Documento AGIES DSE 4.1 (2014)

Hctor Monzn Despang

MANUAL DE DISEO SISMO-RESISTENTE

SIMPLIFICADO

MAMPOSTERA DE BLOCK DE CONCRETO

6.4 CMO HACEN LAS ESTRUCTURAS DE CAJN

PARA RESISTIR SISMOS?

*Mientras mas niveles de pisos mayor sern las fuerzas actuantes.

*Mientras mas niveles de pisos debern haber mas paredes.

*Cambio de sentido y direccin de las fuerzas ssmicas por vibracin.

* Los Esfuerzos internos de muro se van acumulando en los pisos bajos.

*Mientras mas paredes mayor capacidad de soportar sismo

Paredes que no resisten fuerzas ssmicas

* Las paredes cortas prestan menos oposicin al desplazamiento lateral.

*Se desprecian las paredes cortas del calculo debido a que las paredes con mayor longitud no permiten que las cortas tomen sismo.

*Solo paredes de 1.2 mts o mayores se tomaran en cuenta para soportar sismo.

* Las paredes cortas en sismos tienden a rajarse. Recomendacin: (Rellenar las celdas con Graunt, O realizarlo de concreto fundido)

Conteo de paredes

1. Slo cuentan la paredes que van de piso a cielo, (las paredes que aparecen entre vanos de ventanas y puertas; los sillares NO

cuentan).

2. Toda pared que tenga menos de 1.20 m de largo NO cuenta.

3. Las celdas huecas de las paredes cortas rellenas de Graut, o fundidas completas en concreto, se permite adicionar la mitad de su

longitud horizontal.

Suma Lp (ejes letra) [9.50 +3.50 + 3.50 + 9.50] = 26.0 m

Suma Lp (ejes nmero) [2.50+0+0] + [2.50] + [2.50] + [2.50+0+0] = 10.0 m

Resistencia ssmica de las paredes de mampostera

Del ejemplo anterior:

Localizacin: San Mateo Ixtatn Cuadro 6-D2

Anexo 1: Zona ssmica intermedia ( Amarillo)

*rea de construccin para los 2 niveles: Ac1 = [10.40 x 7.00] + [10.40 x 7.00] = 146 m 2 Veces por soportar el 2do nivel.

Ac2 = [10.40 x 7.00] = 72.8 m para el segundo nivel solamente

Probando con Ejes Letra 1er nivel:

Block DT, 14 cm, Clase C (verde), pegado con lecho parcial de mortero.

cuadro 6-D2 se tiene el coeficiente de 10.6

La capacidad de las paredes es: CP ejes letra = 26.0 ml x 10.6 fac.= 275 m

Cap. Paredes mxima (275 m) > Cap. Paredes Actual (146 m) si chequea

Probando con Ejes Numero 1er nivel:

La capacidad de las paredes es: CP ejes nmero = 10.0 ml x 10.6 fac. = 106 m

Cap. Paredes mxima (106 m) < Cap. Paredes Actual (146 m) no chequea,

por lo tanto hay que arreglar el primer nivel. Se solucionara utilizando en los ejes numero: con la misma cantidad de paredes (10.0ml) , block DT Clase C, 19 cm de ancho y pegados con lecho completo de mortero, el Cuadro 6-D2 indica un coeficiente de 14.6

CP ejes nmero = 10.0 x 14.6 = 142 m con estos cambios queda de la siguiente manera:

Cap. Paredes mxima (142 m) < Cap. Paredes Actual (146 m)

como el valor se aproxima se toma como efectivo.

6.5 Ubicacin y Refuerzo de las Mochetas y Soleras

Para la colocacin del refuerzo se procede en el siguiente orden:

*mochetas principales

*mochetas secundarias o, pines inter-block.

*Finalmente el refuerzo horizontal que son las soleras.

Ejemplo:

Localizacin : San Francisco el alto (zona ssmica naranja)

Block clase C.

Planta final de distribucin.

*las mochetas trabajan en pares

*Mochetas individuales cargan vigas

Para reforzar las mochetas se recurre al Cuadro 5-B o 5-C segn convenga.

*PLANO DE LOCALIZACION MOCHETAS PRINCIPALES

UBICACIN DE REFUERZOS VERTICALES SECUNDARIOS

* estos son refuerzos para control de agrietamiento.

* Este refuerzo secundario aplica por igual a la Zona Ssmica Anaranjada que a la Zona Ssmica Amarilla. El refuerzo secundario se hace con el Cuadro 6-E

* del captulo 3 muros reforzados interiormente AGIES. Se tiene:

6.6 Cmo deben distribuirse las paredes?

Adems de saber cuantas paredes deben haber hay que saber donde

ponerlas

PAREDES EXTERIORES

Debe haber paredes suficientes en el exterior de la construccin

* (debe haber paredes suficientes en el exterior de la construccin y tambin una cierta cantidad en el interior para no dejarle todo el trabajo de resistir sismos al cascarn exterior.)

* CUADRO es la nica configuracin de paredes que tiene paredes exteriores en todo el permetro. Es la configuracin que siempre buscaremos obtener para mejor proteccin ssmica de las edificaciones.

* Esquinera es comn en reas urbanas al hacer construcciones para comercios en los lotes de esquina

Tnel frecuente y muy vulnerable a los sismos es la configuracin en predios angostos y largos donde hay muy poco espacio para poner paredes transversales.

C se da en proyectos donde se quiere un garaje o un comercio al frente y hay poco espacio para puertas y portones.

EJEMPLO 4

Planta primer nivel Planta segundo nivel

En Patzn hay un lote de esquina de 9.0 x 9.0 m se quiere construir dos niveles: un nivel de 3.0 m de altura para comercio y otro nivel encima de 2.60 m de altura para vivienda.

*PRIMERO PLANTEAR LOS TABLEROS. La solucin es amoldar el primer nivel a los cuartos del segundo

piso.

Los tableros debern tener un rea menor a 18 m y ningn lado mayor a 4.50 m.

*DISEO DEL PRIMER NIVEL: Lo ms prctico al disear, primero es chequear las paredes

para sismo.

El rea a construir es 2 niveles x [9.0 x 9.0] = 162 m

Del Cuadro 6-D1 para zona ssmica anaranjada (Patzn).

Con: Block DT de 19 cm de ancho Clase A

Levantado con lecho de mortero completo.

Se tiene un factor de:14.8 m

Para determinar la cantidad de metros lineales que necesitamos

se divide el rea de construccin sobre el factor y se tiene [ 162

m / 14.8 ] = 10.94 m en cada direccin.

Para lograr una buena distribucin de tiene que seguir:

*PLANO CON FRANJAS IMAGINARIAS EJES LETRAS

En cada franja

debe

quedar por lo

menos el

25% de las

paredes que

se necesitan.

25% x

10.94 = 2.73 m.

Con block DT,

Clase A, de 19

cm.

ANALISIS EJES LETRAS

Se tiene que : 41.44+41.44+106.4=189.28m Que es mayor al rea de construccin de 162. m

*PLANO CON FRANJAS IMAGINARIAS EJES NUMEROS

En cada franja

debe

quedar por lo

menos el

25% de las

paredes que

se necesitan.

25% x

10.94 = 2.73 m.

Con block DT,

Clase A, de 19

cm.

ANALISIS EJES NUMEROS

Se tiene que : 68.40+42.60+41.44=152.44m Que es menor al rea de

construccin de 162. m, Se

aproxima al rea.

DISTRIBUCION FINAL

En resumen, en la

planta final

usaremos dos clases

de

block: DT Clase A

(sea

azul) de 19 cm

levantado con

lecho completo de

mortero

(sealado con color

azul) y DT Clase C

(marca verde) de 14

cm con lecho

parcial de mortero

(sealado con color

verde).

CHEQUEO

6.7 Cimientos de estructuras de mampostera confinada

*CIMIENTO CORRIDO

*La profundidad del cimiento debe ser de unos 60 u 80 cm. Cimientos de menos de 50 cm no siempre trabajan bien en los suelos tpicos de este pas

*El suelo debe estar sano y la zanja debe estar recin abierta; si la zanja se va a quedar abierta varios das hay dos formas de proteger el fondo: A) deje los ltimos 5 cm para quitarlos justo antes de poner el armado y fundir; B) puede poner una plantilla o un sello en el fondo de la zanja, que puede ser concreto de mezcla pobre.

*Nunca ponga ripio ni pedazos de blocks en el fondo; no ponga materiales sueltos; no deje que caigan materiales sueltos entre la zanja; no deje que la tierra amontonada a la par de la zanja se caiga entre la zanja, menos si puede volverse lodo; Todo el lodo y material suelto que se meta en la zanja hay que sacarlo; no lo deje all nunca.

*NO es necesario para las edificaciones de cajn poner zapatas debajo de las mochetas de las esquinas. porque son las paredes las que estn cargando. Solamente habr necesidad de poner una zapata cuando haya una columna aislada que no sea mocheta de pared o cuando sea una mocheta de carga.

*El concreto Clase 210 (Concreto 3000) con su refuerzo. Evitar que se deje que el refuerzo se asiente en el suelo o se pegue a las orillas de la zanja.

*La solera de humedad o solera hidrfuga; tiene 2 funciones muy importantes: dificultar el paso de humedad del suelo hacia las paredes y formar un anillo cerrado debajo de la construccin que le da solidez a todo el cajn y reduce asentamientos de paredes.

*mientras ms interconectados queden todos los cimientos mejor se comportar todo el inmueble con menos grietas por posibles asentamientos donde haya un bache de suelo malo o alguna sobrecarga localizada que est bajando de la estructura.

Ejemplo de diseo: utilizando los Cuadros 6-E y 6-F.

* CIMIENTO CONCENTRICO:

para las paredes de block DT, Clase C de 14 cm levantadas con lecho completo

sobre el Eje B, el cuadro indica un cimiento CC1; vamos al cuadro 6-F1 que nos da

todas las caractersticas de ese cimiento (ancho 0.30, espesor 0.18, e indica el

refuerzo).

Ejemplo de diseo: utilizando los Cuadros 6-E y 6-F.

* ZAPATA EN COLUMNA AISLADA:

Hay na columna aislada en C3 que recibe 4 vigas en la primera planta y otras 4

vigas en la planta alta. Con el Cuadro 6-G veremos que para esta construccin de

2 pisos, el cimiento de una columna donde tributan 4 vigas es una zapata

cuadrada Z6; el Cuadro 6-H indica que una zapata Z6 tiene 1.4 x 1.4 metros.

PLANTA DE CIMENTACION

7 RECAPITULACIN

SECUENCIA DE TRABAJO:

Paso 1:

Comprobar que se est dentro de los lmites de aplicacin de la metodologa

* Edificaciones con un sistema estructural de cajn

* La edificacin no debe sobrepasar 3 niveles

* La altura mxima de cualquiera de los niveles no exceder 3.0 metros

* La altura sumada de 3 niveles no exceder 8.0 metros

* El rea sumada de todos los niveles ser generalmente menor a 300 metros cuadrados ( no es limitacin estricta)

* Comprobar las siguientes limitaciones geomtricas:

* Evitar edificaciones alargadas L1 / L2 3.0

Evitar edificaciones

esbeltas

La altura H no debe

ser mayor

que dos veces el

ancho L ---

H / L 2.0

Evitar edificaciones con la planta irregular .

Si no cumple debe reorganizarse la planta de la edificacin o partir la construccin en 2 partes regulares

Paso 2:

Modular la estructura; Definir los Tableros, establecer configuracin de

losas. Revisar que todos los segmentos de pared soporten los pesos y

las cargas de la edificacin

Paso 3:

Establecer ubicacin de vigas para sostener losas no apoyadas en

paredes; donde se apoyan las vigas definir las mochetas de carga y

posibles columnas aisladas.

Paso 4:

Identificar paredes que formarn el sistema sismo-resistente,

comprobar que estn bien distribuidas; seleccionar los tipos y clases

de block a utilizar; configurar el esquema sismo-resistente final.

Distribucin de las paredes

Paso 5:

Ubicar y seleccionar el refuerzo de la mampostera: mochetas y soleras

Paso 6:

Configurar la cimentacin del proyecto; determinar cimientos corridos y

zapatas.

Paso 7:

Reforzar las losas