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PRESENTACIÓN El presente trabajo, realizado por los estudiantes del grupo 4 del curso de albañilería estructural de la escuela Profesional de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional Del Altiplano y contando con la asesoría de Ing. Yasmani T. Vitulas Quille tiene por objetivo presentar los aspectos más resaltantes relacionado a la, que servirán de base a temas posteriores como el diseño de elementos estructurales, teniendo como referencia el RNE, y otras fuentes de información escrita y electrónica.

Trabajo de Albañileria

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Page 1: Trabajo de Albañileria

PRESENTACIÓN

El presente trabajo, realizado por los estudiantes del grupo 4 del curso de albañilería estructural de la escuela Profesional de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional Del Altiplano y contando con la asesoría de Ing. Yasmani T. Vitulas Quille tiene por objetivo presentar los aspectos más resaltantes relacionado a la, que servirán de base a temas posteriores como el diseño de elementos estructurales, teniendo como referencia el RNE, y otras fuentes de información escrita y electrónica.

Page 2: Trabajo de Albañileria

INTRODUCCIÓN

La albañilería estructural es un material compuesto que en su forma tradicional, que está integrado por unidades asentadas por mortero. Es así que podemos afirmar que la albañilería se trata de un material heterogéneo y anisótropo, y que tiene, por naturaleza, una resistencia a la compresión elevada, la cual depende principalmente de la ofrecida por la propia unidad, la resistencia a la tracción que ofrecen los muros de albañilería es reducida y está controlada por la adhesión entre la unidad y el mortero.

RESUMEN

CAPÍTULO I Propiedades de la albañilería:

Page 3: Trabajo de Albañileria

Es este capítulo se define, identifica y observa las cualidades y propiedades de los materiales conformantes de la albañilería y su respuesta como elemento heterogéneo, a solicitaciones externas de carga.

CAP II: Equipos:

Este capítulo se define, Una herramienta es un objeto elaborado a fin de facilitar la realización de una tarea mecánica que requiere de una aplicación correcta de energía. Un equipo es en base una herramienta para la cual no requiere aplicar tanto esfuerzo físico y a su vez permite extendernos a cumplir labores en mayor escala a la herramienta

CAP III: Ensayos

En este capítulo describimos los ensayos con el fin de determinarlas propiedades físico–mecánicas. Basado en prisma y muretes sometidos con presión axial y diagonal.

CAP IV: Modulación:

En este capítulo se describe la modulación enfocada a albañilería, así también respecto módulo, y tipos de modulación. Considerando que la construcción modulada es la cual todas las dimensiones incluso el espesor de los muros deben ser múltiplos de una medida modular.

CAP V: Normas

El RNE Norma E.070 es la que regula, los aspectos de diseño, control de calidad, el capítulo apartado para este tema, se hizo un resumen de los aspectos generales contemplados en cada capítulo. El capítulo dos por tratarse de definiciones y simbología, se dejó de lado.

Page 4: Trabajo de Albañileria

Objetivos

Describir de manera adecuada las Propiedades, equipos, ensayos, modulación y normas, todo ello referido a la albañilería.

CAPÍTULO I

Propiedades de Elementos de Albañilería

1. Propiedades de las unidades de albañileríaa. Resistencia

Page 5: Trabajo de Albañileria

Es la capacidad que posee los elementos de adsorber y/o soportar a las solicitaciones de carga externas.

b. Estabilidad volumétrica

Es su predisposición a manifestar cambios volumétricos, particularmente contracciones, que suelen causar agrietamientos en las estructuras (Concretoinformatica, 2015)

c. Densidad

Es la relación que existe entre la masa y el volumen de un elemento en nuestro caso, del ladrillo

d. La variabilidad dimensional

La variabilidad dimensional como su nombre lo dice, es la diferencia que existe entre un elemento de albañilería y otro, este valor es mayor si se tiene un pobre control del proceso de fabricación.

e. Succión

La succión es la propiedad que posee el elemento para absorber agua de su alrededor.

f. Característica para asentado

Esta propiedad relacionada específicamente con la facilidad de colocación de los elementos de albañilería.

g. Absorción máxima

Como su nombre lo dice es la capacidad máxima que posee el elemento para adsorber.

h. Eflorescencias

Page 6: Trabajo de Albañileria

Se denominan eflorescencias a los cristales de sales, generalmente de color blanco, que se depositan en la superficie de ladrillos, tejas y pisos cerámicos o de hormigón. Algunas sales solubles en agua pueden ser transportadas por capilaridad a través de los materiales porosos y ser depositadas en su superficie cuando se evapora el agua por efecto de los rayos solares y/o del aire.(Construmatica, 2015)

i. Durabilidad

Es la capacidad de resistencia que posee el elemento para responder a los agentes dañinos externos.

j. Expansión térmica

Es la propiedad del elemento a expandirse o contraerse debido a variaciones de la temperatura.

Tabla N° 1: Propiedades Generales de las Unidades de Albañilería

PROPIEDADES GENERALES DE LAS UNIDADES DE ALBAÑILERIAArcilla Sílice - cal Concreto

Propiedad 1 2 1 2Resistencia

(MPa) 2 - 6 6 - 100 14 - 30 2 - 6 6 - 28

EstabilidadVolumétrica

(%) Expansión

0.00-0.015

Expansión

0.00-0.015

Contracción

0.01-0.035

Contracción

Severa

0.05-0.01

Contracción

0.02-0.05

Densidad(Kg/m³) 1400-1700 1600-1900 1700-2000 1600-1800 500-2300

VariabilidadDimensional

(±%) Grande

5-8

Media a

reducida

5-40

Muy

reducida

1-3

Grande

5-8

Media a

reducida

3-5

Succión(gramos) Muy elevada

+60

Elevada a

correcta

5-40

Correcta

10-30

Correcta

10-30

Correcta

10-30

Características para asentado Mala Buena Buena Mala Buena

Adsorción máxima

Alta Media a muy Media Alta Media

Page 7: Trabajo de Albañileria

(%)15-30

reducida

1-20 7-16 10-18 8-12

Riesgo de eflorescencia Grande Grande Nulo Escaso Escaso

DurabilidadMala

Buena

excelente Muy buena Mala

Buena a muy

buena

Resistencia al fuego Moderada Muy buena Buena Moderada Buena

Expansión térmica

(x10^-6/C°) 5-8 4-6 8-14 10-12 10

(Gallegos, 1991)1

*1 unidades fabricadas artesanalmente o semi industrial con escaso control.

*2 unidades fabricadas industrialmente con buen control.

2. Propiedades del mortero

a. Retracción

Se debe a la retracción que presenta la pasta de cemento, la cual se ve aumentada a los altos contenidos de cemento, para evitar agrietamientos es conveniente utilizar arenas de texturas angulosas y cuidar que se produzca la evaporación rápida.

La retracción es proporcional al espesor de la capa a la riqueza en concreto de la mezcla y a la mayor absorción de la pared sobre la que se vaya a aplicar (Colombia, 2015).

b. Adherencia

Es la capacidad de actuar de forma monolíticamente con las piezas que se unen para responder a las solicitaciones de carga.

c. Resistencia

1 Héctor Gallegos; Albañilería Estructural; Pontificia Universidad Católica del Perú (1991);Perú-Lima; Pag138

Page 8: Trabajo de Albañileria

Es la capacidad que posee el mortero para responder a las solicitaciones de cargar, para el caso de uniones debe proporcionar una unión adecuada, si es usado en mampostería estructural es conveniente el uso de morteros de alta resistencia.

d. Durabilidad

La durabilidad es la resistencia que tiene o muestra el mortero ante agentes externos que pueden generar daños en el mismo

e. Apariencia

Este aspecto juegos un papel más relevante en algunos tipos de mampostería como es el caso de mamposterías de ladrillo cara vista.

Tabla N° 2: Clasificación de los morteros de Pega para mampostería simple según resistencia a la compresión a 28 días y según dosificación.

Tipo de Mortero

Resistencia a la compresión Cemento Portland

Cemento albañilería

Cal Agregado Fino (Mpa) (Kg/cm²) (P.S.I.)

M 17.2 175 2500 11

1- 0.25

Entre 2.25 y 3 veces la

suma del cemento

y cal usados

S 12.4 126 1800 0.51

1-

0.25 a 0.5

N 5.2 53 750 -1

1-

0.5 a 1.25

O 2.4 25 350 -1

1-

1.25 a 2.50

K 0.5 5 75 1 - 2.50 a 4.00

(Colombia, 2015)2

Tabla N° 3: Clasificación ASTM C-476 de morteros de Pega para mampostería reforzada según resistencia a la compresión a 28 días y según dosificación (Partes por volumen)

Tipo de mortero

Resistencia a Compresión Cemento Portland

Cemento de Mampostería

Cal Agregado Grueso(Mpa) (Kg/cm²) (P.S.I.)

PM 17.2 175 2500 1 1 0.25 a 2.25 a

2 Recuperado de http://www.bdigital.unal.edu.co/6167/17/9589322824_Parte5.pdf fecha:18/10/2015

Page 9: Trabajo de Albañileria

0.50 3.00PL 17.2 175 2500 1 -El mortero para mampostería sin refuerzo debe ser del tipo M, S o N, y los morteros para mampostería reforzada están regulados por la norma ASTM C-476 en la cual se distinguen los tipos PM y PL. (Colombia, 2015)3

3. Propiedades de la Albañilería Simple

La albañilería simple como su nombre lo dice, no posee refuerzo de acero, su resistencia a compresión, tracción y corte son los que definen su respuesta a las solicitaciones externas. Con el propósito de determinar dicha resistencias se ha diseñado variedad de ensayos cuyo resultado son el pilar de nuestros conocimientos.

El camino a seguir se basa en los ensayos sobre especímenes, estas son en general las siguientes:

Para Ensayos de compresión se aplica carga coplanar perpendicular a al hilada, la cual es prioritaria, pues corresponde a la de la acción gravitatoria en muros con hiladas horizontales.

La tracción coplanar se genera en los ensayos aplicando fuerzas de corte las cuales generan tracción diagonales, o fuerzas de compresión.

Para ensayos tracción generados por flexión se aplica la carga de forma perpendicular al plano para generar flexiones paralelas coplanares.

Para la evaluación de corte se utiliza el ensayo de cizalle en la junta horizontal de mortero.

1. Resistencia a compresión Prismas de ladrillo

3 Recuperado de http://www.bdigital.unal.edu.co/6167/17/9589322824_Parte5.pdf; fecha:18/10/2015

Page 10: Trabajo de Albañileria

a. Mecanismos de falla Generalmente aproximadamente del 70% de la cargar última

empieza la aparición de grietas verticales en los ladrillos, con dirección al centro del prisma la falla se genera cuando el avance y la multiplicación de dichas grietas son sustanciosas.

El esfuerzo y la deformación unitaria en rotura del prisma corresponden a valores intermedios de los que corresponden a los ladrillos y al mortero que conforman el prisma.

Fig. 1

Fuente: (Mancilla, 2006)4

b. Relación entre los prismas los muros reales

4 Mancilla Dante;Tesis Factores de correcion de la resistencia en compresion de prismas de albañileria por efectos de esbeltez; pg. 1

Page 11: Trabajo de Albañileria

Los muros reales tienen una respuesta diferente a los de los prismas, poseen una esbeltez mayor y alturas mayores, Sim embargo si no existieran defectos o excentricidades de las cargas.Con esta premisa debido a estudios se llegó a la conclusión es que la resistencia del muro equivale a 70 % de la del prisma elaborado con materiales iguales

c. Influencias

Resistencia del ladrilloLa resistencia del prisma aumenta con la del ladrillo. Sim embargo que la relación no es directa. La mejor relación parece ser la raíz cuadrada de la resistencia del ladrillo en compresión, de modo tal que la duplicación de este valor conduce a un aumento del 40% en la resistencia del prisma. (Ortiz, 2002)

Altura del ladrilloLa resistencia del prisma aumenta con la altura de los ladrillos, al verse una menor cantidad de mortero sin embargo esta tan bien está influenciada por la resistencia del ladrillo, esta propiedades tampoco es directa

Tipo de ladrillo Los ladrillos que poseen huecos o perforaciones sufren contracciones de refuerzo trasversales, que reducen la resistencia y conducen a fallas frágiles.

Tipo de morteroDe acuerdo a la propiedad del mortero el prisma tiene una mayor resistencia la misma que depende de los componentes y dosificaciones ya vistos con anterioridad ver tabla.

Page 12: Trabajo de Albañileria

Tabla N° 4: Efectos del tipo de mortero en la resistencia del Prisma

Efecto del tipo de mortero en la resistencia del prismaMortero tipo Proporciones Relación de resistencia del:

Mortero PrismaA 1:1/4:3 2.00 1.06B 1:1/2:4 ½ 1.00 1.00C 1:1:6 0.50 0.85D 1:2:9 0.25 0.62

(Gallegos, 1991)5

Edad del prisma del ensayoEl tiempo de endurecimiento del mortero del prisma es otro factor de importancia en la resistencia de la misma

Espesor de la junta de morteroEl aumento de espesor de la capa de mortero que sirve como adherente reduce la resistencia del prisma esta condición se puede notar en la tabla N° 4

Tabla 5: Efecto del espesor de la junta de mortero en la resistencia del Prisma

Espesor de la junta(mm) Relación de resistencia del prisma

9 1.1510 1.0012 0.8415 0.7018 0.5

(Ortiz, 2002)6

d. Módulo de elasticidad

5 Héctor Gallegos; Albañilería Estructural; Pontificia Universidad Católica del Perú (1991);Perú-Lima; Pg. 2676 Ortiz, Julio; Analisis, Diseño y Construcción en Albañilería; Lima-2002;Pg 62

Page 13: Trabajo de Albañileria

El módulo de elasticidad de la albañilería puede determinarse basándose en resultados empíricos. Esta avaluación ha resultado en valores del módulo de elasticidad (Em) entre un lindero bajo de 400 f’m y un lindero de 1000 f’m para albañilería de ladrillos de arcilla y sílice – cal asentados con mortero. Del mismo modo, los valores de lindero correspondientes a la albañilería de bloques de concreto con y sin concreto liquido son 400 f’m y 1390 f’m.

e. Resistencia al corte por cizalle

Cuando los muros de albañilería simple son cargados coplanarmente, es posible la falla por Cizalle en la junta. La investigación de la resistencia de la albañilería al corte por cizalle se ha efectuado utilizando especímenes de tamaño reducido estos temas se explicaran de mejor forma en los ensayos ( (Ortiz, 2002)

Tabla 6: valores de la resistencia al corte por cizalle (τo y del coeficiente de fricción (f) para diferentes unidades y morteros.

Valores de la resistencia al corte por cizalle (τo y del coeficiente de fricción (f) para diferentes unidades y morteros.

Unidad Mortero tipo τo (Mpa) fAcilla extruida A

B0.340.32

0.50.5

Arcilla moldeada AB

0.260.22

0.40.4

Sílice-cal B 0.18 0.4(Gallegos, 1991)7

f. Resistencia a tracción

La resistencia a la tracción es relativamente pequeña comparada con la resistencia a compresión, ya que esta propiedad es extraída de la debilidad del mortero a este tipo de solicitaciones, por este motivo la mayoría de las ocasiones se considera nula sin embargo en algunas ocasiones no como por ejemplo:

Muros confinados a carga coplanar.7 Héctor Gallegos; Albañilería Estructural; Pontificia Universidad Católica del Perú (1991);Perú-Lima; Pg. 288

Page 14: Trabajo de Albañileria

Muros arriostrados de albañilería simple sometidos a cargas laterales perpendiculares a su plano.

CAPÍTULO II

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTILIZADOS EN CONSTRUCCIÓN

Herramientas utilizadas en construcción

Page 15: Trabajo de Albañileria

Una herramienta es un objeto elaborado a fin de facilitar la realización de una tarea mecánica que requiere de una aplicación correcta de energía.

El término herramienta, en sentido estricto, se emplea para referirse a utensilios resistentes (hechos de diferentes materiales, pero inicialmente se materializaban en hierro como sugiere la etimología), útiles para realizar trabajos mecánicos que requieren la aplicación de una cierta fuerza física. (Instituto del Cemento y del hormigón de Chile, 2015, pág. 17)

Entre las herramientas utilizadas en la construcción de albañilería tenemos a los siguientes:

PALA: Es un instrumento o herramienta de mano compuesta de una placa metálica y un cabo de madera, la placa puede terminar recta y en este caso sirve para cavar zanjas, para hacer revolturas, morteros y mezclas, emparejar superficies, etc. O puede terminar redondeada y en punta sirviendo entonces principalmente para excavar. Puede tener cabo recto y largo o más corto y terminando en un mango para ahí tomar la pala con la mano y con la otra el cabo.

HUINCHA DE MEDIR: Esta herramienta se usa para comparar y/o chequear medidas. Su cuerpo es fabricado de metal y/o plástico, la huincha es metálica, acerada y flexible. Trae medidas en centímetros (cm) y pulgadas (in).

PALETAS: En principio las llanas dibujadas al lado son suficientes para realizar cómodamente. A estas la mayor parte de sus trabajos. Se les llama también "llanas" para alisar las juntas.

CUCHARA DE ALBAÑIL: Es una hoja de acero de forma triangular con un mango de madera que se utiliza en múltiples trabajos de albañilería, los más

Page 16: Trabajo de Albañileria

grandes se emplean para mampostear y hacer aplanados y las más pequeñas para trabajar detalles.

PALETA PLANA: Rectángulo de madera de unos 30cm de lado largo por unos 15cm de ancho y de dos a tres de gruesos que sirve para hacer acabados ásperos en aplanados y recubrimientos.

MANGUERA:

Se utilizan de goma o plástico, las que pueden ser transpa-rentes, para ver el agua contenida en ella. De lo contrario, se introducen en sus extremos tubos de vidrio transparentes. Estas se usan para trasladar medidas a nivel y dar la condición de horizontalidad.

BATEA:

Elemento que, en la actualidad, se obtiene al cortar longitudinalmente un tambor plástico o metálico. Se utiliza para recibir o almacenar el mortero de pega, ajustar su trabajabilidad y desde ahí colocarlo en las hiladas y construir las albañilerías.

Fig. 2- Batea de obra.

(Instituto del Cemento y del hormigón de Chile, 2015)8

TAMBOR METÁLICO O PLÁSTICO:8 Recuperado de http://www.ceramicasantiago.cl/user/manuales/Manual_del_Albanil.pdf; fecha:17/10/2015

Page 17: Trabajo de Albañileria

De capacidad aproximada a los 200 litros, es utilizado para mantener agua y ajustar la trabajabilidad del mortero de pega, así como para saturar los ladrillos hasta condición S.S.S. (Saturado Superficialmente Seco). Debe estar siempre limpio, sin aceite o suciedad que afecte la adherencia de los ladrillos.

Fig. 3- Tambor de plástico.

(Instituto del Cemento y del hormigón de Chile, 2015)9

CARRETILLA DE MANO: En esencia puede decirse que es un carrito de mano con una rueda adelante sostenido en un eje apoyado a su vez en dos largueros de los cuales se empuja y con una caja metálica gruesa para transportar materiales de construcción de todas clases o de tercería, trabajo sobre el principio de la palanca.

ESCUADRA DE ALBAÑIL: Esta construida por dos cantoneras de acero (70cm de largo) soldados entre ellas a 90º y unidas por un enderezador. Pueden fabricar su escuadra con tres pedazos de madera dura

Puestas rectas.

EL NIVEL DE BURBUJA: Permite controlar los horizontales, los verticales y los pendientes de 45º gracias a sus tres tubos que contienen generalmente

9 Recuperado de http://www.ceramicasantiago.cl/user/manuales/Manual_del_Albanil.pdf; fecha:17/10/2015

Page 18: Trabajo de Albañileria

agua coloreada, cuyo defecto voluntario en el relleno de los tubos, produce una burbuja de aire que sirve para señal de equilibrio con relación a dos rayos trazados en rojo en los tubos se escogerá un nivel de metal con un suelo enderezado esta estará siempre limpia.

PLOMADA: Está compuesta por un cordel de algodón trenzado de 4m de largo aproximadamente terminado por un plomo de forma troncocónica y lleva superpuesta una plaquita de hierro colocada: el lado del cuadrado es igual al diámetro más grande del plomo que pesa aproximadamente 300g con el nivel de burbuja es la herramienta principal del albañil.

EQUIPOS UTILIZADOS EN CONSTRUCCIÓN

Un equipo es en base una herramienta para la cual no requiere aplicar tanto esfuerzo físico y a su vez permite extendernos a cumplir labores en mayor escala a las herramientas

Para mencionar herramientas puntuales usadas con normalidad en la albañilería tenemos:

(Lazo, 2015, pág. 61)

SILOS CON O SIN HUMIDIFICADOR:

Elemento de acopio que, generalmente es metálico, el cual sirve para almacenar morteros pre dosificados en seco. Estos silos tienen dimensiones tales que sirven para almacenar 20 ó 30 toneladas de mortero pre dosificado seco. Cuando al silo se le agrega un equipo humidificador, se puede obtener mezcla húmeda lista para ser transportada a los puntos de colocación.

El agua de amasado requerida se calibra en el equipo en forma manual, según la trabajabilidad y la consistencia especificada.

Fig. 4.- Silos sin o con humificador.

Page 19: Trabajo de Albañileria

(Instituto del Cemento y del hormigón de Chile, 2015)10

MARTILLOS DEMOLEDORES

Un martillo mecánico, para realizar agujeros de grandes dimensiones o demoler construcciones de diversa índole.

Fig. 5.- Martillo demoledor.

(Instituto del Cemento y del hormigón de Chile, 2015)11

AMOLADORAS

Las amoladoras son máquinas eléctricas portátiles que se utilizan para cortar, desbastar y pulir, especialmente en los trabajos de mampostería y metal. Los trabajos de materiales en superficies grandes, o los trabajos intensivos en superficies duras, se suelen realizar con amoladoras y discos grandes que permiten, por ejemplo, cortes más rectos y limpios.

10 Recuperado de http://www.ceramicasantiago.cl/user/manuales/Manual_del_Albanil.pdf; fecha:17/10/201511 Recuperado de http://www.ceramicasantiago.cl/user/manuales/Manual_del_Albanil.pdf; fecha:17/10/2015

Page 20: Trabajo de Albañileria

Fig. 6.- Amoladora

(Lazo, 2015)12

ANDAMIOS.-

 Estructura provisional construida de madera, metal o ambos materiales, que soporta a unas plataformas que se utilizan en la construcción y reparación de edificios, adaptándolo a la altura del edificio que se construye.

Fig. 7.-Andamios.

(Lazo, 2015)13

WINCHES

Es un sistema para llevar mezcla a los pisos superiores y/o traslado de materiales de construcción.

12 Recuperado de https://es.scribd.com/doc/105996766/32/Equipos-utilizados-en-construccion; 17/10/2015

13 Recuperado de https://es.scribd.com/doc/105996766/32/Equipos-utilizados-en-construccion; 17/10/2015

Page 21: Trabajo de Albañileria

Fig. 8.- Winches.

(Lazo, 2015)14

CAPÍTULO III

ENSAYOS

14 Recuperado de https://es.scribd.com/doc/105996766/32/Equipos-utilizados-en-construccion; 17/10/2015

Page 22: Trabajo de Albañileria

1. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE DE UNIDADES DE ALBAÑILERÍA

1.1. MARCO CONCEPTUAL

En el proceso de determinar la calidad de las unidades de albañilería es necesario saber qué capacidad de carga puede soportar hasta presentar alguna rotura o deformación dichos especimenes, presentaran calidades buenas de resistencia a la compresión si son altos y durables, Esta simbolizado por (ƒ’b)

La resistencia característica a compresión axial de la unidad de albañilería (ƒ’b) se obtiene restando una desviación estándar al valor promedio de la muestra. La resistencia de cada espécimen se calcula dividiendo la carga de rotura entre el área bruta de la superficie de asiento. Este ensayo se realiza a una velocidad de carga de 5 ton/min.

1.2. Procedimiento experimental1) Se toman las medidas de las dimensiones de sus respectivas caras de asiento

de los 5 especímenes.

(FUENTE: ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 2015)15

2) Se calcula el área de contacto sin considerar los orificios.3) Se somete a carga en la máquina de compresión axial simple.

15 CALIDAD DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA, ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 18/04/2015.

Page 23: Trabajo de Albañileria

4) Determinar la lectura cuando el ladrillo empieza a presentar alguna

falla.

(FUENTE: ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 2015)16

2. Esbeltez

2.1. Marco conceptual

La esbeltez se está referido a la relación entre la altura de una pila y la medida de la dimensión de sección transversal el ancho del muro. Este ensayo nos ayuda a comprender el comportamiento de la pila, muro. Según las normatividades E. 070.Si esta relación se ubica entre 2 y 5 es estándar en otro caso habría que hacer correcciones con la misma.

2.2. Procedimiento experimental Este ensayo se inicia con construcción de 3 pilas compuestas de 3

unidades de albañilería, con juntas horizontales de 1cm.

16 CALIDAD DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA, ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 18/04/2015.

Page 24: Trabajo de Albañileria

(FUENTE: ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 2015)17

Determinación de las longitudes de altura y espesor de las unidades, así como también se calcula el área de contacto de la pila.

Se cura diariamente las 3 pilas por espacio de 7 días. Para que pueda alcanzar su resistencia.

(FUENTE: ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 2015)18

Se le somete a una carga en la máquina de compresión simple Accutex, para determinar la carga, en el que la pila empieza a

17 CALIDAD DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA, ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 18/04/2015.18 CALIDAD DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA, ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 18/04/2015.

Page 25: Trabajo de Albañileria

fisurarse o fallar. Utilizando una base de metal y otro en contacto con el pistón para distribuir uniformemente la carga sobre la cara de asiento

(FUENTE: ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 2015)19

Se procede con la realización de cálculos de los parámetros que intervienen en la esbeltez

2.3. Resultados experimentales Medición de la altura, el espesor y el cálculo área.

N° de Pila

e (cm)

h (cm)

l(cm)Ø (cm)

Ac At Af E

P113.0

129.6 23.3 2.444

4.691

303.1298.

42.275

17

P213.0

329.3 23.5 2.444

4.691

306.2301.

52.248

66

P313.0

229.4 23.6 2.444

4.691

307.3302.

62.258

06

19 CALIDAD DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA, ANDRES A. FERNANDEZ TORRES, 18/04/2015.

Page 26: Trabajo de Albañileria

e: espesor de la pilah: altura de la pila;l: largo de la pilaAc: área de los orificios de las unidadesAt: área de la superficie de asentamientoAf: área de superficie de contactoAf=At-Ac

Determinaremos el factor de corrección f´m.Si:

Para P1:

2………………………..0.73

2.27……………………A

2.5……………………..0.8

(2.27-2)/(2.5-2)=(A-0.73)/(0.8-0.73)

A=0.7678

Para P2:

2-----------------------------0.73

2.25………………...B

2.5……………………..0.8

(2.25-2)/(2.5-2)=(B-0.73)/(0.8-0.73)

Page 27: Trabajo de Albañileria

B=0.765

Para P3:

2-----------------------------0.73

2.26………………...B

2.5……………………..0.8

(2.26-2)/(2.5-2)=(C-0.73)/(0.8-0.73)

C=0.7664

E f´c Af carga Rx(Kg/

cm²) f´b

P1

2.2752 0.768 298.

41319

0 44.2 77.22

P2

2.2487 0.765 301.

51127

0 37.38 64.3

P3

2.2581 0.766 302.

61179

0 38.96 67.43

Donde:

Rx: carga aplicada a cada pila;

Af:area de contacto

Rx: Kg/cm; f´b:Resistencia

Fuente del ensayo: tema calidad de la unidad de albañilería (autor: ANDRES A. FERNANDEZ TORRES) 2015

Page 28: Trabajo de Albañileria

3. CONTROL DE CALIDAD DE LA ALBAÑILERÍA

3.1 ENSAYO COMPRESIÓN DE PILA

Se prepara una pila de 4 ladrillos como se muestra en la figura. Mediante este ensayo se determina la resistencia a la compresión de una pila de albañilería denominado f´m. Se coloca cada ladrillo con una junta de mortero de espesor no mayor a 1.5 cm. La relación cemento-arena del mortero debe de ser la que se usará en la construcción.

(FUENTE: UNI, GUIA PARA LA CONSTRUCCION CON ALBAÑILERIA, 2004)20

3.2 ENSAYO DE TRACCIÓN DIAGONAL

Este ensayo simula el comportamiento de la albañilería bajo acciones de corte extremas. El elemento debe ser cuadrado de 1.20 m. de longitud y debe ser construido con el mismo ladrillo que se usa en la construcción.

20 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA, GUIA PARA LA CONSTRUCCIÓN CON ALBAÑILERÍA, LIMA – PERÚ, Marzo del 2004.

Page 29: Trabajo de Albañileria

La carga es aplicada al especimen en dirección diagonal y la carga es incrementada bajo una velocidad constante hasta alcanzar el colapso.

(FUENTE: UNI, GUIA PARA LA CONSTRUCCION CON ALBAÑILERIA, 2004)21

3.3 ENSAYO DE COMPRESIÓN DEL MORTERO

Este ensayo determina la resistencia a la compresión del mortero de asentado de la albañilería. Se preparan testigos cúbicos de 5cm de lado, o cilindros prismáticos de 5cm de diámetro y altura de 10cm. Después de 28 días de ser preparado el testigo, se ensaya en una máquina de compresión, determinando su resistencia.

(FUENTE: UNI, GUIA PARA LA CONSTRUCCION CON ALBAÑILERIA, 2004)22

21 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA, GUIA PARA LA CONSTRUCCIÓN CON ALBAÑILERÍA, LIMA – PERÚ, Marzo del 2004.

22 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA, GUIA PARA LA CONSTRUCCIÓN CON ALBAÑILERÍA, LIMA – PERÚ, Marzo del 2004

Page 30: Trabajo de Albañileria

4. ALGUNAS UNIDADES DE ALBANILERIA HECHOS MANO Y PREFABRICADOS CON ESPECIFICACIONES DE DISENO

(FUENTE: FICHA TÉCNICA SÚPER TITÁN REFORZADO ESTRUCTURAL)23

(FUENTE: FICHA TÉCNICA SÚPER TITÁN REFORZADO ESTRUCTURAL)24

23 INDUSTRIAS PRINCESA LTDA. FICHA TÉCNICA SÚPER TITÁN REFORZADO ESTRUCTURAL. Quilicura - Santiago de Chile. [email protected] INDUSTRIAS PRINCESA LTDA. FICHA TÉCNICA SÚPER TITÁN REFORZADO ESTRUCTURAL. Quilicura - Santiago de Chile. [email protected]

Page 31: Trabajo de Albañileria

(FUENTE: FICHA TÉCNICA SÚPER TITÁN REFORZADO ESTRUCTURAL)25

(FUENTE: FICHA TÉCNICA SÚPER TITÁN REFORZADO ESTRUCTURAL)26

25 INDUSTRIAS PRINCESA LTDA. FICHA TÉCNICA SÚPER TITÁN REFORZADO ESTRUCTURAL. Quilicura - Santiago de Chile. [email protected] INDUSTRIAS PRINCESA LTDA. FICHA TÉCNICA SÚPER TITÁN REFORZADO ESTRUCTURAL. Quilicura - Santiago de Chile. [email protected]

Page 32: Trabajo de Albañileria

CAPÍTULO IV

MODULACIÓN

La técnica de construcción modulada parte de la premisa según la cual todas las dimensiones, incluso el espesor de los muros, deben ser múltiplos de una medida modular. Usualmente esta medida es de 10 cm. En consecuencia, el ancho nominal de las unidades debiera ser de 10 cm y 20 cm. Lamentablemente, estos anchos son imprácticos. El ancho de 10 cm es útil para tabiques, pero muy reducido para muros portantes, y el de 20 cm es excesivo para muros portantes de las edificaciones más comunes de cuatro a seis niveles de altura y también para muros no portantes.

El ancho más recomendable de las unidades por diferentes motivos ergonómicos, económicos y constructivos, de albañilería es alrededor de 12 cm. Este ancho es apropiado tanto para muros portantes de edificaciones de mediana altura, como para los diferentes muros no portantes (cercos, tabiques y parapetos); provee adecuado aislamiento acústico y razonable aislamiento térmico para condiciones que no son extremas.

Fuente: (Gallegos, 1991)

Page 33: Trabajo de Albañileria

La aplicación de este ancho implica, si se ha de continuar con la práctica tradicional de cruzar las unidades en las esquinas y encuentros de los muros, utilizarlo como la medida modular. En caso que ésta resulte impráctica, la solución a adoptarse es la modulación parcial, en la que los espesores de los muros están desligados de la modulación de la planta y tienen un módulo distinto al del largo de los muros.

Esta última alternativa ha encontrado extensa aplicación, por las ventajas que provee en la disposición del espacio y en la economía de la construcción y, para ciertas alturas de edificios, en el comportamiento sísmico. (Gallegos, 1991, pág. 152)

Fuente: (Gallegos, 1991)

MÓDULO

Se conoce como módulo (del latín modulus) a una estructura o bloque de piezas que, en una construcción, se ubican en cantidad a fin de hacerla más sencilla, regular y económica. Todo módulo, por lo tanto, forma parte de

Page 34: Trabajo de Albañileria

un sistema y suele estar conectado de alguna manera con el resto de los componentes. (Recuperado de: http://definicion.de/modulo/;17/10/2015)

Se podría definir el módulo como el ancho de una pieza más una junta (en el caso de la imagen, para un ladrillo de 24cm y junta 1cm, el módulo es 25).

La longitud de un muro será “n” veces el módulo – 1 junta. El hueco que se realice con ese módulo tendrá de dimensiones “n” veces el módulo + 1 junta.

De igual forma se realiza la modulación en vertical (siendo diferente el módulo dependiendo del grueso de la pieza)

Los muros de carga se deben ejecutar con piezas enteras (las que nos aporta el fabricante) y no se deben romper en obra. El fabricante dispone de piezas en ángulo, medias piezas, piezas de ajuste que facilitan realizar el muro sin desperdicios y asegurando la capacidad portante.

Page 35: Trabajo de Albañileria

(Recuperado de http://teoriadeconstruccion.net/blog/modulacion-de-muro/ ; 17/10/2015)

COORDINACIÓN MODULAR

Un aspecto resaltante de la manpostería de concreto es que se puede y se debe

diseñar y construir en cuenta a los principios de la coordinación modular. Esto se logra

gracias a que el sistema se basa en un módulo con submódulos (unidades enteras,

medias, cuartos, etc.), que minimizan los cortes y ajustes en la obra.

Para cada módulo y para cada alteración del mismo será necesario ajustar algunos

parámetros en las consideraciones de diseño arquitéctonico y estructural, económicas y

constructivas.

Para sacar el mayor provecho de todo lo anterior es necesario que los planos

arquitectónicos se ajusten a dimensiones de acuerdo con las unidades ya referidas y

que estén disponibles en el mercado. Si bien el módulo establecido es de 200 mm, y

proporciona completa flexibilidad para componer las distintas dimensiones de uso

corriente en la construcción, tales como vanos para puertas y ventanas, alturas de

entrepisos, etc, no es sifuciente que las dimensiones sean correctas sino que se

puedan estudiar los diseños para optimizar el uso de unidades diferentes a la unidad

módulo. Para esto se ilustran los casos siguientes:

Modulación perfecta

Coordinación modular óptima para las dimensiones del muro, ya que todas las medidas

son múltiplos de 200 mm, que es la dimensión módulo de las unidades.

Page 36: Trabajo de Albañileria

Fuente: (Herrera & Madrid, 2015)

MODULACIÓN IMPERFECTA

El aumento de las dimensiones del muro, en sentido horizontal y vertical, implica usar

unidades especiales para eliminar el desperdicio. A diferencia del caso anterior, el

número total de unidades se ha aumentado, con el consiguiente incremento de los

costos pero sin aumento considerable del área constuida

Fuente: (Herrera & Madrid, 2015)

En la tabla siguiente se cuantifican las unidades requeridas para los dos casos de

modulación, en los cuales pequeñas variaciones en el diseño ocasionan aumentos en el

número de unidades y en los costos de mano de obra por colocación y elaboración de

las mismas, tanto por ser especiales como para tener que cortarlas. Es recomendable

diseñar la mampostería usando siempre las medidas de los bloques disponibles

Tabla N° 10

CASOSMUROS (m) VANOS (m) PUERTA VENTANA UNIDADES

Largo Alto Largo Alto Largo Alto Enteras Medias Otras Total1 4.00 2.40 0.80 2.00 1.20 1.20 58 28.00 - 86.002 4.10 2.50 0.80 2.00 1.20 1.20 58 28.00 24.00 110.00

Fuente: (Herrera & Madrid, 2015, pág. 14)

Page 37: Trabajo de Albañileria

CAPÍTULO V

REGLAMENTO

En nuestro País la norma que establece los criterios de construcciones de Albañilería estructural, control de calidad de materiales, etc. es la Norma E.070 del RNE, a nivel internacional las normas ASTM norman los materiales empleados en la albañilería y los ensayos para determinar propiedades de los prismas.

Tabla N° 11: NORMAS RELACIONADAS A LA ALBAÑILERÍA

UNIDADES DE ARCILLA ASTM C-38ASTM C-62ASTM C-256ASTM C-652

UNIDADES DE CONCRETO

ASTM C-95ASTM C-90ASTM C-145

UNIDADES DE SÍLICE CAL

ASTM C-73

MUESTREO Y ENSAYOS EN UNIDADES DE

ARCILLA

ASTM C-67

MUESTREO Y ENSAYOS EN UNIDADES DE

CONCRETO

ASTM C-140

MUESTREO Y ENSAYOS EN UNIDADES SÍLICO

CALCÁREAS

ITINTEC 331.033

ITINTEC 331.03

Page 38: Trabajo de Albañileria

4ENSAYOS DE TRACCIÓN

DIRECTAASTM C-1006

RELATIVO A UNIDADES APILABLES

ASTM C-887ASTM C-946

En esta parte se dará un breve resumen de los capítulos que lo conforman la norma E.070 del RNE.

CAPÍTULO 1 ASPECTOS GENERALES

El RNE norma E.070 establece los requisitos mínimos de diseño, materiales, construcción y control de la calidad de las edificaciones de albañilería. Se aplicara en la medida que se posible a construcciones especiales. Y los sistemas de albañilería fuera del alcance de la norma deberán ser aprobados por Resolución ministerial de vivienda, construcción y saneamiento luego ser evaluados por SENCICO.

Las dimensiones y requisitos establecidos en el RNE, los cuales tiene carácter de mínimos, no evitan efectuar el cálculo y análisis. Los criterios de estructuración deberán ser presentados en una memoria descriptiva.

Respecto a los conductos para instalaciones secas (telefónicas, eléctricas) el RNE indica que serán alojados en el muro siempre y cuando estas tengan un diámetro inferior a 55mm. Para tuberías con diámetros mayores a 55mm su recorrido será fuera del muro.

CAPÍTULO 3 COMPONENTES DE LA ALBAÑILERÍA

A las unidades de albañilería que se pueden manipular con una sola mano, se les denomina ladrillo, a las que por su volumen y peso se requiere las dos manos para su manipulación se les llama bloque. Para su elaboración se usa

Page 39: Trabajo de Albañileria

arcilla, sílice cal o concreto. Pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares de fabricación artesanal o artificial.

Estructuralmente el RNE clasifica los ladrillos en 5 tipos y los bloques en dos, como se indica en el siguiente recuadro.

Tabla N° 12: CLASE DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA PARA FINES ESTRUCTURALES

CLASE DE UNIDAD DE ALBAÑILERÍA PARA FINES ESTRUCTURALES                       

   VARIACIÓN DE LA     ALABEO RESISTENCIA

 DIMENSIÓN   (máximo CARACTERÍSTICA

CLASE(máxima en porcentaje)   en mm) A COMPRESIÓN

        f'b mínimo en MPa

  Hasta Hasta Más de  (kg/cm2 ) sobre área

 100 mm

150 mm

150 mm   bruta  

                       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 P1 ± 4 ± 3 ± 2 4 4,9 (-50)  Bloque NP2 ± 7 ± 6 ± 4 8 2,0 (-20)  

(1) Bloque usado en la construcción de muros portantes(2) Bloque usado en la construcción de muros no portantes(FUENTE: RNE, NORMA E.070)27

PRUEBAS:

27 Reglamento Nacional de Edificaciones; Norma E.070; 2006

Page 40: Trabajo de Albañileria

El muestreo para un lote de 50 millares consta 10 unidades, de las cuales 5 se someten a compresión y 5 a absorción.

La Resistencia a la Compresión (f’b) se determina de acuerdo a la norma NTP 399.613 y 339.604.

La Variación dimensional y el Albeo se determinan de acuerdo a la norma NTP 399.613 y 399.604.

ACEPTACIÓN DELA UNIDAD:

Para unidades de albañilería de fabricación industrial el coeficiente de variación de la muestra no debe ser mayor al 20% y 40% para unidades fabricadas artesanalmente.

La absorción no debe ser superado, por los valores indicados en la siguiente tabla:

Tabla N° 13

Tipo de unidad Absorción

Unidad de arcilla y sillico calcárea

22%

Bloque de concreto 12%Bloque de concreto NP 15%

Además las unidades no deberán presenta materiales extraños adheridos en su superficie o interior, vitrificaciones, fracturas. Y deberán presentar un color uniforme y sonido metálico al ser golpeados con un martillo.

MORTERO.

Mezcla aglomerante y agregado fino con una adecuada cantidad de agua que proporcione una adecuada trabajabilidad. El RNE que el material retenido

Page 41: Trabajo de Albañileria

entre dos mallas consecutivas no debe superar el 50%, el módulo de fineza debe estar entre 1.6 y 2.5 y no usar arena de mar.

El mortero se clasifica en Tipo P y NP, para muro portante y no portante. Las proporciones están dadas por la siguiente tabla:

Tabla N° 14: Tipos de Mortero

TIPOS DE MORTEROCOMPONENTES

USOSTIPO

CEMENTO CAL ARENA

P1 1 0 a 1/4 3 a

3 1/2 Muro Portante

P2 1 0 a0.5 4 a 5 Muro Portante

NP 1   -    Hasta

6  Muro No Portante

(FUENTE: RNE, NORMA E.070)28

CONCRETO LÍQUIDO O GROUT.

Es el material que se obtiene luego de mezclar concreto, agregado y agua, adicionalmente se puede agregar cal hidratada normalizada, la cual no debe 28 Reglamento Nacional de Edificaciones; Norma E.070; 2006

Page 42: Trabajo de Albañileria

superar la décima parte del volumen de cemento o el volumen de otros aditivos.

El concreto líquido se clasifica en fino y grueso, de acuerdo al uso que se dé. Para dovelas de 60mm de diámetro se usa el concreto fino y para diámetros mayores o iguales a 60mm se usa el grueso.

El asentamiento obtenido con el cono de Abrams deberá estar comprendido entre 225mm y 275mm. La resistencia mínima que debe alcanzar el concreto es de 140 kg/cm2 .

CAPÍTULO 4 PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN

Todas las unidades de albañilería deberán estar rellenas de mortero en sus juntas (horizontales y verticales) con un espesor de 10 mm como mínimo y 15 mm como máximo.

Las unidades se asentarán presionándolas verticalmente, sobre superficies libres de polvo y agua. Los bloques deberán ser rociados con agua antes de su asentado y para el caso de ladrillos el rociado se efectúa de 10 a 15 horas antes de su asentado.

La superficie donde se asiente la primera hilada, debe ser rugosa y libre polvo, y debe estar humedecida antes del asentamiento de la primera hilada. La altura alcanzada en la primera jornada no debe superar 1.30 m. Para unidades sin perforaciones solo se asentara la primera hilada, sin rellenar las juntas verticales y el caso de unidades apilables se debe alcanzar su altura total y colocar el grout.

Albañilería Confinada:

La norma indica lo siguiente:

Page 43: Trabajo de Albañileria

- La saliente para una conexión columna albañilería no debe ser mayor a 5cm

- El refuerzo horizontal se anclara 10cm con un gancho de 90° en la columna de confinamiento.

- Las columnas se vaciaran después de la construcción de la albañilería. Desde el cimiento.

albañilería armada:

La norma indica:

- La longitud del empalme por traslape debe será igual a 60 veces el diámetro de la varilla.

- El asiento de concreto de la primera hilada debe estar libre de polvo o mortero, para lograr una buena adhesión con el concreto líquido.

- El grout se vacía en dos etapas, primero hasta la mitad del entrepiso y luego de 5 minutos, se vacía hasta la mitad de la última hilada.

CAPÍTULO 5 RESISTENCIA DE PRISMAS DE ALBAÑILERÍA

De acuerdo al número de pisos construidos y a la zona sísmica, las resistencias f’m y v’m se determinan de manera empírica o mediante ensayos de compresión de pilas y compresión diagonal. Ambos ensayos se deberán realizar entre los 28 y 14 días de edad de la muestra.

En caso de no realizar los ensayos la norma propone los valores mostrados en la tabla N°15:

Tabla N°15: RESISTENCIAS CARACTERÍSTICAS DE LA ALBAÑILERÍA Mpa (kg/ cm²)

RESISTENCIAS CARACTERÍSTICAS DE LA ALBAÑILERÍA Mpa ( kg / cm2)Materia Denominación UNIDA

DPILAS MURETE

SPrima   f'b f'm v'mArcilla King Kong Artesanal 5,4(55) 3,4(35) 0,5(5,1)

Page 44: Trabajo de Albañileria

King Kong Industrial 14,2(145)

6,4(65) 0,8(8,1)

Rejilla Industrial 21,1(215)

8,3(85) 0,9(9,2)

Sílice-cal

King Kong Normal 15,7(160)

10,8(110)

1,0(9,7)

Dédalo 14,2(145)

9,3(95) 1,0(9,7)

Estándar y mecano (*) 14,2(145)

10,8(110)

0,9(9,2)

Concreto

Bloque Tipo P (*) 4,9 (50) 7,3 (74) 0,8 (8,6)6,4 (65) 8,3 (85) 0,9 (9,2)7,4 (75) 9,3 (95) 1,0 (9,7)8,3 (85) 11,8

(120)1,1 (10,9)

(*) Utilizados para la construcción de Muros Armados.

(**) El valor f’ b se proporciona sobre área bruta en unidades vacías (sin grout), mientras

que las celdas de las pilas y muretes están totalmente rellenas con grout de f’ c 13,72 MPa

(140 kg cm2 ). El valor f’m ha sido obtenido contemplando los coeficientes de corrección por esbeltez.(FUENTE: RNE, NORMA E.070)29

CAPÍTULO 6 ESTRUCTURACIÓN

Para albañilería confinada y armada la estructuración con diafragma rígido, se da cuando las losas de piso y techo integran y compatibilizan los desplazamientos laterales de los muros. La cimentación constituye el primer diafragma y debe tener suficiente rigidez para evitar asentamiento que dañen al muro. Con este tipo de estructuración debe tender a lograr pisos simples y regulares, simetría en la distribución de masas y rigidez.

29 Reglamento Nacional de Edificaciones; Norma E.070; 2006

Page 45: Trabajo de Albañileria

En caso de que el Diagrama no sea considerado rígido, la construcción se limitara a un solo piso.

Los muros portantes deben tener una luz mayor a 1.2m, continuidad vertical y juntas de control y arriostre.

CAPÍTULO 7 REQUISITOS ESTRUCTURALES MÍNIMOS

Para muros de albañilería armada y confinada

Para los muros Portantes

- Espesor Efectivo:

t ≥ h20 Para zonas 2 y 3

t ≥ h25 Para zona 1

- Esfuerzo Axial Máximo:

σ m=Pm

L. t≤0.2

f 'm=1− h35 t

≤0.15 f 'm

- Aplastamiento: El esfuerzo axial no debe superar 0.375 f 'm

Estructuración en planta

- Densidad mínima de muros reforzados:

Area deCorte de losMuros ReforzadosArea de la PlantaTipica

=∑ L .tAp

≥ ZUSN56

Page 46: Trabajo de Albañileria

CAPÍTULO 8 ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

El diseño debe cubrir el rango elástico e inelástico, proveyendo suficiente ductilidad y control de la degradación de rigidez.

Se asume que los muros de albañilería confinada falla por corte, ante sismos severos, independiente de su esbeltez. Los muros de albañilería armada son dependientes de su esbeltez.

Diseño de muros de albañilería

El RNE norma E.070 toma en cuenta las siguientes consideraciones para el diseño de muros de albañilería:

- El muro ante acciones coplanares, se debe considerar de sección rectangular Lxt.

- Para evitar que el muro se fisure ante moderados se debe cumplir que: V e≤0.55V m

- La resistencia por agrietamiento diagonal es: Para unidades de Arcilla: V m=0.5v 'm .∝ . t . L+0.23Pg

Para unidades Sillico – Calcáreas: V m=0.35 v 'm .∝ . t . L+0.23Pg, 13≤α=

V e LM e

- Para que edificio tenga una adecuada rigidez se debe cumplir que la sumatoria de resistencias al corte debe ser mayor igual que La fuerza cortante producida por un sismo severo.∑V mi≤V Ei, en cada entrepiso.

Albañilería confinada

Las previsiones que la norma contempla para el diseño de este tipo de muros, solo es aplicable a edificios de 5 pisos o 15 metros de altitud.

Page 47: Trabajo de Albañileria

Se debe asumir falla por corte en los pisos bajos, orientándose a la falla frágil. Para el análisis las fuerza internas provocados por un sismo severo se obtiene con:

V ui=V ei

V m1

V e 1 M ui=M ei

V m1

V e1

Diseño de confinamiento de muros de primer nivel

Las fuerzas internas consideradas en el diseño se muestran en la tabla número 11 del RNE Norma E.070. Las Formulas para el diseño del confinamiento de los muros según RNE Norma E.070 son las siguientes:

- Para determinar la sección del concreto de la columna de confinamiento

Diseño por Compresión: An=AS+

−A s f y

0.85 δ f ' c ,

φ=0.7ó 0.75 encasodeusar estriboscerrados o sunchos

δ=0.8ó 1.0en caso de usar columnas sin muros transversales y columnas confinadas por muros transversales

Diseño por corte-fricción: Acf=V c

0.2 f ' cφ≥ Ac≥15t (cm2), φ=0.85

Se toma el mayor de las dos áreas- Determinación del refuerzo Vertical

Refuerzo por corte Fricción: A sf=V c

f y μφ

Refuerzo Requerido por Tracción: A st=Tf yφ

El refuerzo vertical es la suma de ambos: A s=A sf+A st≥0.1 f ' c Ac

f y

- Estribos de Confinamiento:

Se tomara el menor de: s1=

A v f y

0.3 t n f ' c ( A c

An−1) s2=

Av f y

0.12 tn f ' c s3=

d4≥5cm

s4=10 cm

Page 48: Trabajo de Albañileria

- Diseño de Vigas Soleras en el Primer Nivel

Deberá Soportar una Fuerza: T s=V m1

Lm

2L

A s=Tsφ f y

≥0.1 f ' c Acs

f y…minimo 4φ8mm Donde As es el área de la sección

de la viga solera y φ=0.9

Albañilería Armada

El RNE Norma E.070 Toma en cuenta las siguientes fórmulas para la Verificación y Evaluación de muros de albañilería armada:

- Evaluación de la Capacidad Resistente: La resistencia Nominal a momento flector debe ser menor que el momento flector producido por un sismo severo. φMn≥Mu donde

0.65≤φ=0.85− 0.2Pu0.1 f 'm. t . L

≤0.85

- Par muros de Sección Rectangular Mn podrá calcularse usando la siguiente fórmula: Mn=As fy D+PnL/2 Donde D=0.8L y As es el refuerzo vertical en el extremo del muro.

- El muro necesitara confinamiento es sus extremos libres cuando el

esfuerzo ultimo dado por: σ u=Pu

A+Mu yI

se mayor a 0.3 f ' m. Pu considera

el 100% de la sobrecarga amplificado por 1.25- Resistencia al corte: Se asume que el refuerzo horizontal absorbe toda

la fuerza cortante El diseño se realizara para una fuerza de corte V uf dado por:

Primer Piso: V uf 1=1.25V u1 (M n1/M u1 )

Pisos Superiores: V ufi=1.25V ui (M n1 /M u1 )

El Refuerzo Horizontal se calcula con: A sh=V uf . sf y . D

Donde:

s=Espaciamiento delrefuerzo horizontal

D=0.8L Paramurosesbeltos , donde :Me /(Ve . L)≥1

Page 49: Trabajo de Albañileria

D=L Paramurosesbeltos , donde :Me /(Ve . L)<1

CAPÍTULO 9 DISEÑO PARA CARGAS ORTOGONALES EN EL PLANO DEL MURO

La acción de las cargas perpendiculares al muro de albañilería, deberán ser asumidas por el confinamiento vertical en caso de muros arriostrados o confinados, y en el caso de muros simples se reforzaran con elementos de concreto armado.

La carga producida por un sismo se calcula con la expresión w=0.8 ZUC1 γe (kg /cm2) . El momento flector producido con esta carga se obtiene con la fórmula: Ms=mwa2 m y a se obtienen de la tabla N°12 de la norma E.070

El esfuerzo por tracción producido en un muro portante no debe superar el esfuerzo admisible por tracción f’t (1.5kg/cm2 para albañilería simple y 3.0kg/cm2 para albañilería rellena con grout).

Muros Portantes

Se analizan el primer piso por flexo compresión y el último por tracción producida por flexión. El momento de diseño es la suma del momento producido por excentricidad de la carga gravitacional y el producido por sismo M t=M s+M g.

Muros no portantes y muros portantes de estructuras no diafragmadas.

Page 50: Trabajo de Albañileria

En la albañilería simple el momento flector producido por un sismo, Ms, se obtendrá de la tabla N°12, y el esfuerzo normal con f m=6M s /t

2 ,el cual no debe ser mayor a f’t (1.5kg/cm2).

En muros no portantes de albañilería, el refuerzo deberá resistir las tracciones producidas por el momento Ms, menor a 8 kg/cm2. La cuantía mínima usada es 0.0007 para elementos verticales y horizontales.

CAPÍTULO 10 INTERACCIÓN TABIQUE DE ALBAÑILERÍA-ESTRUCTURA APORTICADA

El modelo estructural que propone la norma para el análisis de este sistema, es el de un puntal diagonal que trabaja compresión. La sección del puntal es bxt y longitud D (long. diagonal del tabique). Donde b es el ancho equivalente del puntal igual a D/4 y t el espesor efectivo.

Las fallas que se presentan ante cargas sísmicas en el tabique son de aplastamiento, tracción diagonal y cizalle. Ante este tipo de fallas la norma E.070 propone las siguientes ecuaciones de resistencia última del puntal.

- Aplastamiento: Rc=0.12 f 'm .D . t

- Tracción Diagonal: Rt=0.85√ f 'm. D .t

- Cizalle: R s=f s . t .D

1−0.4h /L

f 'm=resistencia característica a compresión axial de la albañilería.f s=resistencia ultima a cizalle de la albañilería=4kg/cm2

La fuerza Actuante debido al sismo severo deberá, ser menor que la resistencia a rotura del tabique.

Page 51: Trabajo de Albañileria

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Las conclusiones a las que llegamos son inciertas por que la exposición considerada como, el “experimento” se está desarrollando mientras ud. Lee estas líneas, y las conclusiones a las que llegue ud, serán las respectivas conclusiones planteadas para los objetivos de este trabajo de “investigación”. El cual a nuestra consideración es una práctica de como referenciar un verdadero trabajo de investigación.

F1rtstud1@nt3sUn@p

Page 52: Trabajo de Albañileria

BIBLIOGRAFÍA

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