Albañilería san bartolome curso icg

II Congreso Nacional de Ingeniería EstructuralSísmica y Puentes

Lima, 26 y 27 de Mayo de 2006

INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA - ICGTelefax: (01) 4217896 / [email protected] / www.construccion.org.pe

Por: ANGEL SAN BARTOLOMÉProfesor Principal PUCP. E-mail: [email protected]

Albañilería Armada Albañilería Confinada

Lecciones dejadas por los sismos Resultados experimentales

EstudiosteóricosJapón




Norma E.030, c = ZUSC / R = 0.16 a = 0.12 g(para R = 6, Z = 0.4, U = 1, S = 1, C = 2.5)

SI OCURRIESE EN EL PERÚ UN SISMO COMOEL DE 1985 EN CHILE, CON a = 0.65 g

0.65g / 0.12g = 5.4 > FS = 2

LOS MUROS FALLARÍAN POR CORTE

La norma de 1982 emplea un método de diseño elásticoadmitiendo que el cortante actuante, para c = 0.16, nodebe ser mayor que el cortante admisible, con FS = 2.

OBJETIVOS:

Σ VR = V

Irreparable

suelo duro 210 gal suelo duro 400 galsismo moderado sismo severo

1/800 1/200

diseñar al refuerzo para

que soporte VR V = ZUSCP / R

R = 3VR

MÉTODO DE DISEÑO: rotura con criterios de desempeño sísmico

0.005

γ

γ




PROGRAMA DE ANÁLISIS INELÁSTICOPASO A PASO

V-D. PRIMER PISO0.005

ΣVR = V

alta densidad

baja densidad

ALBAÑILERÍA CONFINADA - FALLA POR CORTE




C

Albañilería confinada adecuadamentediseñada, puede soportar distorsioneshasta de 1/200 (0.005) equivalente asu límite de reparación.

0.005

Espécimen Japonés, 1988




0.005




ALBAÑILERÍA ARMADA - FALLA POR FLEXIÓN

Ref.Hor.

EDIFICIOS DE 4Y 5 PISOS,ESTRUCTURADOSCON PLACAS DECONCRETO ARMADO

POBLACIÓNCANAL BEAGLE,CHILE, 1985




fisuras por corteen las placas

FALLA PORFLEXOCOMPRESIÓNCON TRITURACIÓNDE TALONES YPANDEO DELREF. VERTICAL

FALLA POR FLEXIÓN QUE DEGENERÓ ENDESLIZAMIENTO CIZALLANDO ALREFUERZO VERTICAL




Falla por Deslizamientoen Placas de C.A.

M

V

CAUSAS DE LA FALLA PORDESLIZAMIENTO

segregación

1) Defectos en la Construcción

2) Defectos en el Diseñodel Refuerzo Vertical

juntas lisas

f´c = ?? P

espigaadiciona




FALLA POR DESLIZAMIENTO EN ALBAÑILERÍAARMADA, CON DISLOQUE POR SISMO ORTOGONAL

PChile, 1985

FALLA POR DESLIZAMIENTOEN ALBAÑILERÍAARMADA,CON TRITURACIÓNEN LOS BORDESLONGITUDINALESPOR SISMOORTOGONAL

Northridge

t

losa

P




ENSAYOS ENMUROSARMADOSCON REF. VERT.DISTRIBUIDO

CONCENTRACIÓNDEL REF. VERT. ENEXTREMOS, SINREFUERZO EN ELINTERIOR

deslizamiento




MURO CONFINADO, FALLA POR CORTE QUE DEGENERA EN DESLIZAMIENTO

deslizamiento

corte




Corte-Fricción

Para este tipo de fallalos estribos no trabajan

POTENCIAR LAS COLUMNASEXTREMAS PARA IMPEDIREL DESLIZAMIENTO DE LAALBAÑILERÍA FRAGMENTADAY QUE ELLA CONTINUE APORTANDO RESISTENCIA

¡EXAGERACIÓN!




V

h = M/V

= h / L




CUADRADO

ALARGADO

ESBELTO

V

V

M1 > M2




Esbelto

Cuadrado o Alargado

DISTORSIÓN ANGULAR

Esf.Cort.

(kg/cm2)

Aplastamientodel Talón

ENSAYO EN MESAVIBRADORA (PUCP)




Los estribos deben diseñarse para evitar la fallapor compresión del núcleo de concreto.

Trituración del

Borde Librede un muroarmado

borde libre

bordeconfinadopor el murotransversal




Chile, 1985

CONFINAR LAZONA DONDE

σu > 0.3 f´m

σu = Pu /A + Mu y / I




Dispositivos para confinar Bordes Libres

plancha

espirales

malla

estribos

1) Congestión de las celdas2) Dificultad en la

compactación del grout

cangrejera

Técnica constructiva tradicionalALBAÑILERÍA ARMADA




3

4

5

espigas

RefuerzoverticalCONTINUOsolo en elprimer piso

bloque H

Japón




Traslapes Alternados (90Db, 60Db, 90Db)

60Db

60 Db

30 Db

Pp




Talóntriturado

FLUJO DE CARGAS

Emplear una cuantía de Ref. Hor. = 0.1% cuando σ > 0.05 f´m

refuerzohorizontalcontinuo




D = 15 mm, σ = 0.09 f´m

SIN REF. HOR.. CON REF. HOR.

MV4MV3

ρ = 0.1%

V (ton)

D (mm)

CON REF.HOR.

SIN REF.HOR.

MV4

MV3




1: ρ = 0% 2: ρ = 0.1%

Refuerzo Horizontalen Muros Armados,incluso sin cargavertical

1: ρ = 0%

2: ρ = 0.1%rotura diagonal




REDUCIR LA CARGA VERTICAL CON LOSAS ARMADAS EN 2 SENTIDOS(ALIGERADA O MACIZA)

X Y

Esfuerzo Cortante Admisible Norma E.070 de 1982:

va = 1.2 + 0.18 fd < 2.7 kg/cm2




Esf.Cort.

(kg/cm2)

AB

C

ADOBE

En la Zona Sísmica 3, nodebe emplearse unidadeshuecas en la construcciónde los muros confinados.

Experimento en Filipinas

Las unidades alveolaresnacieron para serempleadas en murosde albañilería armada

TACNA, 2001




México

Perú

falsa columna

ducto




Cuando se utiliceladrillos de arcilla, elporcentaje de huecosdebe ser menor 30%del área bruta.

Las perforaciones favorecen:

•cocción interna•engrape mortero-ladrillo•acústica y termicidad

No usar ladrillos panderetasen los muros portantes

Error en la secuencia constructiva




Capítulo 10

VR = 0.35




PARA MUROS ARMADOS Y CONFINADOS)

1.- REVISIÓN DE LA DENSIDAD MÍNIMA DE MUROS X, Y

placa: t = tp (Ep/Ea)

Tacna




Albañilería NO Confinada

México, 1995

En la fórmula anteriorno se debe contabilizara estos muros, ni altarrajeo, salvo que éstese aplique sobre una malla.

2. ANÁLISIS POR CARGA VERTICAL

< 0.15 f´m




F / (B t) < 0.375 f´m

B = b + 2t + 2t

FB

muro

viga

APLASTAMIENTO LOCAL

b

t

3.- ANÁLISIS SÍSMICO ELÁSTICO (SISMO MODERADO R = 6)

El “sismo moderado” se define como aquél que proporciona fuerzas iguales a la MITAD de las generadas por el “sismo severo”:

P 3 RC S UZ

21 (severo) V

21 (moderado) V

===

No es conveniente realizar el análisis para el “sismo severo”debido a que podría obtenerse Vu > VR. Esto no quiere decirque el muro haya colapsado, sino que el exceso de fuerza seráredistribuido al resto de muros a través del diafragma rígido.




Aislamientode alféizar

Modelaje Estructural

discontinuidad

Aislamiento deTabiques condiscontinuidadvertical.




No arriostradoTacna, 2001

arriostradocon malla

Considerar la influenciadel proceso constructivoen el modelaje

SECCIÓN REAL

SECCIÓNTRANSFORMADAEN ALBAÑILERÍA

12

3




PLANTA

Influencia de lasparedes transversalesen la sección transversal

sismo

o 6t

X

X

ELEMENTOS FINITOS

viga

col.

B.R.

conf.

albañi.




Verificar: 0.75 R Dr/ h < 0.005

Vei < 0.55 VRi

R = 6 (sismo moderado)

Objetivo:

Los dinteles debenservir como disipadoresde energía sísmica antesque fallen los muros.




Dintel de albañileríano reforzada

zona deseguridad

bloque U

d

0.85 f´m

As fy

a

Mu

Dinteles deAlbañilería Armada

εm = 0.0025




Peraltada

Chata

1/800

Chata

Peraltada

4.-RESISTENCIA A FUERZA CORTANTE “VR”




a.- Verificar Resistencia Mínima Global en X-X y Y-Y

Σ VRi > VEi

5.- DISEÑO ANTE EL SISMO SEVERO (R = 3)

placa

placa

b.- Sí Σ VRi > 3 VEi, usar refuerzo mínimoy finalizar el diseño por carga coplanar

POSTE

Capítulo 9




Tracción yCorte-FricciónSimultáneo compresión

5.1. Albañilería Confinada

5.2. Albañilería Armada

1) σu < 0.3 f´mde no cumplirse deberáconfinarse el borde libre

2) El refuerzo vertical se diseñacomo si fuese una placa deconcreto armado, f´c f´m




3) El refuerzo horizontal debe ser capaz de absorber VR oel cortante asociado al mecanismo de falla por flexión.

Mn

P

Vni = Vui (Mn1 / Mu1)x1.25 ó VR Mn1

Mu1

Albañilería Confinada

Albañilería Armada

Engineering

Albañilería san bartolome curso icg