Detallado de Estructuras de Detallado de Estructuras de MamposterMamposterííaa

Javier CesJavier Cesíín Farahn FarahDiciembre de 2005Diciembre de 2005

Ensaye de compresión diagonal (Esteva)

Comportamiento de muro diafragma con marco débil

Ensaye de compresión diagonal (Esteva)

Comportamiento de muro diafragma con marco resistente

DeformaciDeformacióón en diversos tipos de n en diversos tipos de murosmuros

Ciclo histerético

( Alcocer et al. )

Estado de Daño Observado Distorsión R / Rinicial V / Vmax Grado de daño (%)

Fisuras horizontales, por flexión. Fisuras verticales, por flexión, cercanas al paño de los castillos. 0.04 0.80 0.50 Ligero (I)

Primer agrietamiento de la mampostería, por tensión diagonal o cortante. 0.13 0.35 0.85 Moderado (II y III)

Inicio de la penetración del fisuramiento inclinado en los extremos de los castillos. 0.20 0.27 0.90 Fuerte (IV)

Agrietamiento en forma de “X” en todos los paneles de mampostería. 0.23 0.24 0.98 Fuerte (IV)

Aplastamiento del concreto, agrietamiento horizontal distribuido en la altura de los castillos. 0.32 0.18 1.00 Fuerte (V)

Concentración de grietas diagonales en los extremos de los castillos. Desconchamiento del recubrimiento de concreto. 0.42 0.13 0.99 Grave (V)

Concentración de daño en los extremos inferiores de los castillos. Plegamiento del refuerzo longitudinal (deformación en “S”). 0.50 0.10 0.80 Grave (no se clasifica)

Clasificación de acuerdo a la tabla 6.5 de Rodríguez y Castrillón (1995)

DaDañño en muros de mampostero en muros de mamposterííaa

Metas de un Buen DetalladoMetas de un Buen DetalladoMayor capacidad de deformación.Patrón de agrietamiento mas uniforme.Disminución del tamaño de grietas (misma distorsión).Disminución del tamaño de fisuras ante cargas de servicio (temperatura, etc.)Mayor capacidad ante asentamientos diferenciales y desplomes.Disminución de muros de concreto necesarios

•• Mejor desempeMejor desempeñño o estructural.estructural.

•• Mayor seguridad.Mayor seguridad.

•• No mNo máás cara. s cara.

(construcci(construccióón de n de mampostermamposteríía simple a simple a costos similares).a costos similares).

Mampostería reforzada interiormente

Muros reforzados interiormenteMuros reforzados interiormente

≤ 3 m

d a la o e le m e n to d e c o n c re to re fo rz a d o

≤ 3 mE L E V A C IÓ N D E T A L L E 1

D o s c e ld a s c o n s e c u -t iv a s c o n re fu e rz o e n : - e x t r e m o d e m u ro - in te r s e c c ió n d e m u ro s - a c a d a 3 m

(6 .1 .2 .1 )s v ≤ 6 t

8 0 0 m m

(6 .1 .2 .2 .b )

(6 .4 .3 .2 )

h i la d a

P L A N T A

D e ta l le 1

s h ≤ 6 h i la d a s6 0 0 m m

(6 .1 .2 .2 .a )

s e p a ra c ió n ≤ 3 m s v

s v ≤ 6 t8 0 0 m m

(6 .1 .2 .1 )

t

v e n ta n a

(6.1.1)Ht ≤ 30

t ≥ 100 mm(6.1.7)

sh

Ash(6.1.1)

(6.1.7)

Asv tsv

Muros reforzados interiormente. Muros reforzados interiormente. CastillosCastillos

PLANTA

Ast

Ast

s ≤ 300 mm

Muros reforzados interiormente Muros reforzados interiormente Castillos en crucesCastillos en cruces

Contribución del confinamiento

Mantener la estabilidad.Garantizar la capacidad de carga cuando ha habido daño.Controlar el agrietamiento inclinado.Generar ciclos histeréticos estables.Proporcionar mayor capacidad de deformación y disipación de energía.Incrementar la capacidad de deformación, la resistencia máxima y la rigidez lateral.

Mampostería Confinada (y/o reforzada interiormente)

DaDañño por falta de dala y castilloo por falta de dala y castillo

Muros reforzados Muros reforzados interiomenteinteriomente. . Refuerzo en huecosRefuerzo en huecos

Refuerzo vertical en pretiles (6.1.8)

separación de refuerzo en doble celda

¼ sep. refuerzo600 mm

A fs y ≥ 5334 kg(53.3 kN)

Refuerzo horizontal en pretiles mayores a 500 mm

Refuerzo alrededor deaberturas si sudimensiónes: A fs y ≥ 5334 kg (53.3 kN)

Castillos y fabricaciCastillos y fabricacióónn

Errores en CastillosErrores en Castillos

ErroresErrores

Instalaciones -> precaución

Mala aplicación del mortero. Huecos indebidos

Castillos y dalas exterioresCastillos y dalas exterioresExistirExistiráán castillos por lo menos en n castillos por lo menos en los extremos de los muros e los extremos de los muros e intersecciones con otros muros, y intersecciones con otros muros, y en puntos intermedios del muro a en puntos intermedios del muro a una separaciuna separacióón no mayor que n no mayor que 1.51.5HH ni 4 m. Los pretiles o ni 4 m. Los pretiles o parapetos deberparapetos deberáán tener castillos n tener castillos con una separacicon una separacióón no mayor que n no mayor que 4 m.4 m.ExistirExistiráá una dala en todo extremo una dala en todo extremo horizontal de muro, a menos que horizontal de muro, a menos que este este úúltimo estltimo estéé ligado a un ligado a un elemento de concreto reforzado elemento de concreto reforzado con un peralte mcon un peralte míínimo de 100 nimo de 100 mm. Ademmm. Ademáás, existirs, existiráán dalas en n dalas en el interior del muro a una el interior del muro a una separaciseparacióón no mayor de 3 m y en n no mayor de 3 m y en la parte superior de pretiles o la parte superior de pretiles o parapetos cuya altura sea parapetos cuya altura sea superior a 500 mm.superior a 500 mm.

sepa

raci

ónde

dal

as

castillos en intersecciónde muros (5.1.1.a)

castillos enextremos de murose intersecciones

PLANTA

dala en todoextremo de muroy a una distanciano mayor de 3 m

(5.1.1.b)

separaciónde castillos

4 m1.5H≤

Ht ≤ 30 (5.1.4)

(5.1.1.b)

refuerzo en elperímetro deaberturas

(5.1.3)

H

t ≥ 100 mm (5.1.4)

3 m

dala en pretiles≥ 500 mm

(5.1.1.b)

losa

castillos enpretiles(5.1.1.a)

CastillosCastillosNo olvidar anclar el No olvidar anclar el acero de castillos.acero de castillos.Los castillos y dalas Los castillos y dalas tendrtendráán como n como dimensidimensióón mn míínima el nima el espesor de la espesor de la mampostermamposteríía del a del muro, muro, tt. . (castillos de 10 (castillos de 10 cmcmson muy complicados son muy complicados en su construccien su construccióón)n)El concreto de El concreto de castillos y dalas castillos y dalas tendrtendráá un resistencia un resistencia a compresia compresióón, n, fcfc’’, no , no menor de 15 menor de 15 MPaMPa(150 (150 kgkg//cmcm²²).).

separación de castillosseparación de castillos

Refuerzo enaberturas si

dimensión>

¼ separación de castillos600 mm abertura que no

requiere refuerzo

AplicaciAplicacióón de Morteron de Mortero

El mortero debe El mortero debe cubrir totalmente cubrir totalmente las caras las caras horizontales y horizontales y verticales de piezas verticales de piezas multiperforadasmultiperforadas..Espesor de junta Espesor de junta horizontal 10 a 12 horizontal 10 a 12 mm. Mmm. Míínimo 6 mm.nimo 6 mm.

AplicaciAplicacióón del morteron del mortero(9.2.2.3)

pieza huecapieza multiperforada

nivel de coladosi se interrumpela construcción

aparejo en formacuatrapeada

rellenode celdas

refuerzo o ductos

refuerzo o ducto (9.2.2.3)

(9.2.2.2)

rellenar ambas celdas

AplicaciAplicacióón del Morteron del Mortero

Detalle del Anclaje del refuerzo Detalle del Anclaje del refuerzo HorizontalHorizontal

pieza hueca

castillo interior

t

sección crítica si Pu ≤ 0

CORTE

PLANTA

castillo exterior

pieza

refuerzo horizontal

t

sección crítica si Pu ≤ 0

CORTE

PLANTA

Anclaje con muros de concretoAnclaje con muros de concreto

EstribosEstribosdiámetro según

Normas de Concreto ≥ 12d

180°

long. ≥

6d35 mm

long. ≥

grapa

db

db

90°

≥4d

(3.3.5.1)

135°

estribo

b

(3.3.5.3)

b

b

(3.3.5.1)

(3.3.5.2)

6d35 mm

b

Refuerzo HorizontalRefuerzo Horizontal

Su trabajo es a tensiSu trabajo es a tensióón y comienza propiamente n y comienza propiamente con la deformacicon la deformacióón angular del muro.n angular del muro.Por lo tanto, no se permiten traslapes y debe Por lo tanto, no se permiten traslapes y debe estar adecuadamente anclado.estar adecuadamente anclado.La escalerilla se prohLa escalerilla se prohííbe porque los puntos de be porque los puntos de soldadura que contiene fragilizan el acero.soldadura que contiene fragilizan el acero.En general debe estar cubierto en toda su En general debe estar cubierto en toda su longitud por mortero.longitud por mortero.

Detallado del refuerzo interiorDetallado del refuerzo interior

P L A N T A

P L A N T A

ju n ta d e m o rte ro

≤ ¾ e s p e s o r d e ju n ta

a n c h od e

c a s ti llo

P L A N T A

tra s la p e

≥ 2 0 m m(3 .3 .4 .1 )

≥ 6 m m

(3 .3 .3 .3 )

≥ 2 0 m m ≥ 2 0 m mre c u b r im ie n tore f . lo n g itu d in a l

≥ 6 m m

(3 .3 .4 .1 )

≥ 6 m mP L A N T A

(5 .1 .1 .c )

≥ t c a s ti llo m u ro

hc ≥ t(5 .1 .1 .c )

d b2 5 m m

s e p a ra c ió n ≥(3 .3 .3 .1 )

d b

m u ro

P L A N T A

d b2 5 m ms e p . ≥

(3 .3 .3 .1 )

≥ 3 5 m m

b a rra n o . 5o m e n o r

(3 .3 .4 .2 )

t ie rra

E L E V A C IÓ N

anch

o de

cast

illo

t

d b2 5 m ms e p . ≥

d b3 .5 m m ≤

≥

hc ≥ t

a n c la je d e l re fu e rz od e n tro d e l c a s t illo

(3 .3 .6 .4 )

≥ t

≤ ½ d im e n s ió n d e la c e ld a

1 /6 a n c h o d e c a s t il lo

P L A N T A

≥ 3 0 0 0 m m ²á re a

d ec e ld a

d b

(6 .1 .3 )

(3 .3 .2 .1 )

≥ 5 0 m m(6 .1 .3 )

≥ 6 m m(3 .3 .3 .3 )

d b ≤1 /6 hc (3 .3 .2 .1 )

d im e n s ió nd e la c e ld a

h ila d a

6 h ila d a s

(5 .4 .3 .2 y6 .4 .3 .2 )

6 0 0 m m

re fu e rz o h o r iz o n ta l

p a q u e te s : n o m á sd e d o s b a rra s

(3 .3 .3 .2 )

sh ≤

p ie z a

≥ 5 0 m m

(3 .3 .4 .2 )

b a rra m a y o rq u e n o . 5

(3 .3 .2 .2 )

d b1 0 m m (3 .3 .4 .3 )

d b1 0 m m≥

d b

re fu e rz o h o r iz o n ta l

(3 .3 .4 .3 )

≤ 1 0 m m , m e c a n iz a d a1 5 m m , a r te s a n a l

e s p e s o r d e ju n ta s ≥ 6 m m

(s in re fu e rz o , 9 .2 .2 .1 )

e s p e s o rd e ju n ta

A s h

≤ 1 2 m m , m e c a n iz a d a1 5 m m , a r te s a n a l

(c o n re fu e rz o , 9 .2 .2 .1 )

e s p e s o rd e ju n ta

FijaciFijacióón de malla de refuerzon de malla de refuerzo

f *j

2 veces laseparaciónde alambresverticales

malla que no sepuede doblar

mortero

mortero

refuerzo enforma de

letra C≥

Detalle 2

separación máxima de 450 mm(y anclar a castillos y dalas)

rodearbordes

≤ 450 mm

sh

PLANTA

≥ 50 mm≥ 2 alambresco

ncre

to

Opción: anclar enconcreto

Detalle 2

Mortero tipo I≥ 12.5 MPa (125 kg/cm²)

≥ 15 mm (5.4.4.1)

≥

2 veces laseparaciónde alambresverticales

Detalle 1

Detalle 1

Observar problemas en anclaje.

Posteriormente se coloca malla de gallinero y se tensa

El repellado de concreto debe ser en dos capas, dejando reventar la primera

Pisos SuavesPisos Suaves

ProblemProblemááticatica• Concentra gran parte de la

deformación lateral.

• La deformación lateral puede superar su capacidad.

• Los análisis elásticos probablemente subestimen la concentración de deformación.

• Este entrepiso será el primero, o el único, en tener deformaciones inelásticas.

RecomendacionesRecomendacionesEstimar lo mejor posible la deformación lateral.Proporcionar la mayor capacidad de deformación posible.Evitar fallas frágilesIncrementar la capacidad de rotación de los elementos con fluencia por flexión (para columnas incrementar estribos y disminuir la carga axial (10 a 15% de f’ c).Proporcionar la mayor resistencia posible.

InstalacionesInstalaciones

Posibles fisuras

InstalacionesInstalaciones

Requiere acero adicional

InstalacionesInstalaciones

Detallar huecos

Efecto de la temperaturaEfecto de la temperaturaTrenes de edificios, los cambios de temperatura pueden llegar a provocar fisuras en los muros de planta baja extremos. Azoteas: 20 °C a 30°C. Entrepiso 10°C a 20°C.Longitud máxima de trenes 30 m.Evitar ventanas con antepechos en los extremos de los edificios. Coeficiente de dilatación del concreto: 7.3 x10-6 a 12.6x10-6 1/°C. Incrementos de esfuerzo de hasta 2.2 kg/cm2 en muros de planta baja.

ConclusionesConclusiones

Al no ser un material homogAl no ser un material homogééneo, es neo, es necesario considerar el detalle suficiente necesario considerar el detalle suficiente en todas aquellas zonas de posible en todas aquellas zonas de posible fisuramientofisuramiento en condiciones de servicio.en condiciones de servicio.El comportamiento estEl comportamiento estáá muy ligado a la muy ligado a la calidad de la construccicalidad de la construccióón. Los planos n. Los planos deben ser lo suficientemente especdeben ser lo suficientemente especííficos, ficos, para evitar malas decisiones en campo.para evitar malas decisiones en campo.

BibliografBibliografííaaMeli, Roberto. “COMPORTAMIENTO SISMICO DE MUROS DE MAMPOSTERIA”. Segunda Edición. 1979. Instituto de Ingeniería.ALCOCER, SERGIO. Diversos documentos.RUIZ J., SÁNCHEZ T., MIRANDA E. “OBSERVACIONES SOBRE EL COMPORTAMIENTO Y DISEÑO DE EDIFICACIONES DE MAMPOSTERÍA EN ZONAS SÍSMICAS”JEAN R, PÉREZ J.A. “ANÁLISIS, REVISIÓN Y DETALLADO DE ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERÍA”NORMA TÉCNICA COMPLEMENTARIA DE MAMPOSTERÍA DEL REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DEL DISTRITO FEDERAL, 2004.