• Author / Uploaded
• Howard Simbrón Gasga

Citation preview

Albañilería Comite de la Norma E070-2019

MASIAS GUILLEN ESTRUCTURAS Santa Catalina, Lima, Peru Tel: (51) (01) 798 6687 Fax: (51) (01) 472 8346 E-mail: [email protected] Web: www.estructuras.info

Historia de la albañileria • Nace con el uso de unidades (ladrillos) de roca. • Luego se asienta esta usando barro o morteros mas especializados. • Se avanza usando unidades prefabricadas (adobe) • Luego se producen unidades de otros materiales (arcilla), se les usa en edificios y obras civiles (mesopotamia y roma) • Ante su uso en campos distintos a las edificaciones y en lugares sismicos se avanza reforzandolos (confinada o armada) • Actualmente se pueden usar como sistema de arriostre de estructuras de otros materiales.

Ejemplos en la antiguedad • El panteon de Roma

Ejemplos en la antiguedad • Cupula de la catedral de florencia

Ejemplos en la antiguedad • Acueductos de Nazca

Ejemplos en la antiguedad • Acueductos de Nazca

¿Qué elementos estructurales existen? Elemento estructural  estructura • Barra vigas, columnas, arcos, cables • Plano placas, losas, muros • Lamina cascaras, membranas • Bloques Presas, piezas mecanicas, detalles

Tipos de estructuras Depende de: • Su comportamiento. • Como se tranfiere las cargas a los apoyos. • Tipos de elementos estructurales. • Que tipo de fuerzas internas predominan. • Como resisten las cargas.

Seguridad estructural • • • •

¿cuando deja de ser segura una estructura? Si la estructura presta un adecuado funcionamiento Funcion: Es resistente, estable y da servicio. Falla: Daño de la estructura a cierto nivel. Fallas estructurales

Por resistencia

Por estabilidad

Por servicio

¿Albañileria? Llamada tambien “mamposteria”: • Unidades adheridas entre si. • Unidades o ladrillos. • Se unen con morteros.

Caracteristicas • Material anisotropo y heterogeneo. • Resistencia a la compresion variable: entre 25 kg/cm2 y 55 kg/cm2. • De dimensiones variables: desde 9 hasta 50 cm. • De diferentes calidades: de Concreto, arcilla, silico-calcareo, tierra, etc. • De diferentes procedencias: de fabrica, máquina o artesanal.

¿Porqué es importante? • Construcción Urbana: entre el 60% y 70% es albañileria. • Construccion rural: entre el 90% al 100% es albañileria. • Construccion informal: casi el 100% es albañileria.

El Ladrillo Componente basico de la albañileria: • • • • •

De arcilla cocida Silico calcarea Concreto Adobe Piedra, etc...

Los ladrillos: Los bloques:

hasta 4 kg hasta 15kg

Tipos de ladrillo Se clasifica en base a: superficie de contacto con otro ladrillo. Superficie de transferencia de carga. Pueden ser: • Tubulares (vacios a lo largo) ..... Pandereta • Solidos o perforados (vacios30%) ..... Tipo previ • Alveolares (pasa acero) ..... King koncreto

Veamos los tipos de ladrillo...

alveolar

tubular

solido

hueco

Sistemas estructurales • Simple: Ladrillo y mortero. • Confinada: Marco de concreto armado envuelve al muro • Armada: Con acero y concreto liquido.

Falla en muros diversos Corte

Deslizamiento

Flexión

Compresion

Comportamiento mecanico • Albañileria confinada: – Falla por corte – Vigas mas rigidas que losa – Vigas ancladas en muro

• Albañileria armada – Falla por flexion – Sin vigas o vigas flexibles – Vigas rotuladas en extremos

Modelo de muros acoplados

Modelo de muros en voladizo

Tipos de estructuras • • • • • • •

Muros de corte. Muros de contención. Columnas o pedestales. Arcos. Chimeneas. Silos. Almacenamiento.

Proyecto o diseño definitivo • • • •

1. Diseño conceptual ... creatividad y criterio ... dibujos 2. Analisis estructural ... metrado de cargas y simulacion 3. Calculo estructural ... verifico y calculo por NORMAS 4. Detallado ... finalizar los planos y/o corregirlos.

4 3

1

La Norma E070 • Calculos por resistencia y servicio ... estabilidad no se considera ... ¿aun? • Integra ensayos en laboratorios recientes con experiencia practica. • Versiones: – Años 70's y 80's ... sencilla de aplicar – Año 2007 ... difícil de aplicar ... ¡hasta ahora! • La nueva version 2019 será mas ordenada y completa. • Toma tambien en cuenta la albañilería confinada y armada. • Aún no aprobada la nueva version ... se mantiene del 2007. • Aqui se trataran los cambios mas resaltantes ...

Partes de la futura norma • Para albañilería confinada y albañileria armada. • Considera el cálculo por ... – Capacidad ... en albañileria confinada, muros portantes – Rotura ... en albañileria armada, muros portantes – Esfuerzos admisibles ... en muros no portantes • Partes: – Requisitos generales y Definiciones. – Albañileria confinada – Albañileria armada – Muros no portantes – Reparacion

Aspectos generales • Diseños racionales basados en mecánica de materiales • Objetivo: la seguridad estructural en cuanto a criterios de resistencia, estabilidad y servicio de las construcciones. • Indica que la norma se subdivide en: – Albañileria confinada – Albañileria armada – Anexos • Cada albañileria a su vez se subdivide. • Se uniformiza criterios en ambos sistemas. • Se busca compatibilizar las definiciones de la norma aun vigente con las Normas técnicas peruanas (N.T.P.)

Parte A: Albañileria Confinada • Sub capitulos materiales: – Componentes, Procedimientos constructivos, resistencia de los componentes. • Sub capitulos de diseño – Estructuracion, requisitos minimos, analisis sismico • Sub capitulos de analisis y calculo – Analisis sismico, Diseño sismico, interaccion tabiqueestructura (arriostre), diseño simplificado.

Parte A: Albañileria Confinada • Separa exclusivamente para albañileria confinada y simple ... materiales, descripción, resistencias y procedimientos. • Muestra ladrillos tipo I a V .. no estan bloques de concreto. • Se actualizan las zonas sísmicas para uso de ladrillos ... segun norma de diseño sismorresistente E030-2016.

Parte A: Albañileria Confinada • Sin muchos cambios en estructuración ... excepto item especifico para diafragma flexible. • En requisitos minimos ... no aparece densidad minima de muros, tampoco estructuracion ... pasan a diseño • En analisis sismico se define sismo severo y moderado

• Se separa el calculo estructural para – Sismo moderado ... antes llamado por fisuracion – Sismo severo ... antes llamado por rotura o capacidad.

Parte A: Albañileria Confinada • En el sismo moderado ... el muro NO debe fisurarse. Se revisa el corte ¿admisible? del muro ... 0,55Vm • En sismo severo ... el muro SI se agrieta o NO se agrieta ... no es malo ... solo define como calcular los confinamientos.

Parte A: Albañileria Confinada • Se mantiene el calculo de tabiques que interactuan con porticos ... ¿arriostre?:

Modelo de muros confinados

Modelo de muros tabique que interactuan

Parte A: Albañileria Confinada • Subcapitulo de diseño simplificado de estructuras ... valido en edificios de hasta 3 pisos o 7,5m.

• Los confinamientos serán minimos, tambien sus refuerzos ... minimos segun diseño sismico. • Hasta el analisis estructural estara simplificado por distribucion directa de las fuerzas de sismo cada muro.

Parte B: Albañileria Armada • Cambio: calculo estructural por cargas ultimas y factores de reduccion de resistencia ... como en concreto armado. • Sub capitulos materiales: – Componentes, Procedimientos, resistencias. • Sub capitulos de diseño – Estructuracion, requisitos minimos, analisis sismico • Sub capitulos de analisis y calculo – Analisis sismico y Diseño sismico

Parte B: Albañileria Armada • Separa exclusivamente materiales, descripción, resistencias y procedimientos constructivos. • Muestra los bloques componentes.

• Se actualizan las zonas sísmicas para uso de ladrillos

Parte B: Albañileria Armada • Resistencia dependera de estimacion entre resistencia del mortero, grout y ladrillo ... o por ensayos. • Muros llenos con grout, total o parcialmente, los alvéolos. • Concreto fluido o concreto líquido (grout) f'c=140 kg/cm2 • Sin densidad minima de muros • En analisis sismico se define solo sismo severo

Parte B: Albañileria Armada • Se destina el calculo de muros a usar el método de ROTURA ... como elementos de concreto armado. • Se usaran factores de amplificacion de cargas 1,4cm+1,7cv, 1,25(cm+cv)+cs, 0,9cm-cs y y factores de reduccion de la resistencia φ • Calculos como un muro o placa de concreto armado: – El muro puede requerir confinamiento ... o no. Pu M u . y u   A I

– Calculo por corte con factor de amplificacion dinamica por sobreresistencia de muros

Sub capitulo de calculo

Anexos: Cargas perpendiculares • Capitulo nuevo y exclusivo ... para muros CARGADOS PERPENDICULAR A SU PLANO. • Para cercos, tabiques y parapetos ... Aqui pueden caer tambien los muros mismos ¡ CARGADOS EN SU PLANO ! ... dependera de ciertas condiciones conocidas que vienen desde norma actual. • Se determina la fuerza sismica basado en la norma de diseño sismorresistente E030 ... depende del nivel donde se encuentre el muro ... no necesitara revisar E030 • Aqui los calculos SI son por ... “esfuerzos admisibles” ... viene de las normas de los 70´s y 80´s.

Anexos: Cargas perpendiculares • Los coeficientes para calcular momentos en el plano del muro ... como losa ... usan graficos de referencia.

Anexos: Reparacion y reforzamiento • Puede ser reforzamiento de diversas estructuras ... especialmente edificaciones. • Se usan confinamientos, refuerzos externos, etc. • Por ahora ... mas criterios que técnica específica. • Lo nuevo ... se incluira refuerzos externos con geomallas, mallas de acero y similares revestidos con morteros. • Las mallas demostraron buen comportamiento ... brindan ductilidad definitivamente ... tambien aumenta la resistencia, aunque en menor grado pero lo hace. – Util en refuerzo de parapetos, muretes y cercos. – Util tambien en reforzar muros de edificios vecinos a excavaciones.

Conclusiones • La norma en esencia cambia a mejorar en claridad y facilidad de uso. • Sigue basada en la ultima norma vigente emitida el 2007. • Se actualizo con la norma E030 de diseño sismorresistente del 2016; sin embargo esta norma acaba de sufrir cambio ... a punto de publicarse :) • Se finalizo en octubre del 2018. – Ya salio a discusion publica ... MUY IMPORTANTE. • Seguira destinada a edificaciones y elementos estructurales referidos a este tipo de estructuras ... ¿por ahora?.