Trabajo Para Chura

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FIAG-ESIC

ANALISIS ESTRUCTURAL I 1

SISTEMAS ESTRUCTURALES

LA ALBAÑILERIA

1. ASPECTOS GENERALES

1.1. CARACTERISTICAS BASICAS

La albañilería es un material estructural compuesto que, en su forma

tradicionalmente, está integrado por unidades asentadas con mortero. En

consecuencia, es un material de unidades débilmente unidas o pegadas.

Este hecho, confirmado por ensayos y por experiencia, permite afirmar que

se trata de un material heterogéneo y anistropico que tiene, por naturaleza,

una resistencia a la compresión elevada, dependiendo principalmente de

aquella de la propia unidad, mientras que la resistencia a la tracción es

reducida y está controlada por la adhesión entre la unidad y el mortero.

A veces ocurre que la albañilería es elaborada con unidades de escasa

resistencia, en lo que la adhesión mortero-unidad puede ser igual o mayor

qye la resistencia a la tracción de la propia unidad; para esos casos, debe

aceptarse que la resistencia será muy reducida. Dado que esta no es la

situación que se presenta con unidades de calidad razonable.

En las últimas décadas la albañilería se ha integrado también con unidades

huecas, asentadas con mortero o apiladas sin utilizar mortero, que se

llenan con concreto líquido. Las características antes señaladas de

heterogeneidad, anistropia y debilidad en tracción se aplican igualmente en

estos casos.

1.2. ALBAÑILERIA E INGENIERIA

Es evidente que la albañilería ha carecido de ingeniería. De un lado, la

construcción de edificaciones con muros excesivamente gruesos, definidos

sobre la base no de racionalidad sino de recetas empíricas, ha conducido a

elevar innecesariamente sus costos. Por otro lado, la falta de conceptos

claros, la ausencia de armadura y la utilización de configuraciones

incorrectas han llevado a producir construcciones inseguras y a producir

graves desastres estructurales. La ingeniería busca la esencia de su



actividad, el balance de seguridad y economía, y este equilibro ha estado

ausente del diseño y la construcción de albañilería.

Con el propósito de asegurar el logro del mencionado balance es

indispensable:

Determinar efectivamente, mediante ensayos adecuados, las

propiedades reales de albañilería.

Minimizar la variabilidad de esta.

Definir las configuraciones arquitectónicas y estructurales

apropiadas.

Definir modos de comportamiento, ante las diferentes acciones y

cargas, compatibles con dichas configuraciones.

Racionalizar los detalles constructivos y la integración de los otros

sistemas, tuberías y acabados, por ejemplo, que integran la

construcción.

Producir proyectos, planos y especificaciones compatibles con la

realidad a la que están destinados.

Aplicar conceptos válidos y procedimientos de ingeniería en todas las

etapas de una obra, desde su concepción hasta su terminación.

1.3. ADAPTABILIDAD TECNOLOGICA

Para muchos materiales estructurales basta adoptar, o adaptar ligeramente,

la tecnología desarrollada por otros países, aplicando los mismos

procedimientos de diseño y de construcción y las mismas especificaciones

de materiales, para producir estructuras seguras y económicas. Esto

ocurre, por ejemplo, con el acero estructural y el concreto armado.

Sin embargo, este no es el caso de la albañilería. Las sustantivas

diferencias que existen, de país a país, entre los componentes de la

albañilería, particularmente de las unidades de albañilería; las distintas

técnicas constructivas, muchas veces enraizadas tradicionalmente, y las

configuraciones estructurales, propias de la edificación de cada país, hace

que la tecnología de la albañilería no sea adaptable de un país a otro.

Por lo menos en los aspectos esenciales, cada país debe desarrollar su

propia tecnología. Aunque sea útil apoyarse en el conocimiento de la



investigación y las técnicas de otros países, los ensayos para definir

propiedades, los criterios para precisar sistemas estructurales, la definición

de las mejores técnicas de construcción, y las normas y reglamentos que

serán consecuencia de lo anterior, deberán desarrollarse localmente.

1.4. VARIABILIDAD

Existe una dispersión de valores en las medidas de todas las propiedades

delos materiales usados en ingeniería. Esta dispersión depende de los

diferentes ingredientes, componentes y procesos que se requieren para su

elaboración. El tratamiento de la dispersión en el valor de las propiedades

estructurales, dimensiones y otras características parte de asumir que la

dispersión de resultados se ajusta a la curva de distribución normal. Hay

abundante evidencia que justifica que la curva de distribución normal se

ajusta a lo que ocurre con la variación de los materiales de ingeniería.

Teóricamente, esta curva es aplicable a valores sujetos a variaciones

simétricas alrededor del promedio de grupo de resultados, con cantidades

decrecientes a uno y otro lado de ese promedio conforme la distancia a

dicho promedio aumenta; en otras palabras, es aplicable a valores en lo

que ocurre la probabilidad de qe las variaciones ocurran por encima o por

debajo del promedio.

1.5. EL MURO

Si bien la albañilería se ha usado en diferentes épocas y circunstancias

para construir elementos tan diversos como arcos, vigas y columnas, su

expresión fundamental y preponderante es el muro.

El muro puede ser destinado a diferentes fines. Por ejemplo, a la

contención de tierra, o de líquidos o materiales almacenados en reservorios

y silos; o puede ser el elemento estructural portante correspondiente a un

edificio diafragmado; o simplemente un cerco, un tabique o un parapeto. En

todos los casos, el diseño de los muro debe hacerse con métodos

racionales. Determinadas las cargas y el tipo de acciones a que estará

sometido, deberá fijarse su espesor y, cuando corresponda, su refuerzo

para que sea seguro ante las diferentes solicitaciones.



En particular, para el caso de muros portantes pertenecientes a edificios

diafragmados en zonas sísmicas, deberán evaluarse, en adición a sus

propiedades resistentes, las características correspondientes a su

comportamiento inelástico, tales como su ductilidad y su capacidad de

disipación de energía.

Si bien la investigación de los últimos cuarenta años ha hecho avances

significativos en el conocimiento de lo materiales y en el comportamiento de

los muros de albañilería, que han permitido proponer procedimientos

racionales para su diseño, queda aun mucho por hacer y la investigación

tiene que orientarse con precisión a determinar las propiedades y

características relevantes del muro para la aplicación de este tipo de

elemento estructural preponderante en la construcción con albañilería. Su

objetivo será, en última instancia, posibilitar la utilización del mínimo

espesor posible de muro que satisfaga los requerimientos de seguridad y

aislamiento.

1.6. EFLORESCENCIA

La eflorescencia es el depósito de sales solubles, generalmente de color

blanco, que se forma en la superficie de la albañilería al evaporarse la

humedad. Es un proceso que, si bien nace de la composición de la unidad

de la albañilería y el mortero, está estrechamente vinculado a la presencia

de humedad. Muy pequeñas cantidades de sales, usualmente sulfatos que

puede estar presentes en las unidades de albañilería y en la arena con la

que se elabora el mortero, o que se encuentran, como álcalis, en le

cemento son suficientes para producir eflorescencia en el periodo durante

el cual la construcción está secando.

Si la magnitud de la eflorescencia es severa puede ser destructiva. En este

caso, las sales solubles que se cristalizan en la superficie de la unidad de

albañilería comienzan a desintegrarla. El potencial de eflorescencia puede

ser determinado para las unidades de albañilería mediante el ensayo

contenido en el acápite 10 de la norma ASTM C-67, que califica las

muestras, mediante la inspección ocular, desde el mínimo de “no

eflorescencia” al máximo de “eflorescencia”



Mecánica de eflorescencia

1. Las sales solubles en el ladrillo o

mortero son disueltas por el agua.

2. La solución se mueve capilarmente a

la superficie.

3. El agua evapora en la superficie

depositando las sales.

En el caso de albañilería con unidades de concreto, puede requerirse

también humedecer el muro para curar el mortero de asentado.

Los lugares más susceptibles a la eflorescencia son aquello en los que la

albañilería puede humedecerse, por estar en contacto, por ejemplo, con el

suelo.

El riesgo de eflorescencia es mayor con las unidades de albañilería de

arcilla que con las unidades de concreto y es casi inexistente con las

unidades sílico-calcáreas. Si las unidades de arcilla están fabricadas con

tierras originalmente dedicadas a la agricultura, el riesgo de eflorescencia

severa es grave. En el caso del uso de agua salada o arenas de depósitos

marinos para elaborar unidades de concreto o morteros, la eflorescencia

ocurrirá inevitablemente.

1.7. AGRIETAMIENTO

El agrietamiento es la causa más frecuente de fallas en el comportamiento

de la albañilería; impedirlo es, entonces, una preocupación constante. Se

produce por deformaciones que inducen esfuerzos en exceso de la

resistencia en tracción. Como esta resistencia es reducida en la albañilería,

esta es muy vulnerable a la ocurrencia de tracciones. Más aun, la

albañilería es muy frágil en tracción, y bastan deformaciones lineales

unitarias de 1/4000 o distorsiones angulares de 1/3000 para agrietarla

bruscamente.

La deformación puede ser inducida por la imposición de cargas o por

restricciones al cambio volumétrico de los materiales. Los cambios



volumétricos incluyen los originados en las variaciones de temperatura o de

humedad, en la presencia temporal de agua, en la cristalización de sales y

en la corrosión. Las cargas pueden ser impuestas por asentamientos

diferenciales del terreno de cimentación, por la gravedad, viento y acciones

sísmicas y por el acortamiento de fragua o secado de las losas de

entrepisos y techo. Las grietas pueden ser también caudadas por

explosiones, vibraciones y fuego.

Para que una grieta sea visible, las superficies de la grieta recién formada

deben separarse, indicando la existencia previa de tracción. Esto implica

que es la tracción la causante de la grietas, sin importar que las cargas

primarias sean compresión, tracción o corte. Por otro lado, es notorio que la

compresión pura provoca tracciones transversales y el corte puro

tracciones diagonales.

Es natural que las grietas se ubiquen en las interfaces mortero-unidad,

dada la menor resistencia a tracción en ese plano; sin embargo, por la

complejidad de acciones y efectos que concurren en el proceso de

agrietamiento, ellas usualmente atraviesan también las unidades y el

mortero.

Las grietas con aberturas menores de 0,1mm son insignificantes, casi

invisibles, y no atentan contra la permeabilidad de la albañilería; entre esa

dimensión y 0,4mm se clasifican como “muy finas” y no son causa de

alarma ni atentan contra el aspecto de la albañilería. Por encima de 0,4mm

las grietas se vuelven, en todo sentido, inaceptables.

Uno de los objetivos fundamentales del diseño en albañilería ser evitar la

ocurrencia de grietas. Con ese propósito, la ubicación de juntas, que

separen los cambios de sección de los muros para evitar concentraciones

de esfuerzo, que dividan en muros cortos los muros muy largos para

minimizar los efectos derivados de cambios volumétricos y que aíslen la

albañilería de otros elementos estructurales o no, deben de tenerse en

cuenta en el diseño de albañilería. Se debe ser cuidadoso también en las

decisiones relativas a las juntas de llenado de las losas de entrepisos y

techos para minimizar los acortamientos de la losay, por ende, los

esfuerzos que estos transmitan a los muros.



Como las juntas implican la existencia de espacios libres que, cuando son

exteriores dan acceso al agua, viento, al polvo y a los insectos; o si son

interiores, permiten el paso de la luz y sonido de un ambiente a otro, ellas

deben ser selladas. Los materiales de sello puede ser, simplemente, en

situaciones climáticas poco demandantes o en interiores, morteros de cal

sin cemento colocados en la junta con un aplicador de boquilla, o sellos con

la base de silicona o poliuretano que se adhieren bien con la albañilería y

que admiten deformaciones del orden de +/- 25%.

1.8. ARMADURA

Si bien la resistencia a la tracción de una determinada albañilería, como se

ha señalado anteriormente, tiene una magnitud independiente de la

incorporación de armadura y de la cuantía de esta, el refuerzo impide la

propagación del agrietamiento y lo distribuye reduciendo el tamaño de la

abertura de las grietas; además, aumenta la resistencia ultima y, en ciertos

casos, provee ductilidad.

Por ese motivo, la albañilería reforzada es indispensable en situaciones en

que las fuerzas de tracción son preponderantes. En el caso más crítico es

el de la albañilería sometida a acciones sísmicas, en la que resulta

imprescindible la incorporación de alguna forma de refuerzo. La experiencia

sísmica de construcciones de albañilería sin armadura ha sido desastrosa

en muchas partes del mundo.

1.9. DURABILIDAD Y MANTENIMIENTO

Existe la impresión, ciertamente equivocada, de que las obras de ingeniería

civil no requieren mantenimiento, y que se construyen para que duren

siempre. La corrosión del acero en le concreto (y en la albañilería) y los

daños causados por sismos severos lo que, en todo caso, y dentro de

ciertos límites, están previstos en la filosofía de diseño sismo-resistente han

puesto de manifiesto la gravedad de las consecuencias de no tener en

cuenta la necesidad de mantenimiento y reparación y, en ciertos casos (por

ejemplo, en las edificaciones de albañilería construidas sin refuerzo en

áreas sísmicas), de reforzamiento.



Si bien las edificaciones de albañilería deber ser diseñadas y construidas

empleando materiales durables compatibles con las condiciones de

exposición, es necesario, también, que sean mantenidas periódicamente.

La revisión de obras de albañilería, por ejemplo cada cinco años para

detectar y reparar agrietamientos y destrucción de las unidades y el mortero

es indispensable para prevenir perdidas por situaciones que, en el extremo

de su proceso, son irreparables y representan, muchas veces, una pérdida

total.



2. UNIDADES DE ALBAÑILERIA

2.1. INTRODUCCION

La unidad de albañilería es el componente básico para la construcción de la

albañilería. Se elabora de materias primas diversas: la arcilla, el concreto

de cemento portland y la mezcla de sílice y cal son las principales. Se

forma mediante el modelo, empleando en combinación con diferentes

métodos de compactación, o por extrusión. Finalmente, se produce en

condiciones extremadamente disímiles: en sofisticadas fábricas, bajo

estricto control industrial, o en precarias canchas, mediante procedimientos

rudimentarios y sin ningún control de calidad.

No debe extrañar, entonces, que las formas, tipos, dimensiones y pesos

sean de variedad prácticamente ilimitada, y que la calidad de las unidades

medida por el valor y por coeficiente de variación de sus propiedades

significativas cubra todo el rango, desde pésimo hasta excelente.

Es indudable que la racionalización de las unidades de albañilería, aplicada

sobre todo para definir tipos y dimensiones preferidas o estándar y para

clasificarlas de acuerdo con su calidad, es la piedra angular del desarrollo

de la albañilería estructural. No es posible pensar que el desarrollo de la

albañilería estructural será viable, salvo en sectores reducidos y aislador de

la actividad constructora, si la producción de unidades de albañilería es, en

todo sentido, irrestricta y caótica.

Las unidades de albañilería se denominar ladrillos o bloques. Ladrillos se

caracterizan por tener dimensiones particularmente el ancho y pesos que

los hacen manejables con una sola mano en le proceso de asentado. El

ladrillo tradicional es una pieza pequeña que usualmente no tiene un ancho

mayor de 10 a 12 cm, y cuyo peso no excede los cuatro kilos.



Los bloques están hechos para manipularse con las dos manos lo que ha

determinado que en su elaboración se haya tomado en cuenta el que

puede pesar hasta uno quince kilos; que el ancho no sea definido,

basándose en condiciones ergonómicas y que se provean, más bien,

alveolos o huecos, que permiten asirlos y manipularlos sin maltratarse los

dedos o las manos. Estos alveolos, a su vez, han servido para permitir la

colocación de la armadura y luego la del concreto líquido. Dada la

dimensión, complejidad y costo de la pieza estándar, es típico que todas las

otras piezas que requieren para la construcción sean también formadas por

el fabricante, para evitar asi la mayor parte de los cortes de la pieza

estándar y para entregar usualmente a obra las cantidades exactas de cada

una de las piezas requeridas.

2.2 TIPOLOGIA

La tipología de las unidades de albañilería se realiza casi universalmente

basándose en el área neta, medida en proporción a la superficie bruta de la

cara de asiento, y en las características de los alveolos. La tipología no

tiene que ver ni con el tamaño de las unidades ni con la materia prima con

que se elaboran. Es decir, para el mismo tipo puede haber ladrillos o

bloques.



2.3 FORMADO

el formado de las unidades de albañilería se realiza, para todas las

materias primas arcilla, concreto y sílice-cal, mediante el moldeo,

acompañado y asistido por algún método de compactación compatible con

cada material.

En el caso exclusivo de la arcilla se utiliza también la extrusión. El método

de formado define decisivamente la calidad de la unidad de albañilería, la

variabilidad de sus propiedades y su textura

2.4 UNIDADES DE ARCILLA

2.4.1. GENERALIDADES

Las unidades de arcilla son usualmente ladrillos. Se les llama ladrillos

de arcilla o ladrillos cerámicos. También se produce, aunque en menor

proporción bloques de cerámica.

Se fabrican ladrillos de arcilla sólidos, perforados y tubulares; los

bloques, cuando se fabrican, son huecos. El formado de las unidades

de arcilla se realiza por todos los métodos de moldeo, con la

asistencia de presión (no es posible fabricar unidades de arcilla por

moldeo asistido de presión), y por extrusión,

En consecuencia, la gama de productos, su calidad y su variabilidad

son prácticamente ilimitadas. El color de unidades de arcilla va

normalmente del amarillo al rojo.

La textura de las unidades de arcilla es lisa cuando ha sido moldeada

en contacto con moldes metálicos, y rugosa cuando el moldeo se

realiza en moldes de madera arenados; es lisa en las caras formadas

por el dado en el proceso de extrusión, y rugosa en las caras cortadas

por el alambre en el proceso de extrusión.

2.4.2. MATERIA PRIMA

La materia prima básica son arcillas compuestas de sílice y alúmina

con cantidades variables de óxidos metálicos y otros ingredientes. En

general, las arcillas pueden ser clasificadas, dependiendo de su



composición básica, como calcáreas y no calcáreas. Las primeras

contienen alrededor de 15% de carbonato de calcio y producen

ladrillos de color amarillento. Las segundas están compuestas de

silicato de alúmina, tiene de 2 a 10% de óxidos de hierro y feldespato

y queman a un color rojo o salmón, dependiendo del contenido de

óxido de hierro.

Las arcillas se representan en la naturaleza en forma pura, derivadas

directamente de la degradación natural de las rocas ígneas o de los

feldespatos o en depósitos aluviales o eólicos y están mezcladas con

cantidades apreciables de arena y limo.

2.4.3. FABRICACION

Aspectos importantes del proceso de fabricación son los siguientes.

a. Cuando las unidades van a ser moldeadas a presión elevada se

añade una cantidad muy reducida de agua usualmente no más del

10% en peso, para producir una consistencia seca y tiesa. En el

caso de fabricación por extrusión, la consistencia necesaria deber

ser mas plástica, y se añade alrededor de 12 a 15% en peso de

agua. La consecuencia es que la misma arcilla, con el método de

moldeo, producirá unidades con menos vacíos y, como

consecuencia, más resistentes que el método de extrusión.

b. En todos los métodos de formado debe tenerse en cuenta el hecho

de que las unidades, al secarse, se contraerán (entre 4 a 16% en

volumen). Consecuentemente, las unidades crudas son hechas de

un tamaño mayor, de modo tal que, después de secadas y

quemadas, el producto final tenga el tamaño deseado. Dado que

es difícil evaluar de antemano la contracción de las arcillas, este

solo hecho explica las variabilidades dimensionales mayores que

se encuentran en las unidades de arcilla, comparadas con las

unidades hechas de concreto o sílice-cal.

c. las unidades recién prensadas o extruidas tiene exceso de agua,

que debe ser removida antes del quemado. Esta operación se

puede hacer en hornos de secado a temperaturas del orden de



200°C o tomando más tiempo, al aire libre. En esta etapa es

importante evitar el secado rápido, pues causara agrietamientos

excesivos; en ella las unidades se contraerán entre 2 a 8% en

volumen.

d. El quemado es la etapa central del proceso de fabricación. Los

hornos puede ser artesanales o muy sofisticados, de producción

continua en el proceso de quemado el ladrillo pasa por varias

etapas de deshidratación, oxidación y, en algunos casos,

vitrificación. La quema se efectúa a temperaturas entre 900 a

1300°C y dura entre dos y cinco días, dependiendo de las

propiedades de la arcilla, el tipo de unidades y las especificaciones

del producto terminado.

e. Es necesario, finalmente que las unidades sean enfriadas en un

proceso que debe ser controlado, pues de ocurrir con rapidez

causa el agrietamiento de las unidades.

2.5. UNIDADES DE CONCRETO

2.5.1. GENERALIDADES

Las unidades de concreto pueden ser ladrillos y bloques. Se producen

en los tipos sólido y hueco. El formado de las unidades de concreto se

hace exclusivamente por moldeo asistido por presión o vibración, o

por una combinación de ambas. El color natural de las unidades es

gris o gris verdoso. Lo peculiar de la fabricación de unidades de

concreto es que las mezclas pueden ser dosificadas para producir

unidades de resistencia variables dentro del mismo tipo de unidad.

2.5.2. MATERIA PRIMA

La unidades de concreto, bloques y ladrillos se hacen casi

exclusivamente de cemento portland, agregados graduados y agua.

Dependiendo de los requisitos específicos, las mezclas puede

contener también otros ingredientes, tales como pigmentos y

agregados especiales. Se fabrican de peso normal y de peso liviano,



que derivan de la densidad de lso agregados utilizados en el proceso

de manufactura.

El arte de producir unidades de concreto consiste en obtener una

resistencia adecuada con la mínima densidad y con el mínimo

contenido de cemento, de modo que sea posible reducir al mínimo el

costo de los materiales y el riesgo de producir unidades con excesiva

contracción de fragua. El factor determinante es la textura de la

superficie de la unidad. Ya que sea que las unidades sean hechas con

agregados normales o livianos, las partículas de agregado deber ser

unidas por la pasta de cemento para formar una estructura

relativamente abierta sobre la base de una compactación parcial del

concreto bajo la influencia de la vibración. Esto significa que mientras

el concreto está siendo vibrado, la pasta de cemento debe licuarse y

fluir a los puntos de contacto de las partículas de agregado,

uniéndolas. Cuando la vibración cesa, la pasta de cemento deja de ser

un líquido, y la unidad puede ser desmoldada manteniéndose firme en

su manipuleo posterior.

2.5.3. FABRICACION

Los aspectos importantes del proceso son los siguientes:

a. Debido al relativamente bajo contenido de cemento utilizado en la

mezcla, y por la necesidad de que esta esté lo suficientemente

cohesionada, es importante que el concreto sea mezclado de



forma totalmente homogénea. Esto se consigue utilizando

mezcladoras de alta eficacia, que aseguran una rápida producción

de los hidratos del cemento, o por el tiempo más largo de

mezclado en mezcladoras convencionales para posibilitar la

formación de los hidratos.

b. En el caso de máquinas sofisticadas, ponedoras o estacionarias, la

maquina distribuye automáticamente el concreto en le molde, lo

compacta y lo desmolda repitiendo el ciclo. En el caso de

máquinas estacionarias, el molde descansa en una bandeja que

se utiliza luego para trasladar la unidad hasta un lugar de

maduración; la bandeja debe permanecer hasta que la unidad

puede ser manipulada directamente. En las maquinas ponedoras

las unidades son depositadas en la superficie de la pista de

fabricación, y la maquina se mueve a sucesivas posiciones de

fabricación,

c. Los métodos de alimentación del concreto al molde no siempre

distribuyen de forma pareja el concreto. Muchas veces,

particularmente en la fabricación de bloques, las partes exteriores,

lejanas del punto de alimentación, reciben menos material. Como

todas las partes son compactas a la misma altura final, controlada

por el cabezal de la máquina, estas partes exteriores serán de

menor densidad y resistencia que las del resto del bloque, con la

consecuente reducción de resistencia de toda la unidad. Debe

darse, en todos los procesos de moldeo de unidad particularmente

de bloques especial atención a la correcta y uniforme distribución

del material en todas las partes del molde.

d. El largo y ancho de las unidades se controla por las dimensiones

del molde, y solo variaran con el desgaste de este. La altura, sin

embargo, es sensitiva a la operación del cabezal de la máquina y a

su nivel de caída. Esta operación debe ser estrictamente

controlada para limitar la variación de la altura de las unidades y

para reducir la variación de compactación de una a otra.



e. Una vez que las unidades particularmente los bloques dejan el

molde, deben ser tratadas cuidadosamente para evitar daños

hasta que adquieran la resistencia adecuada para su manipuleo.

f. Después de desmoldar las unidades, estas deben ser maduradas.

Esto implica, por lo menos, su curado húmedo bajo condiciones

ambientales hasta el desarrollo de la resistencia requerida.

g. Sin embargo, una vez adquirida la resistencia, las unidades de

concreto deben dejarse secar y luego permanecer secas por lo

menos quince días, para minimizar los efectos de la contracción

del secado

h. Es común el curado de los bloques en cámaras de vapor a baja

presión, a temperaturas que van de 50 a 75°C en procesos que

incluyen el aumento gradual, la mantención y la reducción

paulatina de la temperatura, y que duran entre doce y dieciocho

horas. También se utilizan procedimientos de curado a presión en

autoclave, a temperaturas que van de 150 a 200°C y presiones de

seis a diez atmosferas. En este método, la resistencia de las

unidades obtenidas es menor que la de las producidas por curado

a baja presión; pero, por otro lado, su estabilidad volumétrica es

sustancialmente mejor.

2.6. PROPIEDADES

Las propiedades principales de las unidades de albañilería deben

entenderse en su relación con el producto terminado, que es la albañilería.

En ese contexto, las principales propiedades relacionadas con la

resistencia estructural son:

a. Resistencia a la compresión.

b. Resistencia a la tracción, medida como resistencia a la tracción

indirecta o a la tracción por flexión.

c. Variabilidad dimensional con relación a la unidad nominal, o, mejor,

con relación a la unidad promedio y, principalmente, la variabilidad

de la altura de la unidad.



d. Alabeos, medidos como concavidades o convexidades en las

superficies de asiento.

e. Succión o velocidad inicial de absorción en la cara de asiento..

f. Textura de la cara de asiento.

Asimismo, las principales propiedades relacionadas con la durabilidad

son:

a. Resistencia a la compresión

b. Absorción

c. Absorción máxima

d. Coeficiente de saturación

Existen, adicionalmente, propiedades vinculadas a su apariencia, tales

como el color y la textura de las caras expuestas.

2.6.1. RESISTENCIA A LA COMPRESION

La resistencia a la compresión es, por si sola, la principal propiedad

dela unidad de albañilería. Los valores altos de la resistencia a la

compresión señalan buena calidad para todos los fines estructurales y de

exposición. Los valores bajos, en cambio muestran unidades que

producirán albañilería poco resistente y poco durable. Lamentablemente

esta propiedad es difícil de medir adecuadamente. De un lado, la gran

variedad de formas y dimensiones de las unidades, principalmente de sus

alturas, impide relacionar el resultado del ensayo de compresión con la

verdadera resistencia de la masa componente. Esto se debe a los efectos

de la forma y de la esbeltez en le valor medido y a la restricción,

ocasionada por los cabezales de la máquina de compresión, que modifica

el estado de esfuerzos en la unidad.



Propiedades generales de las unidades de albañileria

Propiedad Arcilla

Silice-cal Concreto **

1 2 1 2

Resistencia (Mpa)

2 - 6 6 - 100 14 - 30 2 - 6 6 - 28

Estabilidad Volumetrica (%)

Expansion 0,00-0,015

Expansion 0,00-0,015

Contraccion 0,01-0,035

Contraccion severa 0,05-

0,10

Contraccion 0,02-0,05

Densidad (kg/m3)

1400-1700 1600-1900 1700-200 1600-1800 500-2300

Variabilidad dimensional (+/-

%) Grande 5-8

Media reducida 3-5

Media reducida 1-3

Grande 5-8 Media

reducida 3-5

Succion (gramos) Muy elevada +

60 Elevada a

correcta 5-40 Correcta 10-30

Correcta 10-30

Correcta 10-30

Caracteristicas para asentado

Mala Buena Buena Mala Buena

Absorcion maxima (%)

Alta 15 - 30 Media a muy reducida 1-20

Media 7-16 Mala 10-18 Media 8-12

Riesgo de eflorescencia

Grande Grande Nulo Escaso Escaso

Durabilidad Mala Buena a

excelente Muy buena Mala

Buena a muy buena

Resistencia al fuego

Moderada Muy buena Buena Moderadas Buena

Expansion termica (x 10-

6/°C) 5 - 8 4 - 6 8 - 14 10 - 12 10

En la figura se muestran curvas normalizadas para unidades de arcilla,

concreto y sílice-cal. Se puede notar en ellas lo siguiente:

a. Ante carga de compresión, las unidades de diferentes materias

primas presentan comportamientos diferentes.

b. Los módulos de elasticidad, medidos como la pendiente de la

secante a la mitad de la resistencia ultima (1/2f) se pueden estimar



en 400fb para las unidades de arcilla 1000fb para las unidades de

concreto y 800fb para las unidades de sílice-cal-

c. Las deformaciones unitarias correspondientes al esfuerzo de rotura

(fb) son aproximadamente 0,6 para unidades de arcilla, 0,3% para

unidades de concreto y 0,45% para unidades de sílice-cal.

d. Las unidades de arcilla muestran comportamientos más frágiles que

las de concreto y sílice cal.

2.7. ENSAYOS

2.7.1. ENSAYO DE COMPRESION

En el ensayo de compresión se realiza usualmente en testigos de madias

unidades secas, aunque algunas normas proponen o aceptan el ensayo de

unidades enteras e incluso de dos medias unidades separadas por una

junta de mortero. La carga de compresión se aplica perpendicular a las

superficies de asiento. Si el testigo es muy irregular, es rellenado o alisado

con pasta de cemento portland poco antes de colocar el recubrimiento

normalmente de azufre, para lograr el contacto uniforme con los cabezales

de la máquina de compresión. El ensayo se realiza hasta la rotura.

La resistencia a la compresión (fb) se determina dividiendo la carga de

rotura (p) entre el área bruta (A) de la unidad cuando esta es sólida o

tubular y el área neta (A) cuando es hueca o perforada; la norma peruana,

sin embargo considera siempre como divisor el área bruta, para evitar



errores y poder comparar valores de resistencia directamente. Así, obtiene

el valor:

Usualmente la prueba consiste en dos o tres ensayos. Las pruebas se

evalúan estadísticamente para obtener el valor característico que,

generalmente, está referido a la aceptación de 10% de resultados de

pruebas defectuosas.

2.7.2 . ENSAYO DE TRACCION INDIRECTA

El ensayo de tracción indirecta se efectúa en la máquina de compresión

sobre una unidad entera seca a la cual se ha fijado con precisión, arriba y

abajo del plano de rotura, una barra de acero de pequeño diámetro.

El resultado del ensayo de la resistencia a la tracción indirecta se obtiene

de la formula siguiente:

Donde Pu es la carga de rotura, b el ancho de la unidad y tb su altura.

2.7.3. ENSAYO DE TRACCION POR FLEXION

El ensayo de tracción por flexión se efectúa en la máquina de compresión

sobre una unidad entera a la cual se apoya con una luz no mayor de 18cm

y se carga al centro.

El resultado de rotura del ensayo es el módulo de ruptura, que se obtiene

de la formula siguiente:

Donde Pu es ña carga de rotura, 1 la luz entre ejes de apoyos, b el ancho

de la unidad y tb su altura.



3. ALBAÑILERIA EN TACNA

3.1 DISTRIBUCIONN DE MATERIALES DE CONSTRUCCION EN LA CIUDAD DE TACNA



3.2. EJEMPLO DE LA CONSTRUCCION DE UNA VIVIENDA DE

ALBAÑILERIA

3.2.1. INTRODUCCIÓN

El sistema estructural que más se utiliza en el Perú y Sudamérica para

la construcción de viviendas en zonas urbanas es la denominada

albañilería de ladrillos de arcilla. Más del 43% de las viviendas son

construidas con este sistema estructural. En el sismo de Ático

23/6/2001 (Tacna-Arequipa, Perú) muchas viviendas de albañilería

sufrieron daño. La principal fuente de este daño es la no existencia de

un control de calidad adecuado durante la etapa constructiva y una

deficiente configuración estructural. El construir una vivienda sin seguir

las normas de diseño sísmico y las normas de diseño de albañilería

puede producir daño estructural.

3.2.2. MATERIALES A USAR

a. CEMENTO

El cemento es vendido en bolsas de 42.5 kg. Estas deben ser

protegidas de la humedad para que no se endurezcan antes de su

uso. El lugar de almacenaje para el cemento deberá estar aislado

de la humedad del suelo usando mantos de plástico o creando

una superficie flotante con cartones y/o tablas de madera.

b. ARENA (FINA Y GRUESA)

Esta será usada en la mezcla con el cemento, la piedra y el agua.

Su misión es el reducir los vacíos entre las piedras. La arena no

debe contener tierra orgánica, mica, sales, agentes orgánicos,

componentes de hierro, ni tener apariencia oscura. No debe

mojarse la arena antes de usarse.

Puedes probar si la arena es mala, colocando la arena en un

recipiente con agua. Si flota mucho polvo o suelo, esto indica que

se separará de la mezcla.

c. PIEDRA CHANCADA (AGREGADO GRUESO)

Las piedras deben ser partidas y angulosas. Debe ser dura y

compacta. Las piedras que se parten fácilmente no son buenas.



d. HORMIGÓN (MEZCLA NATURAL DE AGREGADOS)

El hormigón es una mezcla natural de piedras de diferentes

tamaños, y arena gruesa. Es usado para preparar concreto de baja

resistencia de sobre cimiento, falsos pisos, calzaduras.

e. AGUA

El agua no debe tener impurezas, debe ser limpia, bebible y

fresca.

f. UNIDADES DE ALBAÑILERÍA

Existen ladrillos de arcilla y sillico calcáreos. Las unidades La

unidad de albañilería puede ser sólida, hueca o tubular. Para ser

considerados sólidos el área sin huecos debe ser mayor al 75%

del área bruta geométrica. La resistencia mínima en del esfuerzo

en compresión de las unidades debe ser al menos 50 kgf/cm2.

g. ACERO CORRUGADO DE REFUERZO

Para los elementos de confinamiento de concreto, deberá

utilizarse barras de acero corrugado de 9.15 m de longitud y

diámetros de 3/8”, 1/2” y otros. Para los estribos de corte pueden

usarse barras lisas de 1/4” de diámetro. Para ajustar y unir las

barras se recomienda el uso de alambre n�16. Durante su

almacenaje, se recomienda cubrir las barras con láminas e plástico

o planchas de triplay para prevenir la oxidación.

h. MADERA

La madera a ser utilizada como encofrado debe estar seca. Se

debe proteger la madera del agua de lo contrario está se queda

húmeda, se hincha y se ablanda. Se acostumbra utilizar petróleo o

kerosene antes de ser utilizada como encofrado.

3.2.3. COMO SABER LA CANTIDAD DE MUROS SUFICIENTES.

Es necesario que se ejecute un proyecto de Ingeniería Estructural que

calcule los elementos necesarios de refuerzo necesarios,

confinamientos, muros necesarios, cimentaciones, etc.



El cálculo preliminar que a nivel de anteproyecto o dimensionamiento

de la vivienda, es el denominado, verificación de la densidad de

muros. Este procedimiento es sumamente simple y consiste en hallar

la densidad de muros de cada piso, la cual se define como la relación

del área los muros al área de la planta del piso en estudio. La relación

debe examinarse rigurosamente en las direcciones vertical y

horizontal. No se consideran aquellos muros cuya longitud es menor a

30 cm. El valor resultante deberá de ser comparado con los valores

propuestos por el comité de la norma de diseño de albañilería que se

detallan en la siguiente tabla:

Aquí se muestra la densidad de muros mínima requerida para

viviendas, expresada porcentualmente como una función de la zona

sísmica y del tipo de suelo de cimentación detallado en la Norma de

diseño sismo resistente.

Ejemplo de verificación de la densidad de muros

Como ejemplo, consideraremos la vivienda de dos pisos ensayada en

CISMID/FIC/UNI, durante este proyecto.

En la Figura presentada en la siguiente página, se muestra el plano de

planta de la vivienda. A manera de ejemplo desarrollaremos la

densidad de muros del primer nivel.

a) Verificación en la dirección vertical en el 1er piso

Cada muro será identificado en base a los ejes más cercanos entre

los extremos del muro y el eje donde se encuentra el muro. Así

tendremos en cada muro su longitud como la longitud del muro

incluyendo las columnas y el espesor efectivo del muro

(descontando el tarrajeo). Sabiendo que el área de cada piso es de



51 m2, se tabula la siguiente tabla en donde se muestran los

cálculos efectuados para hallar la densidad de muros.

Ejemplo de Cálculo de Densidad de Muros en la Dirección X-X

De los cálculos se han encontrado que la densidad de muros de

3.5% es insuficiente en el ejemplo ya que para la zona 3 con un

suelo del Tipo S2, se requiere una densidad de muros mínima del

4%. Por esta razón será necesario incrementar la cantidad de

muros o reemplazar uno de los muros de mampostería por un muro

de concreto.

b) Ejemplo de inclusión de muro de concreto

En nuestro ejemplo consideraremos la última alternativa,

reemplazando el muro de cabeza D’E2 por un muro de concreto de

las mismas dimensiones. En este caso, debido al uso de otro

material distinto a la mampostería, debemos de hallar la

equivalencia del muro de concreto como muro de albañilería, por

ese motivo multiplicamos el espesor del muro de concreto por la

relación Ec/Em (relación entre módulo de elasticidad del concreto a

módulo de elasticidad de la albañilería.

Finalmente, con la intrusión del muro de concreto, se logra una

densidad de muros de 7.9% valor superior al 4% requerido, hecho



que manifiesta seguridad frente a sismos, y deberá considerarse

como un análisis preliminar para el pre dimensionamiento del

sistema estructural.

c) Verificación en la dirección horizontal del 1er piso

De manera similar a la dirección vertical, los muros son

denominados a través de los ejes verticales más cercanos y el eje

de su plano. Para cada muro se identifica su longitud como la

longitud del muro incluyendo las columnas y el espesor efectivo del

muro (descontando el tarrajeo). Los resultados para esta dirección

son presentados en la siguiente tabla:

La densidad de muros en esta dirección es mayor al 4% de

densidad requerida, valor que asegura un buen comportamiento

sismo resistente.

d) Verificación en la dirección vertical en el 2do piso

Para encontrar la densidad de muros en este nivel, se consideran

aquellos muros que nacen en el nivel inferior. Esto significa que solo

los muros que nacen en la cimentación serán considerados para los

cálculos. Por lo tanto, la cantidad de muros en esta dirección es

similar a la del primer piso pues el muro BC3 no se considera.

Luego reemplazando los datos del muro D’E2 se toma en cuenta en

este piso, obteniéndose los cálculos que se presentan en la

siguiente tabla:



e) Verificación en la dirección horizontal del 2do piso

En esta dirección el muro 12D’ tiene una ventana, y es dividido en

dos: muro 11’D’ (antes de la abertura) y muro 1’2D’ (después de la

ventana). La densidad de muros calculada se muestra a

continuación:

Luego, la densidad de muros muestra una reducción en esta

dirección, pero que es suficiente para satisfacer el valor mínimo

requerido del 4% para esta estructura.

3.3. INICIO DE LA CONSTRUCCION

Preparación del terreno

El terreno debe estar limpio, sin basuras, sin materias orgánicas o todo

elemento extraño al terreno.

Replanteo de la estructura en el terreno

Se tensan cordeles utilizando caballetes formados por dos estacas de

madera que se clavan en el suelo y en la madera horizontal que las une.

Los caballetes se ubican en la parte exterior de la construcción. Se

verifica el ángulo de 90� en los cantos haciendo un triángulo de 3,4 y 5

de lados, conforme el esquema que se muestra a continuación.



3.3.1. CIMENTACION

Condiciones de sitio

El comportamiento de una cimentación depende de las condiciones de

sitio del suelo. Gravas bien graduadas, arenas compactas o arcillas

rígidas son ejemplos de buenos suelos. Los cimientos asentados sobre

estos tipos de suelo no experimentaran ningún tipo de problemas.

Excavación del cimiento

Se debe hacer una excavación con las características especificadas en el

plano de cimentaciones.

Es importante que el nivel del cimiento se encuentre por debajo del nivel

del terreno, en suelos naturales la profundidad no debe ser menor a 1.0

m. Si la potencia del estrato de tierra de cultivo es mayor a 1.0m. la

excavación deberá continuar hasta alcanzar el nivel del terreno natural

para ser rellenada con concreto simple.



Preparando el fondo de la cimentación

El fondo de la cimentación, también conocido como solado, debe ser

preparado y nivelado. Las dimensiones de la cimentación deben de

considerar las futuras ampliaciones del edificio, incremento de pisos, los

que deberán haber sido considerados durante el proceso del diseño.

Colocado del refuerzo de columnas para muros

Las barras de refuerzo de las columnas, previamente ensambladas como

canastillas, son colocadas y arregladas dentro del cimiento.

La canastilla de estribos debe tener el suficiente espaciamiento para permitir el ingreso del vibrador dentro de la columna.



Colocado del concreto ciclópeo en el cimiento

Finalizado el colocado de los fierros de columnas se llena la cimentación

con concreto ciclópeo. Para el cimiento, la mezcla del concreto ciclópeo

tiene una proporción de 1:10 (1 cemento y 10 hormigón) + 30% de piedra

grande; y para el sobre cimiento, la dosificación de la mezcla es de 1:8 (1

cemento y 8 hormigón) + 30% de piedra mediana.

3.3.2. SOBRECIMIENTO

Sobre el cimiento corrido se coloca el sobre cimiento, el que es usado

como soporte del muro. Su función es aislar el muro del suelo y provee

protección contra la humedad. En la foto se observa el encofrado para el

moldeado del sobrecimiento.

Si las condiciones del suelo son malas, como en suelos blandos o flexibles, el sobrecimiento debe

reforzarse a fin que trabaje como una viga de cimentación

Se recomienda el uso de una mezcla cemento, arena y hormigón para el

sobrecimiento de: 1:8 más 30% de piedra media. Debe usarse vibrador, fin de

lograr una buena uniformidad en la mezcla.

3.3.3 MUROS

Para construir los muros debemos preparar los ladrillos y el mortero antes

de iniciar el proceso constructivo. Encima del sobrecimiento se coloca la

primera hilada de ladrillos llamada emplantillado sobre una cama de

mortero iniciándose el apilado de hiladas de ladrillos para el muro.



Preparación de los ladrillos

Los ladrillos deben mojarse antes de

colocarse en las hiladas, de manera

que no absorban el agua de la mezcla

del mortero y que se obtenga una

buena adherencia entre mortero y

ladrillo.

Preparación del mortero

El mortero se prepara con una mezcla

de arena – cemento de proporción 5:1.

La arena y el cemento deben ser

mezclados secos, fuera del recipiente.

Luego esta mezcla es puesta en la

carretilla para agregarle agua y formar

una mezcla trabajable

Proceso constructivo del muro

Los ladrillos deben humedecerse a

fin que no tome el agua de la

mezcla y lograr una buena

adherencia

La mezcla de arena y cemento debe

hacerse en seco. Luego esta mezcla se

coloca en el recipiente para agregar el

agua y lograr una mezcla trabajable.

Usando el badilejo se coloca la mezcla

sobre los ladrillos de manera que

penetre en la junta entre ladrillos.



Colocar los ladrillos sobre la cama de

mortero en las esquinas, los que serán

ladrillos maestros (guías).

La verticalidad de cada hilada debe ser

verificada con la plomada y la altura de

cada hilada con el escantillón (regla

graduada)

Con la ayuda del escantillón y un cordel

amarrado entre los dos extremos se

verifica la altura de cada hilada,

incluyendo el espesor de la junta. Así,

los dos ladrillos maestros tienen la

misma altura y alineación, para que los

otros ladrillos a ser asentados tengan

también el mismo espesor de junta.

El muro alcanza su altura final.



Notas Adicionales

Para las siguientes hiladas este procedimiento debe repetirse. Es muy

importante el espesor de la junta de mortero, si esta excede 1.5 cm la

resistencia del muro será menor a la especificada. Para cortar un ladrillo

se utiliza la picota. El lado más puntiagudo sirve para marcar y el otro lado

para alisar el borde de ladrillo. Hasta 1.50m de altura el operario podrá

asentar el ladrillo parado en el suelo, a partir de esta altura es necesario

un andamio, donde se pueda colocar los materiales y el operario.

Cuando los ladrillos son artesanales hay una variación en la dimensión de

los ladrillos, alterando el ancho de los muros mencionados. No se debe

picar el muro para hacer instalaciones empotradas (tuberías), para eso se

debe dejar el espacio para todas las instalaciones de agua, luz y desagüe

en los muros. Es decir, donde se aloje alguna instalación, se deja un

espacio o cavidades entre los ladrillos se coloca el respectivo tubo,

espiralando el tubo con alambre No.16 (en caso de tubos de diámetros

mayores a 2”) y se rellena con mortero. Las instalaciones serán siempre

verticales y nunca en diagonal.



La relación entre la sección horizontal del muro (longitud por espesor) y el

área del piso se denomina relación de densidad de muros. Para viviendas

en condiciones de suelo flexible esta relación deberá ser de al menos 5%.

Bajo buenas condiciones de suelo, esta relación deberá ser al menos de

3.5 %.

3.3.4 COLUMNAS DE CONFINAMIENTO

Asegúrese que las barras de refuerzo de las columnas y sus estribos se

han colocado apropiadamente encontrándose fijas al cimiento. La

distancia máxima entre columnas de confinamiento para muros de 14cm

de espesor es de 3.50m y para muros de 24cm de espesor es de 5.00m.

En los extremos laterales de los muros, van a quedar espacios vacíos

entre hiladas intercaladas (tal como se muestra en el gráfico o foto),

llamados dientes que permitirán un mejor agarre con el concreto de la

columna a ser vaciada.

Colocando los encofrados

Los encofrados pueden ser hechos con madera o planchas de acero.

Puntales de arriostre son necesarios para asegurar estabilidad del

encofrado. Si es de madera deberá humedecerse a fin que no tome al

agua de la mezcla.



Colocado del Concreto (Vaciado)

El concreto será transportado por el operario en latas limpias y ser

vaciado desde la parte superior de la columna. El proceso debe ser

continuo de manera que se asegure la uniformidad de la mezcla y se

eviten las juntas secas. Asimismo se requiere de un buen proceso de

vibrado de la mezcla.

El colocado del concreto requiere de un

buen vibrado (de ser posible con el uso

de un vibrador) para obtener un

elemento continuo sin bolsas de aire o

cangrejeras que disminuyen la

resistencia del muro. Para un concreto

de 210kgf/cm2 de resistencia a la

compresión, las proporciones en

volumen de material son 1 de cemento,

2 de piedra y 2 de arena. La relación

agua cemento se encuentra alrededor

de 0.45. La cantidad de agua puede

variar de acuerdo a las condiciones de

temperatura y otros factores externos.

3.3.5 AMARRE MUROS Y COLUMNAS

Se debe usar la llamada viga collar que se encuentra sobre los muros y

entre las columnas, la misma que distribuye las cargas de la losa,

proporcionando a la vez confinamiento y arriostre a los muros.

La viga collar tiene ancho igual al espesor del muro y su altura es la

misma que la losa – pero 17 cm. como mínimo. El refuerzo mínimo de

esta viga son 4 barras No.3 con estribos espaciados cada 25 cm. El

concreto para las vigas de amarre se coloca simultáneamente con el

concreto de la losa.



3.3.6 LOSAS Y VIGAS

Preparación de encofrados y acero de refuerzo para vigas y losas.

Para elementos de concreto (columnas, vigas, escalera y losas) los

refuerzos son varillas de acero corrugado cortadas en longitud apropiada.

Teniendo todos los muros construidos y la habilitación de refuerzo de las

vigas listas, se hace

el encofrado del techo. Se debe de tomar en cuenta los debidos anclajes

y traslapes en el armado del elemento de concreto armado, así como sus

recubrimientos correspondientes (ver tabla abajo).



Si se utilizan encofrados de madera, las planchas deben ser humedecidas

antes de colocar el concreto igual que los ladrillos de techo. Debe de

tomarse un especial cuidado en los niveles de los encofrados. Sólo una

pequeña deformación de las planchas o tablas de encofrado podría

ocasionar flexiones de los elementos. Se debe revisar la longitud del

empalme de las barras de acuerdo con su diámetro. La longitud del

empalme debe ser mayor que 20 veces el diámetro de la barra.

Los niveles de las planchas de encofrados en losas y vigas deben ser verificados, para asegurar la altura del entrepiso.

Antes de colocar el concreto en la losa se debe verificar la posición de las

varillas de refuerzo, tuberías eléctricas y otros. Asimismo debe verificarse la

posición de las tuberías de agua y desagüe y sus niveles.



Si se trabaja en un piso alto

deberá usarse elevadores

eléctricos (winches) para

transportar el concreto o usar

una carretilla para transportar

a través de rampas

provisionales.

Poner tablas de madera sobre

el armado de la losa para

trazar una ruta de flujo de

tránsito durante el proceso de

vaciado del concreto.

Preparando el concreto de losas y vigas

Para un concreto de 210kgf/cm2 de resistencia a la compresión las

proporciones de material en volumen son 1 de cemento, 2 de piedra y 2

de arena. La relación agua cemento es del orden de 0.45. La cantidad de

agua varia del diseño de mezcla debido a las condiciones climáticas,

temperatura y otros factores externos. Se recomienda el uso de una

maquina mezcladora para batir la mezcla de concreto. Los ingredientes

de la mezcla son colocados en la maquina en el siguiente orden: primero

se introduce ¼ de la cantidad de agua, luego la piedra y después la

arena, mezclándose, para finalmente agregar el cemento y completar con

los ¾ del agua restante.



Colocado del concreto en losas y vigas

Antes de colocar el concreto la superficie de los ladrillos de techo debe

mojarse para evitar la absorción del agua del concreto por parte de los

bloques.

El vaciado de la losa comienza con el llenado de las viguetas para

continuar con el vaciado de 5cm de mezcla sobre la losa. Durante el

vaciado del concreto para la losa, el espesor del concreto debe ser

verificado, mediante el reglado

(enrasado) para conseguir el nivel en cada sector.

Una manera de hacer esta nivelación es el colocar tablas o reglas en los

extremos para luego llenar los espacios vacíos, enrasando como se

observa en la foto. Este procedimiento se repite de lado a lado

sucesivamente hasta terminar el vaciado de la losa

Debe realizarse un buen proceso de vibrado para evitar vacíos en el concreto.

Pueden ser usados vibradores o barras de acero de chuceo.

Si aparecen vacíos e irregularidades aparecen la resistencia del concreto decrece.



Terminado el vaciado se utiliza una plancha o un badilejo pasando

suavemente en la superficie dando un mejor acabado al piso.

Se debe curar la losa inmediatamente después que empiece a fraguar y/o

endurecerse el concreto, durante 7 días como mínimo. El primer día o la

primera noche es la más importante del curado. En losas delgadas o

elementos estructurales expuestos a condiciones climáticas extremas

deberá tomarse especial atención. Los encofrados pueden ser retirados

luego de 7 días del vaciado. Para el último techo, deberá de cubrirse las

losas con ladrillo pastelero, mantas o tierra a fin de proteger del granizo o

nieve.



Los encofrados deberán de permanecer durante un tiempo mínimo para

alcanzar el endurecimiento inicial del concreto. En la tabla adjunta se

muestran los tiempos mínimos para cada clase de elementos.

3.3.7 ACABADOS A LOS ELEMENTOS (TARRAJEO)

Para el acabado de los muros y la superficie interna de los techos es

necesario el uso de andamios, de manera que el tarrajeo del acabado de

los elementos puede realizarse en altura. Se inicia desde la parte superior

y continua hacia la parte inferior. La mezcla en volumen es de una

relación cemento arena de 1 en 3.

Es muy importante mantener el mortero trabajable, de manera que la

proporción de la mezcla se mantenga idéntica durante todo el proceso.

En las columnas o elementos de concreto deberá picarse la superficie a

fin de lograr una buena adherencia del mortero de tarrajeo con el concreto

del elemento. Para verificar el espesor de la superficie se usa pequeños

dados de madera o concreto., Una vez finalizado y secado el tarrajeo

(unos 5 días) se colocan los marcos de madera o metálicos para las

puertas y ventanas.



Después se realiza el pintado de los techos y muros, iniciándose con un

lijado de los elementos para continuar con imprimación primaria y

empastado de las imperfecciones. El acabado final se da con la aplicación

de la pintura.



ELEMENTOS DE UN SISTEMA ESTRUCTURAL DE ALBAÑILERIA

3.3.8 CONTROL DE CALIDAD DE LA ALBAÑILERÍA

a. Ensayo compresión de pila

Se prepara una pila de 4 ladrillos como se muestra en la figura.

Mediante este ensayo se determina la resistencia a la compresión de

una pila de albañilería denominado f´m. Se coloca cada ladrillo con

una junta de mortero de espesor no mayor a 1.5 cm. La relación

cemento-arena del mortero debe de ser la que se usará en la

construcción.



b. Ensayo de tracción diagonal

Este ensayo simula el comportamiento de la albañilería bajo acciones

de corte extremas. El elemento debe ser cuadrado de 1.20 m. de

longitud y debe ser construido con el mismo ladrillo que se usa en la

construcción.

La carga es aplicada al espécimen en dirección diagonal y la carga es

incrementada bajo una velocidad constante hasta alcanzar el colapso.

c. Ensayo de Compresión del Mortero

Este ensayo determina la resistencia a la compresión del mortero de

asentado de la albañilería. Se preparan testigos cúbicos de 5cm de

lado, o cilindros prismáticos de 5cm de diámetro y altura de 10cm.

Después de 28 días de ser preparado el testigo, se ensaya en una

máquina de compresión, determinando su resistencia.

3.4 PAUTAS TÉCNICAS DE EDIFICACIONES EN LA CIUDAD DE

TACNA

Recomendaciones técnicas para orientar el proceso de edificación en la

ciudad de Tacna, con la finalidad que las construcciones estén

preparadas para afrontar principalmente, la eventualidad de un sismo y en

segundo término, la incidencia de periodos extraordinarios de lluvias y sus

consecuencias, reduciendo así el grado de vulnerabilidad.

1. No debe cimentarse sobre suelos orgánicos, desmonte o relleno

sanitario. Estos materiales inadecuados deberán ser removidos en su

totalidad, antes de construir la edificación y reemplazarlos con material

adecuado en capas que no excedan los 20 cm., con su correspondiente

control de compactación.

2. Los elementos del cimiento deberán ser diseñados, de modo que la

presión de contacto (carga estructural del edificio entre el área de

cimentación), sea inferior o cuanto menos igual a la presión de diseño o

capacidad admisible



En términos generales los valores conservadores de capacidad portante

propuestas para el diseño de la cimentación, se muestran en la tabla

siguiente, los cuales han sido obtenidos del estudio de mapas de peligro

de la ciudad de Tacna.

3. Para el cálculo de las presiones admisibles sobre el suelo de

cimentación bajo acciones sísmicas, se emplearán los factores de

seguridad mínimos indicados en la NTE E.050 Suelos y Cimentaciones

del Reglamento Nacional de Edificaciones.

4. No debe cimentarse sobre suelos orgánicos, desmonte o relleno

sanitario. Estos materiales inadecuados deberán ser removidos en su

totalidad, antes de construir la edificación y reemplazados con materiales

controlados y de ingeniería.

5. La profundidad de cimentación quedará definida por un profesional

responsable en cualquier caso no debiendo ser menor a 0.80m en el caso

de zapatas y cimientos corridos, entendiendo la gran variedad de

condiciones del suelo, sobre todo en las zonas de ciudad Nueva, Alto de

Alianza, incluso en zonas de antiguas áreas de cultivo ahora en pleno

proceso de urbanización.

6. Para zapatas aisladas con o sin pilotes se proveerá elementos de

conexión, los que deben soportar en tracción o compresión, una fuerza

horizontal mínima equivalente al 10% de la carga vertical que soporta la

zapata.

7. Se Implementará cimentaciones profundas cuando el estrato de

suelo sea demasiado débil como para soportar las cargas transmitidas por

la estructura.

8. Se ejecutará ensayos de suelos en forma obligatoria en los lugares

donde se conozca por referencias o sea evidente la ocurrencia de

hundimientos debido a la existencia de suelos colapsables.

9. Para la cimentación de las estructuras de suelo arcilloso – arenoso,

es necesario compactarlos y luego colocar una capa de afirmado

hormigón de 0.20 m. en el fondo de la cimentación, para contrarrestar el

posible proceso de hinchamiento y contracción de suelos.



10. En los sectores donde existen arenas poco compactadoras y arena –

limosas, se deberá colocar un solado de concreto de 0.10 ml. de espesor,

previo humedecimiento y compactación del fondo de la cimentación.

11. No está permitido cimentar directamente sobre suelos colapsables.

La cimentación y los pisos deberán apoyarse sobre suelos no

colapsables.

12. Cuando se encuentren suelos que presentan colapso moderado y

poco profundos, estos serán removidos en su totalidad antes de iniciar las

obras de construcción y serán reemplazados por rellenos controlados

compactados adecuadamente.

13. Se deberán realizar ensayos químicos en suelos donde se conozca

o sea evidente la ocurrencia de ataque químico al concreto de

cimentaciones y superestructuras.

14. En caso de que el Ph sea menor a 4.0 y el ion cloruro sea mayor que

0.2%, se deberá proponerse medidas de protección para proteger el

concreto del atraque ácido por suelos y aguas.

15. En el caso de que la cimentación presente ataque químico por

sulfatos, se deberá utilizar un material sintético para proteger la

cimentación, esta deberá ser de geomembrana o geotextil y cuyas

propiedades deberán cumplir la NTP.

16. Toda edificación y cada una de sus partes serán diseñadas y

construidas para resistir las solicitaciones sísmicas dadas por la Norma

NTE E030 (Diseño sismorresistente) del Reglamento Nacional de

Edificaciones.

17. Los planos, memoria descriptiva y especificaciones técnicas del

proyecto estructural sismorresistente, deberán llevar la firma de un

ingeniero civil colegiado, quien será el único autorizado para aprobar

cualquier modificación a los mismos.

18. Para edificaciones con estructuración tipo aporticado cimentado

sobre suelos blandos (arena – limosa - arcilloso), se recomienda usar

zapatas cuadradas o rectangulares, interconectados con vigas de

cimentación, con el fin de reducir los asentamientos diferenciales.



19. Los planos del proyecto estructural sismorresistente deberán

contener como mínimo la siguiente información: Sistema estructural

sismorresistente, Parámetros para definir la fuerza sísmica o el espectro

de diseño, Desplazamiento máximo del último nivel y el máximo

desplazamiento relativo de entrepiso.

20. El empleo de materiales, sistemas estructurales y métodos

constructivos diferentes a los indicados en el Reglamento Nacional de

Edificaciones, deberá ser aprobado por la autoridad competente

nombrada por el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento.

21. Será requisito la realización de un estudio de microzonificación

sísmica en la reconstrucción de áreas urbanas como es el caso del

Distrito de Ciudad Nueva, Alto de la Alianza y Pocollay, la que lenta y

paulatinamente viene implementándose en las mismas condiciones que

antes del sismo, sin supervisión y materiales inadecuados.

22. Toda edificación deberá cumplir con los siguientes criterios de

concepción estructural sismorresistente: - Simetría, tanto en la distribución

de masas como en las rigideces.

- Peso mínimo, especialmente en los pisos altos.

- Selección y uso adecuado de los materiales de construcción.

- Resistencia adecuada.

- Continuidad en la estructura, tanto en planta como en elevación.

- Ductilidad.

- Deformación limitada.

- Inclusión de líneas sucesivas de resistencia.

- Consideración de las condiciones locales.

- Buena práctica constructiva e inspección estructural rigurosa.

23. No se permitirá las construcciones de Adobe o quincha en el Sector

de Ciudad Nueva, Alto de la Alianza e Intiorko.

24. Las estructuras dañadas por efectos del sismo deberán ser

evaluadas y reparadas de tal manera que se corrijan los posibles defectos

estructurales que provocaron la falla y recuperen la capacidad de resistir

un nuevo sismo. El proyecto de reparación deberá incluir los detalles,

procedimientos y sistemas constructivos a seguirse.



25. Para el diseño de los elementos estructurales de concreto armado

(cimentaciones, columnas, muros, vigas y losas) se tomará en cuenta los

requisitos y exigencias mínimas de la NTE E-060 (Concreto Armado) del

reglamento Nacional de Edificaciones.

26. Para el diseño de las vigas de concreto armado sometidas a flexión

y cortante se deberá tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

La resistencia especificada del concreto (f'c) no ser menor que 210

Kg/cm2 ni mayor que 280Kg/cm2.

La calidad del acero de refuerzo no excederá de lo especificado para

acero grado ARN 420 (414 MPa o 4200 Kg/cm2).

La relación ancho a peralte de las vigas no deberá ser menor que 0,3.

El peralte efectivo (d) deberá ser menor o igual que un cuarto de la luz

libre.

El ancho de las vigas no será menor que 25 cm, ni mayor que el ancho de

la columna de apoyo (medida en un plano perpendicular al eje de la viga)

más 3/4 del peralte de la viga a cada lado.

La carga axial (Pu) no deberá exceder de 0,1 f'c Ag. En caso contrario, el

elemento deberá tratarse como elemento en flexocompresión.

No deberán hacerse empalmes traslapados o soldados en el refuerzo a

una distancia "d" o menor de las caras de los nudos.

Los empalmes traslapados del refuerzo en zonas de inversión de

esfuerzos deberán quedar confinados por estribos cerrados espaciados a

no más de 16 veces el diámetro de las barras longitudinales, sin exceder

30 cm.

El refuerzo transversal estará constituido por estribos cerrados de

diámetro mínimo de 3/8”.

27. Para el diseño de las columnas de concreto armado sometidos a

cargas de flexocompresión y cortante se deberá tomar en cuenta lo

siguiente:

La resistencia especificada del concreto (f'c) no será menor que 210

kg/cm2 ni mayor que 280Kg/cm2.



La calidad del acero de refuerzo no excederá de lo especificado para

acero grado ARN 420 (414 MPa ó 4200 kg/cm2).

El ancho mínimo de las columnas será de 25 cm.

La relación de la dimensión menor a la mayor de la sección transversal de

la columna no será menor que 0,4.

La cuantía de refuerzo longitudinal (r) no será menor que 0,01 ni mayor

que 0,06. Cuando la cuantía exceda de 0,04, los planos deberán incluir

detalles constructivos de la armadura en la unión viga-columna.

El refuerzo transversal estará constituido por estribos cerrados de

diámetro mínimo de 3/8”.

El espaciamiento máximo entre estribos no deberá exceder los 15cm.

28. Para el diseño de edificaciones de Albañilería se tomará en cuenta los

requisitos y exigencias mínimas dadas por la NTE E-070 (Albañilería) del

nuevo Reglamento Nacional de Edificaciones.

29. Las unidades de albañilería pueden ser sólidas, huecas, alveolares o

tubulares y podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial.

30. Las unidades de albañilería de concreto serán utilizadas después de

lograr su resistencia especificada y su estabilidad volumétrica. Para el

caso de unidades curadas con agua, el plazo mínimo para ser utilizadas

será de 28 días.

31. Para efectos de diseño estructural las unidades de albañilería tendrán

las características que se indican en la tabla correspondiente (Ver Cuadro

N° 05).

32. Se empleará unidades sólidas artesanales sólo para construcciones de

hasta dos pisos.

33. Se permite el uso de unidades huecas y tubulares en la construcción

de muros portantes

34. El espesor de mortero en juntas verticales y horizontales deberá ser

como mínimo de 10mm y como máximo de 15mm

35. La construcción de muros de albañilería confinada se utilizará una

conexión columna-muro dentada o a ras.



36. En el caso de emplearse conexión dentada la unidad saliente no

deberá exceder de 5cm.

37. En el caso de emplearse conexión a ras deberá adicionarse de

mechas de anclaje compuesto por varillar de 6mm de diámetro, que

penetren por lo menos 40cm al interior del muro de albañilería y 12.5 al

interior de la columna de confinamiento más un doblez vertical a 90º de

10cm.

38. El concreto para los elementos de confinamiento deberá tener una

resistencia mayor a 175Kg/cm2.

39. Deberá preferirse edificaciones con diafragma rígido para

compatibilizar los desplazamientos laterales.

40. Las edificaciones sin diafragma rígido deberán limitarse a

construcciones de 01 piso.

41. Los techos de las edificaciones deberán estar preparados para el

drenaje de lluvias, debiendo presentar un diseño sanitario con sus

pendientes, sumideros con rejillas y tuberías que llegarían a las cajas de

registro.

42. Las características de las edificaciones deben responder a las

técnicas de construcción recomendados para la Ciudad de Tacna.

43. El diseño arquitectónico debe estar orientado a favorecer la

ventilación y circulación interna en caso de sismos e incendio.

44. En el diseño estructural de edificaciones con sistemas de muro

portante y muros confinados o albañilería armada, cimentado sobre

suelos blandos (arena – limosas - arcillosas), se debe hacer un

sobrecimiento de concreto armado en los ejes principales debidamente

interconectados para de esta manera evitar los asentamientos

diferenciales.

45. Los edificios destinados para concentración de un gran número de

personas, deberá considerar libre acceso desde todos los lados, así como

salidas y rutas de evacuación dentro y alrededor del edificio.

46. Para lograr que las construcciones resistan desastres naturales, se

recomienda lo siguiente: (Dr. R. Spence, Universidad de Cambridge)



Incluir refuerzos laterales: el edificio debe diseñarse para que las

paredes, los techos y los pisos se apoyen mutuamente. Una pared debe

actuar como refuerzo para otra. El techo y los pisos deberán usarse para

dar rigidez horizontal adicional. Deben evitarse las ventanas y puertas

cerca de las esquinas.

Ofrecer resistencia a la tensión: para los amarres entre vigas y

columnas deben estar fuertes para que no se separen. Los edificios de

ladrillo deben estar amarrados con madera o acero. Los techos deben

estar firmemente amarrados a las paredes.

Fomentar la buena práctica local: la observación de aspectos como una

elección sensata de la ubicación, buenos materiales y el mantenimiento

regular que irá en beneficio de edificios más seguros.

47. Las directivas de las NN.UU. para la seguridad de las edificaciones

recomienda formas y disposiciones para los edificios, que si bien atentan

contra la libertad del diseño, es conveniente adecuar su aplicación en la

ciudad de Tacna por su vulnerabilidad ante desastres. Estas orientaciones

se seguirán proveyendo previendo los efectos de los fenómenos

probables:

Los edificios deben ser de formas sencillas, manteniéndose la

homogeneidad en las formas y el diseño estructural. Se recomienda las

formas horizontal cuadrada o rectangular corta.

Se debe evitar:

a. Edificios muy largos.

b. Edificios en la forma de “L” o en zig-zag.

c. Alas añadidas a la unidad principal.

La configuración del edificio debe ser sencilla, evitándose:

a. Grandes diferencias en las alturas de distintas partes del mismo

edificio.

b. Torres pesadas y otros elementos decorativos colocados en la parte

más alta de los edificios.

48. La accesibilidad, circulación y seguridad para los limitados físicos,

deben estar garantizados con el diseño de las vías y accesos a lugares de

concentración pública.



49. Tratándose de proyectos para edificaciones para uso especial como:

hospitales, clínicas, centros de reposo o asilo de ancianos, centros de

salud mental, cárceles, comisarías u otros locales con celdas de

reclusión, monasterios de clausura u otros, deberá analizarse cada caso

en coordinación con las autoridades, los profesionales especialistas que

laboran en instalaciones similares y de ser el caso, con una

representación de pacientes internos o usuarios, para tomar las

decisiones claves y diseñar los sistemas de seguridad. Los proyectos

deberán incluir un diseño específico que cumple con las normas de

seguridad física y garantizar su uso como área de refugio, principalmente

para casos de sismos e incendios, definiéndose rutas y tiempos de

evacuación, áreas de concentración, refugio, sistemas para combatir el

incendio, atención médica necesaria, etc.

50. El diseño de los edificios debe responder a las condiciones

climatológicas. Deben estar dirigidas a contrarrestar el asolamiento y

favorecer a la ventilación y circulación interna para ayudar a los distintos

tipos de evacuación

51. Para mejorar el comportamiento sísmico de la edificaciones, se debe

mantener las siguientes condiciones en las construcciones:

Simetría, tanto en la distribución de masas como en la rigidez.

Peso mínimo, especialmente con los pisos altos.

Selección y uso adecuado de los materiales de construcción.

Resistencia adecuada.

Continuidad en la estructura, tanto en planta como en elevación.

Ductibilidad como requisito indispensable para un comportamiento

satisfactorio.

Deformación limitada, ya que es caso contrario los diseños en

elementos no estructurales podrán ser desproporcionados

52. La participación de un profesional, en cualquier proyecto de

edificación en la Ciudad de Tacna, es determinante para la prevención de

daños, la variedad de tipos de suelos y la composición, de suelos limosos,

de rellenos, salitrosas y de gran profundidad de la napa freática, además

del peligro de eventos sísmicos, es suficiente para que esta participación



sea una exigencia para quien edifica, como una obligación de la autoridad

para asumir su falta en defecto.

53. Tanto los muros de albañilería de cercos como de parapetos en

azoteas, deben ser arriostrados por medio de columnas y vigas de

concreto armado.

54. Se debe formar la Comisión de Supervisión de obras en la

Municipalidad con la participación del Colegio de Ingenieros y Arquitectos,

ya que gran parte de las obras se ejecutan de manera incorrecta, no

cumpliendo con lo indicado con los planos y especificaciones técnicas.

55. Se recomienda el control en la fabricación del elemento de

albañilería tipo bloqueta de concreto armado por parte de INDECOPI y la

Municipalidad Provincial,(*) tanto en la elaboración industrial y artesanal,

ya que de acuerdo a estudios realizados por la Universidad Privada de

Tacna, están muy por debajo de su resistencia especificada; razón por la

cual una gran parte de estos muros han fallado; asimismo, se debe exigir

una licencia de funcionamiento a estos centros industriales.

También se recomienda que establecer convenios entre la Municipalidad

Provincial y SENCICO, con la finalidad de capacitar al personal que

elabora estos elementos estructurales. Las bloquetas de concreto deben

de cumplir con las siguientes especificaciones (*)

Resistencia f’m=40 Kg/cm2 y f’c=140 Kg/cm2.

Proporción de mezcla (cemento – arena – confitillo): 1:3.38:2.93 para

la Cantera Arunta.

Porcentaje de Mezcla (arena - confitillo): 60% - 40%.

0 confitillo: 3/8”

La proporción de mezcla debe hacerse por peso.

Controlar el exceso de fino y la cantidad de agua debe ser la mínima.

Las dimensiones son de (largo, ancho y altura): 40cm x 15cm x 20cm -

% de vacíos: 80%

56. En la construcción de edificaciones de albañilería se debe de tener y

cuenta las siguientes recomendaciones dadas por el nuevo RNE:



Valores de Capacidad Portante para el Diseño de la Cimentación.

ZONAS Micro Tremor

Hz Densidad (gr/cm3)

Densidad Relativa

(%)

Presion Comisible (kg/cm3)

Prof. Min. De

cimiento (m)

Potencial de colapso (%)

Asentamiento de suelos (cm)

Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max

Zona I 0.14 0.12 1.34 1.39 70 100 2.54 2.90 1.00 0.21 0.50 1.98 2.01

Zona II 0.20 0.25 1.46 1.63 40 70 0.63 0.76 2.00 0.78 0.80 2.38 5.21

Zona III 0.23 0.25 1.67 1.69 54 55 0.58 0.64 2.00 1.72 11.50 2.38 5.21

Zona IV 0.09 0.10 2.07 2.16 67 79 3.41 4.50 1.00 0.24 1.51 1.31 1.44

Zona V 0.90 0.10 2.06 2.17 75 98 3.50 3.62 1.00 0.48 0.50 1.02 1.13

CARACTERISTICAS DE UNIDADES DE ALBAÑILERIA IDEALES

TIPO

VARIACION DE LA DIMENSION (máxima en porcentaje) ALABEO

(máximo en mm)

RESISTENCIA A COMPRESION fb mínimo en Mpa (kg/cm2) sobre

área bruta Hasta 100mm

Hasta 150mm

Más de 150mm

Ladrillo I ± 8 ± 6 ± 4 10 5.0 (50)

Ladrillo I ± 7 ± 6 ± 4 8 7,0 (70)

Ladrillo I ± 5 ± 4 ± 3 6 9,5 (95)

Ladrillo I ± 4 ± 3 ± 2 4 13,0 (130)

Ladrillo I ± 3 ± 2 ± 1 2 18,0 (180)

Bloque P ± 4 ± 3 ± 2 4 5.0 (50)

Bloque NP ± 7 ± 6 ± 4 8 2.0 (20)



BIBLIOGRAFIA

NORMA TÉCNICA E.070 - ALBAÑILERIA (Reglamento Nacional de

Construcciones- Editorial Megabyte, 2012)

ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL, Héctor Gallegos, Tercera Edición, 2005.

GUIA PARA LA CONTRUCCION CON ALBAÑILERIA- Laboratorio de Estructuras

CISMID

CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERIA- Comportamiento Sismico y Diseño

Estructural – Angel San

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