PROYECTO: SMIE-CONAVI “Guía para el Análisis Estructural de Vivienda”

Octubre de 2012

¿Qué es la mampostería?

• Obra hecha con mampuestos colocados sin ordenación de hiladas o tamaños.concertada. Aquella en cuyos paramentos se colocan los mampuestos rudamente labrados sin sujeción a escuadra, para que ajusten mejor. – en seco. La que se hace colocando los mampuestos sin argamasa. – ordinaria. La que se hace con mezcla o argamasa.

• Mampuesto (De mano y puesto) Dícese del material usado en la obra de mampostería. Piedra sin labrar que se puede colocar con la mano en la obra.

Muy breve historia

• Paleolítico: toscos refugios.

• Jericó: ladrillos con rebajes para que fragüe el mortero arcilloso.

• Catal Hüyük, Turquía: ladrillos rectangulares moldeados.

• Mesopotamia: Se inició quema de ladrillos.

... historia

• Asiria y Babilonia: 500 a.c.Se dotó de superficie vidriada a ladrillos.

• México: La Venta (1200 a.C.), Teotihuacan (600 d.C.), Mayas.

• La mampostería reforzada se propone en 1813 por Brunel y aplicada en 1825 en el río Támesis.

Objetivos

• Generar un conjunto de recomendaciones para el análisis estructural estático y dinámico de estructuras de mampostería dirigidas a los profesionales encargados del diseño de este tipo de edificaciones.

• Revisar los métodos de análisis existentes y sus hipótesis para tratar de delimitar sus alcances y limitaciones.

• Revisar los aspectos elementales del comportamiento de la mampostería ante cargas laterales, las propiedades índice de los materiales que constituyen la mampostería y aspectos de detallado

• Introducir al ingeniero de la práctica a métodos de análisis no lineal

Desarrollo propuesto

NO. ETAPA DESCRIPCION DE LA ETAPA1 Definición del alcance y contenido de cada capítulo por parte del

grupo revisor. Asignación de temas entre los miembros.

Redacción del borrador de la guía de análisis estructural

2 Calibración de los modelos analíticos con resultadosexperimentales.

3 Revisión del borrador por destacados especialistas, diseño gráficodel original mecánico

Materiales

• Se ha incrementado el conocimiento de los diversos materiales.• En especial, se cuenta con una nueva norma para el ensaye de

muros a compresión diagonal.• La existencia de nuevas piezas, como las multiperforadas, han

conducido a muros con refuerzo interior y por ende, al desarrollo del conocimiento con respecto a este sistema.

• Se ha tomado conciencia de la importancia de la calidad de la construcción, misma que puede modificar enormemente los resultados esperados.

Análisis de Estructuras.

• El análisis de mampostería ha derivado principalmente de la tecnología de estructuras de concreto.

• Sin embargo, si el concreto no es un material homogéneo, la mampostería mucho menos.

• Por lo tanto, las dudas surgen al estar modelando como una estructura elástica lineal la mampostería y de ahí la necesidad de calibrar los modelos.

• Los modelos al ser abstracciones de la realidad, solo contienen una parte de ésta y por tanto tienen limitaciones.

• Conocer y comprender estas limitaciones es importante para valorar los resultados que se obtienen.

Análisis de Estructuras

• La distorsión que crea «el poder de la palabra escrita» es considerar que los resultados que arroja la computadora predicen el comportamiento de una estructura y no son más que los resultados del modelo realizado.

Análisis de Estructuras

• Se discutieron los límites de los modelos de columna ancha y elemento finito, aunque existen otros modelos como los de diagonal equivalente, los de tres diagonal (tridiagonales), etc.

• Todos con sus límites y la obligación de conocerlos.• La regla es «mantener simples» los modelos de tal

forma que se puedan interpretar y valorar con más facilidad los resultados.

Modelado

• Modelar es un arte. No hay reglas estrictas ni infalibles.• Un modelo adecuado para un tipo de construcción, no

necesariamente es bueno para otro.• Por ejemplo, en mampostería, de pasar del análisis simplificado que

sólo da un enfoque al cortante y a la rigidez por cortante, al modelo tridimensional, donde incluso se considera la rigidez a flexión, la variación de resultados puede ser muy grande.

• Aún quedan dudas en los elementos donde suelen producirse fallas, como lo son los ingletes, las mochetas, los antepechos, las vigas madrinas, etc. Los modelos que empleamos no suelen reproducir adecuadamente las cargas a que son sometidos.

Resultados

• Con el desarrollo de pruebas de muros tanto en las instalaciones del CENAPRED como del Instituto de Ingeniería, se logró:– Calibrar diversos modelos analíticos con el comportamiento de

muros, con lo que se obtuvieron expresiones para la valoración de su rigidez.

– Entender mejor el concepto de rigidez por cortante y por flexión de muros, puesto que incluso, los diversos métodos varian en la importancia que dan a estos conceptos.

– Comparar los resultados con el ensaye de muros muy largos y comprobar su comportamiento. Esto es causa de enormes diferencias en los modelos analíticos.

PROYECTO: SMIE-CONAVI“Manual de autoconstrucción para vivienda económica y de

interés social”

Desarrollo de Guías de Construcción, Rehabilitación y Mantenimiento de Viviendas en formato de Caricatura.

Octubre de 2012

OBJETIVO

• Elaboración de manuales de autoconstrucción para el refuerzo, rehabilitación y mantenimiento de viviendas económicas y de interés social vulnerables ante viento y sismo.

• Reducir la vulnerabilidad de las viviendas económicas y de interés social expuestas a la acción de sismo y viento, aportando la experiencia de los agremiados de la SMIE y delegaciones estatales, a través de recomendaciones técnicas para la autoconstrucción.

• Crear conciencia sobre los puntos importantes a tomar en cuenta desde la planeación de una vivienda, su construcción hasta el mantenimiento.

ESTRATEGIA DE DESARROLLO

• Determinación de la tipología de la vivienda económica de autoconstrucción predominante en la región.

• Visitas de campo y reuniones con delegaciones regionales de la SMIE de las zonas en estudio, levantamiento de datos de las tipologías.

• Elaboración de un Informe con las tipologías de viviendas de la regiones en estudio.

• Estudio y descripción del modo de falla y comportamiento ante sismo y viento de cada tipología.

• Reuniones con delegaciones regionales y agremiados con experiencia en el tema para evaluar los modos de falla de cada tipología.

• Elaboración de un Informe con los modos de falla de las tipologías de viviendas de la región en estudio.

ESTRATEGIA DE DESARROLLO

• Determinación de recomendaciones técnicas para la rehabilitación y refuerzo de tipologías de vivienda en estudio.

• Reuniones con delegaciones regionales y agremiados con experiencia en el tema.

• Elaboración de un Informe con recomendaciones técnicas (ingenieril, constructiva y económicamente viables a las tipologías).

• Construcción del manual de refuerzo y rehabilitación de vivienda económica y de interés social. (Esta actividad se desarrollara en forma paralela con las anteriores)

• Reuniones con delegaciones regionales de la SMIE y grupo editor.• Manual en original mecánico para su edición.

REGIÓN DE ESTUDIO

SOCIEDAD MÉXICANA DE INGENIERÍA ESTRUCTURAL

GRUPO REDACTOR

DELEGACIONES ESTATALES

COLIMA JALISCO OAXACA GUERREROMICHOACÁN

Información Previa

• Se contó con información de un programa previo de rehabilitación, desarrollado en CENAPRED, el Dr. Sergio Alcocer y el MtroLeonardo Flores.

Patrones de daño característico en casas rurales –el caso de Oaxaca, México

Falla de esquina

Grieta inclinada arriba del dintel

Falla desalineada en muros

Pretil colapsado Techo colapsado

Grieta vertical en muroFalla

desalineada enmedio del

largo del muro

Vigas a punto de caer

Grieta diagonal en muro

Grieta vertical en la esquina debido al

desplazamiento del muro

Investigación inicial – estudios en mesa vibradora

Investigación inicial – prueba cuasi-estática

Muros con malla de acero y aplanado de mortero

Anclaje de la malla de acero a la cimentación

Aberturas envueltas con

malla

Malla de acero y mortero cubriendo ambos lados del muro

1. 10-mm aplanado con mortero de cemento; cemento: cal : arena 1 : ½ : 4½

2. Malla de gallinero o malla electrosoldada, con 9 hilos de acero por m²

3. Terminado de 15-mm aplanado con cemento

Técnicas de rehabilitación – Ejemplo: muro recubierto con encamisado de mortero

Grapas para alambre

Conector en forma de L

Anclaje de malla de acero a la cimentación

1

23

2 13

Recubrimiento reforzado de

malla con mortero en las

esquinas

Bandas de malla cubiertas con mortero para unir los muros

t2 t

Vista de planta

Técnicas de rehabilitación – Ejemplo: muro parcialmente recubierto

Grapas para alambre barbed

Conector en forma de L

Anclaje de la malla de acero a la cimentación

1. 10-mm aplanado con mortero de cemento; cemento: cal : arena 1 : ½ : 4½

2. Malla de gallinero o electrosoldada, con 9 hilos de acero por m²

3. Terminado de 15-mm aplanado con cemento

GUÍAS DESARROLLADAS

• Auto construcción.

• Reparación

• Mantenimiento

GUÍA DE AUTOCONSTRUCCIÓN

• Se remarcan los siguientes puntos:– Importancia de planear una vivienda de acuerdo a la zona

donde se encuentra.– Importancia de una asesoría adecuada y de cumplir con

reglamentos de construcción.– Importancia del detallado de elementos estructurales como el

anclaje de castillos y la liga de muros.

Guía de Autoconstrucción

Guía de Autoconstrucción

Guía de Autoconstrucción

GUÍA DE REPARACIÓN

• En esta guía, se busca resaltar lo siguiente: – Es posible la reparación de una vivienda, pero no solo restituir

elementos sino reforzar para las condiciones a que será sometida.

– Se debe reforzar una estructura cuidando reponer aspectos como liga de muros y castillos que no hayan sido previstos en su diseño.

Guía de Reparación

Guía de Reparación

Guía de Reparación

GUÍA DE MANTENIMIENTO

• El mantenimiento debe ser considerado como importante para el desempeño estructural de una vivienda.

• Para evitar el deterioro, deben cuidarse aspectos desde la limpieza hasta como la impermeabilización.

• Se busca incluso crear conciencia de que una vivienda es parte de un conjunto y por lo tanto, existen obligaciones mas allá de los muros del propio hogar.

Guía de Mantenimiento

Guía de Mantenimiento

Guía de Mantenimiento

Guía de Mantenimiento

DISTRIBUCIÓN DE LAS GUÍAS.

• Se ha planteado la distribución a través de los organismos gubernamentales para los adquirentes de vivienda nueva.

• Adicionalmente, es posible la distribución a través de gobiernos estatales y municipales así como de promotores de viviendas y distribuidores de materiales de construcción.

• Por supuesto que en este esfuerzo, es necesario contar con el apoyo de Universidades, Organismos de Vivienda y Sociedades Civiles como la SMIE.

CONCLUSIONES

• Se logró el desarrollo de guías con un lenguaje claro y agradable.• Se enfocaron a generar una idea sobre los aspectos fundamentales

de una vivienda, más que al desarrollo de un curso técnico de construcción y reparación.

• Se hace énfasis en que aún siendo autoconstrucción, es necesaria la asesoría de profesionistas calificados y el cumplimiento de reglamentos.

• Las tres guías se encuentran unidas a través del ingeniero. • Adicionalmente, se muestra la vivienda más enfocada al concepto

hogar y patrimonio.• Se hace hincapié en el caso de conjuntos habitacionales, que el

cuidado del entorno es igualmente importante.