedimiento y resultados............................................................................. 240

7.5.2.1 Mtodo A .................................................................................................................................... 240

7.5.2.2 Mtodo B .................................................................................................................................... 247

7.5.2.3 Mtodo C .................................................................................................................................... 250

7.5.2.4 Comentarios de los mtodos y de resultados ........................................................................ 263

7.6 COMENTARIOS GENERALES PARA EL ANLISIS Y LA REVISIN DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA .................................................................................................................................. 266

7.6.1 Espectros de diseo ....................................................................................................................... 266

7.6.2 Factores de comportamiento ssmico Q....................................................................................... 267

7.6.3 Modelacin de muros de mampostera ......................................................................................... 268

7.6.4 Condiciones de regularidad ........................................................................................................... 269

7.6.5 Resistencia al cortante ................................................................................................................... 269

7.7 DETALLADO Y ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA ........... 269

7.8 CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 273

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 275

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 8888 CIMENTACIONESCIMENTACIONESCIMENTACIONESCIMENTACIONES DEDEDEDE EDIFICIOSEDIFICIOSEDIFICIOSEDIFICIOS DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA YYYY CONJUNTOSCONJUNTOSCONJUNTOSCONJUNTOS HABITACHABITACHABITACHABITACIONALESIONALESIONALESIONALES ............................................................................................................................................................ 282828281111

8.1 ANTECEDENTES................................................................................................................................ 281

8.1.1 Caractersticas de los proyectos ................................................................................................... 281

8.1.2 Problemtica asociada ................................................................................................................... 282

8.1.3 Objetivo............................................................................................................................................ 283

8.2 CONDICIONES ESTRATIGRFICAS DEL SITIO .............................................................................. 283

8.2.1 Informacin existente ..................................................................................................................... 283

8.2.2 Trabajos de exploracin................................................................................................................. 283

8.2.3 Ensayes de laboratorio................................................................................................................... 285

8.3 DISEO GEOTCNICO DE LA CIMENTACIN ................................................................................ 286

8.3.1 Solucin de cimentacin................................................................................................................ 286

8.3.2 Profundidad de desplante .............................................................................................................. 286

8.3.3 Excentricidad................................................................................................................................... 287

8.3.4 Incremento de esfuerzos ssmicos................................................................................................ 287

8.3.5 Hundimientos .................................................................................................................................. 288

8.3.6 Giro de la cimentacin en condicin ssmica............................................................................... 288

8.4 EJEMPLOS ILUSTRATIVOS .............................................................................................................. 289


viiiviiiviiiviii

8.4.1 Conjunto habitacional en la Av. Zaragoza de la delegacin Iztapala en Mxico D. F. .............. 289

8.4.2 Conjunto habitacional Trbol No 42 en la delegacin Azcapotzalco, Mxico D. F.................... 301

8.4.3 Conjunto habitacional Joyas Diamante II en Acapulco, Gro....................................................... 307

8.4.4 Edificio en la calle de Canarias, delegacin Benito Jurez en la ciudad de Mxico................. 313

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 323

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 9999 CONSTRUCCINCONSTRUCCINCONSTRUCCINCONSTRUCCIN ................................................................................................................................................................................................................................ 323232327777

9.19.19.19.1 ASPECTOSASPECTOSASPECTOSASPECTOS CONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOS DEDEDEDE TIPOTIPOTIPOTIPO GENERALGENERALGENERALGENERAL ENENENEN LALALALA VIVIENDAVIVIENDAVIVIENDAVIVIENDA DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA .................................................................................................................................................................................................................................... 323232327777

INTRODUCCIN ............................................................................................................................................ 327

9.1.1 Construccin de la cimentacin .................................................................................................... 328

9.1.1.1 Estudio de mecnica de suelos ............................................................................................... 328

9.1.1.2 Plantillas..................................................................................................................................... 328

9.1.1.3 Acero de refuerzo ...................................................................................................................... 329

9.1.1.4 Anclaje de castillos en la cimentacin .................................................................................... 329

9.1.2 Construccin de firmes .................................................................................................................. 329

9.1.3 Transporte y almacenamiento de los materiales.......................................................................... 329

9.1.4 Tratamiento de la succin de las piezas ....................................................................................... 329

9.1.5 Espesor de las hiladas y acabado de las juntas........................................................................... 330

9.1.6 Fabricacin del mortero en obras pequeas y en obras grandes .............................................. 331

9.1.7 Construccin de la mampostera................................................................................................... 332

9.1.8 Ritmo de la construccin ............................................................................................................... 333

9.1.9 Cuidado de los muros durante su construccin.......................................................................... 333

9.1.10 Colocacin de instalaciones .......................................................................................................... 334

9.1.11 Armado de dalas y castillos y anclaje de armado en muros reforzados en su interior............ 335

9.1.12 Impermeabilizacin de muros y mantenimiento de la mampostera .......................................... 335

9.1.13 Errores comunes que pueden evitarse ......................................................................................... 336

9.1.14 Aspectos importantes del supervisor de vivienda....................................................................... 337

9.1.15 Estndares de organismos gubernamentales en el control de calidad ..................................... 338

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 339

9.29.29.29.2 CONCEPTOSCONCEPTOSCONCEPTOSCONCEPTOS CONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOSCONSTRUCTIVOS PARAPARAPARAPARA MUROSMUROSMUROSMUROS DEDEDEDE BLOCKBLOCKBLOCKBLOCK DEDEDEDE CONCRCONCRCONCRCONCRETOETOETOETO REFORZADOSREFORZADOSREFORZADOSREFORZADOS INTERIORMENTEINTERIORMENTEINTERIORMENTEINTERIORMENTE .................................................................................... 343434341111

INTRODUCCIN ............................................................................................................................................ 341

9.2.1 Caractersticas de los materiales y componentes ....................................................................... 342

9.2.1.1 Piezas especiales de block destinadas a permanecer aparentes ......................................... 343

9.2.1.2 Piezas de block destinadas a recubrirse................................................................................. 344


ixixixix

9.2.1.3 Caractersticas por tipos de morteros..................................................................................... 344

9.2.2 Disposiciones constructivas.......................................................................................................... 348

9.2.2.1 Aceros ........................................................................................................................................ 348

9.2.2.2 Despieces................................................................................................................................... 352

9.2.2.3 Juntas y sellados....................................................................................................................... 352

9.2.2.4 Castillos ahogados.................................................................................................................... 355

9.2.2.5 Tolerancias de ejecucin.......................................................................................................... 356

9.2.2.6 Zonas sensibles y soluciones particulares............................................................................. 358

9.2.2.7 Interfaces e interferencias ........................................................................................................ 362

9.2.2.8 Hidrofugantes de superficie ..................................................................................................... 365

9.2.3 Medios y procesos de ejecucin ................................................................................................... 366

9.2.3.1 La manipulacin mecanizada y la logstica de obra............................................................... 367

9.2.3.2 Herramientas.............................................................................................................................. 372

9.2.3.3 Medios auxiliares....................................................................................................................... 375

9.2.3.4 Consignas de higiene y seguridad........................................................................................... 377

9.2.4 Capacitacin y control de calidad ................................................................................................. 386

9.2.4.1 Perfil de los equipos de albailera de muros y su capacitacin.......................................... 387

9.2.4.2 Autocontrol y control tcnico durante la ejecucin y recepcin de los trabajos ................ 388

9.2.5 Conclusiones................................................................................................................................... 389

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 391

9.39.39.39.3 EXPERIENCIASEXPERIENCIASEXPERIENCIASEXPERIENCIAS ENENENEN ELELELEL DISEODISEODISEODISEO YYYY CONSTRUCCINCONSTRUCCINCONSTRUCCINCONSTRUCCIN DEDEDEDE ESTRUCTURASESTRUCTURASESTRUCTURASESTRUCTURAS DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA AAAA BASEBASEBASEBASE DDDDEEEE BLOQUESBLOQUESBLOQUESBLOQUES HUECOSHUECOSHUECOSHUECOS DEDEDEDE CONCRETOCONCRETOCONCRETOCONCRETO................................................................................................................................................................................................ 393939393333

RESUMEN ...................................................................................................................................................... 393

9.3.1 Anlisis y diseo............................................................................................................................. 393

9.3.1.1 Construcciones en condominios horizontales ....................................................................... 393

9.3.1.2 Construcciones verticales ........................................................................................................ 396

9.3.2 Relacin del detallado con el diseo y CONSTRUCCIN de muros .......................................... 398

9.3.2.1 Castillos ahogados.................................................................................................................... 399

9.3.2.2 La importancia del despiece del bloque, en un proyecto de vivienda.................................. 399

9.3.3 Materiales......................................................................................................................................... 400

9.3.3.1 Acero de refuerzo ...................................................................................................................... 400

9.3.3.2 Unidades de mampostera ........................................................................................................ 401

9.3.3.3 Mortero ....................................................................................................................................... 402

9.3.3.4 Pilas y muretes .......................................................................................................................... 402

9.3.3.5 Unidades de mampostera de concreto de alta resistencia................................................... 404

9.3.4 Otras aplicaciones de la mampostera .......................................................................................... 404

9.3.4.1 Escuelas ..................................................................................................................................... 404


xxxx

9.3.4.2 Muros de contencin................................................................................................................. 405

9.3.5 Conclusiones................................................................................................................................... 405

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 406

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 10101010 SUPERVISINSUPERVISINSUPERVISINSUPERVISIN INTERNAINTERNAINTERNAINTERNA YYYY CONTROLCONTROLCONTROLCONTROL DEDEDEDE CALIDADCALIDADCALIDADCALIDAD ENENENEN CONSTRUCCINCONSTRUCCINCONSTRUCCINCONSTRUCCIN DEDEDEDE VIVIENDASVIVIENDASVIVIENDASVIVIENDAS DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA............................................ 414141411111

RESUMEN ...................................................................................................................................................... 411

10.1 OBJETIVOS DEL CONSTRUCTOR.................................................................................................... 411

10.2 SUPERVISIN INTERNA.................................................................................................................... 413

10.3 LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD................................................................................... 413

10.4 MATERIALES...................................................................................................................................... 414

10.4.1 Mampostera .................................................................................................................................... 414

10.4.2 Cemento........................................................................................................................................... 416

10.4.3 Agregados ....................................................................................................................................... 417

10.5 FABRICACIN DE MUROS................................................................................................................ 417

10.5.1 Tipos de Aparejo ............................................................................................................................. 417

10.5.2 Fabricacin ...................................................................................................................................... 418

10.5.3 Castillos ........................................................................................................................................... 420

10.5.4 Anclaje de muro de mampostera con muro de concreto ........................................................... 421

10.5.5 Elaboracin de mortero .................................................................................................................. 422

10.5.6 Tiempo de aplicacin del mortero fresco ..................................................................................... 422

10.5.7 Refuerzo de la mampostera .......................................................................................................... 423

10.5.8 Aplanados........................................................................................................................................ 425

10.6 CONSTRUCCIN................................................................................................................................ 425

10.6.1 Documentacin inicial .................................................................................................................... 425

10.6.2 Planos estructurales....................................................................................................................... 427

10.6.3 Nivelacin ........................................................................................................................................ 427

10.6.4 Excavacin y cimentacin.............................................................................................................. 428

10.6.5 Cimbra.............................................................................................................................................. 429

10.6.6 Colocacin del acero de refuerzo.................................................................................................. 430

10.6.7 Colado de elementos ...................................................................................................................... 432

10.6.8 Curado de losas .............................................................................................................................. 432

10.6.9 Agrietamiento superficial en losas................................................................................................ 432

10.6.10 Descimbrado ................................................................................................................................... 433

10.7 CONTROL DE CALIDAD .................................................................................................................... 435

10.7.1 Pruebas a materiales ...................................................................................................................... 435

10.7.2 Verificacin de la calidad de muros .............................................................................................. 448

10.7.3 Consumo de materiales.................................................................................................................. 449

10.7.4 Habilitado de acero ......................................................................................................................... 450


xixixixi

10.8 OTROS ASPECTOS DE OBRA .......................................................................................................... 450

10.8.1 Elevacin de materiales.................................................................................................................. 450

10.8.2 Empleo de escantillones ................................................................................................................ 451

10.8.3 Herramienta requerida .................................................................................................................... 451

10.8.4 Ritmo................................................................................................................................................ 451

10.9 RECOMENDACIONES SOBRE ESTRUCTURACIN........................................................................ 452

10.9.1 Cimentacin..................................................................................................................................... 452

10.9.2 Anclaje de muros de relleno .......................................................................................................... 452

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 454

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 11111111 REHABILITACINREHABILITACINREHABILITACINREHABILITACIN DDDDEEEE ESTRUCTURASESTRUCTURASESTRUCTURASESTRUCTURAS DEDEDEDE MAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERAMAMPOSTERA ................ 454545457777

INTRODUCCIN ............................................................................................................................................ 457

11.1 PRINCIPIOS BSICOS PARA UN COMPORTAMIENTO SSMICO ADECUADO DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA ................................................................................................ 458

11.2 COMPORTAMIENTO SSMICO OBSERVADO EN EDIFICIOS DE MAMPOSTERA........................ 460

11.2.1 Mampostera simple........................................................................................................................ 461

11.2.2 Mampostera confinada .................................................................................................................. 461

11.2.3 Mampostera reforzada................................................................................................................... 462

11.3 EVALUACIN Y ANLISIS DE EDIFICIOS DE MAMPOSTERA EXISTENTES .............................. 463

11.3.1 Evaluacin de edificios existentes ................................................................................................ 463

11.3.2 Registro documental de diseo y construccin .......................................................................... 464

11.3.3 Inspecciones ................................................................................................................................... 464

11.3.4 Propiedades de los materiales....................................................................................................... 465

11.3.5 Evaluacin de grietas ..................................................................................................................... 465

11.3.6 Criterio de seguridad de la rehabilitacin..................................................................................... 472

11.3.7 Toma de decisiones sobre una rehabilitacin.............................................................................. 475

11.4 TCNICAS DE EVALUACIN Y ENSAYES EN EL SITIO DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA .................................................................................................................................. 477

11.4.1 Inspeccin visual ............................................................................................................................ 478

11.4.2 Martillo de rebote ............................................................................................................................ 478

11.4.3 Pruebas de extraccin.................................................................................................................... 480

11.4.4 Barrenado ........................................................................................................................................ 481

11.4.5 Prueba de penetracin.................................................................................................................... 481

11.4.6 Ensayes a corte en el plano de piezas y elementos..................................................................... 482

11.4.7 Ensaye de probetas extradas o corazones.................................................................................. 485

11.4.8 Medicin de la adherencia mortero-pieza ..................................................................................... 486

11.4.9 Gatos planos ................................................................................................................................... 487

11.4.10 Tcnicas de transmisin de pulso................................................................................................. 489

11.4.11 Medicin del eco producido por impactos ................................................................................... 494

11.4.12 Tomografa....................................................................................................................................... 495


xiixiixiixii

11.4.13 Mtodos magnticos....................................................................................................................... 495

11.4.14 Radiografa ...................................................................................................................................... 496

11.4.15 Termografa de rayos infrarrojos................................................................................................... 496

11.4.16 Emisin acstica............................................................................................................................. 497

11.4.17 Pulsos electromagnticos.............................................................................................................. 498

11.4.18 Interferometra lser........................................................................................................................ 498

11.4.19 Microondas ...................................................................................................................................... 498

11.4.20 Resistividad de la mampostera..................................................................................................... 499

11.4.21 Petrografa ....................................................................................................................................... 500

11.4.22 Endoscopa...................................................................................................................................... 500

11.4.23 Pruebas de carga ............................................................................................................................ 500

11.4.24 Potencial de corrosin.................................................................................................................... 500

11.4.25 Tamao de la muestra .................................................................................................................... 501

11.5 TCNICAS DE REHABILITACIN ..................................................................................................... 501

11.5.1 Modalidades de conexin a la mampostera existente ................................................................ 502

11.5.2 Reemplazo de piezas y de concreto daados .............................................................................. 504

11.5.3 Reparacin de grietas..................................................................................................................... 505

11.5.4 Insercin de barras de refuerzo..................................................................................................... 510

11.5.5 Encamisado de muros.................................................................................................................... 511

11.5.6 Adicin de elementos confinantes de concreto reforzado.......................................................... 526

11.6 CORROSIN DEL ACERO DE REFUERZO ...................................................................................... 526

11.7 RECIMENTACIONES Y RENIVELACIONES...................................................................................... 533

11.7.1 Pilotes de control ............................................................................................................................ 534

11.7.2 Subexcavacin ................................................................................................................................ 534

11.7.3 Micropilotes ..................................................................................................................................... 535

11.8 MAMPOSTERA DE ADOBE .............................................................................................................. 538

11.8.1 Principios bsicos de estructuracin de viviendas de adobe .................................................... 539

11.8.2 Daos observados en estructuras de mampostera de adobe ................................................... 540

11.8.3 Tcnicas de rehabilitacin de estructuras de mampostera de adobe....................................... 543

11.9 EVALUACIN Y REHABILITACIN SEGN LAS NTC-MAMPOSTERA ........................................ 552

AGRADECIMIENTOS..................................................................................................................................... 553

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 554

CAPTULOCAPTULOCAPTULOCAPTULO 12121212 PROBLEMTICAPROBLEMTICAPROBLEMTICAPROBLEMTICA DEDEDEDE LALALALA CONSTRCONSTRCONSTRCONSTRUCCINUCCINUCCINUCCIN DEDEDEDE VIVIENDAVIVIENDAVIVIENDAVIVIENDA ENENENEN MXICOMXICOMXICOMXICO................................................................................................................................................................................................................ 565656563333

HACIAHACIAHACIAHACIA UNAUNAUNAUNA CULTURACULTURACULTURACULTURA PARAPARAPARAPARA LALALALA PREVENCINPREVENCINPREVENCINPREVENCIN YYYY MITIGACINMITIGACINMITIGACINMITIGACIN DEDEDEDE DESASTDESASTDESASTDESASTRES.RES.RES.RES. ELELELEL CASOCASOCASOCASO DEDEDEDE LALALALA VIVIENDAVIVIENDAVIVIENDAVIVIENDA ............................................................................................................................................................................................ 565656563333

12.1 EL PROCESO DE PRODUCCIN DE LA VIVIENDA POPULAR ...................................................... 563


xiiixiiixiiixiii

12.1.1 La urbanizacin en los pases del tercer mundo..........................................................................563

12.1.2 El acceso a la tierra......................................................................................................................... 564

12.1.3 Los programas institucionales ...................................................................................................... 565

12.1.4 La reglamentacin y normatividad en la vivienda........................................................................ 566

12.2 VULNERABILIDAD Y RIESGO EN LA VIVIENDA ............................................................................. 567

12.2.1 Condiciones de localizacin .......................................................................................................... 567

12.3 EL DESARROLLO TECNOLGICO................................................................................................... 568

12.3.1 La industria de la construccin ..................................................................................................... 568

12.3.2 Formacin de cuadros tcnicos .................................................................................................... 570

12.4 EL PROCESO DE EVALUACIN DE LA VIVIENDA ......................................................................... 572

12.5 RECOMENDACIONES........................................................................................................................ 574

REFERENCIAS............................................................................................................................................... 578

PRESENTACIN

E n Mxico ms del 90% de la vivienda, ya sea unifamiliar o multifamiliar, se construye a base de muros de carga de mampostera. Esto hace que la edificacin de vivienda a base de este sistema estructural represente un poco ms del 50% del volumen total de la construccin que se hace en nuestro pas. A pesar de esto, en la mayora de las universidades de nuestro pas dentro de las carreras de Ingeniera Civil o de Arquitectura no existe un curso especialmente dedicado al anlisis y diseo de estructuras de mampostera, y en ocasiones, desafortunadamente, nicamente se le dedican unas cuantas horas a este tema dentro de otras materias. Por otra parte, tampoco existen libros de texto sobre este tema y la mayor parte del conocimiento sobre el anlisis, el diseo y el comportamiento de estructuras de mampostera se encuentra en artculos tcnicos o reportes de investigacin, los cuales, en muchas ocasiones, no estn disponibles a los ingenieros de la prctica profesional.

Con la finalidad de ayudar en algunos de estos problemas, la Sociedad Mexicana de Ingeniera Estructural (SMIE) organiz un curso sobre edificaciones de mampostera para vivienda en el mes de octubre de 1997 con la participacin de destacados especialistas en la materia. Dentro de las personas que impartieron este curso se encuentran profesores, investigadores e ingenieros de la practica profesional. El curso atrajo una importante cantidad de asistentes y fue calificado muy positivamente por los mismos. Como parte de dicho curso los profesores prepararon algunas notas de cada uno de los temas que se abarcaron.

Fue a raz de las notas que prepararon los profesores de dicho curso que la SMIE decidi emprender la tarea de hacer el presente libro. En el libro se abarcan muy diversos temas como son la descripcin de los materiales, de las cimentaciones y sistemas de piso que se utilizan en este tipo de vivienda, el comportamiento mecnico de los materiales y los muros de mampostera bajo diferentes tipos de solicitaciones, anlisis de viviendas a base de mampostera, aspectos constructivos y de control de calidad y por ltimo reparacin y refuerzo de estructuras de mampostera.

Este libro no debe verse como un libro que pretende cubrir en forma exhaustiva y rigurosa todos los aspectos relacionados a las estructuras de mampostera, sino como un importante esfuerzo por reunir material sobre los temas principales relacionados al anlisis, diseo y construccin de estructuras de mampostera. El material esta dirigido tanto a estudiantes de nivel licenciatura de las carreras de Ingeniera Civil como de Arquitectura como a profesionales del diseo y construccin de viviendas.

Dado que el libro representa un compendio de captulos escritos por diferentes autores pueden existir algunas heterogeneidades tanto en su extensin como en el estilo de redaccin, en la notacin, o an en algunos de los criterios tcnicos que son resultado de la experiencia profesional de cada uno de los

autores. Si bien esto podra interpretarse como una debilidad del presente trabajo, puede entenderse como riqueza del material y respeto a la contribucin de cada autor.

Este libro es el resultado del esfuerzo y apoyo de muchas personas e instituciones. En primer lugar deseamos agradecer a los autores quienes dedicaron muchas horas de su valioso tiempo, sin remuneracin alguna, a la preparacin de este libro. As mismo, agradecemos la oportunidad y apoyo de la Fundacin ICA por el apoyo econmico para la publicacin del presente libro. Finalmente, agradecemos especialmente al M. en l. Tomas A. Snchez y al Sr. Oscar Zepeda, quienes tuvieron a su cargo la edicin del presente trabajo.

Ing. Oscar de la Torre Rangel

Presidente X Mesa Directiva SMIE

Dr. Eduardo Miranda Mijares Vicepresidente

X Mesa Directiva SMIE

Ing. Francisco Garca Jarque Presidente

XI Mesa Directiva SMIE

PRESENTACIN A LA SEGUNDA EDICIN

E n 1999, la Sociedad Mexicana de Ingeniera Estructural (SMIE), con el apoyo de la Fundacin ICA (FICA), public la primera edicin del libro Edificaciones de Mampostera para Vivienda, aspirando a que este documento sirviera como referencia para los profesionales del anlisis, diseo, construccin, control de calidad y promocin de la vivienda, as como libro de texto para los estudiantes de Ingeniera Civil y Arquitectura del pas. El libro tuvo una excelente bienvenida, en Mxico y en el extranjero, agotndose su tiraje en slo unos cuantos meses.

En estos aos recientes se han documentado avances en los estados del conocimiento y de la prctica, tanto en el mbito nacional como en el internacional, relacionados con las edificaciones de mampostera para vivienda. Asimismo, se ha hecho una revisin profunda de las Normas Tcnicas Complementarias para Diseo y Construccin de Estructuras de Mampostera del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (NTC-M), las cuales son referencia en varios reglamentos de construcciones del pas.

Motivados por los adelantos y las modificaciones de las normas, as como por la creciente demanda del libro, la SMIE y FICA decidieron preparar una segunda edicin, presentada en formato electrnico. Al igual que en la primera edicin, el libro es un compendio de contribuciones de varios autores. En esta edicin se han incorporado dos captulos, el de aspectos arquitectnicos y el de cimentaciones, se ha reorganizado el contenido, y se han revisado y actualizado todos los dems captulos, incorporando, en varios de ellos, las ideas de nuevos autores.

Con objeto de facilitar la consulta de las referencias de varios de los captulos, esta edicin incluye un vasto nmero de ellas en formato electrnico. Algunas corresponden a textos de lectura obligada en el tema cuya disponibilidad se limita a algunas cuantas bibliotecas en el pas. Finalmente, tambin como material de apoyo y referencia, se incluye el texto completo de la versin 2002 de la propuesta de NTC-M.

La SMIE agradece el valioso y desinteresado esfuerzo y dedicacin del grupo de profesionales que escribieron y revisaron el contenido del libro. Adems, expresa su reconocimiento al Instituto de Ingeniera de la Universidad Nacional Autnoma e Mxico, al Centro Nacional de Prevencin de Desastres de la Secretara de Gobernacin, as como a la Sociedad Mexicana de Ingeniera Ssmica A.C., por autorizar la reproduccin en formato electrnico de las referencias citadas.

La SMIE agradece de nuevo el apoyo e inters de la Fundacin ICA. Finalmente, se agradece, de manera destacada, al M.I. Leonardo Flores y al Ing. Miguel Angel Pacheco la cuidadosa edicin del libro.

Ing. Jos Mara Riobo Martn

Presidente XII Mesa Directiva SMIE

Dr. Sergio M. Alcocer Martnez de Castro Presidente

XIII Mesa Directiva SMIE

PRLOGO

M xico tiene una larga y destacada trayectoria en el empleo de la mampostera en la construccin. Muestras de las extraordinarias realizaciones de las diferentes culturas prehispnicas todava permanecen y asombran por su belleza y calidad constructiva. Los grandes edificios civiles y religiosos de la poca de la colonia estn distribuidos en casi todo el pas y se encuentran en su mayora todava en uso, como muestra de la validez de las soluciones adoptadas.

El material est fuertemente arraigado en la cultura nacional y es objeto de gran aceptacin, especialmente para la vivienda. De hecho es esa preferencia la que ha frenado el cambio hacia otras tcnicas de construccin ms modernas y en algunos aspectos ms eficientes y ms factibles de un proceso industrializado de construccin.

La mampostera es considerada frecuentemente como un material estructural de secundaria importancia con respecto a otros ms industrializados como el acero y el concreto. Por lo mismo, se le supone poco apto para ser objeto de estudios rigurosos y de clculos ingenieriles. Hay amplias pruebas de que la posicin anterior es errnea.

Existe en Mxico una larga tradicin en el estudio e investigacin sobre la mampostera. Poco despus del sismo de 1957, comenz un programa de investigacin analtica y experimental sobre el tema, y esta actividad ha continuado ininterrumpida desde entonces, con la participacin cada vez de nuevas generaciones de especialistas. Las contribuciones de estos estudios al conocimiento del material y de su funcin estructural, sobre todo en cuanto al diseo ssmico, son reconocidas internacionalmente.

Tambin Mxico ha estado a la vanguardia en la normativa sobre el diseo estructural de este material. Desde el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal de 1963, y sobre todo en el de 1976, se han incluido criterios racionales de diseo de la mampostera que han sido adoptados por normas de otros pases. El planteamiento del Reglamento de 1976, que trata a la mampostera con un criterio de diseo similar al de los otros materiales ms modernos y ms estudiados, como el concreto reforzado y el acero, fue pionero a escala internacional.

La prctica de diseo y construccin de la mampostera ha resultado exitosa en Mxico, ya que las edificaciones de este tipo han tenido relativamente pocos daos, aun ante los sismos severos que han afectado al pas. La mayora de los casos de mal comportamiento son atribuibles a errores claros de diseo y construccin, o a discrepancias claras con respecto a la reglamentacin y a la prctica establecidas. Es por ello particularmente importante que los conocimientos bsicos sobre el tema tengan la ms amplia divulgacin.

Existe un amplio acervo documental de los estudios realizados en nuestro pas sobre el tema; sin embargo, se ha tratado casi siempre de informes tcnicos sobre estudios especficos (varios de los cuales se han incluido como anexo en la segunda edicin), y es por ello que este libro viene a cumplir una importante funcin al reunir en un solo documento el estado del conocimiento y la prctica sobre el tema. Un grupo destacado de especialistas ha cubierto no slo los temas ms propios de la ingeniera estructural, sino tambin los de cimentaciones, construccin, arquitectura, historia y ciencias sociales. La escasez de textos sobre la materia, en cualquier idioma, hace ms valiosa la obra.

El volumen y sus anexos sern de gran utilidad para estudiantes y profesionales de distintas reas y hay que felicitar a Fundacin ICA por una contribucin ms al progreso de la industria de la construccin.

Roberto Meli Octubre de 2003

CAPTULO 1

LAS ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERA

H. GALLEGOS O. RAMREZ DE ALBA

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CAPTULO 1


Hctor Gallegos1, Horacio Ramrez de Alba2

INTRODUCCIN

a historia de la humanidad va de la mano con su necesidad de tener un lugar en donde protegerse de las inclemencias de la naturaleza. Desde pocas

remotas, el hombre ha buscado para ello, materiales accesibles que sean fciles de utilizar y que proporcionen la mayor comodidad. Los tipos de materiales utilizados por las culturas de la antigedad fueron determinados por las condiciones del terreno en donde se asentaron. En este captulo se har una descripcin somera acerca de la historia de la mampostera desde la prehistoria, hasta la poca actual mostrando la evolucin que han tenido las edificaciones de mampostera a travs del tiempo (Gallegos, 1989), y en particular, la historia de la mampostera en Mesoamrica.

1.1 PREHISTORIA

Es probable que la mampostera haya sido inventada por un nmada, hace unos 15,000 aos, cuando, al no encontrar un refugio natural para protegerse de las adversidades de la naturaleza, decidi apilar piedras para formar un lugar donde guarecerse. Sin embargo, como la transmisin de tcnicas o ideas era muy lenta o no ocurra, la invencin seguramente tuvo que repetirse innumerables veces.

El proceso inmediato en el desarrollo de la mampostera debi ser la utilizacin del mortero de barro, el cual permiti no slo apilar, sino acomodar o asentar con ms facilidad, y a mayor altura, las piedras irregulares naturales. Este paso se dio, seguramente, cuando se comenzaron a integrar las primeras aldeas. Existen varios vestigios de poblados prehistricos construidos con piedras asentadas con barro desde las Islas Aran, en Irlanda, hasta Catal Hyk, en

1 Profesor e investigador de la Pontificia Universidad Catlica del Per. 2 Profesor e investigador de la Facultad de Ingeniera, Universidad Autnoma del Estado de Mxico.

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Anatolia; tambin, el mismo sistema constructivo, fue empleado en otro lugar distante y unos 10,000 aos despus, por los incas en Ollantaytambo (Fig. 1.1), cerca del Cusco, donde quedan construcciones importantes, con muros de piedra natural asentada con mortero de barro y techos de rollizos de madera cubiertos con una gruesa capa de paja.

La unidad de mampostera fabricada por el hombre a partir de una masa de barro secada al sol, para sustituir a la piedra natural, debi ocurrir en lugares donde esta ltima no poda encontrarse. El vestigio ms antiguo se encontr realizando excavaciones arqueolgicas en Jeric, en el Medio Oriente. La unidad de barro tiene la forma de un gran pan, fabricada a mano y secada al sol; su peso es de unos 15 kg, y en ella an se notan las huellas del hombre que la elabor. Las unidades de barro formadas a mano se han encontrado en formas diversas y no siempre muy lgicas. La forma cnica es de inters, pues se repite y est presente en lugares distantes, sin conexin directa y en momentos de desarrollo semejantes; estas unidades se encuentran en muros construidos en Mesopotamia, con una antigedad de 7,000 aos, y en la zona de la costa norte del Per, en Huaca Prieta, con una antigedad de 5,000 aos.

1.2 INICIO DE LA HISTORIA: SUMERIA

Las unidades de barro formadas a mano y secadas al sol, as como el mortero de barro constituyen el estado del arte de la construccin con mampostera en la aurora de la historia. En el cuarto milenio a.C. los sumerios, considerados como iniciadores de la civilizacin y de la ingeniera, inventaron la ciudad, la irrigacin, la escritura, los nmeros, la rueda y el molde. Este ltimo constituido por un marco de madera elemental y rstico an se emplea en algunos pases. El molde es un avance sustantivo en la construccin de mampostera y en otras actividades, pues posibilita la produccin rpida de unidades prcticamente iguales.

Aquella masa de barro mezclada con paja a la cual se daba la forma de paraleleppedo recto colocndola a presin dentro de un molde de madera, para luego dejarla secar al sol, hizo posible la libertad de construccin y la arquitectura monumental. El adobe puso en manos del hombre un medio de expresarse con

Figura 1.1 Ollantaytambo. Cusco, Per (siglo XIV). Los muros son de piedra y han sido asentados con barro y recubiertos luego con enlucido de barro


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libertad, escogiendo la manera de colocar y juntar adobes en donde la construccin podra hacerse en una escala monumental. Como tal, la obra ya no es una creacin individual, sino esencialmente, el producto colectivo de muchas manos.

Las primeras construcciones de adobe siguieron estrechamente la forma de las estructuras a las que obligaban los antiguos materiales. Al copiar en mampostera la bveda en forma de tnel de las chozas practicadas en los caaverales, algn sumerio construy el falso arco y luego encontr el principio del verdadero. De este modo se aplicaron leyes mecnicas de resistencias y empujes muchos milenios antes de que estas leyes llegaran a ser formuladas.

La arquitectura del adobe produjo pronto, en forma incidental, una contribucin a las matemticas aplicadas. Una ruma de adobes ilustra, admirablemente, el volumen del paraleleppedo. A pesar de que los adobes antiguos difcilmente eran regulares, resulto fcil advertir que el nmero de adobes comprendidos en una ruma poda encontrarse contando el nmero de ellos en tres lados adyacentes y multiplicando estas cantidades entre s.

El primer templo de forma sumeria fue edificado en la ciudad de Uruk (2 900 a.C.). En las excavaciones arqueolgicas practicadas all aparecen los cimientos de construcciones verdaderamente monumentales, una colina artificial y el prototipo del zigurat o torre escalonada, el cual era indispensable en un templo sumerio. Este primer zigurat est enteramente construido con adobes unidos con capas de betn.

El adobe fue llevado al horno a principios del tercer milenio antes de Cristo, para hacer ladrillos cermicos. Para la construccin de la mampostera, el ladrillo3 era asentado con mortero de betn o alquitrn, (sustancia abundante en el suelo del Medio Oriente) al cual se aada arena. Esta mampostera se convirti entonces en el material fundamental de las construc-ciones ms importantes y posibilit alturas crecientes de los zigurates. El de la ciudad de Ur (2 125 a.C.), con una base de 62 m por 43 m y una altura de 21 m, tenan un ncleo de adobe y un forro de mampostera de 2,4 m

3 Ladrillo: Arcilla cocida en forma de paraleleppedo utilizada para construir paredes. En algunas

zonas, como en Mxico se le llama tabique para diferenciarlo de una pieza ms delgada a la que se le denomina ladrillo.

Figura 1.2 Babilonia (primer milenio antes de Cristo). Muro de unidades de arcilla decorativas: esmaltadas y vitrificadas

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de espesor, hecho de ladrillos cermicos asentados con mortero de betn, en el que se incorpor tejidos de caa. El aspecto de estos zigurates debi ser espectacular. El Gnesis relata la historia de uno de ellos, conocido como la Torre de Babel.

En Babilonia los ladrillos cermicos tenan inscripciones en bajo relieve que relataban la construccin de la obra y nombraban a sus autores; en las obras ms suntuosas estos ladrillos eran esmaltados, formando en alto relieve y en colores, el len, el toro y el dragn, que actuaban de guardianes y protectores (Fig. 1.2). En construcciones elevadas, donde ocurran grandes esfuerzos, el mortero era reforzado con fibras de caa, lo que procuraba a la mampostera una considerable resistencia a la tensin.

1.3 MESOAMRICA

Las culturas mesoamericanas lograron desarrollos sorprendentes en la construccin, cuyos vestigios son admirados y estudiados en la actualidad por propios y extraos. Las creencias religiosas y la organizacin poltica y social les llevaron a concebir una arquitectura monumental basada principalmente en las construcciones de mampostera con piezas naturales y artificiales. Progresivamente dominaron nuevas tcnicas constructivas apoyadas en el desarrollo de materiales cada vez ms durables y resistentes. Descubrieron la actividad puzolnica de diferentes materiales como el nejayote (Rivera, 2000), residuo del proceso de nixtamalizacin del maz, las cenizas volcnicas y las arcillas calcinadas y finamente molidas. Con ello pudieron producir materiales cementantes de mejor calidad para realizar obras cada vez ms sofisticadas. Algunas culturas como los mayas y los totonacas dominaron la tecnologa del concreto de forma similar e independiente al hormign de los romanos. El concreto lo utilizaron para construir losas de piso y de techo, muros de contencin, muelles, pilas de puente, soportes y bvedas. Es decir, desarrollaron formas estructurales variadas que aplicaron segn sus necesidades y aspiraciones; se mencionan enseguida algunos casos especficos.

a) Muros de contencin. Centros ceremoniales como los de Teotenango y Calixtlahuaca, en el Estado de Mxico, se construyeron sobre terrazas artificiales en lo alto de cerros que requirieron importantes obras de contencin. Para ello emplearon lajas de piedra de forma alargada e irregular para que una vez acomodadas interactuaran por friccin con el peso del terrapln, para as lograr la estabilidad del conjunto. De esta manera, el paramento de los muros poda ser vertical, inclinado o escalonado segn los diseos arquitectnicos.

b) Grandes pirmides. La Pirmide del Sol en Teotihuacan fue construida hacia el ao 500 a.C., y tiene un ncleo masivo de adobes que soporta el revestimiento de piedra. Para levantar el milln de metros cbicos de material de que est hecha la pirmide, se estima que se necesit la fuerza de 20 000


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hombres trabajando ininterrumpidamente durante diez aos. Otro ejemplo sobresaliente es la Pirmide Mayor de Cholula, la cual se realiz en varias etapas sobrepuestas; para acondicionar los soportes estructurales de las diferentes etapas constructivas se utilizaron diversos materiales como bloques de tepetate, sillares y adobes. La pirmide tiene mayor tamao que la de Keops en Egipto, y es capaz de soportar en la cima el peso del edificio colonial que alberga al Santuario de Nuestra Seora de los Remedios, construccin de gran volumen y peso que consiste del templo principal y varios edificios anexos. Repetidas veces el santuario ha sufrido daos por movimientos ssmicos, el ms reciente el 15 de junio de 1999. A ello contribuye seguramente la interaccin dinmica del conjunto pirmide-santuario.

c) Edificios cubiertos. El templo de Quetzal-Mariposa en Teotihuacan es un edificio de planta rectangular que cuenta con un patio interior. La estructuracin es de prticos con pilares que destacan por sus dimensiones, tallado y aparejo. Se han restaurado tres habitaciones con claro de 8 m, y un techo formado por un terrado soportado por un doble entramado de madera rolliza. Se puede agregar que durante el periodo clsico en Teotihuacan se depur la tcnica de construccin de los soportes prismticos (columnas), para lo cual se sobreponan varios sillares tallados en forma especial con una espiga en la parte superior y un hueco en la inferior; as se formaba la columna con estos elementos machihembrados. Estas tcnicas fueron utilizadas y perfeccionadas posteriormente por los toltecas y los mexicas.

Por otro lado, en el Tajn han sido estudiados varios edificios que originalmente estuvieron cubiertos con grandes losas de concreto ligero con espesor entre 0.6 a 1.0 m (Rivera y Krayer, 1996). Los agregados de piedra pmez fueron seleccionados especialmente por su bajo peso y transportados desde distancias considerables. Estas losas pudieron resistir su propio peso y las cargas adicionales de uso trabajando como placas sin refuerzo adicional, es decir, el esfuerzo de tensin provocado por la flexin es resistido nicamente por el concreto.

Muchos otros tipos estructurales se pueden mencionar, por ejemplo en Tenayuca, fundada hacia 1 200 d.C. por los chichimecas, son notables las grandes alfardas hechas con piedra volcnica con juntas de mortero de cal y arena con funciones estructurales y estticas. Los texcocanos, antiguos chichimecas, heredaron las habilidades constructivas de stos, y lograron fama de excelentes constructores; colaboraron de forma notable en la construccin de Tenochtitlan. Otro caso interesante se tiene en Zempoala donde lograron grandiosas construcciones con boleos unidos con mortero agregado con materiales puzolnicos. En Malinalco, algunos de los edificios o parte de ellos se labraron directamente en la roca como esculturas monolticas.

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Con este breve repaso se quiso dar una idea general de la variedad de tipos constructivos que desarrollaron las culturas antiguas mediante algunos ejemplos; sin embargo, no se puede dejar este apartado sin hacer mencin especial y aparte de la cultura maya (Ramrez de Alba y otros).

La cultura maya se desarroll en una vasta zona cuya extensin territorial se estima en 400 mil km. En trminos de las fronteras actuales, dicho territorio comprende el sureste mexicano incluyendo gran parte de los estados de Chiapas y Tabasco, as como toda la Pennsula de Yucatn. Tambin comprende gran parte de Centroamrica incluyendo Guatemala y Belice, as como parte de Honduras y El Salvador, identificndose recientemente restos importantes de esta cultura en Costa Rica. Este amplio territorio donde floreci la civilizacin maya est comprendido dentro del rea cultural conocida como el Sureste Mesoamericano.

Entre los rasgos que caracterizan la civilizacin maya, se incluye, en primer lugar, la arquitectura monumental en los centros ceremoniales con el uso de bvedas a base de piedras saledizas y de cresteras que aumentan de manera impresionante la altura de los edificios.

La importancia de los materiales constructivos, como el mortero y el concreto, en el desarrollo de la arquitectura maya se enfatiza sealando a la bveda como uno de los tres rasgos distintivos de la tradicin maya clsica. Adems, en el aspecto estructural, la arquitectura maya se basa en cuatro elementos: las piedras, los materiales cementantes (estucos, morteros y concretos), los soportes y la bveda. Se ha propuesto que a fines del Preclsico tardo (300 a.C.) el techo de palma fue sustituido por la bveda en saledizo, tambin llamada errneamente arco falso, la cual parece haber sido utilizada primeramente para techar las tumbas; tambin principia el uso de la crestera. Esta nueva modalidad tecnolgica produce un cambio radical al aspecto de las construcciones y se constituye en definitiva el sistema constructivo.

Estas bvedas, as como otros elementos estructurales usados o desarrollados por los mayas, como basamentos, muros, escalinatas, alfardas, terrazas, soportes, pilas y columnas, fueron posibles gracias a su tecnologa de materiales cementantes. As, por ejemplo, la bveda tuvo varias modalidades como las hechas con piedras tipo zapata sin junteo, las piedras junteadas y las bvedas de concreto ciclpeo.

El uso de estos elementos y los materiales cementantes, determinan en cierta medida los diferentes estilos arquitectnicos que se han identificado. En la tabla 1.1 se presenta un resumen de los principales estilos arquitectnicos que diversos autores han identificado, relacionando las caractersticas principales de cada estilo con los aspectos constructivos y estructurales.

Tomando en cuenta el esquema general representado en la tabla 1.1 se pueden sealar algunos aspectos estructurales particulares referidos a sitios arqueolgicos conocidos.


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Tabla 1.1 Resumen de los diferentes estilos arquitectnicos

Estilo Regin Ejemplo Caractersticas

Petn

Norte de Guatemala, Belice. Extremo meridional de Campeche y Quintana Roo.

Templo I del Gran Jaguar en Tikal, Guatemala

Cuerpos escalonados, divididos por molduras y entrecalles. Esquinas remetidas y con una empinada escalinata sin alfardas. Muros muy anchos para soportar su propio peso y el de altas cresteras. Exteriores de los muros bien trabajados con sillares uniformes. Interiores de cascajo y tierra, en ocasiones de concreto ciclpeo.

Montagua Suroeste de Honduras Templo I 22 en Copn, Honduras

Varios niveles, cuartos mltiples. En el exterior, sillares bien labrados con decoracin integral. Gruesas molduras y mascarones en las esquinas. Soportes masivos de mampostera de piedra labrada. Uso de la bveda escalonada, variante de la bveda maya.

Usumacinta Tierras altas de Chiapas y Guatemala.

Estructura 22 (Gran Acrpolis) en Yaxchiln, Chiapas.

Secciones de salientes y entrantes en los muros, cuartos amplios con varios accesos gracias al uso de grandes bvedas. Uso de grandes bloques de piedra caliza para formar dinteles y jambas. Cresteras de muro colado que se adelgaza hacia arriba y se apoya en la parte central del techo. Uso de morteros y concretos para dar estabilidad estructural, refinamiento en los materiales.

Ro Bec rea septentrional de la pennsula de Yucatn.

Estructura I de Xpuhil, Quintana Roo.

Conserva algunos y principales elementos del estilo Petn (altos edificios crestera). La singularidad son torres macizas, escalinatas muy inclinadas casi verticales (haciendo imposible subir por ellas). Decoraciones zoomorfas en fachadas. Uso de concreto ciclpeo para lograr la estabilidad.

Chenes (Pozo)

rea septentrional de la pennsula de Yucatn.

Estructura A-1 Dzibinocac, Campeche.

Las caractersticas del Rio Bec, pero adems piedras salientes colocadas en la moldura media y en la crestera para apoyar figuras humanas esculpidas. Hileras de cuartos con escalinatas interiores para comunicar con niveles superiores.

Puuc (Lomas)

rea septentrional de la pennsula de Yucatn.

Cuadrngulo de las Monjas en Uxmal, Yucatn.

Construcciones ms ligeras y muros construidos con sillares de corte y ajuste cuidadoso. Marcado inters por dar may

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