Albañilería san bartolome curso icg

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II Congreso Nacional de Ingeniería EstructuralSísmica y Puentes

Lima, 26 y 27 de Mayo de 2006

INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA - ICGTelefax: (01) 4217896 / icg@icg.org.pe / www.construccion.org.pe

Por: ANGEL SAN BARTOLOMÉProfesor Principal PUCP. E-mail: asanbar@pucp.edu.pe

Albañilería Armada Albañilería Confinada

Lecciones dejadas por los sismos Resultados experimentales

EstudiosteóricosJapón

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Norma E.030, c = ZUSC / R = 0.16 a = 0.12 g(para R = 6, Z = 0.4, U = 1, S = 1, C = 2.5)

SI OCURRIESE EN EL PERÚ UN SISMO COMOEL DE 1985 EN CHILE, CON a = 0.65 g

0.65g / 0.12g = 5.4 > FS = 2

LOS MUROS FALLARÍAN POR CORTE

La norma de 1982 emplea un método de diseño elásticoadmitiendo que el cortante actuante, para c = 0.16, nodebe ser mayor que el cortante admisible, con FS = 2.

OBJETIVOS:

Σ VR = V

Irreparable

suelo duro 210 gal suelo duro 400 galsismo moderado sismo severo

1/800 1/200

diseñar al refuerzo para

que soporte VR V = ZUSCP / R

R = 3VR

MÉTODO DE DISEÑO: rotura con criterios de desempeño sísmico

0.005

γ

γ

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PROGRAMA DE ANÁLISIS INELÁSTICOPASO A PASO

V-D. PRIMER PISO0.005

ΣVR = V

alta densidad

baja densidad

ALBAÑILERÍA CONFINADA - FALLA POR CORTE

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C

Albañilería confinada adecuadamentediseñada, puede soportar distorsioneshasta de 1/200 (0.005) equivalente asu límite de reparación.

0.005

Espécimen Japonés, 1988

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0.005

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ALBAÑILERÍA ARMADA - FALLA POR FLEXIÓN

Ref.Hor.

EDIFICIOS DE 4Y 5 PISOS,ESTRUCTURADOSCON PLACAS DECONCRETO ARMADO

POBLACIÓNCANAL BEAGLE,CHILE, 1985

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fisuras por corteen las placas

FALLA PORFLEXOCOMPRESIÓNCON TRITURACIÓNDE TALONES YPANDEO DELREF. VERTICAL

FALLA POR FLEXIÓN QUE DEGENERÓ ENDESLIZAMIENTO CIZALLANDO ALREFUERZO VERTICAL

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Falla por Deslizamientoen Placas de C.A.

M

V

CAUSAS DE LA FALLA PORDESLIZAMIENTO

segregación

1) Defectos en la Construcción

2) Defectos en el Diseñodel Refuerzo Vertical

juntas lisas

f´c = ?? P

espigaadiciona

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FALLA POR DESLIZAMIENTO EN ALBAÑILERÍAARMADA, CON DISLOQUE POR SISMO ORTOGONAL

PChile, 1985

FALLA POR DESLIZAMIENTOEN ALBAÑILERÍAARMADA,CON TRITURACIÓNEN LOS BORDESLONGITUDINALESPOR SISMOORTOGONAL

Northridge

t

losa

P

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ENSAYOS ENMUROSARMADOSCON REF. VERT.DISTRIBUIDO

CONCENTRACIÓNDEL REF. VERT. ENEXTREMOS, SINREFUERZO EN ELINTERIOR

deslizamiento

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MURO CONFINADO, FALLA POR CORTE QUE DEGENERA EN DESLIZAMIENTO

deslizamiento

corte

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Corte-Fricción

Para este tipo de fallalos estribos no trabajan

POTENCIAR LAS COLUMNASEXTREMAS PARA IMPEDIREL DESLIZAMIENTO DE LAALBAÑILERÍA FRAGMENTADAY QUE ELLA CONTINUE APORTANDO RESISTENCIA

¡EXAGERACIÓN!

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V

h = M/V

= h / L

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CUADRADO

ALARGADO

ESBELTO

V

V

M1 > M2

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Esbelto

Cuadrado o Alargado

DISTORSIÓN ANGULAR

Esf.Cort.

(kg/cm2)

Aplastamientodel Talón

ENSAYO EN MESAVIBRADORA (PUCP)

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Los estribos deben diseñarse para evitar la fallapor compresión del núcleo de concreto.

Trituración del

Borde Librede un muroarmado

borde libre

bordeconfinadopor el murotransversal

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Chile, 1985

CONFINAR LAZONA DONDE

σu > 0.3 f´m

σu = Pu /A + Mu y / I

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Dispositivos para confinar Bordes Libres

plancha

espirales

malla

estribos

1) Congestión de las celdas2) Dificultad en la

compactación del grout

cangrejera

Técnica constructiva tradicionalALBAÑILERÍA ARMADA

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3

4

5

espigas

RefuerzoverticalCONTINUOsolo en elprimer piso

bloque H

Japón

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Traslapes Alternados (90Db, 60Db, 90Db)

60Db

60 Db

30 Db

Pp

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Talóntriturado

FLUJO DE CARGAS

Emplear una cuantía de Ref. Hor. = 0.1% cuando σ > 0.05 f´m

refuerzohorizontalcontinuo

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D = 15 mm, σ = 0.09 f´m

SIN REF. HOR.. CON REF. HOR.

MV4MV3

ρ = 0.1%

V (ton)

D (mm)

CON REF.HOR.

SIN REF.HOR.

MV4

MV3

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1: ρ = 0% 2: ρ = 0.1%

Refuerzo Horizontalen Muros Armados,incluso sin cargavertical

1: ρ = 0%

2: ρ = 0.1%rotura diagonal

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REDUCIR LA CARGA VERTICAL CON LOSAS ARMADAS EN 2 SENTIDOS(ALIGERADA O MACIZA)

X Y

Esfuerzo Cortante Admisible Norma E.070 de 1982:

va = 1.2 + 0.18 fd < 2.7 kg/cm2

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Esf.Cort.

(kg/cm2)

AB

C

ADOBE

En la Zona Sísmica 3, nodebe emplearse unidadeshuecas en la construcciónde los muros confinados.

Experimento en Filipinas

Las unidades alveolaresnacieron para serempleadas en murosde albañilería armada

TACNA, 2001

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México

Perú

falsa columna

ducto

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Cuando se utiliceladrillos de arcilla, elporcentaje de huecosdebe ser menor 30%del área bruta.

Las perforaciones favorecen:

•cocción interna•engrape mortero-ladrillo•acústica y termicidad

No usar ladrillos panderetasen los muros portantes

Error en la secuencia constructiva

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Capítulo 10

VR = 0.35

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PARA MUROS ARMADOS Y CONFINADOS)

1.- REVISIÓN DE LA DENSIDAD MÍNIMA DE MUROS X, Y

placa: t = tp (Ep/Ea)

Tacna

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Albañilería NO Confinada

México, 1995

En la fórmula anteriorno se debe contabilizara estos muros, ni altarrajeo, salvo que éstese aplique sobre una malla.

2. ANÁLISIS POR CARGA VERTICAL

< 0.15 f´m

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F / (B t) < 0.375 f´m

B = b + 2t + 2t

FB

muro

viga

APLASTAMIENTO LOCAL

b

t

3.- ANÁLISIS SÍSMICO ELÁSTICO (SISMO MODERADO R = 6)

El “sismo moderado” se define como aquél que proporciona fuerzas iguales a la MITAD de las generadas por el “sismo severo”:

P 3 RC S UZ

21 (severo) V

21 (moderado) V

===

No es conveniente realizar el análisis para el “sismo severo”debido a que podría obtenerse Vu > VR. Esto no quiere decirque el muro haya colapsado, sino que el exceso de fuerza seráredistribuido al resto de muros a través del diafragma rígido.

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Aislamientode alféizar

Modelaje Estructural

discontinuidad

Aislamiento deTabiques condiscontinuidadvertical.

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No arriostradoTacna, 2001

arriostradocon malla

Considerar la influenciadel proceso constructivoen el modelaje

SECCIÓN REAL

SECCIÓNTRANSFORMADAEN ALBAÑILERÍA

12

3

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PLANTA

Influencia de lasparedes transversalesen la sección transversal

sismo

o 6t

X

X

ELEMENTOS FINITOS

viga

col.

B.R.

conf.

albañi.

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Verificar: 0.75 R Dr/ h < 0.005

Vei < 0.55 VRi

R = 6 (sismo moderado)

Objetivo:

Los dinteles debenservir como disipadoresde energía sísmica antesque fallen los muros.

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Dintel de albañileríano reforzada

zona deseguridad

bloque U

d

0.85 f´m

As fy

a

Mu

Dinteles deAlbañilería Armada

εm = 0.0025

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Peraltada

Chata

1/800

Chata

Peraltada

4.-RESISTENCIA A FUERZA CORTANTE “VR”

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a.- Verificar Resistencia Mínima Global en X-X y Y-Y

Σ VRi > VEi

5.- DISEÑO ANTE EL SISMO SEVERO (R = 3)

placa

placa

b.- Sí Σ VRi > 3 VEi, usar refuerzo mínimoy finalizar el diseño por carga coplanar

POSTE

Capítulo 9

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Tracción yCorte-FricciónSimultáneo compresión

5.1. Albañilería Confinada

5.2. Albañilería Armada

1) σu < 0.3 f´mde no cumplirse deberáconfinarse el borde libre

2) El refuerzo vertical se diseñacomo si fuese una placa deconcreto armado, f´c f´m

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3) El refuerzo horizontal debe ser capaz de absorber VR oel cortante asociado al mecanismo de falla por flexión.

Mn

P

Vni = Vui (Mn1 / Mu1)x1.25 ó VR Mn1

Mu1

Albañilería Confinada

Albañilería Armada