2/23/2010 1

Construcción de Casas Sismorresistentes de Adobe

Reforzado con Geomallas

Marzo 12, 2010

Wilson E. Silva Berríos

Seminario Regional de Promoción de la Construcción de Edificaciones Seguras, Sostenibles y Saludables

2/23/2010 2

Lima

1746

Arica

1868

Lima

1940

Lima

1966

Ancash

1970

Lima

1974

Nasca

1996

Atico

2001

Magnitud Ms

8,1 8,2 7,9 7,7 7,9 7,9 6,5 8,4(Mw)

Intensidad Máxima

MM

X - XI XI VII-VIII VIII VIII - IX VIII - IX VII VII – VIII

Altura de Ola (m)Tsunami

15 - 20 20 3 2,5 - 1,6 - 6

Sismos Importantes en Perú

2/23/2010 3

Pisco

2007

(Ica) ???

Magnitud Ms

7,9 Mw = 8

Intensidad Máxima

MM

VIII

V - LimaIII–CuscoII-Lamb.

P.G.A. 0.49 g

(Parcona)

0,069 g

(PUCP)> 170 seg

Sismos Importantes en Perú

2/23/2010 4

a maxa max

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0 10 20 30 40

t(s)

Ace

lera

ción

(g)

a maxa max

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0 10 20 30 40 50 60 70 80

t(s)

Ace

lera

ción

(g)

Huaraz 1970

Lima 1974

México 1985a max

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0 20 40 60 80 100 120

t(s)

Ace

lera

ción

(g)

a maxa max

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Ace

lera

ción

(g)

Pisco 2007

2/23/2010 5

Sismo 15-08-2007, Mw = 8.0

2/23/2010 6

Poco daño en construcciones de

albañilería y concreto

Daño severo y extendido en

construcciones de tierra

2/23/2010 7

en Lima

fue leve ?

en Pisco

fue fuerte ?

El Movimiento

2/23/2010 8

Ica

Casaverde-Vargas

Saragoni

Lima

Callao

Pisco

0

0.25

0.5

50 75 100 125 150 175 200 225 250

Distancia (Km)

Ace

lera

ción

(g)

???

???

Ms = 7.9

Atenuación Predecible ?

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Sismo Aceleración (g)

Daño

Frecuentes 0.2 Ninguno

Ocasionales 0.25 Muy leve

Raros 0.40 Daño importante

Muy raros 0.5 Estructura Inestable

V2000 + Sismicidad Peruana

Costa Peruana

2/23/2010 10

DAÑO COMPLETO(Colapso)

SIN DAÑO(Operacional)

DAÑO LEVE (Funcional)

DAÑO MODERADO(Resguardo de la Vida)

DAÑO SEVERO(Cerca al Colapso)

Dt

V

∆∆∆∆∆

Niveles de Desempeño

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FSUPERVIVENCIA

OPERACIONAL

COMPLETAMENTEOPERACIONAL

CERCA AL COLAPSO

Niveles de Desempeño

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Norma Peruana de Diseño Sísmico (NTE-E030)

COEFICIENTE SÍSMICO

PR

ZUSCV =

RZUSC

PV=

R = 1: Coeficiente Sísmico Elástico

R > 1: Coeficiente Sísmico Inelástico

2/23/2010 13

Zonificación Sísmica (Z)

Factor de Zona Zona Z (g)

3 0.4 2 0.3 1 0.15

PGA:

Z3 = 0.4 g

Z2 = 0.3 g

Z1 = 0.15 g

2/23/2010 14

COMPORTAMIENTO SÍSIMICO DE CONSTRUCCIONES DE TIERRA Y SISTEMAS

DE REFORZAMIENTO DESARROLLADOS

Expositor: Wilson Silva Berríos

Piura, Marzo 12 2010

1ra. Parte - Exposición

2/23/2010 15

DAÑOS – REPARACION Y REFUERZO EN VIVIENDAS DE ADOBE

Parte 1 :

DAÑOS

2/23/2010 16

CLASIFICACIÓN DE DAÑOS

- LEVES

- MODERADOS

- GRAVES

- COLAPSO PARCIAL

- COLAPSO TOTAL

2/23/2010 17

LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES EN

LAS CASAS DE ADOBE SON LOS

MUROS: ESTOS PUEDEN DAÑARSE:

2/23/2010 18

LOS DAÑOS EN CASAS DE ADOBE SON BÁSICAMENTE DE DOS TIPOS:

1. POR VOLTEO DEL MURO FUERA DE SU PLANO

2. POR FUERZA CORTANTE EN EL PLANO DEL MURO

2/23/2010 19

DAÑOS POR VOLTEO

FUERA DEL PLANO DEL MURO

2/23/2010 20

2/23/2010 21

2/23/2010 22

2/23/2010 23

2/23/2010 24

2/23/2010 25

2/23/2010 26

2/23/2010 27

2/23/2010 28

2/23/2010 29

DAÑOS EN ESQUINAS

2/23/2010 30

2/23/2010 31

2/23/2010 32

2/23/2010 33

2/23/2010 34

2/23/2010 35

DAÑOS POR

FUERZA COPLANAR EN EL MURO

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2/23/2010 37

2/23/2010 38

2/23/2010 39

2/23/2010 40

2/23/2010 41

2/23/2010 42

OTROS TIPOS DE DAÑOS

2/23/2010 43

2/23/2010 44

2/23/2010 45

2/23/2010 46

2/23/2010 47

2/23/2010 48

ESTUDIO REALIZADOS ACERCA DE

DAÑOS EN CASAS DE ADOBE

... desde los 70’s a la fecha ...

2/23/2010 49

2/23/2010 50

2/23/2010 51

2/23/2010 52

2/23/2010 53

2/23/2010 54

2/23/2010 55

2/23/2010 56

2/23/2010 57

Normas de Diseño - Albañilería

(E-070)

1970 1977 1982 2006

2/23/2010 58

Norma de Adobe (E-080)

1987, 2000 Cartilla 2007

2/23/2010 59

Parte 2 :

REPARACIÓN

2/23/2010 60

Cuidados en la Cimentación

2/23/2010 61Dimensiones !!!

2/23/2010 62

OBSERVAR !!!

2/23/2010 63

APUNTALAR

2/23/2010 64

REPARAR

2/23/2010 65

NIVEL DEDAÑOS PROCEDIMIENTO DE INTERVENCION

LEVES •Resane de grietas y•Colocación de refuerzo

MODERADOS

•Resane de grietas•Desmontaje parcial y Reconstrucción de parte del muro, sin desmontar el techo•Colocación de refuerzo

GRAVES•Reconstrucción de muros completos, puede necesitarse desmontar parcialmente el techo•Colocación de refuerzo

COLAPSO PARCIAL

•Reconstrucción de muros completos y techos•Colocación de refuerzo

2/23/2010 66

a) Los muros deben tener Cimentación de concreto ciclópeo o similar, que proteja a los muros de la humedad del suelo

b) Los muros deben tener Espesoresmínimos con relación a su altura:

30cm altura hasta 2.4040cm altura hasta 3.2050cm altura hasta 4.00

2/23/2010 67

PROCEDIMIENTO PARA RESANAR

GRIETAS:

Grietas < 1 cm

(Grietas > 1cm, son accesibles y fáciles

de resanar)

2/23/2010 68

PROPORCIÓN DE MORTERO PARA SELLAR GRIETAS

Tierra cernida : Yeso : Agua

Por cada 10 kg de tierra cernida,2 kg de Yeso3.5 Litros de Agua

2/23/2010 69

1. Sellar con yeso cara de grieta 2. Inyectar agua por las boquillas.

2/23/2010 703. Inyectar el mortero fluido por las boquillas

2/23/2010 714. Retirar el yeso de la cara y resanar con el mortero

2/23/2010 72

Herramientas para Resane de Grietas

Pistola para inyección de sellante Cartucho vacío de silicona

2/23/2010 73

Desmontaje y Reconstrucción Parcial o Total de Muros

2/23/2010 74

Desplome

de Muros

2/23/2010 75

Ancho delmuro

DesplomeAceptable

DesplomeMáximo

paraReparar

30cm 3cm 6cm

40cm 4cm 8cm

50cm 5cm 10cm

2/23/2010 76

Parte 3 :

SISTEMAS DE REFUERZO EXTERNO

2/23/2010 77

Parte 3 A:REFUERZO CON MALLA

ELECTROSOLDADA

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2/23/2010 79

2/23/2010 80

2/23/2010 81

2/23/2010 82

2/23/2010 83

2/23/2010 84

2/23/2010 85

2/23/2010 2

Parte 3 B:

REFUERZO CON MALLAS DE POLÍMERO

Paso 1

RETIRAR EL TARRAJEO DEL MURO

2/23/2010 3

2/23/2010 4

2/23/2010 5

Paso 2

CORTAR LA MALLA Y

PRESENTARLA EN EL MURO,

POR AMBAS CARAS

2/23/2010 6

GEOMALLA BIAXIAL

2/23/2010 7

2/23/2010 8

2/23/2010 9

Paso 3

PERFORAR EL MURO CADA 30 a 40

cm HORIZONTAL Y VERTICALMENTE

2/23/2010 10

2/23/2010 11

2/23/2010 12

Paso 4

CONECTAR LA MALLA DE UNO A

OTRO LADO CON RAFIA

2/23/2010 13

2/23/2010 14

2/23/2010 15

2/23/2010 16

2/23/2010 17

Paso 4

TARRAJEAR EL MURO CON BARRO

SOLO, BARRO CON CAL O CON YESO

2/23/2010 18

2/23/2010 19

ENSAYOS DE ESTRUCTURAS DE ADOBE

CON REFUERZO DE GEOMALLA

UsoUso de de MallasMallas de de PolPolíímeromero paraparaReforzamientoReforzamiento SSíísmicosmico (en (en FlexiFlexióónn) )

de de EdificacionesEdificaciones HistHistóóricasricas de Adobede Adobe

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MODELO ANTES DE SER ENSAYADO

2/23/2010 21

MODELO REFORZADO

Pontificia Universidad Católica del PerúDepartamento de Ingeniería

2/23/2010 22

Muro Norte - Tarrajeado

POST ENSAYO

2/23/2010 23

EFFECTO DEL TARRAJEO

Pontificia Universidad Católica del PerúDepartamento de Ingeniería

Lado No Tarrajeado

Lado Tarrajeado

2/23/2010 24

2006 - BÓVEDA NUBICA

Pontificia Universidad Católica del PerúDepartamento de Ingeniería

REFORZADA

NO REFORZADA

2/23/2010 25

MURO PLANO – ENSAYO CÍCLICO DE CORTE

2/23/2010 26

MURO PLANO – ENSAYO CÍCLICO DE CORTE

2/23/2010 27

MURO REFORZADO Y NO - TARRAJEADO

2/23/2010 28

MURO REFORZADO Y NO - TARRAJEADO

2/23/2010 29

MURO REFORZADO Y TARRAJEADO

Pontificia Universidad Católica del PerúDepartamento de Ingeniería

2/23/2010 30

2/23/2010 31

2/23/2010 32

2/23/2010 33

2/23/2010 34

2/23/2010 35

2/23/2010 36

2/23/2010 37

2/23/2010 38

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

Displacement (mm)

Shea

r For

ce (k

N)

MURO REFORZADO Y TARRAJEADO

2/23/2010 39

CURVAS ENVOLVENTES COMPARATIVASDistorsión Angular vs. Esfuerzo Cortante

0

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

0.04

0.045

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1

Distorsión Angular

Esfu

erzo

Cor

tant

e (M

Pa)

Geomalla conTarrajeo

Geomalla sinTarrajeo

Sin Geomalla

2/23/2010 40ENSAYO DE FLEXIÓN FUERA DEL PLANO

2/23/2010 41

1ra fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

ENSAYO DE FLEXIÓN FUERA DEL PLANO

2/23/2010 42

1ra fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 43

2da fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 44

2da fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 45

3ra fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 46

3ra fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 47

4ta fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 48

4ta fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 49

5ta fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 50

5ta fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 51

6ta fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(kN

)

2/23/2010 52

6ta fase

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(k

N)

2/23/2010 53

ENSAYO DE FLEXIÓN FUERA DEL PLANO

CURVAS COMPARATIVAS

Reinforced with geogrid - Non reinforced

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50

D1 (mm)

V(kN

)

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CONCLUSIONES

• Las mallas de refuerzo externo es compatible y efectiva en la reducción drástica de la vulnerabilidad sísmica de las construccionesde tierra. Las geomallas biaxiales, por suscaracterísticas de compatibilidad con el suelonatural, su alta resistencia a la tracción, suflexibilidad y su durabilidad, la hacen muyapropiada para ser usada como sistema de refuerzo en las construcciones de tierra.

Pontificia Universidad Católica del PerúDepartamento de Ingeniería

2/23/2010 55

CONCLUSIONES

•Las Geomallas embebidas en el mortero del tarrajeo de los muros de adobe, crean un material compuesto, provisto de resistencia a la tracción y capacidad de desplazamiento importante, quehacen posible ahora, desarrollar expresiones de ingeniería para calcular la capacidad en corte y flexión de los muros de adobe reforzado, paradiferentes tipos de geomalla.

Pontificia Universidad Católica del PerúDepartamento de Ingeniería

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Avances recientes ...

CARTILLA DE DIFUSIÓN

2/23/2010 57

.... Gracias