INTRODUCCIN

El territorio del Per es un escenario de mltiples peligros debido a su compleja conformacin geolgica y geodinmica muy activa, asociada a la complicada configuracin morfolgica y topogrfica que influye notablemente en la variabilidad climtica que, bajo la influencia del cambio climtico global, da lugar al incremento de la frecuencia e intensidad de los eventos potencialmente destructivos.

Estos escenarios de peligros o amenazas corresponden a espacios donde se han registrado eventos ocurridos en el pasado y tambin donde, de acuerdo con los estudios de riesgo, se determina una mayor probabilidad de ocurrencia de los fenmenos. Los factores que son considerados para la identificacin de estos escenarios son los siguientes:Las caractersticas y el tipo de variabilidad climtica. Las caractersticas de la sismicidad y vulcanismo Los procesos de geodinmica externa

Los fenmenos que adquieren la categora de peligros que ocasionan los desastres de mayor envergadura en el pas son: los terremotos, las inundaciones, los huaycos y aluviones (avalanchas de lodo) y las sequas. Hay muchos otros fenmenos que ocurren eventualmente pero que tienen un impacto menor en trminos territoriales, as como en cantidad de vctimas, daos y prdidas econmicas que los anteriormente citados.

Los terremotos son el peligro mayor en nuestro pas. La actividad ssmica en el Per tiene un amplio desarrollo cuyo origen est relacionado con las condiciones tectnicas regionales y locales, y las condiciones locales de los suelos que determinan la aceleracin y la severidad de sacudimiento, que a su vez van a tener notable influencia sobre las estructuras.

1

CAPITULO I

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.4.3 Problema PrincipalEn qu medida la implementacin de un modelo de diseo ssmico en construcciones de adobe, permitir reducir el nivel de desastres ssmicos en la ciudad de Lima ?

13.2 Problemas Secundarios De qu manera la prevencin de desastres, ocasionada por medidasde construcciones de adobe antissmicas permitir mitigar los desastres? La falta de medidas y acciones pertinentes para prevenir la accin de desastres ssmicos, contribuyen a deteriorar la infraestructura fsica de las viviendas? Cul es la incidencia de desastres ssmicos, derivados de la falta de prevencin y capacitacin para prevenir acciones emergentes ?

1.2 JUSTIFICACIN E IMPORTANCIAEl presente trabajo de investigacin tiene como objetivo principal el inters de conocer como el fenmeno ssmico viene causando estragos en las viviendas de Lima y que medida se viene aplicando a fin de atenuar los desastres, as mismo proponer un modelo de diseo ssmico con propiedades sismo resistentes mediante la construcciones de adobe y su posible efecto en la reduccin de contingencias futuras, en beneficio de la comunidad.La importancia de la investigacin radica en que con el uso de este mtodo, se obtiene una vivienda de adobe con mejor comportamiento que el tradicional, frente a un sismo severo. Ello es posible debido a la aplicacin de un clculo estructural - MTODO ELSTICO CLASICO -, que nos proporcionar el rea de refuerzo en caa estructural, que har que este tipo de vivienda tenga mejor comportamiento frente a un sismo severo y que ha pesar de colapsar la edificacin, la vida humana quede a salvo.As mismo la importancia de esta investigacin, radica en que contribuir a

orientar a las familias y a la sociedad en la prevencin e implementacin de medidas adecuadas; as como llegar a conclusiones valiosas y aportes que podrn ser tomadas en consideracin por investigaciones futuras.

1.5 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN

1.5.1 Objetivo General Analizar en qu medida la implementacin de un modelo de diseo ssmico en construcciones de adobe, permitir reducir el nivel de desastres ssmicos en la ciudad de Lima?

1.5.2 Objetivos Especficos Explicar de qu manera la prevencin de desastres, ocasionada por medidas de construcciones de adobe antissmicas permitir mitigar los desastres Determinar si la falta de medidas y acciones pertinentes para prevenir la accin de desastres ssmicos, contribuyen a deteriorar la infraestructura fsica de las viviendas Establecer cul es la incidencia de desastres ssmicos, derivados de lafalta de prevencin y capacitacin para prevenir acciones emergentes37

CAPTULO II

2. FUNDAMENTOS TERICOS DE LA INVESTIGACIN

2.5 MARCO HISTORICOLas catstrofes naturales han acompaado, en forma dramtica, la evolucin de los ncleos urbanos, pero los historiadores se han ocupado del impacto inmediato del desastre natural, quedando menos comprendida su influencia en el mediano y largo plazo. Las erupciones volcnicas y los terremotos constituyen un tema especial dentro del estudio del impacto de estos eventos ya que no slo destruyen viviendas y obras de infraestructura, sino que tambin modifican las actividades agrcolas que permiten sostener la vida urbana. As, los terremotos, aunque episdicos, alteran la vida cotidiana y modifican laevolucin de los ncleos urbanos.7

Entre los primeros documentos sobre terremotos estn los catlogos elaborados por los chinos, que registran ms de 3000 aos de actividad ssmica. Son escasos los registros sobre estas catstrofes en la Antigedad aunque indican que un fuerte terremoto fuera de la costa de Grecia se produjo en el 425 a. C. La ciudad de Efeso fue arrasada por un sismo en el 17, Pompeya qued destruida en el 63, y se sospecha que los ncleos urbanos creto-micnicos entraron en decadencia por sucesivos terremotos. En el 476 la poderosa Roma sufri la devastacin de un terremoto y luego le toc a Constantinopla recuperarse de los terremotos de 557 y de 936.

Tampoco hay abundantes fuentes para la Edad Media, pero se han documentado terremotos en Inglaterra en 1318, en Npoles en 1456, y en Lisboa en 1531. El terremoto de 1556 en Shaanxi (Shensi China), que mat alrededor de 800.000 personas, ha sido uno de los mayores desastres naturales de todos los tiempos. Los terremotos han causado las catstrofes ms grandes que ha conocido la humanidad, que ha tratado de explicarlos desde un punto de vista mtico o legendario, aunque ya los filsofos griegos de la Antigedad procuraron darles una explicacin lgica.

Aristteles indic que eran causados por la accin de vientos y gases producidos por materiales subterrneos en ignicin.

2.6 MARCO TERICO

2.6.1 COMPORTAMIENTO SSMICO EN LAS CONSTRUCCIONES DE ADOBELas fallas en las construcciones de adobe pueden atribuirse, principalmente, a su poca resistencia en traccin y reducida adherencia entre el adobe y el mortero. Los tipos principales de falla, que a menudo se presentan combinados, son los siguientes:

1. Falla por traccin en los encuentros de muros: En la figura 1 se ilustra este tipo de falla, que se debe principalmente a esfuerzos de traccin directa que se produce en uno de los muros, al dar arriostre lateral a otros muros del encuentro, esta situacin se agrava cuando a este se superpone los esfuerzos de flexin.

Figura N 1Falla tpica por traccin

2. Falla por flexin: En la figura 2 se ilustra algunas de las variantes de este tipo de falla que se debe a los esfuerzos de traccin por flexin al actuar el muro como una losa apoyada en su base y en los elementos verticales que lo arriostran. La falla puede ocurrir en secciones horizontales verticales u oblicuas.

Figura N 2

3. Falla por corte: En la figura 3 se ilustra este tipo de falla, que se produce cuando el muro trabaja como muro de corte. Se debe principalmente, a los esfuerzos tangenciales en las juntas horizontales.

Figura N 3

2.6.2 SISMOEl sismo es definido como el movimiento de la corteza terrestre o como la vibracin del suelo, causado por la energa mecnica emitida de los mantos superiores de la corteza terrestre, en una repentina liberacin de la deformacin acumulada en un volumen limitado.

El paso de un camin, de un tren, pueden producir una pequea vibracin en la superficie terrestre, este fenmeno podemos relacionarlo con un Microsismo o un Temblor. Una erupcin volcnica o un movimiento Distrfico puede originar una vibracin fuerte dando lugar a un Macrosismo o Terremoto.

Los observatorios registran centenas de millares de sismos, cada ao en todo el mundo. Afortunadamente, de todos ellos, muy pocos alcanzan la categora de terremotos y gran parte de ellos ocurren en los fondos ocenicos (generando Tsunamis) o en regiones despobladas.El origen de los sismos se encuentra distribuido dentro de las profundidades que varan entre 0 a 700 km.

HIPOCENTRO: Un sismo originado en un pequeo volumen, debajo de la tierra, el cual puede ser representado como un punto, es denominado hipocentro, para fines de estudio.

EPICENTRO: La proyeccin vertical, sobre la superficie de la tierra, del punto que representa el hipocentro, se denomina epicentro.

Hay zonas de mayor sismicidad en el mundo:

Zona Circum Pacfico (estn ubicados el Per y el Japn) Zona Alpina Mediterrnea (Ej. Yugoslavia).

2.6.3 CAUSAS DE LOS SISMOS

De acuerdo a los estudios realizados, se puede decir que las causas de los sismos son:

La Actividad Volcnica y El Diastrofismo.Si observamos un mapa del mundo, se puede ver que las reas volcnicas y las zonas ssmicas coinciden, esto dio, por origen, a que se pensara por mucho tiempo que la causa principal de los terremotos eran las erupciones volcnicas.Cierto es que los volcanes al entrar en actividad pueden producir fuertes sismos, pero estos son de tipo local y menos intensos que los sismos de origen distrfico. Las numerosas investigaciones que se realizan en el mundo, indican que los sismos ms fuertes que sacuden la litosfera, se deben al diastrofismo.

Cuando se origina una falla, o cuando se deslizan los bloques a lo largo del plano de falla, estas producen sacudidas de la corteza terrestre. Los sismos de esta clase son los llamados TECTNICOS.

2.6.4 CARACTERISTICAS DE LOS SISMOS

ONDAS SISMICAS: Producido el sismo, esta enorme cantidad de energa se propaga en forma tridimensional desde su origen, en forma de ondas elsticas. Estas ondas se pueden transmitir a travs del mismo cuerpo slido (masa terrestre) o a travs de la superficie que separa 2 cuerpos. Esto da lugar a la siguiente clasificacin:

Ondas Corporales yOndas Superficiales

Dentro de las ondas corporales tenemos:

ONDAS PRIMARIAS (P): Son los que hacen que las partculas vibren en la direccin de propagacin de las ondas produciendo slo compresin y dilatacin. Estas ondas pueden transmitirse a travs de medios, Slidos , Lquidos y Gaseosos.

Estas ondas son de tipo sonoro y su velocidad de propagacin varia entre1 Km/seg, para suelos blandos no consolidados y 14 Km/seg, para la parte mas profunda del manto.

ONDAS SECUNDARIAS O DE CORTE (S): Las partculas vibran perpendicularmente a su direccin de propagacin de las ondas.

Estas ondas slo se transmiten a travs de slidos. La velocidad de propagacin de estas ondas es aproximadamente la mitad de la velocidad de las ondas primarias.

Dentro de las ondas superficiales tenemos:

ONDAS LOVE (L): Ondas de cortes horizontales, que produce vibraciones perpendiculares a la direccin de transmisin de la energa.

ONDAS RAYLEIGH (R): Las partculas vibran en un plano vertical.

Como las ondas ssmicas recorren grandes distancias, los sismos pueden ser registrados por unos aparatos llamados SISMGRAFOS, situados generalmente muy lejos del epicentro.

SISMGRAFO: Es un aparato que grafica permanentemente el movimiento de la tierra. Mediante el sismgrafo se puede conocer la duracin, intensidad y lugar en el que se produjo el sismo.Grficos de los sismgrafos:

Sismo Cercano: Es un sismo destructor

P S L

Sismo Lejano o Telesismo: > 1000 Km. de distancia

P S L

Ondas corporales Ondas Superficiales

2.6.5 TIPOS DE DAOS DEBIDO A SISMOS

Los sismos pueden ocasionar cambios en el relieve, grietas externas, deslizamientos, avalanchas, variaciones en los cursos de los ros, etc., etc.

Generalmente los efectos ms desastrosos del sismo se producen en las zonas densamente pobladas.

Los tipos de daos debido a sismos pueden dividirse en 3:a) Daos en las estructuras causadas por la Fuerza Ssmica.b) Daos en las estructuras causados por las deformaciones del suelo. c) Daos en las estructuras causados por otros fenmenos naturales.

En el sismo de TOKACHI-OKI (1968-JAPON), se demostr que cuando la fuerza ssmica, es mayor que la resistencia de los materiales de la estructura, esta falla (COLAPSA). En estructuras de concreto armado generalmente la falla se produce por fuerza cortante en la columna.

En el sismo de ALASKA (1964), gran parte de la estructura, que a pesar de tener la resistencia de sus materiales mayor que la fuerza ssmica, tuvieron que ser puestos en posicin vertical a elevados costos o demolidos debido al estado en que quedaron, por asentamientos del terreno o mal comportamiento del suelo.Dentro de daos a estructuras causados por otros fenmenos naturales podemos mencionar a los TSUNAMIS y la LICUEFACCION DE ARENAS.

2.6.6 TSUNAMISSon ondas ssmicas que viajan a travs de los ocanos, de gran periodo de longitud, que se genera en los mares, viajando en todas las direcciones a travs del medio lquido.

L 200 Km

H = Fraccin de metros

La palabra TSUNAMI es japonesa y significa TSU = PUERTO y NAMI = OLAS, es decir Olas del Puerto, dndose a entender que los mayores daos se registran en los puertos, dado a que estos estn generalmente ubicados en zonas entrantes al mar.

En nuestros das muchas de nuestras edificaciones (edificios, industrias, casas, etc.), se encuentran ubicados en zonas entrantes al mar (zonas que tienen la forma de V y de U), que son zonas peligrosas para laconstruccin.

Mar

Zonas peligrosas para la construccin de edificaciones.

Las causas que originan los tsunamis son:

a) Vibracin vertical de fondo marino.b) Movimiento ondulatorio del fondo marino, ocasionado por un sismo (cuando la frecuencia de un sismo coincide con la frecuencia natural del lquido una onda de gran amplitud es generada).c) Erupcin de un volcn submarino.

d) Dislocacin del fondo marino de gran ancho y poca profundidad cerca de la costa.

La velocidad del tsunami, depende de la profundidad del mar y puede ser calculado mediante la siguiente relacin:

V = g.h

donde: V = Velocidad (m/seg.)

g = aceleracin de la gravedad (9.81 m/seg 2 )

h = profundidad (m)

MAGNITUD DE UN TSUNAMI

La magnitud de un tsunami, depende de la magnitud y la profundidad del hipocentro del sismo que lo ocasiona. As podemos clasificarlo de la siguiente manera:

M> 7.5........................Gran Tsunami

7.5M> 6.5........................Tsunami moderado

6.5M5.0........................Tsunami pequeo

M< 5.0........................No se produce.

M = Magnitud del sismo en la Escala de Richter.

TSUNAMI OCURRIDOS EN EL PERU Y EL MUNDO

740Tsunami en Turqua.

14 septiembre1509Tsunami en Estambul

1537Tsunami en Mxico

8 febrero 1570Tsunami en Concepcin Chile

15 marzo 1657Tsunami en Santiago y Concepcin Chile

1687Tsunami en Chile

20 octubre 1687TSUNAMI EN LIMA Y CALLAO PERU

8 julio 1730Tsunami en Santiago y Concepcin Chile

28 octubre 1746TSUNAMI EN LIMA PERU. Murieron3,800

personas

1 noviembre 1755 Tsunami en Lisboa. Murieron 60,000 personas.Altura de las olas, de 5 m, a 10 m.6 enero 1821 Tsunami en Grecia

20-25 nov. 1822 Tsunami en Argentina13 agosto 1868 Tsunami en Bolivia y el norte de Chile9 mayo 1877 TSUNAMI EN AREQUIPA PERU e Iquique Chile23 enero 1878 Tsunami en PERU y Chile27 agosto 1883 Tsunami propagado por todas partes, debido a la erupcin volcnica de Krakatoa.14 abril 1924 Tsunami en la isla Philippine22 junio 1932 Tsunami en Mxico. Murieron 100 personas27 octubre 1945 Tsunami en las Costas de Arabia1 abril 1946 Gran Tsunami en HIRO HAWAII. La ciudad de Hiro fue muy daada. Murieron 96 personas. A17000,000 de dlares asciende los daos.23 mayo 1960 Gran Tsunami en Concepcin Chile. Japn fue grandemente daado. Murieron 123 personas, 974 personas heridas y 4,369 casas destruidas y 25,539 casas inundadas en Japn.

Haciendo un breve comentario sobre el TSUNAMI producido por el SISMO DE CHILE de 1960, podemos decir:A las 7:23 p.m. (hora standard japonesa) del 21 de mayo de 1960, ocurri un gran sismo con una magnitud M = 8.0 en las Costas de Concepcin en la parte media de Chile. En secuencia a este terremoto siguieron 2 ms, uno a las 7:51 p.m, del 22 de mayo y el otro a las 4:15 a.m. del da 23 de mayo: luego 16 minutos mas tarde, o sea las 4:31 am, ocurri un sismo muy grande de M = 8.75, cuya magnitud es la ms grande registrada en el mundo.

El epicentro fue estimado a 73Oeste de longitud y 37 Sur de latitud.

Este terremoto caus grandes daos en el distrito de Concepcin. Al mismo tiempo, con la dislocacin de la corteza terrestre debajo del fondo marino, se produjo un GRAN TSUNAMI el cual viaj a travs del Ocano Pacifico con una velocidad de 200 m. por segundo; velocidad muy cercana, a la velocidad de un Jet (avin). En el maana del 23 de mayo, 22 horas despus del sismo, la superficie del mar, a lo largo de las costas japonesas, en el Ocano Pacfico, comenz a temblar, como si ello mostrara la aproximacin de un GRAN TSUNAMI y las alas frontales del Tsunami llegaron a las playas del Japn, uno tras otro a las 3 de la maana. Este

Tsunami fue llamado TSUNAMI SISMO DE CHILE, debido a que estetsunami fue producido por el sismo de Chile.

Los daos que caus este tsunami en Japn fue el siguiente:Personas muertas o desaparecidas123

Personas heridas974

Casas destruidas4,369

Casas inundadas25,539.

Por lo expuesto, se deduce que un tsunami que se ha generado por un sismo de un pas, ocasiona grandes daos en las costas de otro pas, comose puede notar seguidamente:

Centro del sismoo zona desastrosaTiempo deocurrenciaTsunamiTiempo dellegada delTsunamiDescripcin del Tsunami

Lima-Callao,PERU20 octubre168722 octubre1687Ocurrido el tsunami enPer, este atac la zona deRikuzen-Japn

Hubo grandesdesastres alrededor de Concepcin, Chile. Magnitud = 8.25 a8.5023 mayo 196024 mayo 1960Hubo grandes desastres enChile.Hubo grandes desastres a lo largo de las costas del Ocano Pacfico.Altura de olas = 6 metros.

La situacin mas desfavorable para el Per son los que originaran entre las Islas Filipinas y Nueva Zelanda, debido a que estas ondas llegaran directamente a nuestras costas. El tiempo aproximado que necesitaran los tsunamis para arribar a nuestras costas, sera de aproximadamente 13 horas.

2.6.7 LICUEFACCION DE ARENAS

Durante los pasados mayores sismos, muchas estructuras daadas fueron causadas por asentamiento o inclinacin de estructuras debido a la licuefaccin de subsuelos saturados de arenas.

En muchas zonas se comprob que la licuefaccin ocurre repetidamente, por consecutivos sismos.

La licuefaccin se produce, cuando el sismo alcanza grado VII o VIII de laEscala de Mercalli, lo que corresponde a la mxima aceleracin de 80 a250 cm/seg 2 ms.

Cuando la licuefaccin es producida, nosotros podemos notar que:

a) Brota chorros de agua con arena o lodo de los pozos o de las rajaduras del suelo.b) Excesivo asentamiento de estructuras pesadas ubicadas en estratos arenososc) Los pilotes y caissons quedan por encima del nivel del terreno natural.

En el sismo de Tonankai Japn del 7 de diciembre de 1944, de magnitud M = 8.0, se produjo en la zona de la costa sur de la ciudad de Nagoya fallas en las casas de madera debido a asentamientos e inclinaciones que se debieron a una enorme cantidad de eyeccin de arena y agua del suelo.

2.6.8 PREDICCION DE SISMOS

Actualmente pases como la Unin Sovitica, China, Estados Unidos, Japn, se encuentran haciendo estudios profundos sobre prediccin de sismos. El ao 1963 el Gobierno Japons inici el proyecto de prediccin de sismos. El ao 1965 la UNESCO tuvo una reunin sobre este tema.

Las premisas fundamentales para la prediccin de sismos son:

a)Medida de la deformacin de la corteza terrestre (chequeo de las velocidades de incrementos de deformacin)b)Observacin de pequeos sismos (antes de un sismo severo, pequeo sismos se producen y pueden ser observados).c)Medida de la velocidad de propagacin de las ondas (la velocidad de las ondas disminuye).d) Estudios geotcnicose) Estudios geomagnticos

En una prediccin de un sismo es importante su informacin, es decir: tiempo, lugar y magnitud de un sismo; informacin poco difcil en nuestros das, pero factibles de obtener en un futuro cercano.

2.6.9 MEDIDAS BSICAS DE SEGURIDAD CONTRA SISMOS Y OTROS FENMENOS NATURALES

1. Debido a que nuestro Pas, est ubicado en una zona activamente ssmica, denominado CIRCULO CIRCUM PACIFICO, es que nuestras edificaciones (casas, edificios, puentes, presas, reactores nucleares, etc), estn sujetas frecuentemente al ataque severo de los sismos; es por ellos que nosotros debemos de proteger nuestras edificaciones, para evitar que est colapse totalmente y por ende la vida humana sea salvada. Justamente el principio bsico primordial, en un diseo antissmico es: Aunque el edificio sufra daos irreparables, durante un sismo muy fuerte, la vida humana, debe mantenerse muy segura.Para poder alcanzar este objetivo, nosotros debemos de observar y respetar una serie de normas y requisitos que son proporcionados por los reglamentos o por la experiencia prctica, que nos ensea en el campo, un sismo al producirse ste.Estas normas y requisitos vendran a constituir las medidas bsicas de seguridad contra sismos y otros fenmenos naturales que comenzaremos a enunciar seguidamente:

2. Sabido es que el DESLIZAMIENTO es una falla de una masa de suelo, localizado muy cercanamente a una pendiente.

Los deslizamientos pueden ocurrir de muchas maneras, es decir lentamente o rpidamente y con o sin provocacin aparente.

Generalmente los deslizamientos son producidos debido a la excavacin o al corte de la base de una pendiente existente.

Cuando las condiciones del lugar donde est ubicado el edificio coincide con las siguientes condiciones, la posibilidad de que se presente la falla de deslizamiento, debe tenerse presente:

a)En caso de que el edificio est cerca de un precipicio de 3 metros de altura o ms, la distancia del edificio al precipicio es menor o igual a la altura del precipicio.b)En caso de que el edificio est debajo del precipicio, la distancia que hay entre el edificio y el precipicio es menor o igual al doble de la altura del precipicio.

L 1 H

H

L 2 H32

3. Precauciones en Fachada

En fachadas, tanto interiores como exteriores los vidrios de ventanas se colocarn en los marcos de stas, de manera que permitan un juego por lo menos igual al doble del desplazamiento horizontal relativo entre sus extremos.

4. Separacin de Colindancias y en Juntas de Dilatacin

Toda nueva construccin debe separarse de sus linderos con los vecinos un mnimo de 3 cm. para estructuras menores de 5 metros de altura, pero no menos de:

S = 3 + 0.4 (h 5)

Para construcciones con una altura mayor de 5 metros.

5. La cimentacin de una estructura debe de conectarse completamente, para evitar la vibracin desordenada de cada elemento.

6. Para dar permiso de ocupacin en estructuras cuya rea cubierta excede 10,000 m2 o cuya altura exceda 30 metros, deber constatarse que se encuentran instalados acelergrafos tanto en el piso inferior como en el piso superior.

7. En casa de adobe tener presente las siguientes consideraciones:

7.1 Evitar la mala calidad del adobe, es decir lo referente a la materia prima usada y a la tcnica de produccin.

7.2 Evitar el dimensionamiento inadecuado del adobe especialmente evitar que la altura del adobe sea demasiado grande.7.3 Usar una cadena superior de amarre.7.4 Construcciones de mas de un piso de adobe son vulnerables al sismo.

8. Concreto Armado

El concreto armado es uno de los materiales de construccin mas usado en nuestro pas. Con una adecuada preparacin de este material y con un buen proceso constructivo, el concreto armado se convierte en un excelente material, para construcciones sismo- resistentes.

8.1 La presencia del Inspector durante todo el proceso de la construccin debe ser constante, para que de esta forma, chequee el adecuado arreglo del acero, refuerzo longitudinal y transversal), el vaceado del concreto, el curado del concreto y del cumplimiento de todas las especificaciones que detallan los planos as como las diversas formas de trabajo de los diversos materiales.8.2 Las columnas de concreto armado que refuerzan las paredes, deben ser construidas en forma tal que la pared y la columna trabajen como un conjunto frente a una solicitacin ssmica.8.3 El ladrillo debe ser mojado antes de ser asentado para asegurar la adherencia del mortero al ladrillo.9. Si se recibe el aviso de alerta contra un Tsunami, debemos trasladarnos cuanto antes a un lugar elevado, de por lo menos 20 metros de altura.

9.1 Si el mar se retira anormalmente o hay una elevacin no comn de la marea, puede ser un aviso de que se va a producir un tsunami.9.2 Debemos ubicar nuestras viviendas, instalaciones industriales, etc. en lugares de ms de 20 metros sobre el nivel del mar.9.3 E lugar ms peligroso, es el vrtice de una entrante del mar en forma de U V.

ADOBE SSMICO

Ventajas

1. Accesibilidad

2. Economa

3. Mano de obra barata

4. Requiere poco pulimento

5. Durabilidad

6. Resistente al fuego

7. Aislamiento trmico excelente

Inconvenientes

1. Requiere trabajo duro

2. No es repelente al agua

(cuando no usa estabilizante)

3. Poca resistencia a las fuerzas ssmicas4. Gran peso

5. Poca resistencia lateral

CAUSAS POR LO QUE FALLA EL ADOBE

1. Mala calidad del adobe2. Dimensionamiento inadecuado (el campesino peruano est acostumbrado a hacer adobes de mucha altura, tratan de hacer el alto igual al largo).

h .15m

Fig. N 1

3. Trabaja horizontal insuficiente (Fig. 2)

Traba insuficiente

Fig. N 2: Adobes de cabeza

Fig. N 3

Las juntas verticales no deben coincidir

4. Trabas inadecuadas y deficiencia en los encuentros de muro (Fig. N 3)5. Deficiente mano de obra6. Deficiencia en el llenado de las juntas.

Fig. N 4

Es muy frecuente que hagan juntas horizontales y no verticales. Esto lo hacen con la finalidad de que a la hora de tarrajear se agarre la mezcla. Ello puede ser as, pero no es lo correctopara la resistencia de la pared.

7. Dimensionamiento incorrecto de los muros

No guardan relacin, demasiado largo, demasiado alto y de poco espesor.

8. Vanos de puertas y ventanas muy anchos

9. Demasiado porcentaje de vanos en una pared.

10. Mala distribucin de vanos en un pao de muro.

Los vanos no deben estar cerca a las esquinas o a las paredes de arriostre.

11. Carencia de viga collar

12. Techos muy pesados y mala fijacin de estos al muro, sin colaborar al confinamiento del conjunto.Se recomienda que la primera hilada debe estar a 20cm del piso terminado o a

30cm del terreno natural.

DIFERENTES TIPOS, DE ADOBES O BLOQUES DE TIERRA QUE SE CONOCENPodemos fabricar adobes simples y adobes estabilizados

Mtodos diferentes de estabilizacin

Hay diferentes mtodos para estabilizar el adobe. Se conocen cinco (5)

mtodos para estabilizar el suelo:

Mtodo 1: Alteracin de calibres del suelo.

El suelo est compuesto por tres (3) elementos bsicos: arena, limo y arcilla

(este ltimo el componente ms fino).

Ejemplo: Arena-------- 60% Elemento inerte (permanecen como Limo --------- 20% estn no cambia de volumen) Arcilla ------- 20% Elemento activo100%

Nota: Un suelo arenoso se contrae menos que un suelo arcilloso

Mtodo 2: Estabilizacin mecnica Consiste en agregar al suelo un estabilizante que tiene la propiedad de envolver a la componente delsuelo y no acepta el agua.

Fig. N 5

Al agregar asfalto al suelo estamos haciendo estabilizacin mecnica. Est comprobado que un suelo con un montn de partculas tiene mayor superficie que envolver o cubrir que otro que tiene menos partculas, pero no eseconmico tener ello.

Supongamos:

1m3 con poca arena, esta tiene menor superficie que envolver que la fig. N 7

1m3 con mucha arcilla

Fig. N 6

Fig. N 7

Mtodo 3: Estabilizacin Qumica

Al agregar cal al suelo, la cal reacciona con los componentes del suelo y se produce la estabilizacin, de preferencia se aconseja mezclar la cal con un suelo que sea arenoso.

1 volumen de penca Se hace hervir y esta agua es la que

10 volumen de agua entra para preparar el suelo - cal

1 volumen de cal + agua de pencaSuelo cal 10 volumen de tierra

Mtodo 4: Estabilizacin combinada

Se produce cuando se combina mezcla de suelo + estabilizante. Ejm. con el cemento ya que esto envuelve a los componentes y reacciona qumicamente.

Recomendaciones para preparar el suelo-cemento

Se mezcla el suelo en la proporcin 1:10 (cemento: tierra)

Ms de 1:15 (cemento: tierra) no vale la pena porque se gastara cemento en vano.Para el suelo-cemento, el suelo debe tener caractersticas arenosas.

Mtodo 5: Estabilizacin electro-qumica

Consiste en pasar corriente elctrica por el suelo y al existir sales se produce el proceso electroqumico, este proceso es muy sofisticado.

Conclusin

No todos los suelos sirven para hacer adobe.

Arena: Granos inertes comprendidos entre 2.00mm 0.05mm

No tienen cohesin

No tiene plasticidad

Limo: Granos comprendidos entre 0.05 mm 0.005mm

Parece ser una arena muy finaTiene escasa plasticidadSe dice que algunos limos tienen cierta cohesin

Arcillas: menos de 0.005 mm

Coloides: Son escasos

Si hacemos el batido, lo primero que se asienta es la arena, luego el limo (demora de 30min a 1 hora) y por ltimo la arcilla (3 horas). El limo y la arcilla son los finos que pasan la malla N 200.

PROPORCIN IDEAL PARA HACER UN BUEN ADOBE

El suelo debe tener: 55% @ 75% arena

25% @ 45% . Finos (limo + arcilla)

DETERMINACIN DE LOS COMPONENTES

En laboratorio se determina por sedimentacin

En forma prctica, se hace un rollo con la mano as:

Si se rompe ante de alcanzar los 5cm, entonces se trata de un suelo muy arenoso. Si pasa de los 15cm es muy arcilloso, o sea que lo ideal sera estar enel rango de:

5cm 15cm

En la UNI, la Catlica, se hace 5 bolitas de 2cm de dimetro, durante 24 horas se deja secar y despus se trata de romperlas con la presin de los dedos, si se trata de un buen suelo no deben romperse. Si se rompe 1 de las 5 bolitas se debe hacer de nuevo la prueba.Se hizo un adobe con suelo de la Huaca Juliana y se determin: Oxido de silcio .. S1O2 60%Oxido de alumnio . Al2O3 .. 22.92%

Oxido de fierro.. Fe2O3.. 4.28% Oxido de magnesio MgO 4.39% Oxido de calcio.. CaO. 0.73% Agua. H2O .. 0.29% Conchuelas ..1.30% Material orgnico (cactus) 6.53%Este adobe dio una resistencia de 30 kg/cm2 > 15 kg/cm2 (R.N.C.)

DIMENSIONES DEL ADOBE TRADICIONAL

Se han encontrado variadas dimensiones, pero se dan las recomendaciones que debe cumplir un buen adobe:

1. La longitud del adobe no debe ser mayor que el doble de su ancho ms el espesor de una junta de pega.l < 2a + ejuntaa

l ejunta

a

2. La relacin entre la longitud del adobe en el plano del muro y su altura no debe ser menor que 4 para construcciones hechas con adobe sinestabilizacin, ni menor que 3 para adobe estabilizado.

h l para adobes sin estabilizar4

hl l para adobe estabilizado3

h

3. El peso del adobe, debe ser como mximo 30 Kg.

Cuando se observa una pared de adobe, se puede apreciar la falla por sismo que es a 45 (falla por traccin diagonal).l

l mh =2

m

45

La falla debern ser por rotura del adobe y no por la junta.

Del grfico cuando h = l l = 2h 2

l = 2h

No se debe usar porque se le hace el camino a la falla por sismo.

En conclusin, el largo debe ser mayor que el doble del ancho, de tal manera que si se produce falla, sera por rotura del adobe y no en las juntas.

Tambin se recomienda adobes cuadrados:

28 Adobe estabilizado: 28 x 28 x 8 cmsAdobe simple: 38 x 38 x 8 cms

30 40

28

10cm

2cm 2cm

2cm

Ventaja de los adobes cuadrados

1 su peso 19 Kg (fcil manipuleo)

2 relacin 4 @ 1

3 No se tendr desperdicios con este tipo de adobe (ver fig). A lo ms se recomienda hacer un medio adobe de 1 8 x 18 x 84 Permite solucin correcta de encuentros

ENCUENTRO DE MUROS

38

2

38

18 2 18

38

Encuentro en cruz

Encuentro enesquina L Encuentro enTe T

HILADA IMPAR

HILADA PAR

Son refuerzos para dar mayor resistencia, puede ser carrizo o fierro (este resulta muy caro).

Tendal

Debe estar preparado, compactado y de preferencia que lleve una capa de arena fina. Al secarse el adobe se contrae y si hay material grueso se raja, pero la arena fina le sirve como polines y evitan que se rajen.Contenido de humedad del barro, tiene que estar comprendido entre el lmite lquido (L.L) y el lmite plstico (L.P).Cuanto ms arcilla tenga el barro, el L.L. debe aumentar (las arcillas expansivas tienen un L.L. muy alto mayor de 100).El encogimiento en el adobe se presenta a las 24 horas y alcanza del 80% a

90% del total.

El porcentaje de encogimiento, lo debemos tener muy presente, ya que si necesito un adobe de 28 x 28 cm tendr que hacer las gaberas ms grandes, en lo que se refiere a la altura se reduce cm.5% es un porcentaje aproximado de reduccin. Lo recomendable es preparar un adobe y ver cuanto se reduce y con estos datos preparar las gaberas. Si el secado es muy violento el adobe se va a rajar.Pasado 2 3 das al adobe se le puede poner de canto.

A las 4 semanas se puede tener ya el adobe para el trabajo, con clima favorable se puede asentar a los 20 das.

CONTROL DE CALIDAD DEL ADOBE

Prueba de flexin

Prueba de flexin (obtener el mdulo de rotura en laboratorio).Carga puntual: una persona de peso promedio (aprox. 70 Kg.) durante 1 minuto. El adobe deber permanecer entero.Esta prueba es mejor hacerlo con medio adobe, segn las normas el mdulo de roturadebe ser 2.5 kg/cm2

Medidas del adobe estabilizado: 28 x 28 x 8cm

Medidas del medio adobe 13 x 28 x 8 cm.

l = 28cm

1328

Medio adobe

b = 10.52

28

d = 8cm

8 = d

13 13

2

El esfuerzo de flexin : McI

bh3 h28 Donde: I =12

; c =2

M pl4

3 pl2 bd 2582

Reemplazamos los datos del adobe:

3 70 8

880

4.38

Kg / cm2

2 10.5

2 1344

La norma dice:

2.50

Kg / cm2

Como: 4.38 > 2.50 estamos bien!

El mdulo de rotura en promedio debe ser = 3.5 Kg/cm2, pero ningn adobe debe tener menos de =2.50 kg/cm2

Proceso constructivo: En la sierra se construye con adobe en una ladera y resultan 2 paredes diferentes.Y muchas veces pasa al 2do piso esto no es recomendable.

Es recomendable hacer una plataforma y despus construirla.

2 piso

h2h1 1er piso

2 piso

h1

h2 = 0

No recomendable

PARTES PRINCIPALES DE LA ESTRUCTURA DE UNA VIVIENDAa. Cimentacin b. murosc. Elementos de arriostre d. Techo

CIMENTACIN.- Encargada de transmitir la carga al suelo. La norma exige no construir con adobe en suelos con capacidad portante menores de 1 kg/cm2C Kg / cm21

tt

Es posible solo cuando se utiliza adobe estabilizado, cuando uso adobe simple(barro + paja):t

Ct 2

Kg / cm2

Los suelos blandos producen amplificacin del sismo:t

Un sismo de grado V (en mercalli modificado) en Lima, produce ms o menos un sismo de grado VIII en la Molina.(

Tipo de sueloKg / cm2 )

Roca dura y sana (granito, basalto)40.0

Roca media dura y sana (pizarra)20.0

Roca blanda y fisurada7.0

Conglomerado compacto bien graduado4.0

Terrenos compuestos de mezclas de arena y grava2.0

Arena fina, media gruesa, mezclada con Limo o arcilla1.5

Arena fina, mezclada con Limo o arcilla1.0

Arcilla firme1.5

Arcilla inorgnica blanda0.5

Limo inorgnico con o sin arena.0.25

Cuando estos suelos se encuentran bajo agua su capacidad portante disminuye a la mitad.Los valles costeros tienen igual a 1.0 Kg/cm2 o menos.t

La cimentacin puede consistir en un sistema comn de cimentacin corrida de concreto ciclpeo 1:12 con 30% p.g (8 ). Si no se consigue el cemento se puede usar piedra con barro estabilizado o mezclas con cal.La norma exige que la profundidad mnima del cimiento sea:

0.40 m si utiliz concreto ciclpeo.

0.60m si utiliz piedra con barro.

Ancho del cimiento: para concreto, ciclpeo 1.5 veces el espesor de la pared

Para piedra con barro 2.0 veces.

Sobrecimiento: protege la edificacin del adobe, asla las hiladas inferiores de la humedad, erosiones mecnicas o sales.El agua por capilaridad sube y puede llegar a la primera hilada, por tanto la primera hilada debe estar a:0.20 m del piso terminado

Y a 0.30m como mnimo del suelo natural.

El sobrecimiento puede ser de concreto ciclpeo 1:10 con 25% de piedra

mediana (6 ).

Muros:

a. Segn las normas sismo-resistente: el espesor (e) mnimo de los muros ser la mayor de las siguientes dimensiones:e > 1/8 h h = altura libre

e > 1/12 de la distancia entre los elementos de arriostre verticales

b. La longitud entre el extremo libre de un muro y el elemento vertical de arriostre ms prximo no exceder de 0.4 veces de altura libre del muro.l < 0.4 h

h

l

Si resultase mayor, debemos confinar o ponerle una mocheta, pero no dejarlo libre.c. Los vanos de puertas y ventanas deben alejarse como mnimo 1.20 de la

pared transversal.

1.20 (minimo)d. Los vanos de puertas y ventanas debe estar separados como mnimo 1.00

m.

< 90m

1.00mMin.

< 1.20m

e. el vano de puerta no debe ser mayor de 90cm.f. El vano de ventana no debe ser mayor de 1.20m ni debe tener una altura mayor de 0.90m.

a b

la + b < l / 3

g. La suma de los anchos de vanos de una pared no debe ser mayor de 1/3 de su longitud.h. La separacin entre casas vecinas debe ser como mnimo: 5cms.

i. Si tengo una edificacin antigua y quiero arreglarla es preferible construir una pared nueva.j. No se debe construir esquinas en ochavos.

k. todos los adobes deben quedar trasladados como mnimo adobe.

l

Elementos de arriostre

l /2min

Son muros transversales o mochetas.

l

MOCHETAS

l

Vigas soleras (v.s.) son elementos que dan amarre a los muros de los cuales toman cargas o se encuentran formando parte integrante.

Una pared es arriostre de otra.

Cuando se usa adobe cuadrado, se solicita pasar un adobe es decir una longitud l (ver fig.)Para disear el arriostre hay que considerar que el muro es apoyado, o como losa apoyada sujeto a fuerzas horizontales perpendiculares a l.

ARRIOSTRE HORIZONTAL SUPERIORv.s.

v.s.ARRIOSTRE HORIZONTAL INF.

ARRIOSTRES VERTICALES

La longitud de un muro de arriostre no debe ser menor de de su altura. Ejm. Si tenemos un muro de 2.40m de alto necesita (2.40) = 1.80 m. de arriostre.

> h

En el grfico si la longitud del muro no cumple con 3/4h entonces no es arriostre pero lo podemos convertir a arriostre colocando refuerzo (caa, etc.). Las caas pueden ser: caa brava, caa de guayaquil, carrizos.

Refuerzos: Para que la caa funcione como refuerzo estando puesto en el muro, debe estar anclado (fijo) en la cimentacin y en la parte superior a la vigacollar.

Refuerzos

Para fijarlo a la cimentacin. Si uso concreto ciclpeo no hay problema, pero si la cimentacin es de piedra y barro, debo poner al final de la caa, alambres,

para evitar que se salgan. Las caas impiden que la edificacin colapse totalmente.

Mortero: El mortero sirve para pegar los adobes (cemento-arena). El mortero de asiento debe ser de tal naturaleza que se fisure lo mnimo posible, si el mortero se fisura los adobes se separan. El mortero tambin se encoge, pero como est confinado por los adobes se raja. Es igual mezclar el barro con paja o con arena, con este ltimo el encogimiento es menor.Cuando hay falla, debemos evitar que el mortero falle solo, debemos tratar que

esta falla sea del mortero y del adobe.

Dosificaciones para evitar que falle: Mortero: Cemento arena 1:8 10

1 cemento8 10 arena

1 cementoMortero: Cemento tierra + arena 1: (6+4)

6 tierra +4 arena

Mortero: Cemento tierra + arena + 1% asfalto RC 250

No se debe usar mortero de barro solamente porque falla. Las juntas verticales o horizontales deben tener como mximo 2cms.

Techo:

El techo debe ser liviano, en el peor de los casos se puede usar tejas (80kg/m2)

pero no ms all.

El techo puede ser de barro con paja y asfalto, pero esto es muy poco para zonas lluviosas, all se debe usar calamina.En techos livianos cada muro recibe carga que est de acuerdo al rea tributaria (rea de influencia) que soporta y no es con respecto a la rigidez del muro.Todo techo debe llevar material aislante y la torta de barro es buen aislante.

Viga collar.- Toda edificacin de adobe, debe tener viga collar, anclada adecuadamente al muro, de tal forma que sirva como arriostre, esta puede ser madera, de concreto, tambin puede ser de malla metlica y concreto.La viga collar debe cumplir la funcin de dintel.

La viga collar puede ser madera.

2 x 2

La viga collar es como una escalera echada.

3 x 3

10cm

Si la viga collar es de concreto basta con una altura de 10cm con 2 3/8

La UNI, La Catlica han planteado una norma que reemplaz a la dada en el ao 1977 sobre construcciones de adobe.Se puede usar tijerales de madera, pero estos no deben ser mayores de 6.

Revoque.- Se debe colocar revoque para evitar que el adobe falle por erosin, sobre todo el adobe simple. El adobe estabilizado puede quedar sin revoque. Como material de revoque podemos usar barro solo. El barro-arena o enyesado.

Instalaciones: Sanitarias, se recomienda que sea visible.

Elctrica, debe ser empotrada

El tubo de ventilacin se debe llevar por equina y despus revocarla.

2.2.10 ANALISIS Y DISEO ESTRUCTURAL DE EDIFICACIONES DE ADOBE

El adobe como elemento constructivo y la albailera de adobe, tienen caractersticas propias, que deben considerarse en el diseo, de igual manera como cuando se utiliza otro material.En el anlisis se considera:1.- Cimentacin2.- Muros3.- Elementos de arriostre

El diseo se basa en el MTODO ELSTICO CLSICO o de Cargas deTrabajo y no llega al Mtodo de la Rotura.

Carga vertical

Carga Horizontal(Sismo, viento)

El viento es secundario, porque la edificacin es pesada.

Muro de adobe

La prueba a la compresin del adobe se hace en cubitos que se sacan del adobe. La carga que se obtiene de la prueba no es la resistencia del muro,porque en el muro participan otros factores (esbeltez, mortero, etc.) Hastaahora no se puede relacionar el quisiera saber.fc

, resistencia del muro; esto es lo que se

CimentacinEl estudio de la cimentacin, al igual que para otros tipos de construcciones debe iniciarse con el conocimiento de las caractersticas del suelo sobre el que se va ha construir.El diseo se regir con los mismos principios utilizados para una cimentacin convencional, teniendo especial cuidado en considerar la capacidad portante del suelo, posibilidad de asentamientos, etc.

MurosLas cargas que actan sobre los muros se determinan siguiendo mtodos usuales. Para la determinacin de las cargas horizontales puede utilizarse los criterios planteados ms adelante. Determinadas las cargas, se verificarn que los esfuerzos producidos sean menores o iguales a los esfuerzos admisibles. Para esta verificacin se presenta una metodologa que se detalla a continuacin.

Muros bajo carga verticalEl esfuerzo admisible se determina, afectando el esfuerzo de rotura con factores de reduccin por variabilidad de resistencia real, variabilidad de cargas, excentricidad y esbeltez, factores que influyen en la resistencia de un elemento en comprensin.De los estudios realizados en la Universidad Nacional de Ingeniera, se plantea la siguiente expresin para la determinacin del esfuerzo admisible delmuro:, m ml f

e

c

rf

Al ,fm

le aplicamos otros factores para obtener el

fm donde:

fm = Esfuerzo Admisible del Muro (no es el esfuerzo a la rotura) Coeficiente de reduccin por variabilidad de la resistencia real. Coeficiente de reduccin por variabilidad de las cargas. Coeficiente de reduccin por excentricidad.r

c

e

Factor de esbeltez.l

f , = Esfuerzo de rotura a la compresin del prisma estndar.m

0.81r

0.69c

0.77e

Son valores que se han obtenido en laboratorio y se usan para el adobe en general.Reemplazando: fml f0m

.43 ,

Del grfico N1 podemos obtenerl

Se sabe que: E

f , esto nos indica que conocido el esfuerzo y la

deformacin, podemos calcular el mdulo de elasticidad.

Y =

E , donde E = Mdulo de Elasticidad.f ' m

Los valores de: k = 1 Columna biarticulada, viga collar en los extremos.k = 2 Columna apoyada en su base, no hay viga de amarre.

Los valores de E yfm

Tabla N 1.

, dependen del tipo de adobe y del mortero utilizado ver

Tabla N 1

ADOBEMORTEROE ( kg )cm2f , ( kg )m cm2

COMNBARRO1,7008

ESTABILIZADOAsfaltoCEMENTO ARENA1:84,76019

SUELO ASFALTO S 1 %3,00015

Por ejemplo para el adobe comn: E = 1700kg/cm 2fm

, = 8 kg/ cm 2

En ladrillo se dice:m

f , > 35 kg/ cm 2

FLEXIN Y CORTE

Resistencia en flexin: Moromi9 estudi experimentalmente la resistencia en flexin en un plano horizontal de la albailera de adobe con y sin refuerzo, la resistencia del muro sin reforzar result muy pequea, mientras que con refuerzo se lleg hasta una resistencia 39 veces mayor cuando uso mortero de barro con cemento, pero solo 4 veces mayor cuando uso mortero de barro simple.

Resistencia en corte: Minchola10, Guanilo11 y Merino12, estudiaron experimentalmente, la resistencia de muros de corte de albailera de adobe con o sin refuerzo. La resistencia del muro sin reforzar fue de 0.123 kg/ cm 2 y la ms alta resistencia obtenida fue 0.268 kg/ cm 2 , correspondiente al espcimen reforzado en ambos bordes verticales y tambin horizontalmente cada tres hiladas.

Muros con cargas horizontales en su plano

62

carga

45 Muro

Falla

volteo

El muro puede fallar por: VolteoCorte (En forma limpia) DeslizamientoTraccin Diagonal

El esfuerzo cortante que acta en un muro est dado por la expresin:

va ct.

VL.t

donde:Vact = Esfuerzo cortanteV = Carga HorizontalL = Longitud del muro

t = Espesor del muro

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

PEsfuerzo de compresin se aplicaA

y se deja all.

Luego se aplica la carga horizontal y se trata que los dos medios adobes se junten (se peguen) y all se produce el corte.

La expresin de Coulomb: v fDonde: v Esfuerzo cortante del muro, que se calcula por la prueba deCorte directo o esfuerzo tangencial de falla, kg/ cm 2Esfuerzo de adherencia (cohesin) kg/ cm 2f Coeficiente de friccin aparenteEsfuerzo de confinamiento (compresin unitaria), kg/ cm 2

lo obtenemos de

P . Los parmetros y f se determinan a partir deAensayos de corte directo. Ejemplo se ensay seis especimenes, tres con 0y tres con 0.5 a 1.0 kg/ cm 2 , se eligi un valor de P. sea P1

, lo mantengoconstante y obtengo = P1/A, luego elijo P2 y obtengo = P2/A1

2

Grafico estos puntos, los unimos y obtenemos una recta, esta corta a la ordenada y ese valor es del parmetro .

Calculado v , ya se puede obtener va dm. con la siguiente frmula:

va dm. = factor ( v )

El reglamento actual, para construcciones con adobe simple, nos da como valor del factor igual a 0.45, obtenindose:

va dm. = 0.45 ( v )

va dm. = 0.45 ( f)

En la tabla N 2, se dan como referencia algunos valores de y de f para adobes estabilizados con asfalto.

Tabla N 2

Adherencia y coeficiente de friccin de acuerdo a los resultados de los ensayos

Mortero y Adobe124

f

f

f

S - 2%A.CHA.G1.660.900.690.800.750.670.900.78

1 : 10 1 %SA.CHA.G2.101.101.181.010.700.861.401.300.600.83

1: (6,4) 1%A.CHA.G1.471.520.830.55

SimpleEstabilizado0.550.58

A.CH: Adobe chicoA.G : Adobe grande

Ensayos de corte directoValores hallados de la relacin v = + fEsfuerzos de confinamiento de 1.2 y 4 Kg./cm2

Los valores de y f varan con el tipo de adobe y de mortero. La carga de confinamiento ser las sobrecargas actuantes ms el peso propio del muro.

El mortero puede ser: 1 : 1 : 5 1 : 1 : 4

Para el caso de adobe simple y mortero simple.kg.120

cm2

f = 0.67

Para el caso: con mortero 1 : ( 6 + 4 ) + 1 % Asfalto ( 1 cemento, 6 tierra,4 arena, 1 % asfalto), para adobe chico se tiene:kg.471

cm2

f = 0.83Mejorando el mortero estamos ganando mucho en capacidad portante.kgSe puede apreciar la diferencia0

.12

a 1.47

cm2Si no pasa por corte, se debe anchar el muro o alargar el muro. Si la carga es perpendicular al muro:

VC

.VC Vc = Viga Collar

El muro se flexiona y esta flexin puede ser en 2 sentidos.Para que el muro no falle por flexin se debe calcular el espesor ( t ) adecuado.

Muros con cargas perpendiculares a su planomC2

El espesor de un muro sujeto a cargas perpendiculares a su plano est dadopor la expresin:

donde:

t = Espesor del muro

t 6 m a fa

= Coeficiente Grfico N 2Cm = Coeficiente Ssmico de Diseo= Peso Especfico del Murom

a = Dimensin Crticafa = Esfuerzo Admisible en flexin

Se especifica para el Adobe Comn

fa = 0.30

kgcm2Ver Tabla N 3, en cual se dan algunos valores de

fa como referencia.

Tabla N 3

ADOBEMORTEROf ( kg )a cm2

COMNBARRO0.30

ESTABILIZADOCEMENTO ARENA1:80.60

SUELO ASFALTO0.40

= 1700 kgm

m3

para adobe comn.

= 1900 kgm

m3

para adobe estabilizado con asfalto.

Cm se determina de acuerdo a la norma.82

Se puede usar Cm

= 0.24 Para adobe simple con refuerzo de caaCm = 0.14 Para diseo de maderaCm = 0.20 Para diseo de ladrillo.

Cuando se hace el clculo de:

H Cm P

ZUSC P Rd

Para adobe simple resulta Cm = 0.32 que es mucho con respecto a 0.24 para madera Rd = 4

El Coeficiente lo determina el grfico N 2

BORDES ARRIOSTRADOS:

a

muro

vano

a = borde libreb = la otra dimensin

3.00 m

ba = Menor dimensin = 2.40 m. b = La otra dimensin = 3.00 m.

Elementos de Arriostres

Muros de ArriostrePara el diseo de los muros de arriostre se debe considerar lo siguiente: Verificacin por volteo Verificacin por esfuerzo cortante

Teniendo presentes estos dos criterios, se han elaborado los grficos N 3 y N4 en los cuales se determinan dos valores para la longitud del muro de arriostre, debiendo tomarse el mayor.

La = Longitud muro de arriostret L = Longitud muro arriostradoH Primero veremos que el muro no se voltee

El valor de K en el grfico N 3 esLta .1C h1

La K mL

En donde:Cm = Coeficiente ssmico de diseo h = altura total del muroL = longitud del muro arriostrado (ver figura)

= Factor que depende del material (tabla N 4)

En la tabla N 4 se dan algunos valores de

Tabla N 4

ADOBEMORTERO

ComnBarro1

EstabilizadoCemento Arena 1: 82

Grfico N 3Verificacin por volteo Muro de Arriostre

0.60

K1 = La/L

K2 = 0.5

0.40

K2 = 10

K2 = 20L

0.20

0.00 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 K

ta = Espesor muro arriostret = Espesor muro arriostradoLa = Longitud muro de arriostreL = Longitud muro arriostrado

Grfico N 4Verificacin por Corte Muro de Arriostre

K1 = La/L

1.00 K2 = 0.5

0.80

0.60

K2 = ta/t

0.40

K2 = 2.0

0.20

K = 1.1 cm m

h ( f1

m

h1 Cm)

0.10

0.00 0.20 0.30 0.40 0.50 Kta = Espesor muro de arriostre t = Espesor muro arriostrado

LaLuego: K1 L

La K1 L

La es lo que se necesita de acuerdo al clculo y se debe comparar con lo que

dise el Arquitecto y no debe ser menor.

Para la elaboracin del grfico N 4 se ha considerado que el muro lleva viga collar.

Para disear por corte: K'm

1.1 Cm hm

h ( f1

.1 Cm)

Siendo :

Cm = Coeficiente de diseo ssmico

m = Peso especfico del muro

= Esfuerzo de adherencia

f = Coeficiente de friccin

hs

V.C.

hb

h = hb sh

2hb = altura bajo la viga collarhs = altura sobre la viga collar o altura equivalente a sobrecarga.

Calculado K vamos al grfico N 4, intersectamos con K2 = K1 de donde despejamos La .

ta , y obtenemostPor ltimo comparamos La de volteo y de corte y tomamos el mayor.

Viga soleraSirve de arriostre al muro (arriostre horizontal superior) la carga horizontal que toma la viga solera es igual al peso del muro por el coeficiente ssmico.Las vigas se disearn como doblemente apoyadas y no se recomienda disear como viga continua.

Obtenido el momento: M

1 wl 2 , calculamos el esfuerzo actuante. El esfuerzo8admisible de la madera nacional vara de 80 a 100 Kg/cm2.

La viga solera se disear para cumplir la funcin de amarre de todos los muros de la construccin y puede considerarse como una viga, apoyada en los muros transversales, sometida a una carga uniformemente repartidas. Esta carga ser la que transmite el muro al que sirve de amarre cuando es sometido a cargas perpendiculares a su plano.

Recomendaciones complementariasLa utilizacin de Refuerzo de caa (carrizo partido por la mitad) se ha experimentado con muy buenos resultados como refuerzo, para efectos de flexin, tanto horizontal como vertical, as como para colaborar en los amarres de los encuentros de muros.

Proporciona adems una mayor capacidad de deformacin a la construccin(ductilidad).

El diseo puede hacerse con principios similares al utilizado en concreto armado, considerando el esfuerzo admisible de la caa en las Disposiciones Especiales para Diseo Sismo Resistente de Construcciones de Adobe.

Criterio PrcticoAl haber resumido todo el proceso engorroso del clculo, en frmulas y expresiones prcticas, permite que el usuario del mtodo, lo ejecute de una forma muy prctica y sencilla, obteniendo resultados que redundaran en beneficio para la comunidad.

Ejemplo :

0.40

0.38

1.25

4.96m

0.90

1.25

0.38

0.40

Muro a disear

0.40.381.250.901.250.380.40

1.63 1.63

4.96m

.30

2.40

.10

1.80

.20

2.20

Verificacin

1. Por capacidad portante (muro bajo carga vertical)fm f ' mlecr

Considerando: = 0.81r

= 0.69 = 0.43cecr

= 0.77e

El valor del0

fm .43

f ' m

se determina del grfico N 1 Pg. N 51l

Clculo previo:* Ef ' m

de la tabla N 1 Pg. N 50

E 1

f ' m8

,700 Kg / cm2

Kg / cm2

7001

8

12 .52

** KL K = 1 Columna biarticular equivalentetL = 1.80 mT = 0.38 m

KL .80411

t 0.38

.740l

Del grfico N 1

.96

fm .43800

.96

= 3.3 Kg/cm2 Esfuerzo admisible del muro

METRADO DE CARGAS

1 Carga de Techo

4.96

2.48 m

pp = 80 Kg/m2 [techo de caa con torta de barro]s/c = 30 Kg/m2 [segn reglamento, por ser techo liviano]Wt = 110 Kg/m2

Pt = Peso del techo = 110 Kg/m2 x 2.48m x 2.48 m = 677 kg.

Peso total del muro = PmPm = m x l x h x e m = 1700 Kg/m3

para adobe simple= 1700 Kg/m3 x 1.63m x 2.20m x 0.38m = 2,317 Kg.

Ptotal = Ptecho + PmuroPtotal = 677 + 2317 = 2994 Kg

Carga unitaria =

29941.63

.380

833 .71Kg / m24

.48 Kg / cm20

= 0.48 Kg/cm2 < fm3

.3Kg / m2

Esfuerzo admisible del muro

Esfuerzo que acta

Est bien!

VERIFICACIN POR CORTANTE(Cargas horizontales coplanares)Los muros paralelos al sismo trabajan al corte.

El esfuerzo cortante actuante en un muro est dado por la expresin:

Vact =

VL.t.

= Hb.d .

Vact = Esfuerzo cortante actuanteV H = Carga Horizontal L b = Longitud del muro t d = Espesor del muro

H = Cm x PSe puede tomar el coeficiente ssmicoCm = 0.24 (para adobe simple con refuerzo de caa).

Cm =

Z U S CRd

Z = 1 porque la casa est en LimaU = 1 por ser categora C S = 1.2 por ser tipo 20.16 < C < 0.40 c = 0.40 conservadoramenteRd = 2

Cm = 1 .2 .40011

2

.24pp = peso propio = 80 Kg/m2 [techo de caa con torta de barro]s/c = sobrecarga = 30 Kg/m2 [segn reglamento, por ser techo liviano]

S/C = 30 kg/m2 0.25 = 7.5 kg/m2Para sismo se forma el 25% de la sobrecarga

Osea:pp = 80 kg/m2s/c = 7.5 kg/m2Pesotecho unitrio = 87.5 Kg/m2Pesotechototal = 87.5 Kg/m2 x 2.48m x 2.48m = 538 Kg.

Peso del muro = Peso del muro eje x + peso del muro eje y

y

0.45

1.70

2.48 m

1.25

0.38X0.40

1.63m1.63 m

Peso del muro eje X = 1700 kg/m3 x 1.63 m x 2.20m x 0.38 m = 2317 KgPeso del muro eje y = 1700 kg/m3 x 1.70 m x 2.20m x 0.38 m = 2416 Kg

Peso del muro = 2317 + 2416 = 4,733 kg.P = Pesotecho total + Peso del Muro = 538 + 4,733 = 5,271 Kg. H = Cm x P = 0.24 x 5,271 = 1,265 Kg.

H0

Vact =

1,265 Kg

.2kg / cm2b 1.63m0d

.38m

El esfuerzo cortante admisible est dada por la expresin: Vadm = 0.45 (f)

Vadm = Esfuerzo admisible = Esfuerzo de adherencia

f = Coeficiente de friccin = Comprensin unitaria normal al plano de corte.

Para adobe simple asentado con mortero de barro con paja tenemos: = 0.12 Kg/cm2f = 0.67= 0.48 Kg/cm2 [Calculado anteriormente como esfuerzo actuante]

Vadm = 0.45 (0.12 + 0.67 x 0.48) = 0.2 kg/cm2

Vact = Esfuerzo cortante actuante = 0.2 kg/cm2

< Vadm = Esfuerzo cortante admisible = 0.2 g/cmEst bien!

VERIFICACIN POR FLEXIN(Muros con cargas perpendiculares a su plano)

El espesor del muro sujeto a cargas perpendiculares a su plano est dado por la expresin:

6 Cm 2a

t mfa

t = Espesor del muro= Coeficiente (grfico N 2)

Cm = Coeficiente ssmico de diseo = 0.24m = Peso especfico del muro = 1700 Kg/m a = Dimensin crtica3

fa = Esfuerzo admisible en flexin = 0.30 kg/cm2 Tabla N 3 Pg. 55

1ro Muro con 3 bordes arriostrados

a = borde libre =1.80 m

b b = la otra dimensin = 1.63 m

b .631

a 1.80

.910

.1060

t 6 .10610

0.30

.240

00

2700 8011

00 0011

8cm2

tnecesa r io= 28cm < e = 38cm Est bien.

2 Muro con dos (2) bordes arriostrados [Muro sobre viga collar]

a = 30cm= 0.50

t 6 .500

.240

0.30

7001

0 61

20 4cm3

tnecesa r io 4 cm. < e = 38 cm. Est bien!

3 Muro con 4 bordes arriostrados

a = 1.80

a = menor longitud b = otra dimensin

1.250.901.25

b = 3.40cm

b 3.4 .9 a 1.81

.100

t 6 .100

.240

0.30e

7001

0613

280 6.4321

6cm2

tnecesa r io 2

6cm

8cm

Est bien.

CHEQUEO POR VOLTEO

h = 1,63

1.80

H = 1,265 Kg

0.90 = d

traccin Compresin

h = 1.63

b = 0.38

M = H x d = 1,265 kg x 0.90m = 1,139 Kg-m

bh3

Esfuerzo de traccin: ft

M h

Mc I 12

I h c2f 2 ft bh t12

6M bbh2 h

0.38m1.63m

6 13900 ft11

Kg mc

2 2

0.68

Kg / cm238cm

63 cm

Area caa =b = 0.38

M fs. j.d

fs 250 Kg / cm2

d = 1.44m 144 cm

(1.63-0.19) = 1.44m = d 0.19m

1.63m

adobe

Acaa =

113900

Km / cm

.643

cm22500

Km / cm2

.87 44

1 caa 1 tiene 2cm2

As se determina la caa en los extremos.

2 caas de 11

MURO CON REFUERZO VERTICAL DE CAA

1.80m 0.38m

Se considera como simplemente apoyado

caa

1.00 m

1.63m

0.38m

19 = d

Se sabe:H = Cm x PkgP = m x rea = 1700m3

x 1.00m x 0.38m

1.00m

= 646 Kg/m

H = 0.24 x 646 Kg/m = 155 Kg/ml = W

M 1 Wl 28

1 155 Kg / ml8

1.80ml 2

63kg mlc

Area caa =

M fs. j.d

6300 Kg250 Kg / cm2

m.870

9cm1

.53cm2 / ml1

1 caa1"

@1.00 ml

Estas caas son por volteo

Esta caa es el refuerzo vertical que necesita1"

MURO CON REFUERZO HORIZONTAL DE CAA

1caa

@1.00m.

Caa

1.00

H = Cm x P

P = m x Area x Altura

= 1700 x 1.00 x 0.38 x 1.00 = 646 Kg. H = 0.24 x 646 Kg = 155 Kg.W = 155 Kg/ml

M = 1 Wl 28

1 1558

3.78 2

M = 277 Kg-m

27700610

caaA =

.7cm2 ml250

.87 9

Usar 2 medias caas cada 3 hiladas en ambas caras. @ 30

@ . 25m

1m

Para h = 2.40 tenemos2 medias caas@ . 30 m

1

0.30

2

0.30

3

0.30

4

0.30

1

0.30m

2

0.30

3

0.30

10

9

8

7 1m6

5

4

3

2

1

10

9

8

7

6

5 1m

4

3

2

1

2.4m

40.40

DISEO DE PARED CON PARED (Debido al cortante por sismo)

0.45

2.08 m

1.63

0.38

0.38 1.25

1.63

2.08 m

Area de corte

18 hiladas1.80 m

rea de corte

9 adobes con 2 reas de corte de 19 x 38 cm

rea de corte = 9 x 2 x 19 x 38= 18 x 19 x 38 cm2

La fuerza ssmica es

H = 0.24 P

P = 1700 x 1.80 x 0.38 x 2.08

P = 2419 kg

H = 0.24 x 2419 = 581 Kg. Clculo de Vadm:Vadm= 0.45 ( + f )

Clculo de :

700 Kg / m31

.8m1

2

530 Kg / m21

= 1530 Kg10 4 cm2

.15kg / cm20

0.15Kg / cm2

Como:

.12

Kg / cm2

f 00

Tenemos:

.67Vadm= 0.45 (0.12Kg/cm2 + 0.67 x 0.15 Kg/cm2) Vadm= 0.10 Kg/cm2

H031

Vact=

581Kg

.04 Kg / cm2Area

de corte 18 9

8cm2

Vact= 0.04 Kg/cm2 < Vadm= 0.10 Kg/cm2 Est bien.

VIGA SOLERA (VIGA COLLAR)

0.30

1.30m

0.10

0.90

1.80m

0.90

La viga solera est apoyada en los muros transversales y sometidos a la fuerza horizontal.3

v.c.

Sera:

H = 0.24P

P = Pmuro + Ptecho

Pmuro = 1700 Kg/m3 x 1.30m x 0.38m x 1 = 840 Kg/ml

Son 840 kg. que se ha considerado por ml de viga collar7

pp 0kg / m28

25%s / c0

.25

0kg / m27.5Kg / m28

4.96 m

.5Kg / m2Ptecho = 87.5 Kg/m2 x

= 217 kg/ml2

Ptecho = 217 Kg/ml

P = 840 + 217 = 1057 Kg/ml

H = 0.24 x 1057 = 254 Kg/ml = w

Mmx(+) = 1/8 wl2 = 1/8(254)(3.78)2 = 454 kg-m

Asumiendo:4

4

h3 hb

I c =12 2Mc=a ct.ma der a Ifa

M h fabh312

6M2

bh 2

faa ct.ma der a

6 5400

10cm4

Kg / cm0 2 cm21

272

Kg / cm2

faa dm.ma der a 08

kg / cm2

faa ct.ma der a

272 kg / cm2

No pasa!

Si consideramos8

8 20 cm

faa ct.ma der a

6 5400

20cm

Kg / cm0 2 cm22

4.053

kg / m2

faa dm.ma der a 048

kg / cm2

faa ct.ma der a

4.053

kg / cm2

Est bien!

2.7 FORMULACIN DE HIPTESIS

2.7.1 Hiptesis PrincipalLa implementacin de un modelo de diseo ssmico en construcciones de adobe, permitir reducir el nivel de desastres ssmicos en la ciudad de Lima

2.7.2 Hiptesis EspecficasH1: La adecuada manera de prevencin de desastres, debido a la aplicacin de construcciones antissmicas, permitir mitigar los desastres.

H2: La falta de medidas y acciones pertinentes para la prevencin de desastres ssmicos, contribuirn a deteriorar la infraestructura fsica de las viviendas.

H3: En la medida que no se desarrollen acciones pertinentes para la prevencin de desastres ssmicos, mayor ser el deterioro de la infraestructura fsica de las viviendas.

2.8 VARIABLES E INDICADORES DE LA INVESTIGACIN

2.8.1 Variables Independientes (VI) Diseo Ssmico- Previsin- Medidas- Acciones

2.8.2 Variables Dependientes (VD) Reduccin de Desastres- Disminucin- Deterioro- Minoracin