COMENTARIOS A LA NORMA TCNICA DE EDIFICACIN E.070 ALBAILERA INFORME FINAL (Captulos 1 a 10)

Contrato: SENCICO 042-2005

Solicitado por: Arq. Luis Enrique Solari Lazarte Gerente General SENCICO

Elaborado por: Ing. ngel San Bartolom Profesor Principal

Pontificia Universidad Catlica del Per Fecha: Mayo del 2005

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PREMBULO

Con la finalidad de que el usuario aplique en forma apropiada la Norma Tcnica de Edificacin E.070 Albailera , se comenta en forma ilustrativa aquellos artculos de mayor dificultad y que requieren de una adecuada interpretacin. Puesto que el comportamiento ssmico de las edificaciones de albailera depende principalmente del proceso constructivo seguido, as como de la calidad de los materiales utilizados, se ha dado especial nfasis a estos aspectos.

Estos comentarios recogen las incertidumbres planteadas y resueltas por los miembros del Comit Tcnico encargados de elaborar la Norma E.070, as como las opiniones y sugerencias indicadas por diversas entidades nacionales. Cabe destacar que la Norma E.070 es sui gneris a nivel mundial y que el mtodo de diseo estructural utilizado se encuentra basado en las lecciones dejadas por diversos terremotos, en los resultados de los experimentos nacionales y extranjeros, y en una serie de estudios realizados tericamente. Por lo que se ha considerado pertinente efectuar los comentarios respectivos de manera didctica.

Para diferenciar los comentarios de los artculos correspondientes, se ha utilizado el tipo de letra Times New Roman en los comentarios y Arial en los artculos, mostrndose en primer lugar el artculo y enseguida el comentario respectivo, con lo cual, el ndice de este documento es distinto al de la Norma original. Finalmente, las figuras que aparecen en este documento son en su mayora de propiedad del autor, otras figuras fueron proporcionadas gentilmente por: las empresas CML LaCasa y Firth, el arquitecto Marcos Rider y los ingenieros Carlos Casabonne, Daniel Quiun, Alejandro Muoz, Daniel Torrealva, Roberto Flores y Pablo Orihuela, a quienes el autor agradece su colaboracin por haber enriquecido grficamente este documento.

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NORMA TCNICA DE EDIFICACIN

E.070 ALBAILERA

ELABORADO POR: COMIT ESPECIALIZADO DE LA NTE E.070

PRESIDENTE: Ing. Carlos Casabonne Rasselet

SECRETARIO TCNICO: Ing. Pablo Medina Quispe

ENTIDAD REPRESENTANTE

CISMID Dr. Carlos Zavala Toledo

Facultad de Ingeniera Civil

Ing. Luis Vargas Rodrguez

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

Facultad de Arquitectura

Ing. Alex Chaparro Mndez

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATLICA

DEL PER

Facultad de Ciencias e Ingeniera

Ing. Angel San Bartolom Ramos Ing. Daniel Quiun Wong

Facultad de

Ingeniera Civil Ing. Nicols Villaseca Carrasco UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLARREAL Facultad de

Arquitectura Arq. Marcos Rider Belleza

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

Facultad de Ingeniera Civil

Ing. Julio Arango Ortiz

Cmara Peruana de la Construccin CAPECO

Ing. Alejandro Garland Melin Ing. Gerardo Juregui San Martn

Servicio Nacional de Normalizacin, Capacitacin e

Investigacin para la Industria de la

Construccin SENCICO

Ing. Carlos Casabonne Rasselet

FIRTH INDUSTRIES PERU S.A Ing. Csar Romero Ortiz

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PER Ing. Daniel Torrealva Dvila

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NDICE CAPTULO 1

ASPECTOS GENERALES........................................................................................09

1.1. ALCANCE.............................................................................................09

1.2. REQUISITOS GENERALES.................................................................10

CAPTULO 2

DEFINICIONES Y NOMENCLATURA......................................................................18

2.1. DEFINICIONES....................................................................................18

2.2. NOMENCLATURA ..............................................................................28

CAPTULO 3

COMPONENTES DE LA ALBAILERA.................................................................31

3.1 UNIDAD DE ALBAILERA.................................................................31

3.2 MORTERO...........................................................................................36

3.3 CONCRETO LQUIDO O GROUT.......................................................39

3.4 ACERO DE REFUERZO......................................................................42

3.5 CONCRETO.........................................................................................42

CAPTULO 4

PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIN.............................................................43

4.1 ESPECIFICACIONES GENERALES...................................................43

4.2 ALBAILERA CONFINADA................................................................49

4.3 ALBAILERA ARMADA......................................................................54

CAPTULO 5

RESISTENCIA DE PRISMAS DE ALBAILERA...................................................62

5.1 ESPECIFICACIONES GENERALES..................................................62

CAPTULO 6

ESTRUCTURACIN................................................................................................67

6.1 ESTRUCTURA CON DIAFRAGMA RGIDO.......................................67

6.2 CONFIGURACIN DEL EDIFICIO......................................................69

6.3 OTRAS CONFIGURACIONES.............................................................73

6.4 MUROS PORTANTES.........................................................................73

6.5 ARRIOSTRES......................................................................................74

CAPTULO 7

REQUISITOS ESTRUCTURALES MNIMOS...........................................................76

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7.1 REQUISITOS GENERALES..............................................................76

7.2 ALBAILERA CONFINADA...............................................................80

7.3 ALBAILERA ARMADA.....................................................................83

CAPTULO 8

ANALISIS Y DISEO ESTRUCTURAL..................................................................85

8.1 DEFINICIONES..................................................................................85

8.2 CONSIDERACIONES GENERALES..................................................85

8.3 ANLISIS ESTRUCTURAL................................................................89

8.4 DISEO DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO.....................93

8.5 DISEO DE MUROS DE ALBAILERA............................................94

8.6 ALBAILERA CONFINADA.............................................................100

8.7 ALBAILERA ARMADA...................................................................112

CAPTULO 9

DISEO PARA CARGAS ORTOGONALES AL PLANO DEL MURO...................121

9.1 ESPECIFICACIONES GENERALES..................................................121

9.2 MUROS PORTANTES ..................................................................126

9.3 MUROS NO PORTANTES Y MUROS PORTANTES DE

ESTRUCTURA NO DIAFRAGMADA..................................................129

CAPTULO 10

INTERACCIN TABIQUE DE ALBAILERAESTRUCTURA APORTICADA....132

10.1 ALCANCE...........................................................................................132

10.2 DISPOSICIONES................................................................................136

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NDICE DE TABLAS

Tabla 1. Clase de unidad de albailera para fines estructurales.....................32

Tabla 2. Limitaciones en el uso de la unidad de albailera..............................33

Tabla 3. Granulometra de la arena gruesa.......................................................37

Tabla 4. Tipos de mortero..................................................................................38

Tabla 5. Granulometra del confitillo..................................................................40

Tabla 6. Composicin volumtrica del concreto lquido o grout.........................41

Tabla 7. Mtodos para determinar

mf y mv ......................................................62

Tabla 8. Incremento de

mf y mv por edad........................................................63

Tabla 9. Resistencias caractersticas de la albailera.............64

Tabla 10. Factores de correccin de

mf por esbeltez.........................................65

Tabla 11. Fuerzas internas en columnas de confinamiento.......................103

Tabla 12. Valores del coeficiente de momentos "m" y dimensin critica "a"......124

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NDICE DE FRMULAS Y VALORES DE DISEO

FRMULA o VALOR DE DISEO Artculo Pg.

Resistencia caracterstica de la albailera ),( mm vf 5.1.9 64

Espesor efectivo mnimo de los muros portantes (t) 7.1.1.a 76

Esfuerzo axial mximo permitido en los muros portantes 7.1.1.b 77

Resistencia admisible en la albailera por carga concentrada coplanar o resistencia al aplastamiento

7.1.1.c 77

Densidad mnima de muros reforzados 7.1.2.b 79

Mdulo de elasticidad de la albailera )( mE 8.3.7 93

Fuerza cortante admisible en los muros ante el sismo moderado

8.5.2 96

Fuerza cortante de agrietamiento diagonal o resistencia al corte )( mV

8.5.3 96

Resistencia al corte mnima del edificio ante sismos severos 8.5.4 98

Refuerzo horizontal mnimo en muros confinados 8.6.1 101 Carga ssmica perpendicular al plano de los muros 9.1.6 122

Momento flector por carga ssmica ortogonal al plano de los muros

9.1.7 123

Esfuerzo admisible de la albailera por flexocompresin 9.2.7 128

Esfuerzo admisible de la albailera en traccin por flexin 9.2.7 128

Factores de seguridad contra el volteo y deslizamiento de los cercos

9.3.6 131

Resistencia de un tabique ante acciones ssmicas coplanares 10.2.4 139

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CAPTULO 1 ASPECTOS GENERALES

1.1 ALCANCE 1.1.1 Esta Norma establece los requisitos y las exigencias mnimas para el

anlisis, el diseo, los materiales, la construccin, el control de calidad y la inspeccin de las edificaciones de albailera estructuradas principalmente por muros confinados y por muros armados.

Comentario Las edificaciones de mediana altura que ms abundan en nuestro medio, son estructuradas por muros de albailera confinada o por muros de albailera reforzada interiormente (Fig.1.1). El comportamiento ssmico de estas edificaciones depende mucho de la calidad de los materiales empleados y de la tcnica constructiva empleada, es por ello que en esta Norma se hace especial nfasis en estos aspectos. Las edificaciones de albailera no reforzada, con poca densidad de muros, han demostrado tener un comportamiento ssmico sumamente frgil (Fig.1.2), por lo que en esta Norma no se contempla estos sistemas; sin embargo, a fin de prevenir el colapso de las edificaciones existentes, es posible reforzarlas siguiendo los lineamientos de la Norma E.070.

Fig. 1.1. Albailera Confinada (izquierda) y Albailera Armada (derecha).

Fig.1.2. Albailera no reforzada.

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1.1.2 Para estructuras especiales de albailera, tales como arcos, chimeneas, muros de contencin y reservorios, las exigencias de esta Norma sern satisfechas en la medida que sean aplicables.

Comentario Es posible que estructuras distintas a los edificios sean hechas de albailera (armada o confinada). Por ejemplo, un muro de contencin (Fig.1.3) puede ser hecho de albailera confinada, pero la albailera deber ser capaz de absorber los esfuerzos de traccin por flexin causados por el empuje del suelo actuando perpendicularmente al plano del muro (Captulo 9), mientras que las columnas trabajarn como contrafuertes. 1.1.3 Los sistemas de albailera que estn fuera del alcance de esta Norma,

debern ser aprobados mediante Resolucin del Ministerio de Vivienda, Construccin y Saneamiento luego de ser evaluados por SENCICO.

Comentario Fundamentalmente, la norma E.070 se aplica para sistemas de albailera armada o confinada, donde las unidades de albailera son de arcilla, slico-calcreas o de concreto. Estas unidades se asientan con mortero de cemento. El caso de la albailera hecha con unidades apilables, o albailera de junta seca (sin juntas de mortero, Fig.1.4), se trata como un sistema de albailera armada rellena con concreto lquido (grout). 1.2 REQUISITOS GENERALES 1.2.1 Las construcciones de albailera sern diseadas por mtodos racionales

basados en los principios establecidos por la mecnica y la resistencia de materiales. Al determinarse los esfuerzos en la albailera se tendr en cuenta los efectos producidos por las cargas muertas, cargas vivas, sismos, vientos, excentricidades de las cargas, torsiones, cambios de temperatura, asentamientos diferenciales, etc. El anlisis ssmico contemplar lo estipulado en la Norma Tcnica de Edificacin E.030 Diseo Sismorresistente, as como las especificaciones de la presente Norma.

Comentario La albailera es un sistema frgil, basta una distorsin de 1/800 como para que ella se agriete (Fig.1.5), por ello es necesario emplear cimentaciones rgidas cuando se cimiente sobre suelos de baja capacidad portante (Fig.1.6).

# # # # # # #

##

Fig.1.3

Fig.1.4

Fig,1.5

11

Debido a los mayores cambios volumtricos que tienen las unidades de concreto, ya sea por efectos de temperatura o contraccin de secado, en el acpite 6.4 se estipula el empleo de juntas verticales de control cada 8 metros, mientras que cuando las unidades son de arcilla o slico-calcreas estas juntas deben ir cada 25 m. En el primer caso, la junta no necesariamente debe atravesar la losa de los techos (Fig.1.7), salvo que tenga ms de 25 m de largo, mientras que en el segundo caso es recomendable que la junta atraviese el techo. Por otro lado, la norma E.030 debe aplicarse para determinar los parmetros que intervienen en el clculo de la fuerza ssmica y adems para calificar como regular o irregular al edificio. 1.2.2 Los elementos de concreto armado y de concreto ciclpeo satisfarn los

requisitos de la Norma Tcnica de Edificacin E.060 Concreto Armado, en lo que sea aplicable.

Comentario Los traslapes, ganchos, dobleces, etc. del acero de refuerzo (Fig.1.8), debern satisfacer lo especificado en la Norma E.060, salvo que se indique lo contrario en la Norma E.070. En forma similar, en la Norma E.060 se indica la manera de cmo disear a las cimentaciones de concreto ciclpeo (Fig. 1.9), de forma prctica para evitar fallas por cortante, punzonamiento o flexin. Debe destacarse que este tipo de cimentacin es imposible disearla ante los efectos citados, debido a que se desconoce la resistencia del concreto (fc) con grandes piedras, por lo que para determinar el peralte se recurre a procedimientos basados en la experiencia.

Fig.1.6. Fractura en una vivienda ubicada sobre suelo blando (izquierda) y cimentacin rgida recomendada para estos casos (derecha).

8m

Fig.1.7

junta

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1.2.3 Las dimensiones y requisitos que se estipulan en esta Norma tienen el

carcter de mnimos y no eximen de manera alguna del anlisis, clculo y diseo correspondiente, que sern los que deben definir las dimensiones y requisitos a usarse de acuerdo con la funcin real de los elementos y de la construccin.

1.2.4 Los planos y especificaciones indicarn las dimensiones y ubicacin de

todos los elementos estructurales, del acero de refuerzo, de las instalaciones sanitarias y elctricas en los muros; las precauciones para tener en cuenta la variacin de las dimensiones producidas por deformaciones diferidas, contracciones, cambios de temperatura y asentamientos diferenciales; las caractersticas de la unidad de albailera, del mortero, de la albailera, del concreto, del acero de refuerzo y de todo otro material requerido; las cargas que definen el empleo de la edificacin; las juntas de separacin ssmica; y, toda otra informacin para la correcta construccin y posterior utilizacin de la obra.

Comentario En lo que respecta a las unidades de albailera, es importante que se especifique el uso de unidades slidas (ver 2.1.25) para el caso de la albailera confinada ubicada en la zona ssmica 3 (Tabla 2), ya que las unidades huecas (Fig.1.10) y tubulares han demostrado tener mucha fragilidad en una falla por fuerza cortante. Por la misma razn, en la zona ssmica 3, los muros armados considerados portantes de carga ssmica deben estar completamente rellenos con concreto lquido (grout). Respecto al mortero, debe especificarse las proporciones volumtricas de los elementos que lo componen (Tabla 4), as por ejemplo, es necesario el uso de cal hidratada y normalizada cuando se utilice unidades de concreto o slico-calcreas que deben asentarse en su estado natural (secas). La unidad de concreto no puede regarse debido a que se expandira para luego

h

Fig. 1.8 Fig. 1.9

B

Fig.1.10

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contraerse al secarse, lo que producira fisuras en los muros. La unidad slico-calcrea no debe regarse debido a que en su estado natural presenta baja succin. Es importante tambin especificar el grosor de las juntas (ver 4.1.2), ya que grosores (Fig.1.11) por encima del lmite mximo especificado en esta Norma (15 mm), reducen sustancialmente la resistencia a compresin y a fuerza cortante de la albailera. Tambin es necesario identificar en los planos estructurales a los muros portantes, a fin de que no los debiliten insertndoles tuberas (ver 1.2.6). 1.2.5 Las construcciones de albailera podrn clasificarse como tipo resistente

al fuego siempre y cuando todos los elementos que la conforman cumplan los requisitos de esta Norma, asegurando una resistencia al fuego mnima de cuatro horas para los muros portantes y los muros perimetrales de cierre, y de dos horas para la tabiquera.

Comentario Se le da menos importancia a los tabiques puesto que estos son muros que no portan carga vertical y a su vez, son muros fcilmente reemplazables despus de un incendio; esta es otra razn para identificar en los planos de estructuras qu muros son portantes. 1.2.6 Los tubos para instalaciones secas: elctricas, telefnicas, etc. slo se

alojarn en los muros cuando los tubos correspondientes tengan como dimetro mximo 55 mm. En estos casos, la colocacin de los tubos en los muros se har en cavidades dejadas durante la construccin de la albailera que luego se rellenarn con concreto, o en los alvolos de la unidad de albailera. En todo caso, los recorridos de las instalaciones sern siempre verticales y por ningn motivo se picar o se recortar el muro para alojarlas.

Comentario En los muros confinados se suele picar a la albailera para luego instalar los conductos, esto puede traer por consecuencia: 1) el debilitamiento de la conexin columna-albailera (Fig.1.12), perdindose la integridad que deberan tener ambos elementos; 2) la creacin de una junta vertical en la parte intermedia del muro (Fig.1.13), con lo cual el muro queda dividido en dos partes no confinadas; y, 3) un plano horizontal de debilitamiento (Fig.1.14), que podra causar una falla por deslizamiento y una excentricidad de la carga vertical. Por las razones mencionadas, se especifica que los tubos de dimetro menores de 55 mm deben tener un recorrido vertical y que nunca debe picarse a la albailera para alojarlos. Una solucin a este problema se muestra en la Fig.1.15. Cabe destacar que en otros pases se fabrican ladrillos alveolares especiales, que permiten alojar a los conductos, mientras que el resto de ladrillos son slidos (Fig.1.16).

Fig.1.11

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Fig.1.12 Debilitamiento de la conexin columna-albailera.

Fig.1.13 Muro dividido en dos partes.

Fig.1.14 Plano potencial de deslizamiento y excentricidad de la carga vertical.

Fig. 1.15 Cavidad dejada durante la construccin de la albailera, que luego ser rellenada con concreto. Ntese las mechas horizontales.

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Debe tambin mencionarse que una ventaja que tiene la albailera armada sobre la confinada es que sus unidades alveolares permiten el paso de conductos pequeos (Fig.1.17). 1.2.7 Los tubos para instalaciones sanitarias y los tubos con dimetros mayores

que 55 mm, tendrn recorridos fuera de los muros portantes o en falsas columnas y se alojarn en ductos especiales, o en muros no portantes.

Comentario Cuando los tubos de dimetros superiores a 55 mm atraviesan muros portantes, debern alojarse en falsas columnas (Fig.1.18), no en columnas estructurales (Fig.1.19). En este caso, el rea de la falsa columna debe calcularse de tal modo que se cumpla la siguiente expresin: Ac fc = Am fm, donde Ac es el rea de la falsa columna (descontando a Am el rea del tubo), fc es la resistencia del concreto, Am es el rea de la albailera desalojada y fm es la resistencia a compresin de la albailera. Es preferible que estos conductos se alojen en ductos (Fig.1.20), planificados previamente por el arquitecto, lo que incluso permitir un adecuado mantenimiento de las instalaciones.

Fig.1.16. Solucin aplicada en Mxico para muros de albailera confinada.

Fig.1.17. Paso de conductos en muros armados.

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1.2.8 Como refuerzo estructural se utilizar barras de acero que presenten

comportamiento dctil con una elongacin mnima de 9%. Las cuantas de refuerzo que se presentan en esta Norma estn asociadas a un esfuerzo de fluencia )/4200(412 2cmKgMPaf y = , para otras situaciones se multiplicar

la cuanta especificada por )/(/4200)(/412 2cmkgenfMPaenf yy . Comentario Los experimentos han demostrado que no es adecuado emplear acero trefilado (sin escaln de fluencia, Fig.1.21) como refuerzo estructural, debido a que la energa elstica que acumula este acero se disipa violentamente al fracturarse, lo que origina un deterioro severo en la albailera (Fig.1.22) y una reduccin sustancial de la resistencia.

Fig.1.18. Falsa columna. Fig. 1.19. Columna estructural.

Fig.1.20. Ducto (izquierda) y zona de servicios alrededor de un ducto (derecha).

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1.2.9 Los criterios considerados para la estructuracin debern ser detallados en

una memoria descriptiva estructural tomando en cuenta las especificaciones del Captulo 6.

Fig.1.22

Acero trefilado

Acero convencional

Fig.1.21

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CAPTULO 2 DEFINICIONES Y NOMENCLATURA

2.1 DEFINICIONES 2.1.1 Albailera o Mampostera. Material estructural compuesto por "unidades de

albailera" asentadas con mortero o por "unidades de albailera" apiladas, en cuyo caso son integradas con concreto lquido.

Comentario En adelante, el subndice m que se utiliza en los distintos parmetros empleados en el diseo estructural (fm, vm, etc.), proviene de la palabra inglesa masonry o mampostera. La albailera compuesta por unidades apilables, tambin se le denomina Albailera de Junta Seca por carecer de mortero en las juntas. Estas unidades pueden ser hechas de slice-cal o de concreto (Fig. 2.1). 2.1.2 Albailera Armada. Albailera reforzada interiormente con varillas de acero

distribuidas vertical y horizontalmente e integrada mediante concreto lquido, de tal manera que los diferentes componentes acten conjuntamente para resistir los esfuerzos. A los muros de Albailera Armada tambin se les denomina Muros Armados.

Comentario Los muros armados pueden ser construidos con bloques de arcilla, de concreto o de slice-cal, como se aprecia en la Fig.2.2. En estas edificaciones, es recomendable que los ambientes sean modulares, con dimensiones mltiplos de 15 cm para los bloques slico-calcreos y de 20 cm para los bloques de arcilla y de concreto (Fig.2.3).

Fig.2.1. Unidades apilables de slice-cal (izquierda) y de concreto (derecha).

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2.1.3 Albailera Confinada. Albailera reforzada con elementos de concreto

armado en todo su permetro, vaciado posteriormente a la construccin de la albailera. La cimentacin de concreto se considerar como confinamiento horizontal para los muros del primer nivel.

Comentario Es necesario que los elementos de confinamiento sean vaciados luego de construir la albailera (Fig. 2.4), de esta manera se lograr integrar el material concreto con el material albailera, a travs de la adherencia que se genera entre ellos. 2.1.4 Albailera No Reforzada. Albailera sin refuerzo (Albailera Simple) o con

refuerzo que no cumple con los requisitos mnimos de esta Norma. 2.1.5 Albailera Reforzada o Albailera Estructural. Albailera armada o

confinada, cuyo refuerzo cumple con las exigencias de esta Norma. 2.1.6 Altura Efectiva. Distancia libre vertical que existe entre elementos

horizontales de arriostre. Para los muros que carecen de arriostres en su

Fig.2.2. Bloques nacionales de arcilla (izquierda), concreto (centro) y slice-cal (derecha).

Fig.2.3 Ambientes modulares.

Fig.2.4

20

parte superior, la altura efectiva se considerar como el doble de su altura real.

2.1.7 Arriostre. Elemento de refuerzo (horizontal o vertical) o muro transversal que

cumple la funcin de proveer estabilidad y resistencia a los muros portantes y no portantes sujetos a cargas perpendiculares a su plano.

Comentario Es indispensable arriostrar a los muros para evitar su volcamiento por acciones transversales a su plano (Fig.2.5). 2.1.8 Borde Libre. Extremo horizontal o vertical no arriostrado de un muro. Comentario En la Fig.2.6 se muestra el borde libre horizontal de un cerco. 2.1.9 Concreto Lquido o Grout. Concreto con o sin agregado grueso, de

consistencia fluida. Comentario La consistencia del grout es la de una sopa espesa de smola (Fig.2.7), que permite rellenar los intersticios internos de la albailera armada. El objetivo de este concreto es integrar al refuerzo con la albailera en una sola unidad, aparte de proporcionar resistencia al muro.

Fig.2.5. Colapso de parapetos y tabiques no arriostrados.

Fig.2.6

Fig.2.7

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2.1.10 Columna. Elemento de concreto armado diseado y construido con el propsito de transmitir cargas horizontales y verticales a la cimentacin. La columna puede funcionar simultneamente como arriostre o como confinamiento.

2.1.11 Confinamiento. Conjunto de elementos de concreto armado, horizontales y

verticales, cuya funcin es la de proveer ductilidad a un muro portante. Comentario Las columnas de confinamiento constituyen la ltima lnea resistente de los muros confinados, ellas se disean para soportar la carga que produce el agrietamiento diagonal de la albailera (Fig. 2.8), con lo cual, su funcin es mantener la resistencia a fuerza cortante del muro en el rango inelstico. 2.1.12 Construcciones de Albailera . Edificaciones cuya estructura est

constituida predominantemente por muros portantes de albailera. Comentario Es posible que en una construccin de albailera existan placas de concreto armado (Fig.2.9) que ayuden a soportar la fuerza ssmica, sin embargo, el material predominante es la albailera. 2.1.13 Espesor Efectivo. Es igual al espesor del muro sin tarrajeo u otros

revestimientos descontando la profundidad de bruas u otras indentaciones. Para el caso de los muros de albailera armada parcialmente rellenos de concreto lquido, el espesor efectivo es igual al rea neta de la seccin transversal dividida entre la longitud del muro.

Comentario En el clculo del espesor efectivo t (Fig. 2.10), no se contabiliza el tarrajeo porque este podra desprenderse (Fig.2.11) por la accin vibratoria del sismo. En el caso que el tarrajeo se aplique sobre una malla de acero (Fig.2.12) anclada a la albailera, el grosor del tarrajeo puede incluirse en el clculo de t.

Fig.2.8

Fig.2.9

placa

Fig.2.10

22

Los muros armados parcialmente rellenos (Fig.2.13) son aquellos donde se ha vaciado concreto lquido solo en los alvolos que contienen refuerzo vertical. En estos casos, los experimentos demuestran que la resistencia unitaria al esfuerzo cortante calculada sobre el rea neta de la seccin transversal es similar a la evaluada sobre el rea bruta de un muro totalmente relleno, por ello, para determinar la resistencia al corte puede trabajarse con un espesor efectivo t = An / L, donde An es el rea neta y L es la longitud del muro. Los muros de albailera apilable son totalmente rellenos, al no existir mortero en las juntas. En estos casos el espesor efectivo debe calcularse como se indica en la Fig.2.14. 2.1.14 Muro Arriostrado. Muro provisto de elementos de arriostre. 2.1.15 Muro de Arriostre. Muro portante transversal al muro al que provee

estabilidad y resistencia lateral. Comentario Para que un muro sirva de arriostre a otro transversal, ambos deben estar debidamente conectados y haberse construido en simultneo, no como se muestra en la Fig.2.15.

Fig.2.11 Fig.2.12

L

t

Fig.2.13. Vista en planta.

Fig. 2.14 Corte vertical.

Fig.2.15

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2.1.16 Muro No Portante. Muro diseado y construido en forma tal que slo lleva cargas provenientes de su peso propio y cargas transversales a su plano. Son, por ejemplo, los parapetos y los cercos.

Comentario Los tabiques de albailera no aislados de la estructura principal (Fig.2.23), son portantes de carga ssmica al interactuar coplanarmente con el prtico que lo enmarca, segn se indica en el Captulo 10 de esta Norma. 2.1.17 Muro Portante. Muro diseado y construido en forma tal que pueda

transmitir cargas horizontales y verticales de un nivel al nivel inferior o a la cimentacin. Estos muros componen la estructura de un edificio de albailera y debern tener continuidad vertical.

Comentario Es necesario que los muros portantes tengan continuidad vertical (Fig.2.16), con el objeto de que los esfuerzos producidos por la carga vertical y por los sismos, puedan transmitirse de un piso al inmediato inferior, hasta la cimentacin. En la Fig.2.17 se aprecia muros que carecen de continuidad vertical. 2.1.18 Mortero. Material empleado para adherir horizontal y verticalmente a las

unidades de albailera. Comentario El mortero a utilizar puede ser de fabricacin artesanal (Fig.2.18) o industrial (Fig.2.19).

Fig.2.16 Fig.2.17

Fig.2.18 Fig.2.19

24

2.1.19 Placa. Muro portante de concreto armado, diseado de acuerdo a las especificaciones de la Norma Tcnica de Edificacin E.060 Concreto Armado.

Comentario Las placas de concreto armado, al igual que todos los elementos estructurales que se especifican en esta Norma, deben llevar refuerzo dctil. Estas placas, pueden transformarse en sus niveles altos en muros de albailera reforzada (Fig.2.20), siempre y cuando el cambio de rigidez y resistencia sea contemplado en el diseo estructural. Adicionalmente, es preferible evitar la unin en la misma seccin transversal entre una placa y un muro de albailera (Fig. 2.21), debido a que ambos elementos tienen distintas deformaciones, lo que podra originar una fisura vertical en la zona de conexin; en estos casos es recomendable crear una junta vertical entre ambos materiales, o hacer que el muro sea de un solo material. 2.1.20 Plancha. Elemento perforado de acero colocado en las hiladas de los

extremos libres de los muros de albailera armada para proveerles ductilidad.

Comentario En la Fig.2.22 se muestra la forma que tienen las planchas metlicas. En estos casos, primero debe aplicarse una capa delgada de mortero, luego se coloca la plancha de tal forma que el mortero penetre por los orificios de la plancha y luego se aplica otra capa de mortero para asentar la unidad inmediata superior.

Fig.2.20 Fig.2.21

placa

placa

Fig.2.22

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2.1.21 Tabique. Muro no portante de carga vertical, utilizado para subdividir ambientes o como cierre perimetral.

Comentario Por las buenas propiedades trmicas, acsticas, incombustibles y resistentes que tiene la albailera, los tabiques son hechos con ese material. Puesto que estos elementos no portan carga vertical, deben ser construidos despus de desencofrar a la estructura principal (Fig.2.23). Los tabiques pueden conectarse o aislarse de la estructura principal, dependiendo si se busca o no, respectivamente, la interaccin ssmica entre ambos sistemas. 2.1.22 Unidad de Albailera . Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de

slice-cal. Puede ser slida, hueca, alveolar tubular. 2.1.23 Unidad de Albailera Alveolar. Unidad de Albailera Slida o Hueca con

alvolos o celdas de tamao suficiente como para alojar el refuerzo vertical. Estas unidades son empleadas en la construccin de los muros armados.

Comentario En la Fig.2.24 se muestran unidades alveolares nacionales. 2.1.24 Unidad de Albailera Apilable: Es la unidad de Albailera alveolar que se

asienta sin mortero. Comentario En las figuras 1.4 , 2.1 y 2.25, se muestran unidades apilables (tambin llamadas mecano) nacionales.

Fig.2.23

Fig.2.24. Bloques de concreto, arcilla y slice-cal.

Fig.2.25

26

2.1.25 Unidad de Albailera Hueca. Unidad de Albailera cuya seccin transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea equivalente menor que el 70% del rea bruta en el mismo plano.

Comentario Las unidades huecas han demostrado tener una falla muy frgil (trituracin, Figs. 1.10 y 2.26) por carga vertical y por fuerza cortante, cuando se les ha empleado en muros portantes confinados, por lo que se prohbe su uso en la zona ssmica 3. 2.1.26 Unidad de Albailera Slida (o Maciza) Unidad de Albailera cuya seccin

transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea igual o mayor que el 70% del rea bruta en el mismo plano.

Comentario Las unidades slidas son las que deben emplearse en la construccin de muros confinados en la zona ssmica 3. Pueden ser de arcilla, concreto o de slice-cal (Fig.2.27), y su fabricacin puede ser artesanal o industrial. 2.1.27 Unidad de Albailera Tubular (o Pandereta). Unidad de Albailera con

huecos paralelos a la superficie de asiento. Comentario Estas unidades (Fig.2.28) deben emplearse exclusivamente en los muros no portantes, salvo que la edificacin sea de hasta 2 pisos y se encuentre ubicada en la zona ssmica 1, segn se indica en la Tabla 2.

Fig.2.26

Fig.2.27. Ladrillos de arcilla (izquierda), slice-cal (centro) y de concreto (derecha).

Fig.2.28

27

2.1.28 Viga Solera. Viga de concreto armado vaciado sobre el muro de albailera

para proveerle arriostre y confinamiento. Comentario La viga solera tiene la funcin de transmitir la carga ssmica desde la losa del techo hacia los muros. En el caso que el diafragma (losa de techo) sea rgido (Fig.2.29), la solera no trabaja como arriostre horizontal, ya que no se deforma ante acciones ssmicas transversales al plano del muro al ser solidaria con la losa (la losa y la solera son vaciadas en simultneo, Fig.2.30). En el caso que el diafragma sea flexible (techo metlico o de madera), la solera es indispensable para arriostrar horizontalmente a los muros (Fig. 2.31).

LOSA

MACIZA

SOLERA

h

L

Fig.2.29

Fig. 2.31 Techo metlico y muros no arriostrados.

Fig.2.30

28

2.2 NOMENCLATURA

A = rea de corte correspondiente a la seccin transversal de un muro portante.

cA = rea bruta de la seccin transversal de una columna de confinamiento.

cfA = rea de una columna de confinamiento por corte-friccin.

nA = rea del ncleo confinado de una columna descontando los recubrimientos.

sA = rea del acero vertical u horizontal.

sfA = rea del acero vertical por corte-friccin en una columna de

confinamiento. stA = rea del acero vertical por traccin en una columna de confinamiento.

vA = rea de estribos cerrados. d = peralte de una columna de confinamiento (en la direccin del sismo).

bD = dimetro de una barra de acero. e = espesor bruto de un muro. Comentario En la Fig.2.32 se muestra parte de la nomenclatura para el caso de un muro confinado.

cE = mdulo de elasticidad del concreto.

mE = mdulo de elasticidad de la albailera.

bf = resistencia caracterstica a compresin axial de las unidades de albailera.

cf = resistencia a compresin axial del concreto o del grout a los 28 das

de edad. mf = resistencia caracterstica a compresin axial de la albailera.

tf = esfuerzo admisible a traccin por flexin de la albailera.

C1

An

sismo

L

d

A = L t

t

Fig.2.32. Seccin transversal de un muro confinado.

d

29

yf = esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo.

mG = mdulo de corte de la albailera. h = altura de entrepiso o altura del entrepiso agrietado correspondiente a

un muro confinado. I = momento de inercia correspondiente a la seccin transversal de un

muro. L = longitud total del muro, incluyendo las columnas de confinamiento (s

existiesen). mL = longitud del pao mayor en un muro confinado, 0,5 L; lo que sea

mayor. tL = longitud tributaria de un muro transversal al que est en anlisis.

eM = momento flector en un muro obtenido del anlisis elstico ante el sismo moderado.

uM = momento flector en un muro producido por el sismo severo. N = nmero de pisos del edificio o nmero de pisos de un prtico.

cN = nmero total de columnas de confinamiento. Nc 2 . Ver la Nota 1. P = peso total del edificio con sobrecarga reducida segn se especifica en

la Norma E.030 Diseo Sismorresistente. gP = carga gravitacional de servicio en un muro, con sobrecarga reducida.

cP = carga vertical de servicio en una columna de confinamiento.

eP = carga axial ssmica en un muro obtenida del anlisis elstico ante el sismo moderado.

mP = carga gravitacional mxima de servicio en un muro, metrada con el 100% de sobrecarga.

uP = carga axial en un muro en condiciones de sismo severo.

tP = carga de gravedad tributaria proveniente del muro transversal al que est en anlisis.

s = separacin entre estribos, planchas, o entre refuerzos horizontales o verticales.

S = factor de suelo especificado en la Norma Tcnica de Edificacin E.030 Diseo Sismorresistente.

t = espesor efectivo del muro. nt = espesor del ncleo confinado de una columna correspondiente a un

muro confinado. U = factor de uso o importancia, especificado en la Norma Tcnica de

Edificacin E.030 Diseo Sismorresistente. cV = fuerza cortante absorbida por una columna de confinamiento ante el

sismo severo. eV = fuerza cortante en un muro, obtenida del anlisis elstico ante el

sismo moderado. EiV = fuerza cortante en el entrepiso i del edificio producida por el sismo

severo. uiV = fuerza cortante producida por el sismo severo en el entrepiso "i" de

uno de los muros.

30

mV = resistencia al corte en el entrepiso "i" de uno de los muros. mv = resistencia caracterstica de la albailera al corte obtenida de

ensayos de muretes a compresin diagonal. Z = factor de zona ssmica especificado en la Norma Tcnica de

Edificacin E.030 Diseo Sismorresistente. d = factor de confinamiento de la columna por accin de muros

transversales. d = 1, para columnas de confinamiento con dos muros transversales. d = 0,8, para columnas de confinamiento sin muros transversales o con

un muro transversal. f = coeficiente de reduccin de resistencia del concreto armado (ver la

Nota 2). f = 0,9 (flexin o traccin pura). f = 0,85 (corte-friccin o traccin combinada con corte-friccin). f = 0,7 (compresin, cuando se use estribos cerrados). f = 0,75 (compresin, cuando se use zunchos en la zona confinada). r = cuanta del acero de refuerzo = )./( tsAs . s = esfuerzo axial de servicio actuante en un muro = )./( LtPg .

ms = )./( LtPm = esfuerzo axial mximo en un muro. m = coeficiente de friccin concreto endurecido concreto.

Nota 1: En muros confinados de un pao slo existen columnas extremas )2( =cN ;

en ese caso: LLm = Nota 2: El factor f " para los muros armados se proporciona en 8.7.3 Comentario La nomenclatura utilizada se comenta y detalla en los acpites correspondientes.

31

CAPTULO 3 COMPONENTES DE LA ALBAILERA

3.1. UNIDAD DE ALBAILERA 3.1.1 CARACTERSTICAS GENERALES

Se denomina ladrillo a aquella unidad cuya dimensin y peso permite

que sea manipulada con una sola mano. Se denomina bloque a aquella unidad que por su dimensin y peso requiere de las dos manos para su manipuleo.

Las unidades de albailera a las que se refiere esta norma son ladrillos

y bloques en cuya elaboracin se utiliza arcilla, slice-cal o concreto, como materia prima.

Estas unidades pueden ser slidas, huecas, alveolares o tubulares y

podrn ser fabricadas de manera artesanal o industrial. Las unidades de albailera de concreto sern utilizadas despus de

lograr su resistencia especificada y su estabilidad volumtrica. Para el caso de unidades curadas con agua, el plazo mnimo para ser utilizadas ser de 28 das.

Comentario Los bloques aparecen en la Fig.2.24, los ladrillos en la Fig.2.27 y las unidades tubulares en la Fig.2.28. Debe remarcarse que las unidades de concreto se contraen al secarse luego de su fabricacin, por tanto, para que no se originen fisuras en los muros, estas unidades deben estar secas al momento de asentarlas. 3.1.2 CLASIFICACIN PARA FINES ESTRUCTURALES

Para efectos del diseo estructural, las unidades de albailera tendrn las caractersticas indicadas en la Tabla 1.

Comentario La mayor variacin de dimensiones y el mayor alabeo (Fig.3.1) de las unidades, conducen a un mayor grosor de las juntas de mortero (por encima del valor nominal de 10 mm), lo que trae por consecuencia, una reduccin de resistencia a compresin y a fuerza cortante en la albailera. Por ello, para fines de clasificar a la unidad con fines estructurales, debe emplearse los resultados mas desfavorables de los ensayos indicados en la Tabla 1. Por ejemplo, si por los ensayos de variacin dimensional y alabeo un ladrillo clasifica como clase IV, mientras que por el ensayo de compresin clasifica como clase V, entonces ese ladrillo ser clase IV.

Fig.3.1

32

La prueba de compresin (Fig.3.2) proporciona una medida cualitativa de las unidades. Una unidad de poca altura tendr ms resistencia que otra de mayor altura, pese a que ambas hayan sido fabricados en simultneo. Por ello, INDECOPI (Norma NTP), entidad encargada de velar por la calidad de los productos, clasifica a las unidades desde el punto de vista cualitativo (en base a la resistencia a compresin), sin contemplar el producto final que es la albailera. En el clculo de la resistencia a compresin antiguamente (Norma E.070 de 1982) se trabajaba con el rea neta de la unidad, ello daba cabida a que las fbricas produzcan ladrillos con grandes perforaciones, lo cual elevaba la resistencia a compresin. Actualmente, la resistencia se calcula con el rea bruta, con lo cual esas unidades clasifican en un rango inferior. Cabe remarcar que las unidades huecas son muy frgiles (Figs.1.10 y 2.26).

TABLA 1

CLASE DE UNIDAD DE ALBAILERIA PARA FINES ESTRUCTURALES

CLASE

VARIACIN DE LA DIMENSION

(mxima en porcentaje)

ALABEO (mximo en mm)

RESISTENCIA CARACTERSTICA A COMPRESIN

bf mnimo en MPa

(kg/cm2 ) sobre rea bruta

Hasta 100 mm

Hasta 150 mm

Ms de 150 mm

Ladrillo I 8 6 4 10 4,9 (50) Ladrillo II 7 6 4 8 6,9 (70) Ladrillo III 5 4 3 6 9,3 (95) Ladrillo IV 4 3 2 4 12,7 (130)

Ladrillo V 3 2 1 2 17,6 (180) Bloque P (1) 4 3 2 4 4,9 (50) Bloque NP (2) 7 6 4 8 2,0 (20)

(1) Bloque usado en la construccin de muros portantes (2) Bloque usado en la construccin de muros no portantes

3.1.3 LIMITACIONES EN SU APLICACIN

El uso o aplicacin de las unidades de albailera estar condicionado a lo indicado en la Tabla 2. Las zonas ssmicas son las indicadas en la NTE E.030 Diseo Sismorresistente.

Fig.3.2

33

TABLA 2 LIMITACIONES EN EL USO DE LA UNIDAD DE ALBAILERA PARA

FINES ESTRUCTURALES ZONA SSMICA 2 Y 3 ZONA SSMICA 1

TIPO Muro portante en edificios de 4 pisos a ms

Muro portante en edificios de 1 a 3 pisos

Muro portante en todo edificio

Slido Artesanal * Slido Industrial

No

S

S, hasta dos pisos

S

S

S

Alveolar S

Celdas totalmente rellenas con grout

S Celdas parcialmente

rellenas con grout

S Celdas

parcialmente rellenas con grout

Hueca No No S

Tubular No No S, hasta 2 pisos

*Las limitaciones indicadas establecen condiciones mnimas que pueden ser exceptuadas con el respaldo de un informe y memoria de clculo sustentada por un ingeniero civil.

Comentario Dependiendo de la densidad de muros que presente la edificacin, es posible que su comportamiento ante sismos severos sea en el rango elstico, con lo cual, se puede utilizar unidades huecas en los muros confinados o muros armados parcialmente rellenos, incluso en la zona ssmica 3, ya que las unidades huecas se trituran despus de la fractura diagonal, o por flexo-compresin, pero ello deber ser respaldado por una memoria de clculo estructural. 3.1.4 PRUEBAS

a) Muestreo.- El muestreo ser efectuado a pie de obra. Por cada lote

compuesto por hasta 50 millares de unidades se seleccionar al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se efectuarn las pruebas de variacin de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarn a compresin y las otras cinco a absorcin.

b) Resistencia a la Compresin.- Para la determinacin de la resistencia a la

compresin de las unidades de albailera, se efectuar los ensayos de laboratorio correspondientes, de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.613 y 339.604.

La resistencia caracterstica a compresin axial de la unidad de albailera ( bf ) se obtendr restando una desviacin estndar al valor promedio de la muestra.

34

Comentario El restar una desviacin estndar al valor promedio, estadsticamente significa que el 84% de los especmenes ensayados tendrn una resistencia superior al valor caracterstico, o que se puede utilizar hasta un 16% de unidades defectuosas, porcentaje que est previsto dentro de los mrgenes de seguridad establecidos en esta Norma para el diseo estructural.

c) Variacin Dimensional.- Para la determinacin de la variacin dimensional

de las unidades de albailera, se seguir el procedimiento indicado en las Normas NTP 399.613 y 399.604.

d) Alabeo.- Para la determinacin del alabeo de las unidades de albailera,

se seguir el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613. e) Absorcin.- Los ensayos de absorcin se harn de acuerdo a lo indicado

en las Normas NTP 399.604 y 399.l613.

3.1.5 ACEPTACIN DE LA UNIDAD a) Si la muestra presentase ms de 20% de dispersin en los resultados

(coeficiente de variacin), para unidades producidas industrialmente, o 40 % para unidades producidas artesanalmente, se ensayar otra muestra y de persistir esa dispersin de resultados, se rechazar el lote.

b) La absorcin de las unidades de arcilla y slico calcreas no ser mayor que

22%. El bloque de concreto clase P, tendr una absorcin no mayor que 12%. La absorcin del bloque de concreto NP, no ser mayor que 15%.

Comentario Cunto mas elevada sea la absorcin de la unidad, sta ser ms porosa y, por tanto, menos resistente al intemperismo. El lmite mximo de absorcin que se especifica para las unidades de concreto clase P (12%) es menor que el establecido para las unidades de arcilla o de slice-cal (22%), debido a los mayores cambios volumtricos que presentan las unidades de concreto respecto a las de arcilla o slice-cal por accin de la humedad. c) El espesor mnimo de las caras laterales correspondientes a la superficie de

asentado ser 25 mm para el Bloque clase P y 12 mm para el Bloque clase NP.

d) La unidad de albailera no tendr materias extraas en sus superficies o en

su interior, tales como guijarros, conchuelas o ndulos de naturaleza calcrea.

e) La unidad de albailera de arcilla estar bien cocida, tendr un color

uniforme y no presentar vitrificaciones. Al ser golpeada con un martillo, u objeto similar, producir un sonido metlico.

35

Comentario Los ladrillos artesanales de arcilla, generalmente son coccionados en hornos abiertos (Fig.3.3), esto da lugar a que los ladrillos ubicadas en la parte alta del horno salgan crudos, mientras que aquellos ubicados en la parte baja salgan vitrificados. En el primer caso, es necesario proteger a los muros de la accin del intemperismo tarrajendolos (Fig.3.4). En el segundo caso, es recomendable desechar esos ladrillo ya que la vitrificacin impide la absorcin del material cementante del mortero, lo que disminuyen considerablemente la adherencia ladrillo-mortero. f) La unidad de albailera no tendr resquebrajaduras, fracturas, hendiduras

grietas u otros defectos similares que degraden su durabilidad o resistencia. Comentario Las fracturas de las unidades se deben en gran parte a la manera como se les transporta en nuestro medio (Fig.3.5). Cabe destacar que en pases desarrollados, las unidades se expenden en paquetes (Fig.3.6). g) La unidad de albailera no tendr manchas o vetas blanquecinas de origen

salitroso o de otro tipo.

Fig.3.3 Fig.3.4

Fig.3.5 Fig.3.6

36

Comentario La eflorescencia se produce cuando las sales (bsicamente sulfatos) que contiene la materia prima, se derriten al entrar en contacto con el agua y luego tratan de emerger a travs de los poros de la unidad cristalizndose en sus superficies. Cuando la eflorescencia es moderada (Fig.3.7), es recomendable limpiar en seco a la pared con una escobilla de alambre para luego impermeabilizarla. En cambio, cuando la eflorescencia es severa (Fig.3.8), se recomienda rechazar a la unidad, en vista que puede destruirse su adherencia con el mortero. Un mtodo de campo para determinar el grado de eflorescencia de las unidades consiste en colocarlas sobre una bandeja con 25 mm de agua, espacindolas 50 mm (Fig.3.9), durante una semana, para luego retirarlas dejndolas secar. Dependiendo de la coloracin y extensin que tengan las manchas, podr calificarse el grado de eflorescencia que tiene la unidad. 3.2 MORTERO 3.2.1 DEFINICIN. El mortero estar constituido por una mezcla de aglomerantes

y agregado fino a los cuales se aadir la mxima cantidad de agua que proporcione una mezcla trabajable, adhesiva y sin segregacin del agregado. Para la elaboracin del mortero destinado a obras de albailera, se tendr en cuenta lo indicado en las Normas NTP 399.607 y 399.610.

3.2.2 COMPONENTES a) Los materiales aglomerantes del mortero pueden ser:

Cemento Portland tipo I y II, NTP 334.009 Cemento Adicionado IP, NTP 334.830 Una mezcla de cemento Portland o cemento adicionado y cal hidratada

normalizada de acuerdo a la NTP 339.002. b) El agregado fino ser arena gruesa natural, libre de materia orgnica y

sales, con las caractersticas indicadas en la Tabla 3. Se aceptarn otras granulometras siempre que los ensayos de pilas y muretes (Captulo 5) proporcionen resistencias segn lo especificado en los planos.

Fig.3.7 Fig.3.8

Fig.3.9

50mm

37

TABLA 3 GRANULOMETRA DE LA ARENA GRUESA MALLA ASTM % QUE PASA

N 4 (4,75 mm) 100 N 8 (2,36 mm) 95 a 100 N 16 (1,18 mm) 70 a 100 N 30 (0,60 mm) 40 a 75 N 50 (0,30 mm) 10 a 35 N 100 (0,15 mm) 2 a 15 N 200 (0,075 mm) Menos de 2

No deber quedar retenido ms del 50% de arena entre dos mallas

consecutivas. El mdulo de fineza estar comprendido entre 1,6 y 2,5. El porcentaje mximo de partculas quebradizas ser: 1% en peso. No deber emplearse arena de mar.

Comentario Es importante que la arena tenga poco polvo para evitar el fraguado rpido de la mezcla, ya que al endurecer el mortero disminuira su adherencia con la unidad inmediata superior. En caso la arena tuviese mucho polvo (Fig.3.10), se sugiere tamizarla a travs de la malla No 200. Tambin es importante que la arena presente una granulometra variada, ya que cuando esta es uniforme (Fig.3.11), difcilmente el material cementante podr rellenar los espacios entre partculas, formndose un mortero poco resistente contra el intemperismo. Una manera prctica de reconocer si la arena presenta sales (Fig.312), consiste en agitar un puado de arena en un recipiente con agua. De notarse mucha espuma, ser conveniente lavar la arena a travs de la malla No 200. Por otro lado, a fin de no contaminar la arena con otros materiales (Fig.3.13), es recomendable almacenarlos en tolvas temporales independientes.

Fig.3.10 Fig.3.11

Fig.3.12 Fig.3.13

38

Debe destacarse que el uso de arena fina (con granulometra uniforme) en el mortero, disminuye significativamente la resistencia a compresin axial y a fuerza cortante de la albailera (Fig.3.14). En caso se utilice arena fina en la construccin de muros portantes del tipo caravista, deber efectuarse ensayos de pilas y muretes (Captulo 5) para determinar la resistencia de la albailera. c) El agua ser potable y libre de sustancias deletreas, cidos, lcalis y

materia orgnica.

3.2.3 CLASIFICACIN PARA FINES ESTRUCTURALES. Los morteros se clasifican en: tipo P, empleado en la construccin de los muros portantes; y NP, utilizado en los muros no portantes (ver la Tabla 4).

3.2.4 PROPORCIONES. Los componentes del mortero tendrn las proporciones

volumtricas (en estado suelto) indicadas en la Tabla 4

TABLA 4 TIPOS DE MORTERO

COMPONENTES TIPO CEMENTO CAL ARENA

USOS

P1 1 0 a 1/4 3 a 3 Muros Portantes P2 1 0 a 1/2 4 a 5 Muros Portantes NP 1 - Hasta 6 Muros No Portantes

Se podrn emplear otras composiciones de morteros, morteros con cementos de

albailera, o morteros industriales (embolsado o pre-mezclado), siempre y cuando los ensayos de pilas y muretes (Captulo 5) proporcionen resistencias iguales o mayores a las especificadas en los planos y se asegure la durabilidad de la albailera.

De no contar con cal hidratada normalizada, especificada en 3.2.2.a, se podr

utilizar mortero sin cal respetando las proporciones cemento-arena indicadas en la Tabla 4.

Comentario Ha podido notarse que el empleo de cal en el mortero plastifica la mezcla, volvindola mas trabajable y retentiva de agua; sin embargo, no ha podido apreciarse incrementos de la resistencia a compresin o a fuerza cortante de la albailera, por lo que el uso de la cal es opcional, salvo el caso que se asiente unidades secas (de slice-cal o de concreto).

Fig.3.14

39

La cantidad de agua a colocar en la mezcla queda a criterio del albail. Una manera prctica de reconocer la trabajabilidad de la mezcla consiste en coger con el badilejo un poco de mezcla, sacudirlo verticalmente y girar el badilejo 180, si la mezcla queda adherida al badilejo, la mezcla ser trabajable. Otra tcnica prctica de medir la trabajabilidad de la mezcla consiste en medir el revenimiento (slump) en el cono de Abrams, ste deber ser del orden de 6 pulgadas (Fig.3.15). 3.3 CONCRETO LQUIDO O GROUT 3.3.1 DEFINICIN. El concreto lquido o Grout es un material de consistencia

fluida que resulta de mezclar cemento, agregados y agua, pudindose adicionar cal hidratada normalizada en una proporcin que no exceda de 1/10 del volumen de cemento u otros aditivos que no disminuyan la resistencia o que originen corrosin del acero de refuerzo. El concreto lquido o grout se emplea para rellenar los alvolos de las unidades de albailera en la construccin de los muros armados, y tiene como funcin integrar el refuerzo con la albailera en un slo conjunto estructural. Para la elaboracin de concreto lquido o grout de albailera, se tendr en cuenta las Normas NTP 399.609 y 399.608.

Comentario Por la gran cantidad de agua y contenido de cemento que tiene el grout, ste tiende a contraerse al secarse separndose del bloque (Fig.3.16). Para atenuar este problema, puede emplearse aditivo expansivo, cemento puzolnico IP, cal, o simplemente, regar a las celdas antes del vaciado y curar a los muros durante 7 das, a razn de 1 vez al da, inmediatamente despus de vaciar al grout (Fig. 3.17). 3.3.2 CLASIFICACIN. El concreto lquido o grout se clasifica en fino y en

grueso. El grout fino se usar cuando la dimensin menor de los alvolos de la unidad de albailera sea inferior a 60 mm y el grout grueso se usar cuando la dimensin menor de los alvolos sea igual o mayor a 60 mm.

Fig.3.15

Fig.3.17 Fig.3.16

40

Comentario Las celdas de los bloques de arcilla y de slice-cal miden menos de 60 mm en su menor dimensin (Fig.3.18), mientras que las celdas de los bloques de concreto miden ms de 60 mm en su menor dimensin (Fig.3.19). 3.3.3 COMPONENTES

a) Los materiales aglomerantes sern:

Cemento Portland I, NTP 334.009 Cemento Adicionado IP, NTP 334.830 Una mezcla de cemento Prtland o adicionado y cal hidratada

normalizada de acuerdo a la NTP 339.002

b) El agregado grueso ser confitillo que cumpla con la granulometra especificada en la Tabla 5. Se podr utilizar otra granulometra siempre que los ensayos de pilas y muretes (Captulo 5) proporcionen resistencias segn lo especificado en los planos.

TABLA 5

GRANULOMETRA DEL CONFITILLO MALLA ASTM % QUE PASA

pulgada 100 3/8 pulgada 85 a 100

N 4 (4,75 mm) 10 a 30 N 8 (2,36 mm) 0 a 10

N 16 (1,18 mm) 0 a 5 c) El agregado fino ser arena gruesa natural, con las caractersticas indicadas

en la Tabla 3. d) El agua ser potable y libre de sustancias, cidos, lcalis y materia

orgnica. 3.3.4 PREPARACIN Y FLUIDEZ. Los materiales que componen el grout (ver la

Tabla 6) sern batidos mecnicamente con agua potable hasta lograr la

Fig.3.18

Fig.3.19

41

consistencia de un lquido uniforme, sin segregacin de los agregados, con un revenimiento medido en el Cono de Abrams comprendido entre 225 mm a 275 mm.

TABLA 6

COMPOSICIN VOLUMTRICA DEL CONCRETO LIQUIDO o GROUT

CONCRETO LQUIDO CEMENTO CAL ARENA CONFITILLO

FINO 1 0 a 1/10

2 1/4 a 3 veces la suma de los volmenes de los aglomerantes

----------

GRUESO 1 0 a 1/10 2 1/4 a 3 veces la suma de los aglomerantes

1 a 2 veces la suma de los aglomerantes

Comentario Generalmente, en la preparacin del grout grueso se utiliza una mezcla cemento-arena-confitillo (o piedra de ) 1: 2 : 1 , puesto que el grout se vaca desde una gran altura, puede segregarse en la base (Fig.3.20). Una manera de atenuar este problema (Fig.3.21) es empleando un grout con menor cantidad de confitillo: 1: 3: 1, aunque la resistencia a compresin disminuir, pero ser mayor que el valor mnimo especificado en 3.3.5. 3.3.5 RESISTENCIA. El concreto lquido tendr una resistencia mnima a

compresin ( )2 /14072,13 cmkgMPaf c = . La resistencia a compresin cf ser obtenida promediando los resultados de 5 probetas, ensayadas a una velocidad de carga de 5 toneladas/minutos, menos 1,3 veces la desviacin estndar. Las probetas tendrn una esbeltez igual a 2 y sern fabricadas en la obra empleando como moldes a las unidades de albailera a utilizar en la construccin, recubiertas con papel filtro. Estas probetas no sern curadas y sern mantenidas en sus moldes hasta cumplir 28 das de edad.

1: 3: 1 1: 2 : 1

Fig.3.20

Fig.3.21

42

Comentario El objetivo de utilizar a los bloques como moldes (Fig.3.22), es lograr una transferencia natural de agua desde el grout hacia los bloques, similar a la que ocurre en los muros, y el objetivo del papel filtro (o papel toalla) es evitar que el grout se adhiera al bloque. 3.4 ACERO DE REFUERZO 3.4.1 La armadura deber cumplir con lo establecido en las Norma Barras de

Acero con Resaltes para Concreto Armado (NTP 341.031). 3.4.2 Slo se permite el uso de barras lisas en estribos y armaduras

electrosoldadas usadas como refuerzo horizontal. La armadura electrosoldada debe cumplir con la norma de Malla de Alambre de Acero Soldado para Concreto Armado (NTP 350.002).

Comentario Las escalerillas electrosoldadas empleadas en las juntas horizontales, debern tener sus escalones en el mismo plano que las barras longitudinales (Fig.3.23), a fin de evitar el engrosamiento de las juntas. Por otro lado, no debe permitirse el empleo de barras trefiladas (sin escaln de fluencia, Fig.1.21), ni el uso de barras longitudinales dobladas (Fig.3.24) ya que el refuerzo perder eficiencia al trabajar despus de enderezarse. 3.5 CONCRETO 3.5.1 El concreto de los elementos de confinamiento tendr una resistencia a la

compresin mayor o igual a ( )2/17515,17 cmkgMPa y deber cumplir con los requisitos establecidos en la Norma Tcnica de Edificacin E.060 Concreto Armado.

Fig.3.22

Fig.3.23 Fig.3.24

43

CAPTULO 4 PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION

4.1 ESPECIFICACIONES GENERALES

La mano de obra empleada en las construcciones de albailera ser calificada, debindose supervisar el cumplimiento de las siguientes exigencias bsicas:

Comentario El comportamiento ssmico de la albailera depende mucho de la manera como haya sido construida. Errores constructivos serios pueden causar incluso el colapso de la edificacin, es por ello que debe emplearse una mano de obra calificada. 4.1.1 Los muros se construirn a plomo y en lnea. No se atentar contra la

integridad del muro recin asentado. Comentario En el Per existe un instrumento denominado Escaniplo que facilita el proceso constructivo, reemplazando al escantilln, al nivel y a la plomada (Fig.4.1). 4.1.2 En la albailera con unidades asentadas con mortero, todas las juntas

horizontales y verticales quedarn completamente llenas de mortero. El espesor de las juntas de mortero ser como mnimo 10 mm y el espesor mximo ser 15 mm o dos veces la tolerancia dimensional en la altura de la unidad de albailera ms 4 mm, lo que sea mayor. En las juntas que contengan refuerzo horizontal, el espesor mnimo de la junta ser 6 mm ms el dimetro de la barra.

Comentario Para el caso de los muros armados, ha podido observarse que el uso de cintas (horizontales y verticales) de mortero aplicadas en los bordes de los bloques (Fig.4.2), no es efectivo, ya que el espacio entre las cintas no es rellenado por el grout, formndose de este modo juntas dbiles, por ello se especifica llenar completamente las juntas (Fig.4.3).

Fig.4.1

44

4.1.3 Se mantendr el temple del mortero mediante el reemplazo del agua que se

pueda haber evaporado, por una sola vez. El plazo del retemplado no exceder al de la fragua inicial del cemento.

Comentario Generalmente, la fragua del mortero se inicia 1 hora despus de haberse preparado en das calurosos y 2 horas en das fros. Es recomendable depositar el mortero sobre una plancha metlica, ubicada cerca al muro en construccin y tener una botella con agua para retemplarlo en pequeas cantidades (Fig.4.4). 4.1.4 Las unidades de albailera se asentarn con las superficies limpias de

polvo y sin agua libre. El asentado se realizar presionando verticalmente las unidades, sin bambolearlas. El tratamiento de las unidades de albailera previo al asentado ser el siguiente:

Para concreto y slico-calcreo: pasar una brocha hmeda sobre las

caras de asentado o rociarlas. Para arcilla: de acuerdo a las condiciones climatolgicas donde se

encuentra ubicadas la obra, regarlas durante media hora, entre 10 y 15 horas antes de asentarlas. Se recomienda que la succin al instante de asentarlas est comprendida entre 10 a 20 gr/200 cm2-min (*).

(*) Un mtodo de campo para evaluar la succin de manera aproximada, consiste en medir un volumen (V1, en cm3) inicial de agua sobre un recipiente de rea definida y vaciar una parte del agua sobre una bandeja, luego se apoya la unidad sobre 3 puntos en la bandeja de manera que su superficie de asiento est en contacto con una pelcula de agua de 3 mm de altura durante un minuto, despus de retirar la unidad, se vaca el agua de la bandeja hacia el recipiente y se vuelve a medir el volumen (V2, en cm3) de agua; la succin normalizada a un rea de 200 cm2, se obtiene como:

( ) AVVSUCCION /21200 -= , expresada en gr/200 cm2-min, donde A es el rea bruta (en cm2) de la superficie de asiento de la unidad.

Fig.4.2 Fig.4.3

Fig.4.4

45

Comentario El polvo, producto de la fabricacin de la unidad, o el agua sobre la superficie de la unidad, crean una pelcula que impide la penetracin del material cementante del mortero en los poros de la unidad, reduciendo la adherencia unidad-mortero. Por ello, es necesario limpiar con escobilla (Fig.4.5) o aire comprimido a las unidades y no sumergirlas o regarlas (Fig.4.6) instantes antes del asentado. Las unidades slico-calcreas y de concreto se asientan secas. En el primer caso debido a que su succin es pequea y de regarse, se saturaran impidiendo la penetracin del material cementante del mortero. En el segundo caso el regado producira una expansin volumtrica del bloque y una contraccin al secarse, que podra producir fisuras en la interfase bloque-mortero. En ambos casos, si se observa que la unidad es relativamente porosa, ser conveniente rociar la superficie de asentado o pasarles una brocha hmeda (Fig.4.7). Otra solucin que permite mejorar la adherencia bloque-mortero consiste en pintar con una brocha hmeda las juntas de mortero al trmino de cada jornada de trabajo, a razn de una vez al da, hasta el da en que se efecta el vaciado del grout (Fig.4.8). Las unidades de arcilla presentan alta succin, por lo que de asentarse secas absorberan rpidamente el agua del mortero endurecindolo. Ha podido apreciarse que cuando los ladrillos se asientan secos, la resistencia al corte disminuye en 50%. Por ello es necesario regarlos (Fig.4.9) durante unos 30 minutos varias horas antes de su asentado. El objetivo de esta operacin (Fig.4.10) es que al instante del asentado la superficie de la unidad se encuentre relativamente seca, para que pueda absorber al material cementante del mortero, y que el ncleo se encuentre saturado de tal modo que esa agua sirva para curar al mortero de manera natural. El mtodo de campo para determinar la succin de las unidades, se ilustra en la Fig. 4.11.

Fig.4.5 Fig.4.6

Fig.4.7 Fig.4.8

46

4.1.5 Para el asentado de la primera hilada, la superficie de concreto que servir

de asiento (losa o sobrecimiento segn sea el caso), se preparar con anterioridad de forma que quede rugosa; luego se limpiar de polvo u otro material suelto y se la humedecer, antes de asentar la primera hilada.

Comentario El rayado de la superficie de concreto (Fig.4.12), debe hacerse lo ms profundo posible (unos 5 mm), unas tres horas despus de haberse vaciado el concreto. El objetivo de esta operacin es incrementar la resistencia a cizalle en la base de los muros. 4.1.6 No se asentar ms de 1,30 m de altura de muro en una jornada de trabajo.

En el caso de emplearse unidades totalmente slidas (sin perforaciones), la primera jornada de trabajo culminar sin llenar la junta vertical de la ltima hilada, este llenado se realizar al iniciarse la segunda jornada. En el caso

Fig.4.9 Fig.4.10

Fig.4.11 Mtodo de campo para determinar la succin.

Fig.4.12

47

de la albailera con unidades apilables, se podr levantar el muro en su altura total y en la misma jornada deber colocarse el concreto lquido.

4.1.7 Las juntas de construccin entre jornadas de trabajos estarn limpias de

partculas sueltas y sern previamente humedecidas. Comentario No es posible construir a los muros en una sola jornada de trabajo, salvo el caso de la albailera apilable donde no existe mortero, porque el peso de las hiladas superiores deformaran al mortero an fresco desalineando al muro. Las juntas de construccin entre jornadas de trabajo de trabajo (Fig.4.13) necesitan un tratamiento especial para evitar fallas por cizalle (Fig.4.14), por ello se recomienda dejar libre la junta vertical correspondiente a la ltima hilada de la primera jornada (Fig.4.15), especialmente cuando las unidades son macizas, para crear llaves de corte con el mortero que las cubre al iniciar la segunda jornada. 4.1.8 El tipo de aparejo a utilizar ser de soga, cabeza o el amarre americano,

traslapndose las unidades entre las hiladas consecutivas. Comentario De los experimentos realizados variando el tipo aparejo (Fig.4.16), ha podido apreciarse que la resistencia unitaria al esfuerzo cortante es independiente de este parmetro. 4.1.9 El procedimiento de colocacin y consolidacin del concreto lquido dentro

de las celdas de las unidades, como en los elementos de concreto armado, deber garantizar la ocupacin total del espacio y la ausencia de cangrejeras. No se permitir el vibrado de las varillas de refuerzo.

Fig.4.14 Fig.4.13

Fig.4.15

Fig.4.16

soga cabeza americano

48

Comentario En caso se formen cangrejeras pequeas en la parte intermedia de las columnas de confinamiento (Fig.4.17), puede limpiarse esa zona, humedecerla y compactar mortero 1:3 a presin manual. Si las cangrejeras ocurren en los extremos de las columnas (zona crtica, Fig.4.18), habr que picar esa regin y vaciar concreto de mayor calidad que el original, de tal forme que rebalse para que al contraerse no se despegue del concreto original, o usar aditivo expansivo en el concreto nuevo, o pegar ambos concretos con resina epxica. En caso se detecte cangrejeras en la base de los muros armados (vista a travs de las ventanas de limpieza, Fig.4.19), ser necesario perforar a las hiladas inmediatas superiores hasta aquella donde no exista cangrejera e inyectar una lechada de cemento-arena fina 1:3, segn se muestra en la Fig.4.20. A diferencia de los muros confinados donde al desencofrar las columnas puede observarse si existen cangrejeras, en el caso de los muros armados estas cangrejeras podran presentarse en la parte intermedia del muro (Fig.4.21) y la nica forma de detectarlas es mediante aparatos de ultrasonido (Fig.4.22), por ello, es necesario evitar la congestin de refuerzo en las celdas.

Fig.4.17

Fig.4.18

Fig.4.19 Fig.4.20

Fig.4.21 Fig.4.22

49

La compactacin del concreto debe hacerse con vibradora (Fig.4.23) o con una varilla lisa de pulgada de dimetro (Fig.4.24); las varillas verticales de refuerzo no deben sacudirse ni vibrarse (Fig.4.25) porque podran formarse espacios libres a su alrededor que atenten contra la adherencia varilla-concreto. 4.1.10 Las vigas peraltadas sern vaciadas de una sola vez en conjunto con la losa

de techo. Comentario Muchas veces se acostumbra vaciar a las vigas peraltadas en dos etapas (Fig. 4.26), esto es incorrecto debido a que se forma una junta de construccin que crea un plano potencial de falla por deslizamiento, por las fuerzas ssmicas que se transmiten desde la losa de techo hacia los muros. 4.1.11 Las instalaciones se colocarn de acuerdo a lo indicado en 1.2.6 y 1.2.7. 4.2 ALBAILERIA CONFINADA

Aparte de los requisitos especificados en 4.1, se deber cumplir lo siguiente: 4.2.1 Se utilizar unidades de albailera de acuerdo a lo especificado en 3.1.3. 4.2.2 La conexin columna-albailera podr ser dentada o a ras:

Fig.4.23 Fig.4.24

Fig.4.25

vista exterior

Fig.4.26. Solera vaciada en 2 etapas.

vista interior

50

En el caso de emplearse una conexin dentada, la longitud de la unidad saliente no exceder de 5 cm y deber limpiarse de los desperdicios de mortero y partculas sueltas antes de vaciar el concreto de la columna de confinamiento.

En el caso de emplearse una conexin a ras, deber adicionarse

chicotes o mechas de anclaje (salvo que exista refuerzo horizontal continuo) compuestos por varillas de 6 mm de dimetro, que penetren por lo menos 40 cm al interior de la albailera y 12,5 cm al interior de la columna ms un doblez vertical a 90o de 10 cm; la cuanta a utilizar ser 0,001 (ver 1.2.8).

Comentario Cuando la longitud de los dientes es excesiva, puede originarse 2 problemas (Fig.4.27): 1) que los dientes se fracturen durante la etapa compactacin del concreto; y, 2) que se formen cangrejeras bajo los dientes. Por ello se especifica que la longitud del diente no exceda de 5 cm (Fig.4.28), pero, an as, ser necesario limpiarlos para evitar la formacin de juntas fras en la zona de conexin columna-albailera, las que desintegraran esa unin. Para evitar los tres problemas descritos, es recomendable emplear una conexin a ras columna-albailera, pero agregando mechas de anclaje (Fig.4.29). Estas mechas doblan verticalmente en la columna, porque de hacerlo horizontalmente podran perder anclaje por las fisuras horizontales que suelen formarse en las columnas cuando estn sujetas a traccin por flexin. En el caso que exista albailera en ambos lados de la columna, las mechas atraviesan horizontalmente a la columna y se embuten en la albailera. 4.2.3 El refuerzo horizontal, cuando sea requerido, ser continuo y anclar en las

columnas de confinamiento 12,5 cm con gancho vertical a 90o de 10 cm. Comentario En la Fig.4.30 se muestra el refuerzo horizontal continuo anclado en las columnas de confinamiento. En este caso, cuando la conexin albailera-columna es a ras, no se requiere aadir mechas.

Fig.4.27 Fig.4.28 Fig.4.29

Fig.4.30

51

4.2.4 Los estribos a emplear en las columnas de confinamiento debern ser cerrados a 135o, pudindose emplear estribos con de vuelta adicional, atando sus extremos con el refuerzo vertical, o tambin, zunchos que empiecen y terminen con gancho estndar a 180o doblado en el refuerzo vertical.

Comentario En las columnas de confinamiento de poca dimensin, como las que se emplean en los muros con aparejo de soga, es recomendable emplear estribos con de vuelta adicional (Fig.4.31), ya que los estribos convencionales con ganchos a 135 podran estorbar el paso de las piedras del concreto formando cangrejeras. Para estos casos, otra alternativa de solucin es el empleo de zunchos (Fig.4.32), que permiten confinar en mayor grado al ncleo de las columnas. 4.2.5 Los traslapes del refuerzo horizontal o vertical tendrn una longitud igual a

45 veces el mayor dimetro de la barra traslapada. No se permitir el traslape del refuerzo vertical en el primer entrepiso, tampoco en las zonas confinadas ubicadas en los extremos de soleras y columnas.

Comentario Una ventaja que tienen los muros confinados sobre los armados es que al menos en el primer piso, donde los esfuerzos por carga ssmica son mximos, se utiliza refuerzo vertical continuo (Fig.4.33) a diferencia de los muros armados, donde para facilitar la construccin de la albailera, se utilizan espigas ancladas en la cimentacin, ubicadas con gran precisin a fin de que encajen en las celdas de los bloques.

Fig.4.32 Fig.4.31

Fig.4.33. Refuerzo vertical en albailera confinada (izquierda) y armada (derecha).

52

En los pisos superiores al primero, el refuerzo vertical de los muros confinados puede traslaparse, pero no en la forma como se muestra en la Fig.4.34, donde el traslape se a efectuado en el extremo inferior, al 100% en la misma seccin transversal y en pequea longitud, sino como se indica en la Fig.4.35. 4.2.6 El concreto deber tener una resistencia a compresin )( cf mayor o igual a

( )2/17515,17 cmkgMPa . La mezcla deber ser fluida, con un revenimiento del orden de 12,7 cm (5 pulgadas) medida en el cono de Abrams. En las columnas de poca dimensin, utilizadas como confinamiento de los muros en aparejo de soga, el tamao mximo de la piedra chancada no exceder de 1,27 cm ( pulgada).

Comentario La finalidad de que el concreto tenga gran revenimiento, y que el tamao de la piedra no sea excesivo, es evitar la formacin de cangrejeras. 4.2.7 El concreto de las columnas de confinamiento se vaciar posteriormente a

la construccin del muro de albailera; este concreto empezar desde el borde superior del cimiento, no del sobrecimiento.

Comentario Es necesario que los elementos de confinamiento se vacen despus de haberse construido la albailera (Fig.4.36), con el objetivo que ambos materiales queden integrados a travs de la adherencia que se desarrolla entre ellos.

Fig.4.34

h/3

h/3

h/3

Fig.4.35

Fig.4.36. Secuencias de la construccin de las columnas.

53

Experimentos realizados en muros donde las columnas fueron hechas antes de construir la albailera (Fig.4.37), indicaron la formacin de grietas verticales en la interfase columna-albailera ante sismos moderados, pese a la presencia de mechas de anclaje. Esto hizo que las columnas trabajasen a flexin por el espacio generado entre ambos materiales, por lo que no es recomendable el proceso constructivo descrito. Por otro lado, como el concreto del sobrecimiento es de menor calidad que el concreto de la columna y puesto que por lo general no se utiliza estribos en el sobrecimiento, es necesario que el concreto de la columna llegue hasta el cimiento (Fig.4.38) para evitar fallas por aplastamiento del sobrecimiento. 4.2.8 Las juntas de construccin entre elementos de concreto sern rugosas,

humedecidas y libre de partculas sueltas. 4.2.9 La parte recta de la longitud de anclaje del refuerzo vertical deber penetrar

al interior de la viga solera o cimentacin; no se permitir montar su doblez directamente sobre la ltima hilada del muro.

Comentario A fin de evitar fallas por cizalle en la conexin solera-columna (Fig.4.39), es necesario incrementar la resistencia a corte-friccin creando juntas rugosas y con un refuerzo vertical que sea capaz de soportar la fuerza cortante respectiva, por ello, este refuerzo debe penetrar al interior de la solera (Fig.4.40) y no debe doblarse sobre la ltima hilada de la albailera.

Fig.4.37

Fig.4.38

Fig.4.39 Fig.4.40

54

4.2.10 El recubrimiento mnimo de la armadura (medido al estribo) ser 2 cm cuando los muros son tarrajeados y 3 cm cuando son caravista.

Comentario El objetivo de esta especificacin es proteger al acero de refuerzo del intemperismo, evitando la corrosin del refuerzo (Fig.4.41). 4.3 ALBAILERIA ARMADA

Aparte de los requisitos especificados en 4.1, se deber cumplir lo siguiente: 4.3.1 Los empalmes del refuerzo vertical podrn ser por traslape, por soldadura o

por medios mecnicos.

Los empalmes por traslape sern de 60 veces el dimetro de la barra. Los empalmes por soldadura slo se permitirn en barras de acero

ASTM A706 (soldables), en este caso la soldadura seguir las especificaciones dadas por AWS.

Los empalmes por medios mecnicos se harn con dispositivos que hayan demostrado mediante ensayos que la resistencia a traccin del empalme es por lo menos 125% de la resistencia de la barra.

En muros cuyo diseo contemple la formacin de rtulas plsticas, las barras verticales deben ser preferentemente continuas en el primer piso empalmndose recin en el segundo piso (*). Cuando no sea posible evitar el empalme, ste podr hacerse por soldadura, por medios mecnicos o por traslape; en el ltimo caso, la longitud de empalme ser de 60 veces el dimetro de la barra y 90 veces el dimetro de la barra en forma alternada.

(*) Una tcnica que permite facilitar la construccin empleando refuerzo vertical continuo en el primer piso, consiste en utilizar unidades de albailera recortadas en forma de H, con lo cual adems, las juntas verticales quedan completamente llenas con grout.

Fig.4.41

55

Comentario Las espigas verticales que anclan en la cimentacin, se utilizan para facilitar la construccin de la albailera (Fig.4.42), de otro modo, si se emplease refuerzo vertical continuo, habra que insertar los bloques desde el extremo superior de las barras (Fig.4.43), retardndose el proceso constructivo en la primera jornada de trabajo. Sin embargo, el empleo de espigas traslapadas con las barras principales genera congestin de las celdas (Fig.4.44), que podra causar cangrejeras en el grout; asimismo, ha podido notarse fallas horizontales (deslizamiento o cizalle) en los muros en las zonas donde terminan las espigas (Fig.4.45), que causan una fuerte degradacin de resistencia ssmica. Por las razones indicadas, es recomendable emplear al menos en el primer piso, zona donde se formar la rtula plstica, barras verticales continuas y para facilitar el proceso constructivo, puede recortarse las tapas extremas de los bloques para formar bloques en forma de H (Fig.4.46), cabe destacar que en otros pases los bloques H se fabrican industrialmente (Fig.4.47). Otra alternativa para evitar la falla por deslizamiento consiste en utilizar traslapes con distintas longitudes (60 y 90 veces el dimetro de la barra) en forma alternada (Fig.4.48).

Fig.4.42 Fig.4.43

Fig.4.44

espiga

Fig.4.45 Fig.4.46

56

4.3.2 El refuerzo horizontal debe ser continuo y anclado en los extremos con

doblez vertical de 10 cm en la celda extrema. Comentario En la Fig.4.49 se muestra la instalacin del refuerzo horizontal. Cabe destacar que el refuerzo horizontal puede amarrarse con el vertical cuando este ltimo es continuo; en cambio, cuando se utiliza espigas, el refuerzo horizontal queda suelto ya que el vertical se coloca al terminar de construir la albailera, en este caso, las varillas horizontales podran desplazarse durante la operacin de vaciado y compactacin del grout (Fig.4.50). 4.3.3 Las varillas verticales debern penetrar, sin doblarlas, en el interior de los

alvolos de las unidades correspondientes. Comentario En caso la barra vertical no encaje en las celdas del bloque, no se le debe doblar (Fig.4.51), ya que perdera efectividad en traccin por flexin y en cizalle por fuerza cortante, sino mas bien puede recortarse una de las tapas del bloque para facilitar su insercin.

Fig.4.51

Fig.4.47 Fig.4.48. Traslapes.

60Db

30Db

Fig.4.49 Fig.4.50

57

4.3.4 Para asegurar buena adhesin entre el concreto lquido y el concreto de asiento de la primera hilada, las celdas deben quedar totalmente libres de polvo o restos de mortero proveniente del proceso de asentado; para el efecto los bloques de la primera hilada tendrn ventanas de limpieza. Para el caso de muros totalmente llenos, las ventanas se abrirn en todas las celdas de la primera hilada; en el caso de muros parcialmente rellenos, las ventanas se abrirn solo en las celdas que alojen refuerzo vertical. En el interior de estas ventanas se colocar algn elemento no absorbente que permita la limpieza final.

Comentario Muchas veces se utiliza los retazos provenientes del bloque recortado para taponar las ventanas de limpieza (Fig.4.52), esto no es adecuado puesto que por el efecto cclico de la carga ssmica, estas zonas se destapan fcilmente (Fig.4.53) perdindose rea de compresin. Es mas conveniente que el grout tapone la ventana de limpieza (Fig.4.54) y cubrir esa zona con un zcalo; es mas, as es posible observar la existencia de cangrejeras en la base. Otras veces se utiliza arena seca en el interior de las ventanas (Fig.4.55) para evitar que los desperdicios del mortero de asentado se adhieran con la base (cimentacin o losa de techo), esta arena absorbe el agua del mortero correspondiente a la primera hilada, por lo que es preferible utilizar retazos de plsticos en reemplazo de la arena. 4.3.5 Para el caso de la albailera parcialmente rellena, los bloques vacos

correspondientes a la ltima hilada sern taponados a media altura antes de asentarlos, de tal manera que por la parte vaca del alvolo penetre el concreto de la viga solera o de la losa del techo formando llaves de corte que permitan transferir las fuerzas ssmicas desde la losa hacia los muros. En estos muros, el refuerzo horizontal no atravesar los alvolos vacos,

Fig.4.52 Fig.4.53

Fig.4.54

Fig.4.55

58

sino que se colocar en el mortero correspondiente a las juntas horizontales.

Comentario El objetivo de taponar a media altura aquellos bloques de la ltima hilada por donde no atraviesa refuerzo vertical (Fig.4.56), es evitar la prdida de concreto de la solera o del techo en el interior de las celdas vacas, as como formar llaves de corte entre el techo y el muro. En estos muros no puede emplearse refuerzo horizontal en el eje, ya que ste atravesara celdas vacas quedando desprotegido y sin adherencia, a no ser que en esa hilada se vace grout, en cuyo caso los bloques correspondientes deberan ser previamente taponados a media altura. Por ello, es recomendable emplear refuerzo alojado en las juntas (Fig.4.57) para este caso. 4.3.6 Para el caso de unidades apilables no son necesarias las ventanas de

limpieza; la limpieza de la superficie de asiento se realizar antes de asentar la primera hilada.

Comentario En este caso, al no existir mortero de asentado en las hiladas superiores a la primera, no habr desperdicios que limpiar en la base de los muros, slo deber tenerse el cuidado que la primera capa de mortero (empleada para nivelar a la primera hilada por las protuberancias que tiene la losa de techo o la cimentacin), no penetre al interior de las celdas respectivas, para ello puede emplearse dispositivos como el que se muestra en la Fig.4.58. 4.3.7 Antes de encofrar las ventanas de limpieza, los alvolos se limpiarn

preferentemente con aire comprimido y las celdas sern humedecidas interiormente regndolas con agua, evitando que esta quede empozada en la base del muro.

Fig.4.56 Fig.4.57

Fig.4.58

59

Comentario Es preferible limpiar las celdas interiormente con una varilla, sin tocar al muro, al terminar cada jornada de trabajo (Fig.4.59), con la finalidad de que las rebabas del mortero de asentado no estorben el paso del grout. Asimismo, es recomendable limpiar la base de los muros empleando un tortol a travs de las ventanas de limpieza (Fig.4.60). Una vez que la albailera haya sido construida, puede ser regada al da siguiente ya que los bloques (de concreto o de arcilla, Fig.4.61) se encuentran integrados a travs del mortero.