Adobe como material de construccion

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

PROGRAMA ACADÉMICO

DEINGENIERÍA CIVIL

ASIGNATURA : ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL

DOCENTE : ING. KARIM S. SOVERO ANCHEYTA

ALUMNOS : NILTON GAMARRA COTOHUANCA

EDERSON GALDOS BAUTISTA

SEMESTRE : 2014-II

CUSCO – PERU

2014

“EL ADOBE COMO MATERIAL DE

CONSTRUCCION EN VIVIENDAS

SISMORESITENTES”

EL ADOBE COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION EN VIVIENDAS SISMORESISTENTES UAC

2

CONTENIDO

1. OBJETIVO ...................................................................................................................... 5

2. GLOSARIO ..................................................................................................................... 5

3. CONSIDERACIONES IMPORTANTES ANTES DE INICIAR EL PROCESO

CONSTRUCTIVO DE LA EDIFICACIÓN.............................................................................. 6

3.1. VERIFICAR EL TIPO DE EDIFICACIÓN A CONSTRUIR SEGÚN EL MAPA DE

ZONIFICACIÓN SÍSMICA ................................................................................................. 6

3.2. ASESORIA TECNICA..................................................Error! Bookmark not defined.

3.3. DIMENSIONAR LA EDIFICACIÓN......................................................................... 9

3.4. PREPARAR EL ADOBE ........................................................................................10

3.4.1. FORMAS Y DIMENSIONES RECOMENDADAS: .........................................11

3.4.2. PROCEDIMIENTO .........................................................................................12

3.4.3. SECADO DE ADOBE .....................................................................................14

3.4.4. PRUEBA DE RESISTENCIA DEL ADOBE....................................................14

3.5. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA EDIFICACIÓN ANTISÍSMICA EN ADOBE

16

3.5.1. TRABAJOS PRELIMINARES.........................................................................17

3.5.2. CONSTRUCCIÓN DE CIMIENTOS Y SOBRECIMIENTOS .........................17

3.5.3. CONSTRUCCIÓN DE MUROS......................................................................18

PREPARACIÓN DEL BARRO PARA EL ASENTADO ................................................19

3.5.4. CONSTRUCCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE ARRIOSTRE ........................22

3.5.5. CONSTRUCCIÓN DEL TECHO ....................................................................24

3.5.6. REFORZAMIENTO DE EDIFICACIONES CON GEOMALLA.......................26

4. CONCLUISIONES Y RECOMENDACIONES .....................................................................27

5. BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................................28


3

INDICE DE TABLAS

TABLA N° 1- ZONAS SISMICAS .................................................................................................................................. 7

TABLA N° 2 -TIPOS DE EDIFICACIONES.................................................................................................................... 7

TABLA N° 3 -FACTOR S-TIPOS DE SUELOS............................................................................................................... 8

TABLA N° 4 -ARRIOSTRES Y REFUERZOS ...............................................................................................................24

INDICE DE IMÁGENES

IMAGEN N° 1............................................................................................................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

IMAGEN N° 2............................................................................................................................................................... 8

IMAGEN N° 3............................................................................................................................................................... 9

IMAGEN N° 4.............................................................................................................................................................11

IMAGEN N° 5.............................................................................................................................................................12

IMAGEN N° 6.............................................................................................................................................................13

IMAGEN N° 7.............................................................................................................................................................13

IMAGEN N° 8.............................................................................................................................................................14

IMAGEN N° 9.............................................................................................................................................................15

IMAGEN N° 10 ..........................................................................................................................................................17

IMAGEN N° 11 ..........................................................................................................................................................18

IMAGEN N° 12 ..........................................................................................................................................................19

IMAGEN N° 13 ..........................................................................................................................................................21

IMAGEN N° 14 ..........................................................................................................................................................21

IMAGEN N° 15 ..........................................................................................................................................................23

IMAGEN N° 16 ..........................................................................................................................................................23

IMAGEN N° 17 ..........................................................................................................................................................25

IMAGEN N° 18 ..........................................................................................................................................................26

IMAGEN N° 19 ..........................................................................................................................................................26


4

INTRODUCCIÓN

El uso del adobe como material de construcción en el Perú, se remonta a la

época prehispánica, muchas de esas edificaciones han perdurado en el tiempo,

como en el caso de la Ciudadela de Chan Chan, considerada “la ciudad de barro

más grande de América”, etc.

El adobe es un material de construcción muy común en el Perú y en muchos

países del mundo. Lamentablemente la mayoría de estos materiales no están

preparados para resistir un terremoto. Los terremotos destruyen miles de casas

de adobes y causan muerte y muchas lesiones a las personas que las habitan.

En este sentido estas tragedias pueden ser evitadas construyendo viviendas con

un diseño sismoresistente, para la construcción de este tipo de viviendas con

estas cualidades, se debe tener criterio y respetar las normas constructivas con

este tipo de material; en nuestro caso la norma E-080 del Reglamento Nacional

de Edificaciones; utilizar algunos tipos de refuerzos como las mallas

eletrosoldadas o geomallas también ayudan a la edificación a tener un

comportamiento sismoresistente.

Sin embargo, actualmente en muchos casos no se respeta un adecuado proceso

constructivo, o se ha prescindido de la asistencia técnica calificada, generando

riesgos y accidentes en la seguridad y salud de las personas.


5

EL ADOBE COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION EN

VIVIENDAS SISMORESITENTES

1. OBJETIVO

El objetivo general es el describir los procedimientos y criterios mínimos

para construir una edificación sismoresistente de adobe, basándose en

lineamientos de la Norma E.080 Adobe del Reglamento Nacional de

Edificaciones.

2. GLOSARIO

ADOBE.- Se define el adobe como un bloque macizo de tierra sin cocer, el

cual puede contener paja u otro material que mejore su estabilidad frente a

agentes externos. 1 Cuando al adobe se incorporan otros materiales

(asfalto, cemento, cal, etc.) con el fin de mejorar sus condiciones de

resistencia a la compresión y estabilidad ante la presencia de humedad, se

le denomina Adobe Estabilizado.

MORTERO.- Material de unión de los adobes. Puede ser barro con paja o

con arena,o barro con otros componentes como asfalto, cemento, cal,

yeso,bosta, etc.2

MORTERO TIPO I.- Mortero de suelo y algún aglomerante como cemento,

cal o asfalto. Deberá utilizarse la cantidad de agua que permita una

adecuada trabajabilidad. Las proporciones dependen de las características

granulométricas de los agregados y de las características específicas de

otros componentes que puedan emplearse.

1 Norma E-080(Reglamento Nacional de Edificaciones) 2 Norma E-080(Reglamento Nacional de Edificaciones)

FUENTE:

http://marzua.blogspot.co

m/2013/05/adobe.html


6

MORTERO TIPO II.- La composición del mortero debe cumplir los mismos

lineamientos que las unidades de adobe y de ninguna manera tendrá una

calidad menor que las mismas.

Deberá emplearse la cantidad de agua que sea necesaria para una mezcla

trabajable.

Las juntas horizontales y verticales no deberán exceder de 2 cm y deberán

ser llenadas completamente.

ARRIOSTRE.- Elemento que impide el libre desplazamiento del borde del

muro. El arriostre puede ser vertical u horizontal.3

ESBELTEZ.- Relación entre la altura libre del muro y su espesor.4

VIGAS COLLAR O SOLERAS.- Son elementos de uso obligatorio que

generalmente conectan a los pisos y techos con los muros.

Adecuadamente rigidizados en su plano, actúan como elemento de

arriostre horizontal.5

3. CONSIDERACIONES IMPORTANTES ANTES DE INICIAR EL

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA EDIFICACIÓN

3.1. VERIFICAR EL TIPO DE EDIFICACIÓN A CONSTRUIR SEGÚN EL

MAPA DE ZONIFICACIÓN SÍSMICA

Para las zonas sísmicas 1 y 2 las construcciones de adobe se

limitaran a dos pisos.

Para la zona sísmica 3 las construcciones de adobe se limitaran a

un solo piso.

En las zonas sísmicas donde se acepten hasta dos niveles, por

encima del primer piso de adobe, podrán tenerse estructuras livianas

tales como quincha o similares.

3 Norma E-080(Reglamento Nacional de Edificaciones) 4 Norma E-080(Reglamento Nacional de Edificaciones) 5 Norma E-080(Reglamento Nacional de Edificaciones)


7

COMPORTAMIENTO SISMICO DE LAS CONSTRUCCIONES DE

ADOBE

Las fallas de las estructuras de adobe no reforzadas, debido a

sismos son frágiles. Usualmente la poca resistencia a la tracción de

la albañilería produce la falla de amarre de los muros en las

esquinas, empezando por la parte superior.

Si se controla la falla en las esquinas, entonces el muro podrá

soportar fuerzas horizontales en su plano, las que pueden producir el

segundo tipo de fallas que es por fuerza cortante, en este caso la

grietas inclinadas de tracción diagonal.

La fuerza sísmica horizontal en la base para las edificaciones de

adobe se determina con la siguiente expresión:6

H = S.U.C.P

Dónde:

S = factor de suelo

U = factor de uso

C = Coeficiente sísmico

P = Peso total de la edificación, incluyendo carga muerta y 50% de

la carga viva

TABLA N° 3

6 Norma E-080(Reglamento Nacional de Edificaciones)

FUENTE: Reglamento Nacional De Edificaciones


TABLA N° 1 ZONAS SISMICAS

TABLA N° 2 TIPOS DE EDIFICACIONES


8


FUENTE: Edificaciones sísmicas de adobe-MVCS

TABLA N° 3 FACTOR S-TIPOS DE SUELOS

IMAGEN N° 1


9

3.2. UBICACIÓN DE LA EDIFICACION

La ubicación de la vivienda debe ser un lugar seguro, debiendo

considerar los siguientes aspectos:

Se recomienda no hacer edificaciones de adobe cercanas a

industrias o zonas propensas a producir contaminación ambiental.

No hacer construcciones de adobe en zonas propensas a

inundaciones, avalanchas, aluviones o huaycos, ni en suelos con

inestabilidad geológica.

No hacer construcciones de adobe en suelos granulares sueltos, en

suelos cohesivos blandos, ni arcillas expansivas.

3.3. DIMENSIONAR LA EDIFICACIÓN

El proceso de contruccion de la vivienda debe estar a cargo de un

profesional especializado(Ingeniero Civil), y sea este el encargado

de diseñar los planos de la edificación, a fin que sea segura,

estableciendo, entre otros, la cantidad de adobes que se requiere

elaborar.

La norma E-080 nos recomienda que las construcciones de adobe

deberán cumplir con las siguientes características generales de

configuración:

FUENTE: Adobe reforzado con geomallas-PUCP

IMAGEN N° 2


10

• Suficiente longitud de muros en cada dirección, de ser posible

todos portantes.

• La planta debe ser de preferencia simétrica, recomendando la

forma cuadrada.

• Los vanos deben ser pequeños y de preferencia centrados.

• Dependiendo de la esbeltez de los muros, se definirá un sistema de

refuerzo que asegure el amarre de las esquinas y encuentros.7

3.4. PREPARAR EL ADOBE

Se debe tener mucho cuidado al momento de escoger los

materiales para la elaboracion de los adobes.

La Norma E-080 recomienda que la gradación del suelo debe

aproximarse a los siguientes porcentajes: arcilla 10-20%, limo 15-

25% y arena 55-70%, no debiéndose utilizar suelos orgánicos.8




11

Tales proporciones pueden ser obtenidas en laboratorio, previo a un

muestreo adecuado del material; sin embargo existen metodos

sencillos y practicos que se pueden desarrollar en campo, para

saber si el material cuenta con la gradacion y caracteristicas

adecuadas para la elaboracion del adobe, como por ejemplo la

prueba de sedimentacion, de la bolita, del rrollito, etc

3.4.1. FORMAS Y DIMENSIONES RECOMENDADAS:

Las formas y dimensiones recomendadas para los adobes, podran

ser de forma cuadrada o rectangular. La Norma E-080, menciona

ciertos parametros a tomar en cuenta:

La relacion entre la longitud y altura del adobe debe ser de

orden 4 a 1( L/H = 4/1)

La longitud del adobe debe ser aproximadamente el doble de

su ancho.

La altura minima recomendada debe ser de 8cm.9



IMAGEN N° 3


12

Algunos ejemplos de dimensiones de unidades de adobe, tomando

en cuenta las anteriores consideraciones, tenemos:

• Adobe de 30cm X 40cm x 8cm

• Adobe de 40cm X 40cm x 8cm

3.4.2. PROCEDIMIENTO

Preparar la adobera. Se recomienda que la adobera sea de

40 cms x 8 cms.

Preparar el barro y dormirlo por 2 días (en promedio).

Agregar la paja para que los adobes no se rajen.

FUENTE: Edificaciones

sísmicas de adobe-MVCS

IMAGEN N° 4

FUENTE: Estudios de vulnerabilidad sísmica, rehabilitación y

refuerzo de casas en adobe y tapia pisada


13

Llenar la adobera lanzando con fuerza porciones de barro. La

adobera debe estar húmeda y rociada de arena fina para que

no se peguen los adobes.

El barro debe estar al ras de la adobera, emparejando la

superficie usando una regla. . Dejar secar el adobe en las

adoberas por un promedio de 24 a 48 horas.

El terreno para el desmolde debe ser plano y seco. Debe

rociarse previamente con una capa de arena.


FUENTE: Edificaciones

sísmicas de adobe-MVCS

IMAGEN N° 5

IMAGEN N° 6


14

Retirar la adobera, levantando de ambas agarraderas y

voltearlo rápidamente, teniendo cuidado que el adobe no se

deforme.10

3.4.3. SECADO DE ADOBE

Los adobes se rajan con el sol, por eso se debe hacer un

tendal de esteras o ramas para protegerlos por lo menos

durante los dos primeros días.

3.4.4. PRUEBA DE RESISTENCIA DEL ADOBE

Los adobes no deberán tener grietas, ni estar deformados.

10 Edificaciones sísmicas de adobe(Ministerio de Vivienda Construcción y

Saneamiento


IMAGEN N° 7


15

Un buen adobe apoyado sobre otros dos, debe resistir el peso

de una persona por lo menos durante un minuto.

Se debe hacer esta prueba por lo menos cada 50 adobes que

se fabriquen.

o La norma E-080, menciona que para fines de diseño se

considerara los siguientes esfuerzos minimos:

- Resistencia a la compresion de la unidad:

f0=12kg/cm2

- Resitencia a la compresion de la albañileria:

fm=0.2f’m o 2kg/cm2


IMAGEN N° 8


16

- Resistencia al corte de la albañileria:

Vm=0.4f’t o 0.25Kg/cm211

3.5. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA EDIFICACIÓN ANTISÍSMICA

EN ADOBE

El Reglamento Nacional de Edificaciones(E-80), menciona que el

sistema estructural de las construcciones de adobe estara compuesto

de :

Cimentacion

Muros

Elementos de arriostre horizontal

Elementos de Arriostre vertical

Entrepiso y techo

Refuerzos12

Una vez seleccionado un terreno seguro y dimensionado la edificación

(elaboración de planos), así como contar con la cantidad y calidad

necesaria de adobes secos, recién se iniciará el proceso constructivo,

que consiste básicamente de los siguientes pasos:



17

3.5.1. TRABAJOS PRELIMINARES

Consiste en operaciones de limpieza del terreno de piedras,

materiales orgánicos y basura; para posteriotmente nivelar el

terreno.

3.5.2. CONSTRUCCIÓN DE CIMIENTOS Y SOBRECIMIENTOS

Los cimientos son muy importantes debido a que estos

recibiran las cargas generales de las la estructura y

sobrecargas por uso de la vivienda.

Su forma dimensiones y profundidad dependen del de las

cargas a la que estara sometida, el tipo de estructura y del

tipo de suelo donde se cimentara.

El manual de Edificaciones sísmicas de adobe elaborado por

el Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento,

propone el siguiente procedemiento constructivo:

Los cimientos para los muros deberán ser concreto ciclópeo

o albañilería de piedra. En zonas no lluviosas de comprobada

regularidad e imposibilidad de inundación, se permitirá el uso

de mortero Tipo II para unir la mampostería de piedra.

El sobrecimiento deberá ser de concreto ciclópeo o

albañilería de piedra asentada con mortero Tipo I, y tendrá


IMAGEN N° 9


18

una altura tal que sobresalga como mínimo 20 cm sobre el

nivel del suelo.

Enfocar el sobrecimiento con tablas de 30 cms. de altura

como mínimo separadas entre sí de acuerdo al ancho del

muro, según el siguiente gráfico: 13

Asi mismo el sobrecimiento puede ser utilizado para la colocacion

de las intalaciones de agua; otra de las funciones del sobrecimiento

es proteger de la humedad las partes bajas del muro.

3.5.3. CONSTRUCCIÓN DE MUROS

Los muros deben ser en

13 Edificaciones sísmicas de adobe(Ministerio de Vivienda Construcción y

Saneamiento


IMAGEN N° 10


19

PREPARACIÓN DEL BARRO PARA EL ASENTADO

Se debe verificar la mezcla más adecuada de tierra y paja para

fabricar el mortero de la unión, realizando la siguiente prueba:

Se recomienda que el muro tenga como mínimo 40 cms. de

espesor.

La longitud máxima del muro entre arriostre verticales será 12

veces el espesor del muro. Se recomienda una altura de muro

entre 2.40 a 3m.

Las unidades de adobe deberán estar secas antes de su

utilización y se dispondrá en hiladas sucesivas considerando

traslape tal como se muestra en los siguientes gráficos.


IMAGEN N° 11


20



21

TIPOS DE AMARRE EN ENCUENTROS DE MURO DE ADOBE

CON O SINREFUERZO

Para el momento del asentado los adobes se deben humedecer.

Deben disponerse a plomo y cordel y la mezcla (mortero) debe

tener un espesor de 2.5 cms aproximadamente.



IMAGEN N° 12

IMAGEN N° 13


22

Se recomienda que haya un vano por cada muro arriostrado.

En general los vanos deberán estar preferentemente centrados.

El borde vertical no arriostrado de puertas y ventanas deberá ser

considerado como borde libre. Muchos vanos en un solo muro

pueden debilitar la edificación.

El ancho máximo de puertas y ventanas (vanos) será de 1/3 de

la longitud del muro y la distancia entre el borde libre al arriostre

vertical más próximo no será menor de 3 ni mayor de 5 veces el

espesor del muro. Se exceptúa la condición de 3 veces el

espesor del muro en el caso que el muro esté arriostrado al

extremo.

3.5.4. CONSTRUCCIÓN DE LOS ELEMENTOS DE ARRIOSTRE

Para que un muro se considere arriostrado deberá existir

suficiente adherencia o anclaje entre éste y sus elementos de

arriostre, para garantizar una adecuada transferencia de

esfuerzos.

Los elementos de arriostre serán verticales y horizontales.

Los arriostres verticales serán muros transversales o con-

trafuertes especialmente di- señados. Tendrán una adecuada

resistencia y estabilidad para transmitir fuerzas cor- tantes a la

cimentación.

Para que un muro o contrafuertes se considere como

arriostre vertical tendrá una longitud en la base mayor o

igual que 3 veces el espesor del muro que se desee arriostrar.

Pueden usarse como elementos de arriostre vertical, en lugar de

los muros transversales o de los contrafuertes de adobe,

refuerzos especiales como son las columnas de concreto

armado.


23

Los arriostres horizontales son elementos o conjunto de

elementos que poseen una rigidez suficiente en el plano

horizontal para impedir el libre desplazamiento lateral de los

muros.

Los elementos de arriostre horizontal más comunes son los

denominados viga collar o solera. Estas pueden ser de madera o

en casos especiales de concreto madera.

La viga collar se coloca a la alt dinteles de puertas y ventanas

largo de todos los muros. Para formar la viga collar colocará

dos piezas de made rolliza azuelada o labrada, todos los

muros de la vivienda. Las piezas de madera azuelad labrada

serán de 4" x 4", y se c sobre una capa de barro. Las pie con

travesaños de madera c

1.20m.

FUENTE:

Edificaciones

sísmicas de adobe-

MVCS

FUENTE: Adobe reforzado

con geomallas-PUCP

IMAGEN N° 14

IMAGEN N° 15


24

o La norma E-80, menciona que cuando se requiera

mejorar la conexiion en los encuentros de muros o

aumentar la ductibilidad de los muros. Dentro de los

refuerzos especiales mas usados se tienen :

- La caña

- La madera o similares

- mallas de alambre

- Columnas de concreto armado

En casos especiales la esbeltez podra ser amyor que 9

pero menor que 12, siempre y cuando se repalde con un

estudio tecnico que garanticen la estabilidad de la

estructura.14

3.5.5. CONSTRUCCIÓN DEL TECHO

Los techos deberán en lo posible ser livianos, distribuyendo su

carga en la mayor cantidad de muros, evitando concentraciones de

esfuerzos en los muros; además, deberán estar adecuadamente

fijados a éstos a través de la viga solera.

Los techos deberán ser diseñados de tal manera que no produzcan

en los muros, empujes laterales que provengan de las cargas

gravitacionales.



TABLA N° 4 ARRIOSTRES Y REFUERZOS


25

En general, los techos livianos no contribuyen a la distribución de

fuerzas horizontales entre los muros.

En el caso de utilizar ti jerales, el sistema estructural del techado

deberá garantizar la estabilidad lateral de los tijerales.

En los techos de las construcciones se deberá considerar las

pendientes, las características de impermeabilidad, aislamiento

térmico y longitud de los aleros de acuerdo a las condiciones

climáticas de cada lugar

FUENTE: Edificaciones sísmicas de adobe-MVCS IMAGEN N° 16



26

3.5.6. REFORZAMIENTO DE EDIFICACIONES CON GEOMALLA

La geomalla se podrá usar como refuerzo de las edificaciones de

adobe, colocándolas en ambas caras de los muros portantes y no

portantes, sujeta horizontal y verticalmente con pasadores de rafia o

similar, a máximo de separación 300 mm.

Deberá abarcar los bordes de los vanos (puertas y ventanas) y

estará convenientemente anclada a la cimentación y a la viga collar.

Deberá ser embutida en un tarrajeo de barro.

4.



IMAGEN N° 17

IMAGEN N° 18


27

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

o En vista que nuestro pais se encuentra en una zona sismica, y esta

propensa a este tipo de fenomenos, es importante tener en cuenta

varios aspectos fundamentales en la construccion de viviendas

conadobe: en primer lugar la mano de obra calificada, materiales

idoneos, lugar donde se construira la vivienda y finalmente tener en

cuenta las normas (E-080 y manuales acerca del proceso constructivo

de este tipo de construcciones.

o Un factor importante al momento de elegir construir una vivienda con

adobe, es el FACTOR ECONOMICO, ya que la unidades(los adobes)

pueden ser contruidos con material de la zona y en el mismo lugar.

o Sin embargo este tipo de construcciones con o sin refuerzo no prestan

la misma resistencia a movimientos sismicos que otro tipo de

estructuras(aporticado, Dual,etc) , obviamente con un costo mas alto.

o Entre una de las principales ventajas de las edificaciones de adobe, a

parte del factor economico, es que sirve como un aislante del ruido

externo, ademas de conservar una temperatura adecuada en los

ambientes de la vivienda.

o Por el otro lado, alguna de las desventajas de las edificaciones de

adobe es que se reduce el espacio utilizable, primero por que se limita

el numero de niveles de la vivienda(maximo dos niveles), y segundo

por el espesor considerable de los muros, debido a que estos tienen

una funcion estructural.

o Es posible mejorar el comportamiento sismico de edificaciones de

adobe, utilizando refuerzos en los muros tales como las mallas

electrosolodadas y las geomallas, las cuales ayudan a mejorar la poca

resistencia a la traccion que posee el adobe.


28

5. BIBLIOGRAFIA

o Reglamento Nacional de Edificaciones(E-080).Megabite S.A.C. Grupo

Editorial.Tercera Edicion 2010.pags.467-475

o “Edificaciones antisimicas con Adobe-Manual de Construccion”.Pontificia

Universidad Catolica del Peru. Ministerio de Vivienda, Construcción y

Saneamiento-2010

o “Manual de Construccion con adobe reforzado con Geomallas”.Pontificia

Universidad Catolica.Fondo de la Pontificia Universidad Catolica-2010

Engineering

Adobe como material de construccion