UNIVERSIDAD ANDINA NSTOR CCERES VELSQUEZ FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIACARRERA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

EL NIVEL DE LA TRITURACION DISMINUIR DE LOS LADRILLOS HUECOS EN MUROS DE ALBAILERIA CONFINADA SUJETOS A CARGAS CICLICAS

PROYECTO DE INVESTIGACION

PRESENTADO POR:

MIRANDA VELARDE, EMANUEL

PERFIL DE TESIS

JULIACA PER

2015

INTRODUCCION

El mtodo de construccin ms utilizado es a base de muros portantes de albailera confinada en viviendas y edificios de hasta 5 pisos; pero debido a la informalidad de nuestro medio, la falta de criterio tcnico y el bajo costo en comparacin con ladrillos slidos, estos muros son construidos generalmente con ladrillos de arcilla que tienen ms de 30% de rea de huecos, lo que est prohibido por la Norma Tcnica E.070, debido a su mal desempeo ante los sismos.El objetivo del presente proyecto de investigacin es controlar la trituracin de los ladrillos de arcilla que presentan ms del 30% de rea de huecos, colocndoles un refuerzo horizontal en una cuanta mnima de 0.001, esperando que este refuerzo atene el grosor de las grietas en los muros y as se evite la prdida de la resistencia y rigidez de los mismos cuando estn sujetos a cargas laterales cclicas.Para la realizacin del mencionado proyecto, se construyeron dos muros a escala natural, uno de manera tradicional (M1) y otro con el refuerzo horizontal propuesto(M2). Ambos muros fueron sometidos a un ensayo de carga lateral cclica con desplazamientos controlados, con el objetivo de comparar su comportamiento ssmico.Al trmino de los ensayos se pudo observar que la adicin de refuerzo horizontal atena el grosor de las grietas diagonales, retardando la trituracin de las unidades de albailera huecas, lo que evita la prdida de resistencia y rigidez en los muros en las etapas tempranas del ensayo.

PERFIL DE PROYECTO DE TESIS

1.- ASPECTOS GENERALES:La albailera confinada es la tcnica de construccin que se emplea normalmente para la edificacin de una vivienda. En este tipo de construccin se utilizan ladrillos de arcilla cocida, columnas de amarre, vigas soleras, etc.En este tipo de viviendas primero se construye el muro de ladrillo, luego se procede a vaciar el concreto de las columnas de amarre y, finalmente, se construye el techo en conjunto con las vigas.

1.1.-TTULO DEL PROYECTODISMINUIR EL NIVEL DE LA TRITURACION DE LOS LADRILLOS HUECOS EN MUROS DE ALBAILERIA CONFINADA SUJETOS A CARGAS CICLICAS1.2.- RESPONSABLE:

EL PROBLEMASITUACIN DEL PROBLEMALos ladrillos de arcilla huecos (con ms del 30% del rea bruta ocupada por las perforaciones) son mucho ms econmicos que los ladrillos de arcilla slidos y adems son muy usados en la construccin informal. Esto hace que los ladrillos de arcilla huecos sean comnmente utilizados en nuestro medio en la construccin de muros portantes de albailera confinada, pese a que la Norma Tcnica E.070 prohbe su uso.La presente investigacin consiste en evaluar una tcnica que permita el control de la trituracin de ladrillos huecos de arcilla.Esta tcnica consiste en aadir un refuerzo horizontal en una cuanta de 0.001 para disminuir el grosor de grietas diagonales del muro, lo que atenuara en gran medida la trituracin de los ladrillos, mejorando el comportamiento ssmico del muro. Adems, en zonas crticas del muro, se rellenaron con mortero algunos ladrillos.

FORMULACIN DEL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAPROBLEMA GENERALCmo disminuir el nivel de la trituracin de los ladrillos huecos en muros de albailera confinada sujetos a cargas cclicas?

PROBLEMA ESPECFICO 1Cmo disminuir la perdida de resistencia y rigidez a los muros de albailera confinada?

PROBLEMA ESPECFICO 2Cmo verificar si nuestra propuesta es constructiva y econmicamente factible?

PROBLEMA ESPECIFICO 3Cul ser la efectividad de los ladrillos huecos taponeados con, ubicados en las esquinas del muro?

JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACINEn la actualidad los procesos constructivos se basan en la economa, y las personas ven por factible optar por la utilizacin de los ladrillos huecos para la construccin de sus viviendas. Pero esto genera una inseguridad e inestabilidad de parte de la estructura ya que estos ladrillos no son permitidos en las normas E070.De tal manera optamos por aadir un refuerzo de acero horizontal para aumentar la rigidez y resistencia de los muros sin tener la necesidad de construir con los ladrillos normados garantizando constructibilidad y que sea econmicamente factible.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERALAnalizar experimentalmente si el uso de refuerzo horizontal en muros de albailera confinada sujetos a cargas laterales cclicas, permite controlar la trituracin de los ladrillos de arcilla que presentan ms de 30% de huecos.

OBJETIVO ESPECIFICO 1Estudiar si este refuerzo disminuye la perdida de resistencia y rigidez en muros de albailera.

OBJETIVO ESPECIFICO 2Evaluar si la presente propuesta de adherencia de refuerzo horizontal es constructiva y econmicamente factible.

OBJETIVO ESPECIFICO 3Analizar la efectividad de los ladrillos huecos taponeados con mortero ubicados en las esquinas del muro.

HIPTESISHIPTESIS GENERALUtilizar un refuerzo Horizontal de 40 cm en los muros de albailera confinada para controlar la trituracin de los ladrillos.

HIPTESIS ESPECFICAS. HIPTESIS ESPECFICA 1.Analizando si este refuerzo disminuye la perdida de resistencia y rigidez en los muros de albailera.HIPTESIS ESPECFICA 2.Analizando si la presente propuesta de adherencia de refuerzo horizontal es constructiva y econmicamente factible.HIPOTESIS ESPECFICA 3.Analizando la efectividad de los ladrillos huecos taponeados con mortero ubicados en las esquinas del muro.

VARIABLE (1)Refuerzo HorizontalVARIABLE (2)Resistencia y RigidezVARIABLE (3)Constructividad y economaVARIABLE (4)Efectividad

MARCO TERICO REFERENCIAL

MARCO TERICO ALBAILERA CONFINADALa albailera confinada es la tcnica de construccin que est enmarcada por pilares y cadenas de hormign armado. Se emplea normalmente para la edificacin de una vivienda. En este tipo de construccin se utilizan ladrillos de arcilla cocida, columnas de amarre, vigas soleras, etc. En este tipo de viviendas primero se construye el muro de ladrillo, luego se procede a vaciar el concreto de las columnas de amarre y, finalmente, se construye el techo en conjunto con las vigas El mnimo espesor de pared no debe ser menor de 13 mm. Las dimensiones (ancho, alto y largo) no deben diferir por ms de 3mm de las dimensiones estndar especificadas por el fabricante.Requisitos Generales para Unidades Estructurales y No Estructurales Acabado y AparienciaTodas las unidades deben estar en buenas condiciones y libres de grietas u otros defectos que podran interferir con el adecuado empleo de la unidad o que podran deteriorar significativamente la resistencia o la durabilidad de la construccin. Las grietas menores inherentes al mtodo usual de fabricacin o astillamientos menores resultantes de los mtodos habituales de manipuleo en el envo y distribucin no son causa de no aceptacin. Cuando las unidades sean empleadas en construccin de muros expuestos lacara o las caras expuestas no deben mostrar astillamientos o agrietamientos, de otro modo no permitido, o otras imperfecciones que son vistas desde una distancia de no menos de 6 m bajo luz difusa. Se permite que el 5% de un envi tenga astillamiento no mayores que el 12,7mm en alguna dimensin, o grietas no ms anchas que 0,5 mm y no ms largas que el 25%, de la altura nominal de la unidad. El color y la textura de las unidades deben ser especificados por el comprador. Las superficies acabadas que sern expuestas deben estar conformes a una muestra aprobada consistente de no menos de cuatro unidades, representando el rango de textura y color permitido

COLUMNAS DE CONFINAMIENTO1. El refuerzo mnimo debe colocarse en las columnas de confinamiento.2. La seccin mnima de las columnas de confinamiento debe ser de 200cm. Su ancho mnimo debe ser igual al ancho del muro3. El acero no debe doblarse excesivamente en los cambios de espesor de las columnas o al entrar en la cimentacin4. No se deben doblar las varillas que se encuentren embebidas en el concreto recin fraguado o endurecido.La columna debe ir de la viga de cimentacin o zapata hasta la viga superior y su armadura debe contar con los anclajes y traslapos de sus varillas de manera que se logre la continuidad de los elementos de confinamiento.Los estribos deben estar bien amarrados para lograr un buen confinamiento del concreto al interior de la columna o la viga de amarre, si los estribos quedan mal doblados o anclados, pueden perder su configuracin durante un sismo y su funcin de confinamiento se perder , de esta manera el elemento estructural puede perder su capacidad decarga.

VIGAS DE CONFINAMIENTOLa armadura o canastilla de la vigas es similar a la de las columnas, con la diferencia que todos los estribos puedes estar separados mximo 20cm entre s, en los cruces de los muros las varillas deben formar ngulos rectos y sus traslapos deben tener una longitud mnima de 40 veces el dimetro de la varilla que se traslapa a 50cm, las formaletas podrn realizarse despus de 24 horas de vaciado el concreto.En caso de hormigueros, se deben rellenar con concreto tan pronto como sea posible, para evitar hormigueros, se debe chuzar el concreto y golpear la formaleta para garantizar una adecuada vibracin y compactacin del concreto, el concreto de las vigas y las columnas debe mantenerse hmedo y protegido del sol y del viento al menos durante los primeros 7 das despus de vaciado, el curado del concreto es fundamental para garantizar una buena calidad y resistencia del material a largo plazo. RIGIDEZLa rigidez es la propiedad de una estructura que no se doble ni flexione bajo una fuerza aplicada. Lo contrario de la rigidez es la flexibilidad. En la teora de la rigidez estructural, las estructuras estn formadas por colecciones de objetos que se encuentran a s mismos cuerpos rgidos, a menudo se supone que tomar formas geomtricas simples, tales como varillas rectas, con pares de objetos conectados por bisagras flexibles. Una estructura es rgida si no puede flexionar, es decir, si no hay un movimiento continuo de la estructura que preserva la forma de sus componentes rgidos y el patrn de sus conexiones en las bisagras.Hay esencialmente dos tipos diferentes de rigidez. Rigidez finita o macroscpica significa que la estructura no se flexionar, pliegue, o curva por una cantidad positiva. Rigidez infinitesimal significa que la estructura no se flexionar incluso por una cantidad que es demasiado pequeo para ser detectado incluso en la teora. La importancia de la rigidez finita es obvio, pero la rigidez infinitesimal tambin es crucial porque la flexibilidad infinitesimal en teora corresponde a la flexin minscula en el mundo real, y el consiguiente deterioro de la estructura. RESISTENCIAUna estructura no es otra cosa que un sistema de reacciones y fuerzas internas capaces de equilibrar un sistema de fuerzas externa; por lo tanto, se debe concebir como un organismo material dirigido a un fin determinado. Los elementos estructurales son capaces de resistir los efectos de fuerzas que actan debido a la composicin molecular de la materia que los constituye. MORTEROSEn construccin se da el nombre de mortero a una mezcla de uno o dos conglomerantes y arena. Amasada con agua, la mezcla da lugar a una pasta plstica o fluida que despus fragua y endurece a consecuencia de unos procesos qumicos que en ella se producen. El mortero se adhiere a las superficies ms o menos irregulares de los ladrillos o bloques y da al conjunto cierta compacidad y resistencia a la compresin. Los morteros se denominan segn el conglomerante utilizado: mortero de cal, o de yeso. Aquellos en los que intervienen dos conglomerantes reciben el nombre de morteros bastardos. UNIDADES DE ALBAILERIASon elementos prismticos de pesos que permiten ser manejados por los trabajadores, pueden ser slico calcreos, arcilla cocida, bloques de concreto, adobe, etc.En el RNE se encuentran las siguientes definiciones: Ladrillos de arcilla calcinadaDeben ser bloques prismticos, con masa slida del 15 % o ms de su volumen nominal constituido por una mezcla, principalmente de arcilla o suelos arcillosos, con pequea proporcin de agregados finos debidamente dosificados; mezclada la masa con agua, conpactada, moldeada y calcinada en forma integral. Clasificacin: Se reconocer las siguientes clases:

Segn sus dimensiones: Tipo corriente (Per) 24x12x6cm Tipo bloque King Kong(Per) 24x14x10cm

Segn su densidad y resistencia:

Muestreo y Conformidad Seleccin de los especimenes para los ensayosPara propsitos de los ensayos, unidades enteras de albailera de concreto sern seleccionadas por el comprador y el vendedor o sus representantes de acuerdo a lo establecido por un mtodo aceptado para el muestreo aleatorio que acuerden o adopten. En todo caso las unidades debern ser seleccionadas utilizando una tabla estadstica de nmeros aleatorios. Se deber tener cuidado para que no se modifiquen las caractersticas de las unidades. Los especimenes sern representativos del lote total de unidades de los cuales han sido seleccionados. Si los especimenes para el ensayo son seleccionados en obra, las unidades para el ensayo del contenido de humedad sern muestreadas de la remesa del comprador y colocadas en un envase sellado hasta que el peso recibido. Los especimenes seleccionados tendrn configuracin y dimensiones similares. El trmino "lote" se refiere a cualquier nmero de unidades de albailera concreto de cualquier configuracin o dimensin fabricado por el productorusando los mismos materiales, diseo de mezcla de concreto, proceso de fabricacin, y mtodo de curadoAMBITO DE APLICACINLos bloques de concreto pueden ser aplicadas en la construccin de:

Edificios de viviendas, de carcter pblico y privado. Edificios escolares. Edificios industriales y depsitos. Viviendas Unifamiliares. Centros comerciales. Edificios pblicos, bibliotecas, centros de salud, etc. Edificios industriales, terminales, etc. Los empleos ms habituales actualmente en la construccin, dentro de los campos de texturas y terminacin, as como de sus caractersticas fsico-mecnicos, tenemos los siguientes:Como unidades de albailera estructural, o no estructural, es decir, que debe no soportar cargas, conformar albailera confinada, muros de cierre protegidos eficazmente de la intemperie y tabiques. Como cerramiento caravista en exteriores y en interiores, valindose de sudiversidad de texturas y funciones. Como bloque de divisiones para revestir. Como barrera contra fuego. Como muro de contencin te tierras. Como elemento drenante, en el caso del bloque poroso. Como bloque de concreto ligero. Aquel cuya densidad es inferior a 1300 Kg/m

PROCEDIMIENTO METODOLGICO DE LA INVESTIGACIN DISEO DE LA INVESTIGACIN MTODO DE LA INVESTIGACINMtodo Cientfico.TIPO DE INVESTIGACIN Investigacin Explicativa.APORTE DE LA INVESTIGACIN Incorporacin de acero horizontal para el aumento de resistencia y rigidez en los muros confinados.TCNICAS E INSTRUMENTOS DE INVESTIGACIN

MTODOExperimental

TCNICA Para la realizacin de este proyecto de tesis las tcnicas de recoleccin de datos empleadas engloban las siguientes:La presente investigacin consiste en evaluar una tcnica que permita el control de la trituracin de ladrillos huecos de arcilla.Esta tcnica consiste en aadir un refuerzo horizontal en una cuanta de 0.001 para disminuir el grosor de grietas diagonales del muro, lo que atenuara en gran medida la trituracin de los ladrillos, mejorando el comportamiento ssmico del muro.Adems, en zonas crticas del muro, se rellenaron con mortero algunos ladrillos.Para evaluar el comportamiento citado en el prrafo anterior, se construyeron dos muros a escala natural, uno de ellos con el mtodo constructivo tradicional y el otro con el refuerzo adicional mencionado. Ambos fueron sometidos a ensayos carga lateral cclica de desplazamiento lateral controlado.Ambos muros fueron construidos con las mismas caractersticas geomtricas, los mismos materiales y la misma mano de obra. Los ensayos tambin fueron. Realizados de forma idntica (mismo nmero de fases, mismos desplazamientos mximos por fase y mismo nmero de ciclos).

INSTRUMENTOSLos dispositivos o formatos que se utilizaron para obtener y registrar la informacin obtenida fueron: Cmara Fotogrfica Digital la cmara se utiliz para dejar un registro fotogrfico de las reas ms afectadas registro de las fallas de los elementos. Esto nos permitir vigilar y fiscalizar los trabajos de mantenimiento qe se estn ejecutando en un futuro. Ensayosrea de Huecos.- El valor del porcentaje del rea de huecos de las unidades de albailera se obtuvo mediante el procedimiento de la NormaASTM C-67.Variacin Dimensional.- De este ensayo depende el espesor de la junta: a mayor variacin, mayor espesor de junta y mientras mayor sea el espesor de la junta, menor ser la resistencia a compresin y la fuerza cortante del muro de la albailera.

Alabeo.- El espesor de la junta del mortero tambin depende de este ensayo, asimismo puede hacer que las juntas horizontales presenten vacos, que, como se explic anteriormente, afecta directamente a la resistencia a compresin y a fuerza cortante de los muros de albailera.

Humedad Natural.- Es el porcentaje de agua que posee la unidad de albailera en su estado natural con respecto a su peso en estado seco.

Succin.- Es la medida de avidez de la unidad de albailera y la predisposicin a quitarle agua al mortero, lo que ocasiona una adherencia muy dbil con la unidad de albailera. Al debilitar la adherencia mortero/unidad, la succin es determinante en la resistencia a fuerza cortante de la albailera.

Densidad.- De ensayos anteriores realizados se sabe que la densidad de las unidades de albailera es una de las propiedades ms importantes, a mayor densidad, mayor la resistencia de la unidad.

Absorcin.- Para obtener la durabilidad de las unidades de albailera se realizaron ensayos de absorcin. Si una unidad tiene un alto ndice de absorcin quiere decir que ser ms porosa, por ende menos resistente al intemperismo.

Compresin Axial.- Esta propiedad nos indica la durabilidad de las unidades, ya que a mayor resistencia a la compresin axial, mayor ser su durabilidad. Tambin nos indica la calidad de las unidades de albailera que empleamos.

ESTILO O NORMAS DE REDACCIN UTILIZADA EN EL PROYECTO Y LA TESISEl estilo de redaccin que se utilizar en el presente proyecto es el APA.

ASPECTOS ADMINISTRATIVOSPRESUPUESTO Y FUNCIONAMIENTO RELACIN DE LOS MIEMBROS DEL EQUIPO DE INVESTIGADORESPor definir, sse recomienda hacerlo especialistas en el rea de albailera.LUGAR PRINCIPAL DE TRABAJOLaboratorio de Suelos de la CAP Ingeniera Civil de la Universidad Andina Nstor Cceres Velsquez.

PLAZO TOTAL DE DURACIN DEL TRABAJOEst estimado para desarrollarlo en 90 das.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES INVESTIGATIVAS Cuadro 1: ActividadesTABLA DE ACTIVIDADES

CDIGODESCRIPCINDURACIN (das)

1Revisin Bibliogrfica10

2Formulacin de Marco Referencial10

3Adquisicin de Materiales03

4Preparacin de Estrategia Experimental03

5Preparacin de los Ensayos03

6Ejecucin de Experimentacin30

7Ordenamiento de Resultados10

8Anlisis de Resultados10

9Redaccin de Informe Final10

FUENTE: Elaborado por el responsable de la investigacin Cuadro 2: Desarrollo de actividadesCdigoActividad

102023262959697989

1X

2X

3X

4X

5X

6X

7X

8X

9X

FUENTE: Elaborado por el responsable de la investigacin

PRESUPUESTO ESTIMADO DE TODO EL ESTUDIO Cuadro 3: PresupuestoDESCRIPCINCOSTO S/.

RECURSOS HUMANOSRECURSOS MATERIALESEnsayosMaterialesComunicacionesTransporte1500.00

300.00700.0050.00100.00

TOTAL2650.00

FUENTE: Elaborado por el responsable de la investigacin

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

CONSTRUCCIONES DE ALBAILERIA, COMPORTAMIENTO SISMICO Y DISEO ESTRUCTURAL. ngel San Bartolom. Fondo Editorial.

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DEL PER 2009. Diseo de Albailera Confinada de una edificacin de 5 pisos. Jos Eduardo Ordez ZentenoNorma Tcnica de Edificaciones E.070 Albailera.

Norma Tcnica de Edificaciones E.030 Diseo Sismo-resistente

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA DEL PER.1998.Mtodos y Tcnicas de Investigacin II.3Edicin.PUCP,Lima-Per.ALVAREZ M., O. 2006. Mtodo para optar el ttulo profesional y los grados de Magster y Doctor. 1 Edicin. Grupo Editorial Megabyte. Lima-Per.MOYA O., A. 1990. Investigacin Cientfica. Primera Edicin. Edit. Gminis Impresores S.A. Trujillo-Per.MENDEZ A., C. 2001. Metodologa, Diseo y Desarrollo de la Investigacin. 3 Edicin. Edit. Mc Graw-Hill. Colombia.SANCHEZ C., H. y REYES M., C. 1998. Metodologa y diseos en la investigacin educativa. Tercera Edicin. Edit. Mantaro, Lima-Per.