Download - ALBAÑILERIA CONFINADA
Módulo 01: Análisis y Diseño de Edificaciones de Albañileria Expositor: Ing. Erik J. Barreto Zavaleta [email protected]
Tema: Estructuración, predimensionamiento y
configuración estructural.
La Albañilería en el Perú
Datos Estadísticos en nuestro País
Construcción Urbana:
Entre el 60% y 70% es de albañilería.
Construcción Rural
Entre el 90% al 100% es albañilería.
Construcción informal:
Casi el 100% es albañilería
Los edificios de albañilería confinada en comparación a los sistemas de
concreto armado cuestan 30% menos.
Preguntas básicas
1. Que es la Albañilería?
Es una estructura sobre la base del empleo de ladrillos de
cerámica, bloques de concreto o algún otro elemento de
forma semi irregular unidos entre si por una capa de mortero.
2. Que es la Albañilería Estructural?
Construcciones de albañilería que han sido diseñadas
racionalmente de tal manera que las cargas que se
transmitan durante su vida útil se transmitan adecuadamente.
3. Que es la Albañilería Confinada?
Albañilería reforzada con confinamientos,
verticales y horizontales los cuales le proveen mayor
4. Que es un muro portante?
Son los que se emplean como elementos estructurales de un edificio.
Estos muros están sujetos a todo tipo de fuerzas y esfuerzos.
5. Cual es el ámbito de aplicación de la albañilería confinada?
Edificios de viviendas, Colegios, Edificios Industriales y depósitos, etc.
Sistemas Estructurales
Albañilería simple:
De manera común conformada por unidades de albañilería y
mortero
Albañilería Confinada:
Conformada por unidades de albañilería y elementos de
confinamiento que en su conjunto se denominan marco
Albañilería Armada:
Conformada por bloques de concreto, con refuerzo vertical y
horizontal y concreto liquido llamado grouth
Fallas en Muros
Corte
Deslizamiento
Flexión
Manda la resistencia al corte
• Calcular la fuerza de corte
• Calcular el esfuerzo tangencial
• Comparar con el v´m
Para tipos de cargas
• Cargas paralelas
• Cargas perpendiculares
• En la base de los muros
Manda la resistencia normal
• Calcular la fuerza axial y
momento
Compresión
Manda la resistencia normal
• Calcular la fuerza axial
• Comparar con el f’m
• Carga axial, aplastamiento.
Norma E070
• Consideraciones de cálculos sísmicos
• Consideraciones de propiedades mecánicas de
los materiales en base al a experiencia en
laboratorio.
• Reducción de factor de regularidad E-030.
• Consideración de cálculos por resistencia,
esfuerzos admisibles y capacidad.
• Libertad en el uso de software de análisis
estructural con el criterio adecuado.
CAPITULO 06 Estructuración
Esta parte del trabajo es
una de las mas
importantes, requiere de
cierta experiencia tanto
en la elaboración de
proyectos, construcción y
la enseñanza de los
sismos, la cual consiste
en ubicar
estratégicamente
Los elementos
estructurales
Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (14)
• Podrá considerarse que el diafragma rígido cuando la
relación de lados no excede de 4.
• La cimentación debe constituir el primer diafragma rígido en
la base de los muros y debería tener la rigidez necesaria
para evitar que asentamientos diferenciales produzcan
daños en los muros
Recomendaciones de estructuración E.070 (Art.
15)
Plantas simples y regulares. Las plantas con formas de T o L, etc., deberán ser evitadas o, todo
caso, se dividirán en formas simples
Tienen un mal comportamiento sísmico,
por el hecho de que cada zona está sujeta
a fuerzas de inercias que podrían actuar
simultáneamente en sentidos indeseables.
Recomendaciones de estructuración E.070 (Art. 15)
Simetría en la distribución de masas y las disposición de muros en
planta de la manera que se logre una razonable simetría en la
rigidez lateral de cada piso.
Recomendaciones de estructuración E.070 Art.
(15)
• Proporciones entre las
dimensiones mayor y
menos, que en planta
estén comprendidas entre
1 a 4, y en elevación sea
menor que 4.
• Para edificaciones de
Albañilería Confinada la
altura máxima es de 15m
o 5 pisos.
Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (15,
19.20)
• Densidad de muros similares
en las dos direcciones
principales de la edificación.
Cuando en cualquiera de las
direcciones no exista el área
suficiente de muros para
satisfacer los requisitos de la
norma, se deberá suplir con
pórticos o muros de concreto
armado o la combinación de
ambos.
Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)
Debe preferirse edificaciones con diafragma rígido y continuo, es decir, edificaciones en los que
las losas de piso, el techo y la cimentación, actúen como elementos que integran a los muros
portantes y compatibilicen sus desplazamientos laterales.
Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)
EL vacío destruye la habilidad del
diafragma para expandirse hacia el muro
derecho, si el propósito del vacío es para
iluminar se podría estructura como
elemento de reforzamiento.
Si la estructura diagonal fuera la mejor
solución debido a un tema estético o
funcional, también se podría resolver por
medio de un reforzamiento en forma de
celosía y brindar la misma resistencia.
Formas de solucionar la falta de rigidez por el vacío
Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)
De existir reducciones importantes en planta u otras irregularidades en el edificio, deberá
efectuarse el análisis dinámico especificado en la NTE. E.030 Diseño sismorresistente
Bajo las condiciones de la E.030 los
edificios que clasifiquen como irregulares
se deberán castigar a su Parámetro R*3/4,
que es equivalente a incrementar las
fuerzas sísmicas un 33.33%.
Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)
De no aislarse adecuadamente los alfeizar y tabiques de la estructura principal se
deberá contemplar sus efectos en el análisis y en el diseño estructural
Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (17)
Muro portante
• Continuidad vertical hasta la cimentación
• Una longitud mayor o igual a 1.20m para ser considerados como contribuyentes
en la resistencia a las fuerzas laterales.
CAPITULO 07 Requisitos Estructurales Mínimos y
predimensionamiento
En esta sección se
muestra los requisitos
mínimos para
predimensionar el espesor
de los muros,
posteriormente su
densidad como los
criterios para
predimensionar columnas,
vigas y losas de concreto
armado
Requisito mínimo E.070 Art. (19)
De no cumplirse la expresión (Artículo 19 (19.2b)), podrá cambiarse el espesor de algunos de los muros, o agregarse placas de concreto armado, en cuyo caso, para hacer uso de la fórmula, deberá amplificarse el espesor real de la placa por la relación Ec/Em
Em Ec
Requisitos adicionales E.070 Art. (20)
• Que la distancia máxima centro a centro entre las columnas de confinamiento sea dos veces la distancia entre los elementos horizontales de refuerzo y no mayor de 5 m.
• Utilizar unidades de albañilería de acuerdo a lo especificado en:
• Utilizar elementos de confinamiento con un f´c =175kg/cm2 como mínimo
• El espesor mínimo de las columnas y vigas soleras será igual al espesor efectivo del muro.
Predimensionamiento de Elementos de Concreto
Armado Losa aligerada unidireccional
Se debe verificar si el paño a predimensionar
clasifica como losas aligerada unidireccional,
debe cumplir la siguiente condición
𝐿𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟
𝐿𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟≥ 1.50 ℎ =
𝐿𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟
25
Losa aligerada bidireccional y
Maciza
Se debe verificar si el paño a predimensionar clasifica
como losas aligerada bidireccional o maciza, debe
cumplir la siguiente condición
𝐿𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟
𝐿𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟≤ 1.50 ℎ =
𝐿𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟
40𝑜
𝐿
180
Predimensionamiento de Elementos de Concreto Armado
Columnas
Las columnas al trabajar bajo solicitaciones de
carga axial, cortante y momento flector tienen
que ser dimensionadas considerando estos
efectos, tratando de evaluar cual es el que
gobierna y por ende influirá en su
dimensionamiento
Según ACI Para predimensionar las columnas se clasifican en
dos grupos.
Grupo 01= Columnas Centradas
Grupo 02=Columnas excéntricas y esquineras
Siendo:
P(servicio)=P.A.N.
Edificios de categoría A (ver E.030) P=1500kg/m2
Edificios de categoría B (ver E.030) P=1250kg/m2
Edificios de categoría C (ver E.030) P=1000kg/m2
A= Área tributaria
N= Número de pisos
𝐴𝑐 =𝑃(𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜)
0.45 ∗ 𝑓´𝑐
𝐴𝑐 =𝑃(𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜)
0.35 ∗ 𝑓´𝑐