COMPORTAMIENTO SSIMICO DE UN MURO CONFINADO CON3

INSTALACIN SANITARIA EN SU INTERIOR|

1.-TITULOCOMPORTAMIENTO SSIMICO DE UN MURO CONFINADO CONINSTALACIN SANITARIA EN SU INTERIOR2.-PROBLEMA

PROBLEMA GENERAL:El mal comportamiento ssmico de un muro confinado con instalaciones sanitarias en su interior, que est construido de una forma inadecuada, haciendo caso omiso a las normas y al criterio tcnico.

3.-JUSTIFICACIONJustificacin de la investigacin

A lo largo de tiempo y las construcciones ya realizadas con mtodos constructivos adoptados por la mala informacin y sin tener en cuenta en RNE (E0.070 Albailera) se opta por hace esta investigacin que ser de apoyo acadmico, a futuras construcciones. la construccin con albailera confinada de muy comn en el mbito local y hay muchas realizndose y por realizar las cuales muchas de ellas estn hechas no por personal tcnico, las cuales llevan a muchos errores y uno de ellos es la construccin de muros de albailera confinada con instalaciones sanitaria en su interior, optando por mtodos constructivos pensados en el momento y sin ningn sentido tcnico, la realizacin de esta investigacin ser para dar a conocer el mtodo de diseo y proceso constructivo de muros de albailera confinada con instalaciones sanitarias en su interior.

4.-LIMITACIONES Y RESTRICCIONESPARA LA CONCRETACION DE LA INVESTIGACIN DEL PRESENTE PROYECTO DE INVESTIGACIONES ENCONTRAMOS LAS SIGUIENTES LIMITACIONES: La investigacin solo se limita para construcciones de albailera confinada. La carencia de laboratorio de estructuras en nuestra facultad. Carencia de tiempo suficiente para dedicarse, exclusivamente a las tareas de investigacin. Se limita a la investigacin de los tres tipos de muros que se mostraran posteriormente

5.-OBJETIVOSObjetivo general

Dar a conocer los efectos ssmicos en un muro de albailera confinada con instalaciones sanitarias en su interior, debido al correcto o incorrecto proceso constructivo que se realizo

Objetivos especficos

a. Disear un muro de albailera confinada con instalaciones sanitarias en su interiorb. Ensayar muros de albailera confinada en condiciones diferentes.c. Plantear el correcto proceso constructivo adecuado para muro de albailera confinada con instalaciones sanitarias en su interiord. Consideraciones a tener en cuenta durante el proceso constructivo del muro de albailera confinada con instalaciones sanitarias en su interior.

Procedimiento para alcanzar los objetivos:

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Los objetivos que se desean alcanzar en el presente trabajo, son: Investigar experimentalmente el aumento de Resistencia a fuerza cortante que podra presentarse en el muro de albailera confinada, que presenta una falsa columna, la cual aloja a la tubera de desage (M3), en comparacin con el muro de albailera confinada, que fue picado y resanado para la instalacin de la tubera (M2). Comparar el comportamiento ssmico en el rango elstico e inelstico de los tres muros: sin tubera, con tubera alojada en zona picada, con tubera alojada en una falsa columna. Integrar al muro dividido por la tubera en dos partes mediante una falsa columna.

6.-MARCO TEORICO Antecedentes del estudioCOMPARACIN DEL COMPORTAMIENTO SSMICO DE UN MURO DE ALBAILERA CONFINADA TRADICIONAL Y OTRO CARAVISTA. Jos Eduardo Ordez Zenteno Tesis para optar el Ttulo de Ingeniero Civil Copia disponible en Hemeroteca FACI - PUCP Lima 2005 El objetivo general de esta investigacin fue estudiar la resistencia a fuerza cortante en muros construidos con albailera caravista, con unidades asentadas con mortero de arena fina, bruadas y con una conexin albailera-columna al ras con adicin de mechas de anclaje. Este muro fue comparado con otro construido tradicionalmente, con unidades asentadas con mortero de arena gruesa y con una conexin albailera-columna dentada, para determinar si el uso de muros caravista es viable en la construccin de viviendas que no requieran mucha resistencia ante los sismos.

ESTUDIO DE LA CONEXIN COLUMNA ALBAILERA EN MUROS CONFINADOS Italo Gonzles Galgani Tesis para optar el Ttulo de Ingeniero Civil Copia disponible en Hemeroteca FACI - PUCP Lima 1993 El objetivo de esta tesis de investigacin fue estudiar el efecto que tiene la conexin entre las columnas y la albailera. Se analiz el comportamiento de dos muros de albailera confinada sometidos a cargas horizontales y perpendiculares al plano, uno de los muros tuvo una conexin dentada tradicional y el otro una conexin al ras con mechas de anclaje.

COMPARACIN DEL COMPORTAMIENTO A CARGA LATERAL CCLICA DE UN MURO CONFINADO CON LADRILLOS DE CONCRETO Y OTRO CON LADRILLOS DE ARCILLA. Paola Diana Angles Pari Tesis para optar el Ttulo de Ingeniero Civil Copia disponible en Hemeroteca FACI - PUCP Lima 2008 En esta investigacin se pretendi comparar las propiedades fsicas y mecnicas de dos tipos de ladrillos, los ladrillos de arcilla y los ladrillos de concreto vibrado para clasificarlos segn la Norma Tcnica E.070. Adems se compar el comportamiento a cargas ssmicas de dos muros, uno construido con unidades de arcilla y otro construido con unidades de concreto vibrado.

COMENTARIOS Las reseas bibliogrficas de ensayos anteriores, nos sirven de guas para seleccin, preparacin y construccin de los diferentes especmenes que presentaremos (muros, pilas, muretes, unidades de albailera, etc.), as como los diferentes ensayos a los que los someteremos. Pero lo ms importante es que nos podemos dar una idea del comportamiento de los muros de albailera confinada que son sometidos a ensayos de carga lateral cclica, los resultado si por de fallas que presentaran los especmenes, adems de conocer como influyen los materiales y el proceso constructivo en los resultados de los mismos.

Bases tericasSe trata de analizar la influencia de una tubera de desage instalada en el interior de un muro de albailera confinada sobre su comportamiento ssmico. Para ello se construyeron y ensayaron a carga lateral cclica, tres muros a escala natural con las mismas caractersticas geomtricas. El primero, adoptado como patrn de comparacin, no present ninguna tubera, el segundo se construy siguiendo la tcnica constructiva tradicional, consistente en picar la albailera para despus instalar la tubera y aplicar un mortero de resane; y el tercero present una falsa columna que alojaba a la tubera. De este modo, se dese cuantificar el posible aumento de resistencia a fuerza cortante del muro que contiene a la tubera en una falsa columna comparada con el muro que fue picado.Con fines comparativos, los tres muros tuvieron caractersticas geomtricas idnticas, la misma cantidad de refuerzo en los elementos de borde de concreto, se emplearon los mismos materiales y la misma mano de obra.Cabe indicar que en la norma tcnica de edificacin E.070 Albailera(Referencia 1) se especifica que las tuberas sanitarias y tubos de dimetros mayores que 55 mm, tendrn recorridos fuera de los muros portantes o en falsas columnas y se alojarn en ductos especiales o en muros no portantes. Esta Especificacin usualmente no es contemplada por los constructores (foto)

Incumplimiento de la Norma E-070

Cumplimiento de la Norma E-070

PLANIFICACIN DEL TRABAJOLos ensayos de carga lateral cclica sobre los tres muros seran la parte central del proyecto. Previamente se definieron los parmetros de diseo de la albailera utilizada en la construccin de todos los elementos. Para ello, se realizaron ensayos a los ladrillos de arcilla para determinar sus caractersticas, fsicas y mecnicas; tambin se construyeron cuatro pilas y cuatro muretes para conocer la resistencia caracterstica a compresin y al corte, as como tambin el mdulo de elasticidad y el mdulo de corte de la albailera. Una vez finalizados los ensayos de los especmenes, se estudiara la informacin obtenida para extraer las conclusiones. ACTIVIDAD RESULTADOS ESPERADOS

Ensayos en ladrillos Caractersticas, fsicas y mecnicas de las unidades de albailera. Construccin y ensayo de Pilas Resistencia caracterstica fm y mdulo de elasticidad de la albailera. Construccin y ensayo de muretes Resistencia caracterstica vm y mdulo de corte de la albailera. Construccin de los muros Comparacin entre los procesos constructivos utilizados. Ensayos de carga lateral cclica sobre los muros Resultados experimentales del ensayo de los muros, tipo de falla, anlisis grfico, etc. CARACTERSTICAS DE LOS MUROSPara evaluar comparativamente el efecto del procedimiento constructivo sobre el comportamiento ssmico entre un muro de albailera confinada con instalacin de tubera de desage de 4, mediante el picado y resane del muro (M2), y otro que presenta una falsa columna en cuyo interior se aloja la tubera (M3), se construyeron tres muros: Uno que no cuenta con instalacin sanitaria alguna (M1), otro que s lleva tubera (M2), y el tercero que presenta la falsa columna (M3).

CARACTERSTICAS COMUNES DE LOS MUROS ALBAILERAEn cuanto a la albailera los tres muros presentaron las siguientes caractersticas comunes:- Tuvieron 220 cm de altura, 200 cm de longitud y 13 cm de espesor - Fueron construidos utilizando el mismo tipo de unidad de albailera (ladrillos KK-18 huecos, industrial, ladrillera Italcermica.).- En el mortero para el asentado se us arena gruesa en proporcin volumtrica 1:4 (Cemento: arena).- Las juntas verticales fueron de 1.0 cm de espesor, mientras que las juntas horizontales tuvieron 1.4 cm de espesor, debido a la variacin dimensional de los ladrillos empleados.- Las unidades fueron asentadas en aparejo de soga.- El asentado entre unidades de hiladas consecutivas tuvo un traslape de 1/2 ladrillo equivalente a 12.0 cm, un diente de conexin con las columnas de 4.0 cm, asimismo los cortes realizados para obtener los ladrillos maestros de 8.0 cm fueron hechos con mquina.El asentado de estos ladrillos maestros se realiz tratando que la cara donde se hizo el corte vaya hacia dentro de la albailera.- La conexin albaileracolumna fue dentada.- Los muros fueron construidos sobre una viga de cimentacin, llevaron dos columnas y una viga solera en la parte superior para confinar a la albailera. Las caractersticas de los elementos de confinamiento (fc del concreto, fy del acero) para los tres muros, fueron las mismas.- Luego de concluida la construccin de las vigas soleras se dejaron fraguar los muros por 28 das como mnimo. El curado de los elementos de concreto se realiz durante tres das despus del vaciado de cada uno de ellos, a razn de una vez por da.

VIGA DE CIMENTACIN

Esta viga tuvo 340 cm de longitud, 35 cm de alto y 30 cm de espesor, y el refuerzo fue de 4 3/4 con estribos de 3/8 espaciados 1@5, 10@10 y el resto a 20 cm (Lmina 1, seccin 2.3.). La viga de cimentacin tuvo un tiempo de fraguado y curado de tres das, antes de que se proceda a construir sobre ella el muro respectivo y su superficie superior fue rayada en la zona ocupada por el muro. COLUMNAS DE CONFINAMIENTOLas columnas tuvieron un peralte de 20 cm, un ancho igual al espesor del muro (13 cm) y una altura igual a la altura del muro (220 cm). El refuerzo fue 4 1/2 con estribos de 1/4 espaciados 1@5, 4@10 y el resto a 20 cm, los estribos utilizados tuvieron 1 de vuelta para disminuir as la probable formacin de cangrejeras en la columna causada por los ganchos a 135 (Lmina 1, seccin 2.3). Antes de vaciar la viga de cimentacin se coloc el refuerzo de las columnas,VIGA SOLERALos tres muros tuvieron vigas soleras de concreto armado construidas luego de haber sido vaciadas las columnas de confinamiento; sus dimensiones fueron de 250 cm de longitud, 20 cm de peralte y 20 cm de base. El refuerzo de la viga solera fue de 4 3/8 con estribo de 1/4 espaciados 1@5, 4@10 y el resto a 20 cm (Lmina 1). Tuvo un tiempo de fragua de 21 das como mnimo antes de que al muro se someta al ensayo.Todos los elementos de concreto armado fueron curados con agua inmediatamente despus de haber sido desencofrados para poder desarrollar las propiedades deseables de resistencia y durabilidad.

7.-VARIABLES INSTALACIN TRADICIONAL DE LA TUBERA EN M2- Previamente al vaciado de la viga de cimentacin se coloc un suple de PVC de 4 de dimetro para despus poder instalar el tubo de 4 de dimetro insertndolo a una profundidad de 7 cm. El suple se fij en la cimentacin de tal manera que quede al ras de la parte superior de la misma (Foto 2.1). El suple fue enrollado en alambre #16 para que tenga mejor adherencia con el concreto. Se colocaron 2 estribos en la viga de cimentacin con una separacin de 5 cm a cada extremo del suple.- El mismo procedimiento se repiti en la colocacin del suple en la viga solera con la diferencia que primero se pic el muro (Foto 2.2), seguidamente se instal la tubera con el suple superior. Tanto el tubo como el suple estuvieron enrollados con alambre # 16, para desarrollar una mejor adherencia con el mortero de resane y el concreto. Despus se realiz el resane con mortero cemento : arena 1 : 5 (foto 2.3) y por ltimo se procedi al vaciado de la viga solera.- El picado se hizo 04 das despus del vaciado de las columnas, asimismo, el picado del muro se realiz de tal manera que se trate de mantener una de las caras del muro intacta, permitiendo la colocacin de la tubera sin ningn problema.(Lmina 2, seccin 2.3.)

Cimentacin del muro M2.

Picado del muro M2.

Muro M2 con la tubera instalada yresane con mortero.

TUBERA EN FALSA COLUMNA EN M3

- La instalacin de la tubera en M3, se inici con la colocacin del suple de 4 en la viga de cimentacin, la instalacin de dicho suple fue similar a las del muro M2.- Se instal la tubera previamente al asentado de los ladrillos, para ello en la parte superior del tubo se coloc el suple que entrara en la viga solera. Dicho suple quedara unos 5 cm por debajo de la parte superior de la viga solera. Tanto la tubera como el suple, estuvieron enrollados con alambre # 16.- En la zona central del muro, donde se hizo la falsa columna, se utilizaron ladrillos cortados en las medidas de 20 cm y 12 cm para lograr la conexin dentada con la falsa columna. La falsa columna fue de 13 x 24 cm y no llev refuerzo vertical en su interior. Para integrar las dos mitades del muro se usaron mechas de 6mm de dimetro por 98 cm de longitud. Estas mechas se colocaron en las juntas horizontales durante el proceso de asentado de ladrillos, intercalndolas en ambos bordes del muro, a fin de evitar posibles cangrejeras (Foto 2.4).- Una vez concluido el levantamiento de la albailera, se procedi al vaciado de la falsa columna, utilizando un grout de 10 de slump con la siguiente dosificacin: cemento - arena - confitillo = 1 : 2 : 1 , para obtener una resistencia de 175 kg/cm2. En seguida se vaci el concreto de las columnas (Foto 2.5).- Finalmente se procedi con la construccin de la viga solera

Mechas de 6mm y de 98 cm de longitud ubicadas en junta horizontales.

Muro M3, despus del vaciado de las columnas y la falsa columna.

8.- HIPOTESIS Demostrar que el funcionamiento de los muros de albailera confinada con instalaciones sanitarias en su interior si tienen un desempeo ssmico correcto, siendo estos construidos de una manera adecuada. Siguiendo procesos constructivos que se proponen en este trabajo de investigacin y los antecedentes.LNEA FUTURA DE INVESTIGACIN Los ladrillos king kong de 18 huecos usados comnmente para la construccin En nuestro medio, no permiten colocar las instalaciones sanitarias en el interior del muro, y el hecho de picar el muro para poder realizar estas instalaciones no hace otra cosa que debilitar al muro. El presente proyecto confirm que la construccin de una falsa columna es una mejor alternativa para la instalacin de tuberas, sin embargo, se podran probar otras alternativas, tal como el uso de ladrillos de arcilla con celdas que permitan el paso de las tuberas, o en todo caso el uso de ladrillos comunes debidamente recortados para formar las celdas

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