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DIPLOMADO CIP-CDLL MDULO 3
Anlisis y Diseo Estructural en Albailera
Profesores: Daniel Quiun y Wilson Silva
Pontificia Universidad Catlica del Per
Da 3: 15/nov/2014
Contenido
Da 3: 15 de noviembre 2014
5. ANLISIS ESTRUCTURAL DE
EDIFICIOS DE ALBAILERA 5.1. Estructuracin en planta y en
elevacin. 5.2. Predimensionamiento. Requisitos estructurales
mnimos. 5.3. Anlisis por cargas de gravedad. 5.4. Modelaje de la
estructura.
Anlisis y Diseo Estructural en Albailera
Contenido
5.1. Estructuracin en planta y en elevacin. - Detalles de
albailera confinada - Detalles de albailera armada
Anlisis Estructural de Edificios de Albailera
S yo tuviera que vivir en un edificio bien estructurado, pero
analizado
con mtodos aproximados o en uno
mal estructurado, pero bien
analizado con mtodos
computarizados y exactos, vivira en
el primero.
Dr. Vitelmo Bertero, prof. U. Berkeley.
Distribucin simtrica de muros
Emplear diafragmas rgidos (Aligerados o Losas)
1) Uniformizar los desplazamientos de los muros
NO
LOSA
MACIZA
SOLERA
h
L
2) Arriostrar horizontalmente a los muros
Slo se permite diafragma
flexible en el ltimo piso, all es
obligatorio el uso de soleras para
generar cierta accin de diafragma y
arriostrar horizontalmente los muros.
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PLACA DE CONCRETO
ALBAILERA CONFINADA
Por la alta rigidez que
tienen las placas,
deber tenerse
mucho cuidado con su
ubicacin en planta.
placa
placa
muro
placa
muro
CORRECTO, pero considerar el cambio en el anlisis
y en el diseo
placa muro
placa muro
debi hacerse una junta vertical, ejm:
Sikaflex, o usar un solo material.
placa muro
INCORRECTO
PLACA MS
RIGIDA que muro:
Comportamiento
elstico, en este
caso no es
necesario la junta
de separacin
muro placa
En plantas muy alargadas (cuando L/B > 4), atravesando el
techo Unidades de concreto 8 m, sin que atraviese el techo Unidades
de arcilla, concreto y Si-Ca 25 m, atravesando el techo
JUNTAS DE CONTROL
L< 25 mt
L< 25 mt
e
L< 8 mt
L< 8 mt
e
JUNTAS DE CONTROL
CONFINADOARMADO
L
B
Unidades de
Concreto @ 8m
Unidades de arcilla
y Si-Ca @ 25m
H
MAX 20 %
L
b
H < 4bL < 4b
PLANTAS NO RECOMENDADAS
PLANTAS ACEPTABLES
PLANTAS
IRREGULARES
incorrecto
U
Correcto
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Mximo 5 pisos o 16 m de altura en Alb. Confinada, en la Armada
depende slo de su resistencia.
Evitar los cambios bruscos de rigideces y de masas entre pisos
consecutivos (Reduccin en Planta), caso
contrario, realizar anlisis dinmico y disminuir R.
s1 s1 s2
Incorrecto Correcto
La esbeltez (H/B) no debe
ser mayor que 4 ya que
la flexocompresin en
los talones se magnifica. H
B
INCORRECTO
CONTINUIDAD VERTICAL DE LOS MUROS
Los esfuerzos causados por la carga ssmica y de gravedad
deben transmitirse de un piso al otro hasta la cimentacin.
Tanques de agua apoyados en 4
columnas. Cambio brusco de
rigidez efecto de apndice o ltigo.
COLAPSO DE
TANQUES
APOYADOS EN
COLUMNAS
Tacna, 2001
muro columna
Lima, 1974
Tanque apoyado
en muros y columnas
torsin
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Taponar los paos con
muros de albailera para
evitar el cambio brusco
de rigideces
Pisco, 2007
FALTA DE CONTINUIDAD VERTICAL:
- Desperdicio de Resistencia
y de Rigidez
- Incremento de Masa
tabique
FALTA DE CONTINUIDAD
VERTICAL
Para comprender su comportamiento
es recomendable:
AISLAR LOS
ALFIZARES y TABIQUES
DE LA
ESTRUCTURA PRINCIPAL
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1. MUROS CORTOS
2. ASENTAMIENTO DIF.
3. MODELAJE INCIERTO
alfizar
P = 0
muro portante
P > 0 sv = 0
Portante Alfizar Portante
Chile, 2010 Pisco, 2007
Este problema tambin se
da en la unin de cercos
con muros portantes
cerco MP
Chile, 2010
Modelo de barras: C = viga de concreto, R = biela rgida
BR = brazo rgido, b = biela de albailera,
M = muro de albailera
C
R
C
R
N1
N2
BR
b
M
b
M
R
AISLAMIENTO DEL ALFIZAR EN MUROS ARMADOS
sismo
Ref.
Vert.
tecnopor (poliestireno expandido)
o poliuretano o Sikaflex)
0.005 H
H
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EXPERIMENTO
JAPONS
PROPUESTAS DE AISLAMIENTO
EN MUROS CONFINADOS
R
Disear por cizalle
al conector
R = fv As = 0.4 fy As
As
1. Sin columneta, para parapetos pequeos
2. Con columneta (con o sin solera)
3. Albailera armada o Concreto armado
mejor disposicin
para aumentar el
momento resistente
Disposicin incorrecta
del refuerzo vertical
del arriostre (alojado
en el eje del parapeto)
Los alfizares aislados con
longitudes pequeas no
requieren soleras
En este edificio
usaron soleras
Solera: NO SI
Disposicin incorrecta del
refuerzo en la solera y columneta
traslape
Una varilla doblada
pierde efectividad
No usar al tecnopor
como encofrado
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ALFIZAR
PREDESTINADO
A VOLCARSE
Pilares y parapetos
de albailera simple
AISLAMIENTO DE TABIQUES CUANDO NO
TIENEN CONTINUIDAD VERTICAL
discontinuidad
ELIMINAR AL DINTEL!
CARA 1
CARA 2
huelgo
Peralte de Solera < Peralte del Dintel
solera
dintel
La solera no se
deforma por
flexin por estar
ligada al muro,
el dintel s se
deforma.
Vigas chatas de acople
Viga peraltada
COMPARACIN EXPERIMENTAL
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Peraltada
Chata
V
D
ENVOLVENTE V-D, PRIMER PISO
1/800
FUERZAS INTERNAS EN LOS DINTELES
peralte mximo: 60 cm
M1
M2
CASOS ANALIZADOS:
VIGA DINTELES CHATAS: d = 20 cm
DINTELES PERALTADOS: d = 40 cm
chata
peraltada
DESPLAZAMIENTOS
LATERALES
chata
peraltada
GIROS
EN EL
EJE DEL
MURO
q
q
LOSA DE CONCRETO
ARMADO t = 15 cm
EXPERIMENTO
JAPONS
Losa de concreto armado
con dintel decorativo.
Chile 2010.
Chile, 2010
Chile, 2010
MOMENTOS FLECTORES (ton-m)
Peraltada Chata
-Se reduce el tamao de la cimentacin
-Se reduce el refuerzo vertical a colocar
en los extremos del muro
As
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EXPERIMENTO
JAPONS
- Se reduce la
flexocompresin
en los talones
s = P/A + M y / I
Si se evita el aplastamiento del concreto, tambin se
evita la trituracin de la albailera circundante
a c
D = sc h / Ec = sa h / Ea
h sc = (Ec/Ea) sa = 4 sa
Si fallase primero el concreto:
sc = fc = 200 sa = 200/4 = 50 < fm = 100
La albailera no fallara
Resistencias a compresin: concreto: fc = 200 kg/cm2
albailera: fm = 100 kg/cm2
D = P L / (E A) = s h / E
CORRECTO
Vaciar la viga en
simultneo con la
losa
INCORRECTO
Contenido
5.2. Predimensionamiento. Requisitos estructurales mnimos. -
Espesor efectivo t - Muros a reforzar - Densidad mnima de muros
Anlisis Estructural de Edificios de Albailera
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ESPESOR EFECTIVO t
en las Zona Ssmicas 2 y 3
1) Evitar la inestabilidad
del muro durante la
construccin.
2) Tratar que los
confinamientos
tengan un ancho
razonable, que
permita un vaciado
y un recubrimiento
adecuado, evitando
la congestin de
refuerzo.
t > h / 20
Muro muy esbelto
Desaplomo mximo = 1/500
En muros de albailera armada parcialmente rellenos:
t = Aneta / L
L
En muros de junta seca:
PLANTA
t
SECCIN
VERTICAL
grout
borde sin mortero
Desprendimiento
del tarrajeo
Contabilizar al
tarrajeo slo
si se aplica
sobre una malla
anclada al
muro
Geomalla italiana y anclaje
TACNA-2001, Ancho Efectivo: t = 2 cm
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Trituracin del ladrillo de arcilla con 40% de huecos en un
muro ensayado a carga lateral sin carga vertical
hueco slido
DENSIDAD MNIMA DE MUROS REFORZADOS EN X-X y Y-Y
Ver: Z, U, S
en Norma E.030
Para una vivienda
en la Costa, sobre
suelo duro:
Z = 0.4, U = 1, S = 1
De usar Placas:
t = tc (Ec/Em)
Reforzar los muros que absorban ms del 10% de V Reforzar los
muros ubicados en el permetro Contabilizar en la frmula slo a los
muros con L > 1.2 m
Albailera No Confinada Mxico, 1995
Albailera armada parcialmente rellena
en Zonas Ssmicas 2 y 3
No contabilizar en la frmula a estos muros:
TACNA, 2001, ESCASA
DENSIDAD DE MUROS
EN LA DIRECCIN DE
LA FACHADA
La frmula slo se aplica
con fines de
predimensionamiento y no
nos exime de calcular la
verdadera densidad de
muros que debe tener la
edificacin.
Muros sin confinar
en la direccin transversal FIN DEL CAP. 5 Anlisis Estructural de
edificios de albailera
Acpites
5.1 Estructuracin
5.2 Predimensionamiento y Requisitos
Estructurales mnimos
Anlisis y Diseo Estructural en Albailera
