albañileria armadaa

INTRODUCCIN

La resistencia de la albailera simple a traccin es reducida y frgil. Por ello, si bien la

albailera es perfectamente competente para ser utilizada en los muros de estructuras en que

las cargas a ser transmitidas son esencialmente gravitacionales en las que, por ende,

predominan los esfuerzos de compresin, cuando se debe usar en estructuras en que ocurren

esfuerzos de traccin o en que se demanda comportamiento dctil, su competencia

estructural es recortada y, en casos de acciones ssmicas severas, nula. Para superar estas

limitaciones es necesario reforzar la albailera.

La albailera reforzada se ha empleado en muchas situaciones para construir elementos como

vigas, losas y muros de contencin donde los efectos son prioritariamente de flexin, en los

que es necesario proveer competencia a la traccin a la albailera. Sin embargo, estas

aplicaciones son ms bien excepcionales. La aplicacin fundamental de la albailera reforzada

es la construccin de muros sometidos a diferentes solicitaciones, coplanares y laterales, en

reas ssmicas. El presente captulo analiza las propiedades de la albailera reforzada para su

aplicacin en la construccin de muros.

La albailera reforzada puede ser armada o confinada, en este caso desarrollaremos las

propiedades de la ALBAILERIA ARMADA.

DISEO EN ALBAILERIA CONFINADA DE UNA VIVIENDA DE 4 PISOS EN LA CIUDAD DE HUNUCO 2015

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PROPIEDADES DE LA ALBAILERIA ARMADA

En la albailera armada se integran el comportamiento del acero y de la albailera de modo

tal que funcionan como un todo, de manera semejante a lo que ocurre con el concreto y el

acero en el concreto armado. Para lograr esta integracin, que define la naturaleza de la

albailera armada, es indispensable que la adherencia de la armadura y los empalmes y

anclajes de esta posibiliten el desarrollo total de la resistencia de la armadura a traccin.


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1.2.2.2. Muros en flexo-compresin

Amrheim realizo ensayos en treinta y dos especmenes d e muros de albailera armada d e

ladrillos y bloques de arcilla y bloques de concreto, sometindolos a cargas monotnicas

de compresin axial en combinacin con cargas perpendiculares a su p l ano . Algunos

especmenes eran de 2,60 m de altura y 0,60 m de ancho, y otros de 7,50 m de

altura y 1.20m de ancho. Los primeros tenan esbeltez (H/b) de 13 y los segundos

tenan esbelteces desde 31 hasta 57, es decir, excedan largamente, en el segundo caso,

la restriccin de esbeltez mxima de 25, usual en los reglamentos. Para simular las

cargas laterales de sismo o viento se emple un marco (figura 10.5) en el que, para

una carga vertical constante, se aplicaba una carga lateral creciente -uniformemente

repartida-, mediante una bolsa a la cual se insuflaba aire a presin.

Las flechas alcanzadas por los muros esbeltos fueron considerables (figura 10.6), y la

falla ocurri, finalmente --despus de la fluencia del acero--, por aplastamiento del

concreto en la cara comprimida (figura 10.7).

Los diagramas carga-deformacin siguieron patrones tpicos para todos los ensayos. El que

se muestra (figura 10.8) corresponde a albailera de bloques de concreto llenos con

concreto lquido y muros de esbeltez H/b=40, y cuanta de


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acero vertical en flexin de 0,4%. Es notoria la influencia del acero en proveer resistencia y

ductilidad, y en provocar una falla por compresin.

En la figura 10.9 se muestra el resultado del ensayo de tres muros de esbeltez. Reducida en el

contexto del diagrama de interaccin determinado analtica- mente para las caractersticas de

la albailera y del acero y las dimensiones del muro. El diagrama de interaccin no est

corregido por esbeltez. Los resultados obtenidos confirman la buena correlacin analtico-

experimental de los muros para este tipo de acciones.

McLain y otros [242], de ensayos de ocho muros de albailera armada (vase la figura 10.1

O) -cuadro de bloques de concreto normal y cuadro ero de bloques de concreto ligero-

con el propsito de investigar el comportamiento ltimo de muros de albailera armada

sujetos a compresin axial y flexin perpendicular al plano, concluyeron en lo siguiente:

1. El comportamiento ltimo de muros sujetos a la combinacin de carga axial y flexin

normal al plano, es similar al de elementos de concreto armado. Se observ que a mayor

carga axial menor ductilidad.

2. El comportamiento a rotura observado tiene muy buena correspondencia con el

comportamiento esperado basado en diagramas de interaccin a resistencia ltima (vese

la figura 10.11 ).

3. La resistencia medida de los muros fue consistentemente mayor que la analtica

calculada usando el bloque de compresiones de Whitney. Los momentos calculados resultan

menos conservadores a medida que aumenta la carga axial. La relacin entre la resistencia

medida y la calculada fue del orden de J .2 independiente del tipo de bloque.

Los muros con bloques de concreto ligero mostraron menos ductilidad que los muros con

bloques de concreto normal.


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10.2.2.3. Muros en corte

En los inicios de la investigacin de comportamiento de la albailera en el Per, Gallegos y

Casabonne [52] realizaron ensayos en treinta especmenes de muros armados y simples de

ladrillos slice-calcreos, sometindolos a cargas de corte de acuerdo al ensayo de paneles

detallado en la norma ASTM E-72. Este ensayo (6- guras 10.12 y 10.13) requiere de la

aplicacin de la fuerza de anclaje externa F1 para evitar el volteo, y de un cope, para

impedir su deslizamiento. Introducir estas condiciones de borde altera eJ estado puro de

esfuerzos y el ensayo, entonces, solo puede proveer una medida relativa de la resistencia al

corte (o traccin diagonal) que es til exclusivamente para evaluaciones cualitativas o

comparativas.


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Los testigos utilizados eran muretes de 9 cm de espesor, 2,70 m de largo y 1 ,95 m de aleo,

con una esbeltez de 0,72, que los conduca a fallar por coree. La cuanta de acero vertical y

horizontal, en los muros armados, era O, 19 %. El acero vertical estaba colocado en alvolos

redondos de 5 cm de dimetro, y el acero horizontal en la junta.

En la figura 1O.14 se muestra el diagrama carga-deformacin promedio para todos los muros

ensayados. En l se puede apreciar lo siguiente:


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a. El agrietamiento inicial ocurre canto en los muros sin armadura como en aquellos

con armadura, prcticamente para el mismo esfuerzo y la misma rotacin.

b. La resistencia de los muros simples coincide con el agrietamiento inicial.

requiere de complejo sistemas de carga, dado que esta debe aplicarse con deformacin

controlada (figura 10.16), y, normalmente, de equipos electrnicos para recoger la

informacin. En la figura 10.17 se muestra la instalacin tpica para un ensayo con carga

vertical de un muro en voladizo.

El objetivo del ensayo es determinar diversos parmetros asociados con el

comportamiento cclico en la etapa inelstica. Estos parmetros incluyen:


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a. La ductilidad disponible.

b. La degradacin de resistencia.

c. La degradacin de rigidez,

d. El ndice de disipacin de energa.

e. La forma de falla.

El proceso de carga (figura 1O.18a) culmina en el diagrama de comportamiento

histertico del muro ensayado, como el que se muestra en la figura 10.22, del cual

pueden determinarse los parmetros antes mencionados. El elemento bsico de este

grfico es el lazo histertico (figura 10.18b), el que ad- quiere, en el caso de muros

de albailera --debido canto a la influencia de la deformacin por correr como al

deslizamiento entre hiladas-, las caractersticas de lazos apretados, de menor disipacin

de energa (figura 10.19), y de lazos inestables que sealan degradacin de resistencia

(para deformacin constante) o de


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Rigidez -para carga constante (figura 10.20)-, o de ambas simultneamente. Una

representacin simplificada -pero muy til- de estos ensayos son los diagramas

esquelticos de primer ciclo o de ciclos estables, como se muestra en la figura 10.26; estos

se obtienen determinando la fuerza correspondiente a cada deformacin.

En todo caso, el parmetro ms significativo que se debe determinar mediante el ensayo

cclico es la ductilidad disponible del muro o del sistema de

Ocurren inmediatamente despus de lo que podra definirse como la primera fluencia. Esta,

en el caso de fa albailera, se puede considerar que coincide con el agrietamiento que

acompaa el fin del breve primer estado de comportamiento

Condicin segn la cual al alcanzar la deformacin ltima la estructura no haya sufrido una

prdida considerable de resistencia con relacin a la resistencia mxima. En este sentido, es

usual considerar una prdida de 30/o de resistencia como aceptable y utilizar ese valor


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(vase, al respecto, el acpite J 0.2.3.2) para definir la deformacin ltima disponible

(figura 10.22).

Debe notarse, sin embargo, que en los casos en que se tratan de limitar los daos, la

deformacin disponible puede fijarse en funcin del comportamiento de estructuras reales

sometidas a sismos y de ensayos de muros a escala natural limitando la rotacin (o deriva)

del muro (o del edificio)-, como se seala en el acpite 11.5.4 (figura 11.21).

Lo esencial, que debe inferirse del anlisis precedente, es que los parmetros de control ms

efectivos para asegurar un correcto comportamiento sismo-resistente son: 1) la ductilidad

de desplazamiento, y 2) la deformacin mxima de la respuesta inelstica.

10.2.3.2. Metodologa

Los ensayos cclicos coplanares se han realizado utilizando una serie de formas de testigos,

siguiendo diferentes criterios para la aplicacin de cargas, una variedad de

Historias desplazamiento-tiempo y, luego, diferentes maneras de interpretacin. Con el

propsito de uniformar los ensayos se est proponiendo el siguiente procedimiento

normalizado:

Etapa 1. Aplicar el primer ciclo de carga hasta un valor de carga equivalente a un tercio del

valor estimado (Fm) de la resistencia mxima. Con este valor determinar la deformacin

(figura 10.23a).

Etapa 2. Efectuar el ensayo cclico aplicando incrementos constantes, positivos y negativos, de

deformacin d. Para cada incremento de deformacin aplicar el nmero de ciclos

necesarios, hasta lograr la estabilidad de los ciclos histerticos.e


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Etapa 3. Concluir el ensayo cuando la carga en un ciclo determinado alcanza como valor

mximo estabilizado el equivalente al 70A> de la carga mxima real alcanzada durante

el ensayo (figura 10.23b).

Etapa 4. Determinar el diagrama carga vs. deformacin unitaria de los ciclos estables.

Fijar la deformacin en fluencia &y" y la deformacin ltima disponible (&u), como se

indica en la figura 10.23b. Esta determinacin permite definir la ductilidad de

desplazamiento mxima disponible de Ja relacin:

o de Ja ductilidad til para un lmite de rotacin o deriva (deriva .. cp = lmite de rotacin x

altura del muro o altura de la edificacin) prefijado:

Etapa 5. Finalmente, es posible determinar el factor de comportamiento (K) para el

elemento a partir de la ecuacin en la que m representa la ductilidad mxima o la

ductilidad til y K el factor de comportamiento consecuente.


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