ALBAILERIA CONFINADAESTRUCTURAS IIIDOCENTE: ING. ANGUS MONZON ONCOY

ALBAILERIA CONFINADA

EDIFICACIONES DE ALBAILERIALA ALBAILERIA :es un sistema de construccin que resulta de la superposicin de unidades de albailera unidas entre si por un mortero, formando un conjunto monoltico llamado muro.EL MORTERO : esta formado por el cemento, la arena, la cal y el agua.morteroMuro de albailera

LA ALBAILERIA CONFINADA: es cuando al muro se le coloca en todo su permetro elementos de concreto armado, con la finalidad de hacerlo mas resistente frente a los movimientos ssmicos.

En nuestro medio el sistema de albailera confinada es uno de los sistemas que mas se emplea en la construccin de las viviendas unifamiliares y multifamiliares hasta 05 pisos , que es lo mximo que lo permite la norma E-070 del Reglamento Nacional de Edificaciones.En estas construcciones generalmente las dimensiones de los ambientes son pequeas cuyas dimensiones varan entre 3.00 a 4.20 m. de luz, mayores que estos no son recomendables.Es conveniente que los elementos verticales ( caso de muros divisorios), tengan tambin funciones estructurales.Los muros de ladrillo deben de cumplir con estos dos requisitos y adicionalmente este sistema tiene un buen aislamiento trmico y acstico.

La albailera confinada esta formada por diafragmas que pueden ser losas aligeradas o losas macizas apoyadas en los muros de ladrillo.Los elementos de concreto armado llamados confinamiento son de dos tipos: - los verticales : columnas verticales - los horizontales : vigas de amarre, vigas solera o vigas collar.En estas estructuras los muros son portantes de cargas de gravedad ( verticales) y de cargas ssmicas ( horizontales).

En una estructura de albailera confinada todos los muros trabajan y tienen que estar preparados para recibir las cargas estticas ( peso propio de la estructura) y las cargas de sismo.

TRASMISION DE CARGASUn edificio es la superposicin de varias unidades de viviendas separadas por un losa plana Horizontal delgada llamada Diafragma Rgido; el cual se apoya en los muros y vigas constituyendo el piso del nivel superior y el techo del inferior.Los elementos del 1 piso transmiten al terreno su peso propio, sobrecarga y el que recibe de los pisos superiores.

TRASMISION DE CARGAS AL TERRENO

TRASMISION DE CARGASEl contacto con el terreno firme se produce por medio de la cimentacin , cuya seccin geomtrica y profundidad dependen de las cargas impuestas que son: carga muerta (CM) + carga viva (CV) y de la resistencia del terreno.Los elementos estructurales: que son la cimentacin, los muros, las vigas y los techos deben de formar un conjunto monoltico ( debe existir trabazn mecnica optima ), capaz de resistir las cargas verticales (CM+CV) y las cargas horizontales producidos por el sismo.

LA CIMENTACIONLa cimentacin para este tipo de estructura esta formado bsicamente por cimientos corridos hechos de concreto ciclpeo y sobrecimientos construidos con concreto simple.El ancho del cimiento corrido depende de la capacidad portante del terreno y de la carga que soportara.El anlisis se realiza por metro lineal de muroP: carga actuante en Kg. ( CM+CV )B: ancho del cimiento T: resistencia del terreno en Kg./cm2

DETALLES DE CIMIENTOS CORRIDOS

MUROS PORTANTESLa albailera confinada nace al reforzar la albailera simple en todo su permetro con elementos de concreto armado denominados confinamiento.Al llenarse con concreto los elementos verticales y horizontales. Conjuntamente con los paos de ladrillo garantizan un comportamiento monoltico. De ambos materiales estructurales La separacin de las columnas de amarre ser 2 veces la altura efectiva del muro

CONDICIONES QUE DEBEN CUMPLIR LOS MUROSDebe estar rodeado en sus 4 lados por elementos de refuerzos horizontales y verticales.La distancia mxima ( L ) entre columnas de confinamiento ser 2 veces la distancia libre entre de elementos horizontales ( h) pero, nunca mayor de 25 veces el espesor del muro.El espesor mnimo del muro de confinamiento debe ser igual a : t h/20 donde t: espesor del muro h: distancia vertical libre entre los elementos de arriostre. El rea de orificios o alvolos del ladrillo no debe ser mayor del 25% del rea bruta del macizo.

PREDIMENCIONAMIENTO ESTRUCTURAL PARA VIVIENDAS EN ALBAILERIA CONFINADACONSIDERACIONESse sabe que es uno de los sistemas mas utilizados en el medio.El diseo de la arquitectura debe ser planta tpica, se debe respetar el principio de continuidad de los elementos estructurales, en caso de un edificio si una de las plantas es atpica el sistema no funciona. se debe tener presente que el sistema esta compuesto por muros portantes de ladrillo.El sistema estar reforzado con columnas o columnetas, vigas soleras , por techos y vigas de amarre de concreto armado.

Para este sistema es importante reconocer cuales son los muros portantes, porque en ellos cargaran las losas de los pisos y techos.Los muros son los que dan la resistencia frente a los sismos.En el predimencionamiento y diseo la rigidez y resistencia de los muros se debe tener en consideracin en los ejes XX y YY.La seguridad ssmica de una vivienda se consigue colocando muros en ambas direcciones de la planta de diseo confinando con sus respectivas columnas .Las secciones de las columnas de confinamiento para viviendas segn las normas mnimo debe ser .25x.25 m. o .13 x .30 m.

MUROS QUE RESISTEN CUANDO EL SISMO ACTUAYXDIRECCIONDEL SISMODIRECCION DEL SISMOPLANO DE ARQUITECTURA

Ejemplo de forma de colocacin refuerzo de muros

PREDIMENCIONAMIENTOCONTROL DE DENSIDAD DE MUROSSe debe considerar 100 cm2 de muros en cada direccin por cada metro cuadrado de rea techadaEspesor de los muros por carga vertical: Se tiene que definir el espesor en cada muro por efecto de cargas verticales ( peso de losas + sobrecargas), pueden ser de soga o de cabeza.Mucho influye la calidad del ladrillo El tipo de mortero a utilizarLa altura ( normal son de 2.40m 0 2.50m.)Las luces de los techos deben ser menores de 4.20m.El confinamiento de las columnas para muros de soga la separacin mx.. Debe estar entre 3.00 o 3.50 m.Para muros de cabeza la separacin mx.. Ser 25 veces el espesor del muro

Predimencionamiento de la cimentacin Para el predimencionamiento de la cimentacin caso de albailera confinada se tiene que tener en consideracin el metrado de cargas por/ml donde se requiera determinar el ancho del cimiento.Las cargas que actan son : carga muerta ( peso de la estructura), la carga viva ( esta en funcin al uso ), segn la norma E-020.CARGA MUERTA: se considera el peso real de los materiales que conforman y los que deben soportar la edificacin y estos son calculados en base a los pesos unitarios.CARGA VIVA: es el peso de todos los ocupantes; materiales, equipos, muebles y otros elementos mviles soportados por la edificacin. La carga viva repartida se usara como mnimo los indicados en la tabla n 01 de la norma.

CARGAS MUERTAS :Pisos y techos: es la losa aligerada de concreto armado con viguetas de .10m. Ancho a .40 m. entre ejes. Espesor espesor de la losa peso propio 0.17 m. 0.05m 280 kg/m2 0.20 m. 0.05m. 300 kg7m2 0.25 m. 0.05m. 350 kg/m2 0.30 m. 0.05m. 420 kg/m2 0.35 m. 0.05m. 475 kg/m2 0.40 m. 0.05m. 600 kg/m2 El peso especifico del concreto armado: 2,400kg/m3El concreto simple: 2,300kg/m3

EL PESO DE LA LOSA MACIZA: por cm de espesor es 24kg/m2El peso de acabados de pisos incluyendo el contrapiso, acabado final y el enlucido del cielo raso por cm. De espesor: 20 Kg./m2.(casos prcticos utilizar 100 Kg./m2)El peso de la tabiqueria equivalente por Kg./m2 para ser agregado a las cargas muertas se debe considerar de 100 a 120 Kg./m2.El peso de la albailera es de 18 Kg./cm de espesorPredimencionamiento de losas aligeradas en un solo sentido: Siempre el armado del techo se har en el sentido de la menor dimensin de los apoyos. hlosa: L/25 cuando se trate de tramos continuos hlosa: L/22 cuando se trate de losas de un solo tramo

Caso de losas mazicas:hlosa: L/25 cuando se trate de losas simplemente apoyadas.hlosa: L/30 cuando se trate de tramos continuos

PREDIMENCIONAMIENTO DE VIGAS:En el caso de construcciones 100% de albailera confinada las vigas no estn solicitadas por sismo, los muros son los que toman la totalidad de los esfuerzos producidos por este ( vigas de confinamiento vigas solera o de amarre).Su predimencionamiento se realiza de la siguiente manera: h= L/14 y b= ancho del muro (soga o cabeza)Para el caso cuando el diseo es sistema mixto donde se genera prticos y albailera confinada se predimenciona de la siguiente manera:Peralte de la viga: h: L/12Ancho de la viga : b: h/2 o 1/20 ancho tributario se toma el mayor.Pero en ningn caso h debe ser mayor o igual 0.25 m. b debe ser mayor o igual 0.25 m.

Predimencionamiento de vigas en voladizo

Lvh el peralte ser: h: Lv/4 el ancho ser b: 0.3h a 0.5h ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO sabemos que son : las columnas de amarre y las vigas soleras segn las normas E-70 del R.N.E. dice:Las columnas y vigas soleras tendrn un rea mnima de concreto: 20t (cm2), donde t: al espesor del muro para estos casos para : t:13 cm. Ac:260 cm2 t: 23 cm. Ac:460 cm2

EN EL CASO DE MUROS DE CERCO LA JUNTA CONSTRUCTIVA SE CALCULA TOMANDO LA RELACION L/H > 4, DE ESTA MANERA SE DETERMINA EL NUMERO DE PAOS QUE DEBE TENER EL MURO CON EL NUMERO DE COLUMNAS.

CONSIDERACIONES QUE SE DEBE TENER PARA LA DENSIDAD DE MUROSPARTE II

PARAMETROS DE DISEOA).-Zonificacin: (Z): SE INTERPRETA LA ACELERACION MAXIMA DEL SUELO CON UNA PROBABILIDADDEL 10%, DONDE SE ENCUENTRA UBICADO EL PROYECTOEl territorio nacional se considera dividido en tres zonas, como se muestra en la Figura. La zonificacinpropuesta se basa en la distribucin espacial de la sismicidad observada.Tabla N1FACTORES DE ZONAZONA Z3 0,42 0,31 0,15

Parmetros del SueloTipo Descripcin Tp (s) SS1 Roca o suelos muy rgidos 0.4 1,0S2 Suelos intermedios 0.6 1,2S3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor 0.9 1,4S4 condiciones excepcionales * *(*) donde los valores de T y S para este caso son determinados por el especialista pero en ningn caso ser menor lo indicado en el perfil S3B).-CONDICIONES LOCALESCONSISTE EN DETERMINAR LOS PERFILES DEL SUELO TOMANDO EN CUENTA LAS PROPIEDADES MECANICAS DEL SUELO, EL ESPESOR DEL ESTRATO, EL PERIODO FUNDAMENTAL DE VIBRACION Y LA PROPAGACION DE LAS ONDAS DE CORTE, LOS TIPOS DE PERFILES SON CUATRO.

C).-CATEGORA DE LAS EDIFICACIONES: esto indica que cada estructura debe ser clasificada de acuerdo a las categoras que se indica teniendo en consideracin el coeficiente de uso e importanciaCATEGORA DESCRIPCIN: FACTOR U

A ). Edificaciones esenciales: cuya funcin no debera interrumpirse inmediatamente despus que ocurra un sismo: como hospitales, centrales de comunicaciones, cuarteles de bomberos y polica, subestaciones elctricas, reservorios de agua. Centros educativos y edificaciones que puedan servir de refugio despus de un desastre. Tambin se incluyen edificaciones cuyo colapso puede representaran riesgo adicional, como grandes hornos,depsitos de materiales inflamables o txicos. U= 1,5

B ).Edificaciones Importantes: Edificaciones donde se renen gran cantidad de personas como: teatros, estadios, centros comerciales, establecimientos penitenciarios, o que guardan patrimonios valiosos como museos, bibliotecas y archivos especiales. Tambin se considerarn depsitos de granos y otros almacenes importantes para elabastecimiento U= 1,3

C).- Edificaciones comunes: cuya falla ocasionara prdidas de cuanta intermedia como viviendas,oficinas, hoteles, restaurantes, depsitos e instalaciones industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios, fugas decontaminantes, etc. U=1,0

D).- Edificaciones Menores: cuyas fallas causan prdidas demenor cuanta y normalmente la probabilidad de causar vctimas es baja, como cercos de menos de 1,50m de altura, depsitos temporales, pequeas viviendas temporales yconstrucciones similares. U= (*)

(*) en estas edificaciones queda a criterio del proyectista, podr omitir el anlisis de fuerzas ssmicas pero deber tener en consideracin la resistencia y rigidez adecuada para acciones laterales.