Albañileria Resumen.docx

Albañilería o Mampostería: conjunto de unidades trabadas o adheridas entre sí con algún material, como el mortero de barro o cemento. Las unidades pueden ser naturales (piedras) o artificiales (adobe, tapias, ladrillos y bloques). Albañilería existió desde tiempos remotos y sus formas iniciales podrían haber sido los muros con piedras naturales trabadas o adheridas con barro, lo que actualmente en nuestro medio se denomina “pirca”. La albañilería confinada fue creada por ingenieros italianos, después del sismo de Mesina, Sicilia 1908. En el Perú, la albañilería confinada ingresó el año 1940 y la albañilería armada lo hizo en la década del 60. Ambas como código. Tipos de Albañilería: •Por la Función Estructural: - Muros No Portantes: cargan solo su peso - Muros Portantes: adicionalmente a su peso cargan el techo • Por la Distribución del Refuerzo: - Muros No Reforzados o de Albañilería Simple: ladrillo, adobe - Muros Reforzados:  Armados: el acero dentro del muro en alveolos con Cº  Albañilería de Junta Seca: no llevan mortero, son como legos(encajan)  Laminares: ladrillos sin codigos  Confinados: tiene acero de confinamiento, el acero esta por fuera Alcance NORMA E-070 Esta Norma establece los requisitos y las exigencias mínimas para el análisis (axial, cortante, momento), diseño(concreto, acero), materiales, construcción, control de calidad y la inspección de las edificaciones de albañilería estructuradas por muros confinados y por muros armados. Las edificaciones de mediana altura que más abundan, son estructuradas por muros de albañilería confinada o por muros de albañilería reforzada interiormente. El comportamiento sísmico depende de la calidad de los materiales y de la técnica constructiva empleada. Las edificaciones de albañilería no reforzada, con poca densidad de muros, han demostrado tener un comportamiento sísmico sumamente frágil, 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 la Norma E.070. Para estructuras especiales de albañilería, como arcos, chimeneas, muros de contención y reservorios, las exigencias de esta Norma serán satisfechas hasta que sean aplicables. Ejm: Un muro de contención puede ser hecho de albañilería confinada, pero esta deberá ser capaz de absorber los esfuerzos de tracción por flexión causados por el empuje del suelo, mientras que las columnas trabajarán como contrafuertes.

Los sistemas de albañilería que estén fuera del alcance de la Norma, deberán ser aprobados mediante Resolución del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento luego de ser evaluados por SENCICO. La norma E.070 se aplica a sistemas de albañilería armada o confinada, donde las unidades de albañilería son de arcilla, sílicocalcáreas o de concreto, que se asientan con mortero de cemento. El caso de la albañilería hecha con unidades apilables, o albañilería de junta seca se rellena con concreto líquido (grout).

Requisitos Generales: Las construcciones de albañilería son diseñadas por métodos racionales basados en los principios establecidos por la mecánica y la resistencia de materiales (I, E). para los esfuerzos en la albañilería se tendrá en cuenta los efectos producidos por las cargas muertas, cargas vivas, sismos, vientos, excentricidades de las cargas, torsiones, cambios de temperatura. La albañilería es un sistema frágil, basta una distorsión de 1/200 como para que ella se agriete, por ello es necesario emplear cimentaciones rígidas cuando se cimiente sobre suelos de baja capacidad portante. Distorsión=deformación lateral entre la altura, son perpendiculares. Para el concreto es 0.007. Debido a los cambios volumétricos que tienen las unidades de concreto, por efectos de temperatura o contracción de secado, se emplea juntas verticales de control cada 8 metros y no necesariamente debe atravesar la losa de los techos, salvo que tenga más de 25 m de largo. Y cuando las unidades son de arcilla o sílico-calcáreas las juntas van a cada 25 m y es recomendable que la junta atraviese el techo. Requisitos Generales El análisis sísmico contemplará lo estipulado en la NT de Edificación E.030 Diseño Sismorresistente, así como las especificaciones de la presente Norma. Los elementos de concreto armado y de concreto ciclópeo satisfarán los requisitos de la NTE E.060 Concreto Armado, en lo que sea aplicable. Las dimensiones y requisitos que se estipulan en esta Norma tienen el carácter de mínimos y no eximen de manera alguna del análisis, cálculo y diseño correspondiente, los cuales definen las dimensiones y requisitos a usarse de acuerdo con la función real de los elementos y de la construcción. Requisitos Generales Los traslapes, ganchos, dobleces, etc. del acero de refuerzo, deben 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 cómo diseñar las cimentaciones de concreto ciclópeo, de forma práctica para evitar fallas por cortante, punzonamiento o flexión. Requisitos Generales

En cimentación de concreto ciclópeo, es imposible diseñarla por Falla por cortante, punzonamiento o flexión, debido a que se desconoce la resistencia del concreto (f´c) con grandes piedras, por lo que para determinar el peralte se recurre a la experiencia. El muro transmite carga vertical Requisitos Generales Los planos y especificaciones indicarán las dimensiones y ubicación de todos los elementos estructurales, del acero de refuerzo, de las instalaciones sanitarias y eléctricas en los muros; las precauciones para tener en cuenta la variación de las dimensiones producidas por deformaciones diferidas, contracciones, cambios de temperatura y asentamientos diferenciales; las características de la unidad de albañilería, del mortero, de la albañilería, del concreto, del acero de refuerzo y de todo otro material requerido; las cargas que definen el empleo de la edificación; las juntas de separación sísmica; y, toda otra información para la correcta construcción y utilización de la obra. Las construcciones de albañilería podrán 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 mínima de 4 horas para los muros portantes y los muros perimetrales de cierre, y de 2 horas para la tabiquería.

Los tubos para instalaciones secas: eléctricas, telefónicas, etc. sólo se alojarán en los muros cuando los tubos correspondientes tengan como diámetro máximo 55 mm. En estos casos, la colocación de los tubos en los muros se hará en cavidades dejadas durante la construcción de la albañilería que luego se rellenarán con concreto, o en los alvéolos de la unidad de albañilería. En todo caso, los recorridos de las instalaciones serán siempre verticales y nunca se picará o se recortará el muro para alojarlas. Requisitos Generales Es importante que se especifique el uso de unidades sólidas para el caso de la albañilería confinada ubicada en la zona sísmica 3, ya que las unidades huecas y tubulares tienen mucha fragilidad en una falla por fuerza cortante. Por la misma razón, en la zona sísmica 4, los muros armados considerados portantes de carga sísmica deben estar completamente rellenos con concreto líquido (alveolos con grout).

Requisitos Generales Debe especificarse las proporciones de mortero, volumétricas de los elementos que lo componen, es necesario el uso de cal hidratada y normalizada cuando se utilice unidades de concreto o sílico-calcáreas que deben asentarse en su estado natural (secas). La unidad de concreto no puede regarse debido a que se expandiría para luego contraerse al secarse, lo que produciría fisuras en los muros. La unidad sílico-calcárea no debe regarse debido a que en su estado natural presenta baja succión. Es importante especificar el grosor de las juntas, ya que grosores por encima del límite máximo especificado (15 mm), reducen sustancialmente la resistencia a compresión y a fuerza cortante de la albañilería Requisitos Generales En muros confinados se suele picar a la albañilería para instalar los conductos, esto puede traer por consecuencia: 1) el debilitamiento de la conexión columna-albañilería, perdiéndose la integridad que deberían tener ambos elementos; 2) la creación de una junta vertical en la parte intermedia del muro, con lo cual el muro queda dividido en dos partes no confinadas; y, 3) un plano horizontal de debilitamiento, que podría causar una falla por deslizamiento y una excentricidad de la carga vertical. Por las razones mencionadas, se especifica que los tubos de diámetro menores de 55 mm deben tener un recorrido vertical y que nunca debe picarse a la albañilería para alojarlos. Una solución a este problema es fabricación de ladrillos alveolares especiales, que permiten alojar a los conductos, mientras que el resto de ladrillos son sólidos. Debe también mencionarse que una ventaja que tiene la albañilería armada sobre la confinada es que sus unidades alveolares permiten el paso de conductos pequeños. Los tubos para instalaciones sanitarias y los tubos con diámetros mayores que 55 mm, tendrán recorridos fuera de los muros portantes o en falsas columnas y se alojarán en ductos especiales, o en muros no portantes. Cuando los tubos de diámetros superiores a 55 mm atraviesan muros portantes, deberán alojarse en falsas columnas, no en columnas estructurales. En este caso, el área de la falsa columna debe calcularse de tal modo que se cumpla la siguiente expresión: Ac f´c = Am f´m, donde Ac es el área de la falsa columna (descontando a Am el área del tubo), f´c es la resistencia del concreto, Am es el área de la albañilería desalojada y f´m es la resistencia a compresión de la albañilería.

Requisitos Generales Es preferible que estos conductos se alojen en ductos, planificados previamente por el arquitecto, lo que incluso permitirá un adecuado mantenimiento de las instalaciones. Pero esto genera área perdida y en nuestro medio no es usado. Como refuerzo estructural se utilizará barras de acero que presenten comportamiento dúctil con una elongación mínima de 9%. Las cuantías de refuerzo que se presentan en esta Norma están asociadas a un esfuerzo de fluencia f y = 412MPa (4200 Kg / cm2 ) , para otras situaciones se multiplicará la cuantía especificada por 412/ f y (en MPa) ó 4200/ f y (en kg/ cm2). Requisitos Generales Los experimentos han demostrado que no es adecuado emplear acero trefilado (sin escalón de fluencia) como refuerzo estructural, debido a que la energía elástica que acumula este acero se disipa violentamente al fracturarse, lo que origina un deterioro severo en la albañilería y una reducción sustancial de la resistencia.

CAPITULO II: Albañilería o Mampostería: Material estructural compuesto por "unidades de albañilería" asentadas con mortero o por "unidades de albañilería" apiladas, en cuyo caso son integradas con concreto líquido. El subíndice “m” empleado en el diseño estructural (f´m, v´m, etc.), proviene de la palabra inglesa “masonry” o mampostería. La albañilería compuesta por unidades apilables, también denominada “Albañilería de Junta Seca” por carecer de mortero en las juntas. Pueden ser hechas de sílice cal o de concreto. Albañilería Armada: Albañilería reforzada interiormente con varillas de acero distribuidas vertical y horizontalmente e integrada mediante concreto líquido, de tal manera que los diferentes componentes actúen conjuntamente para resistir los esfuerzos. Los muros armados pueden ser de bloques de arcilla, de concreto o de sílice-cal. En estas edificaciones, es recomendable que los ambientes sean modulares, con dimensiones múltiplos de 15 cm para los bloques sílico-calcáreos y de 20 cm para los bloques de arcilla y de concreto. Albañilería Confinada Albañilería reforzada con elementos de concreto armado en todo su perímetro, vaciado posteriormente a la construcción de la albañilería. La cimentación de concreto se considerará como confinamiento horizontal para los muros del primer nivel. Es necesario que los elementos de confinamiento sean vaciados luego de construir la albañilería, de esta manera se logrará integrar el material concreto con la material albañilería, a través de la adherencia que se genera entre ellos. Albañilería No Reforzada: Albañilería sin refuerzo o con refuerzo que no cumple con los requisitos mínimos de esta Norma. Albañilería Reforzada o Albañilería Estructural Albañilería armada o confinada, cuyo refuerzo cumple con las exigencias de esta Norma. Altura Efectiva: Distancia libre vertical que existe entre elementos horizontales de arriostre. Para los muros que carecen de arriostres en su parte superior, la altura efectiva se considerará como el doble de su altura real. Altura de albañileria Arriostre: Elemento de refuerzo (horizontal o vertical) o muro transversal que cumple la función de proveer estabilidad y resistencia a los muros portantes y no portantes sujetos a cargas perpendiculares a su plano. Borde Libre: Extremo horizontal o vertical no arriostrado de un muro. Concreto Líquido o Grout: Concreto con o sin agregado grueso, de consistencia fluida. La consistencia del grout es la de una sopa espesa de sémola, que permite rellenar los intersticios internos de la albañilería armada. El objetivo es integrar al refuerzo con la albañilería en una sola unidad, aparte de proporcionar resistencia al muro. Columna: Elemento de concreto armado diseñado y construido para transmitir cargas horizontales y verticales a la cimentación. La columna puede funcionar como arriostre o confinamiento.

Confinamiento: Conjunto de elementos de concreto armado, horizontales y verticales, cuya función es la de proveer ductilidad a un muro portante. Diferencia entre confinamiento y arrostramiento: confinamiento ayuda en el plano, y el arrostramiento perpendicularmente Las columnas de confinamiento constituyen la última línea resistente de los muros confinados, ellas se diseñan para soportar la carga que produce el agrietamiento diagonal de la albañilería, con lo cual, su función es mantener la resistencia a fuerza cortante del muro en el rango inelástico. El mayor cortante se da en la base, Fallara el mas rígido(albañilería), en un sismo falla el muro y las columnas del 1er nivel, soportan tmb el cortante del sismo Construcciones de Albañilería: estructura que está constituida predominantemente por muros portantes de albañilería. Es posible que en una construcción de albañilería existan placas de concreto armado que ayuden a soportar la fuerza sísmica, sin embargo, el material predominante es la albañilería. Espesor Efectivo: Es igual al espesor del muro sin tarrajeo o revestimientos quitando la profundidad de bruñas u otras indentaciones. Para el caso de los muros de albañilería armada parcialmente rellenos de concreto líquido, el espesor efectivo es igual al área neta de la sección transversal dividida entre la longitud del muro. Definiciones: En el cálculo del espesor efectivo “t”, no se contabiliza el tarrajeo porque este podría desprenderse por la acción vibratoria del sismo. Los muros armados parcialmente rellenos son aquellos donde se ha vaciado concreto líquido solo en los alvéolos que contienen refuerzo vertical. Para determinar la resistencia al corte puede trabajarse con un espesor efectivo t = An / L, donde “An” es el área neta y “L” es la longitud del muro. Definiciones Los muros de albañilería apilable son totalmente rellenos, al no existir mortero en las juntas. Muro Arriostrado: Muro provisto de elementos de arriostre. Muro de Arriostre: Muro portante transversal al muro al que provee estabilidad y resistencia lateral. Para que un muro sirva de arriostre a otro transversal, ambos deben estar debidamente conectados y haberse construido en simultáneo. Muro No Portante: Muro diseñado y construido que sólo lleva cargas provenientes de su peso propio y cargas transversales a su plano. Son, por ejemplo, los parapetos y los cercos. Los tabiques de albañilería no aislados de la estructura principal son portantes de carga sísmica al interactuar coplanarmente con el pórtico que lo enmarca.

Muro Portante: Muro diseñado y construido en forma tal que pueda transmitir cargas horizontales y verticales de un nivel al nivel inferior o a la cimentación. componen la estructura de un edificio de albañilería y deben tener continuidad vertical 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 cimentación. Mortero: Material empleado para adherir horizontal y verticalmente a las unidades de albañilería. Puede ser de fabricación artesanal o industrial. Placa: Muro portante de concreto armado, diseñado de acuerdo a la NTE E.060 Concreto Armado. Las placas de concreto armado deben llevar refuerzo dúctil. Pueden transformarse en sus niveles altos en muros de albañilería reforzada, siempre y cuando el cambio de rigidez y resistencia sea contemplado en el diseño estructural. Es preferible evitar unir en la misma sección transversal una placa y un muro de albañilería, debido a que ambos elementos tienen distintas deformaciones, lo que podría originar una fisura vertical en la zona de conexión; en estos casos es recomendable crear una junta vertical entre ambos materiales, o hacer que el muro sea de un solo material. Plancha: Elemento perforado de acero colocado en las hiladas de los extremos libres de los muros de albañilería armada para proveerles ductilidad. 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. Tabique: Muro no portante de carga vertical, utilizado para subdividir ambientes o como cierre perimetral. Por las buenas propiedades térmicas, acústicas, incombustibles y resistentes que tiene la albañilería, los tabiques son hechos con ese material. Deben ser construidos después de desencofrar a la estructura principal. Los tabiques pueden conectarse o aislarse de la estructura principal Unidad de Albañilería: Ladrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de sílice-cal. Puede ser sólida, hueca, alveolar ó tubular. Unidad de Albañilería Alveolar: Unidad de Albañilería Sólida o Hueca con alvéolos o celdas de tamaño suficiente como para alojar el refuerzo vertical. Estas unidades son empleadas en la construcción de los muros armados. Unidad de Albañilería Apilable Es la unidad de Albañilería alveolar que se asienta sin mortero. Unidad de Albañilería Hueca: Unidad de Albañilería cuya sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área equivalente menor que el 70% del área bruta en el mismo plano. Las unidades huecas han demostrado tener una falla muy frágil (trituración) por carga vertical y por fuerza cortante, cuando se les ha empleado en muros portantes confinados, por lo que se prohíbe su uso en la zona sísmica 3 y 4.

Unidad de Albañilería Sólida (o Maciza): su sección transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano. son las que deben emplearse en la construcción de muros confinados en la zona sísmica 3. Pueden ser de arcilla, concreto o de sílice-cal, y su fabricación puede ser artesanal o industrial. Unidad de Albañilería Tubular (o Pandereta) Unidad de Albañilería con huecos paralelos a la superficie de asiento. deben emplearse exclusivamente en los muros no portantes, salvo que la edificación sea de hasta 2 pisos y se encuentre ubicada en la zona sísmica 1 Viga Solera: Viga de concreto armado vaciado sobre el muro de albañilería para proveerle arriostre y confinamiento. Tiene la función de transmitir la carga sísmica desde la losa del techo hacia los muros. En el caso que el diafragma (losa de techo) sea rígido la solera no trabaja como arriostre horizontal, ya que no se deforma ante acciones sísmicas transversales al plano del muro al ser solidaria con la losa (la losa y la solera son vaciadas en simultáneo). En el caso que el diafragma sea flexible (techo metálico o de madera), la solera es indispensable para arriostrar horizontalmente a los muros. Nomenclatura A = área de corte correspondiente a la sección transversal de un muro portante. Ac = área bruta de la sección transversal de una columna de confinamiento. Acf = área de una columna de confinamiento por corte-fricción. An = área del núcleo confinado de una columna descontando los recubrimientos. As = área del acero vertical u horizontal. Asf = área del acero vertical por corte-fricción en una columna de confinamiento. Nomenclatura Ast = área del acero vertical por tracción en una columna de confinamiento. Av = área de estribos cerrados. d = peralte de una columna de confinamiento (en la dirección del sismo). Db = diámetro de una barra de acero. e = espesor bruto de un muro. E = módulo de elasticidad del concreto. Em = módulo de elasticidad de la albañilería. f’b = resistencia característica a compresión axial de las unidades de albañilería. F’c = resistencia a compresión axial del concreto o del “grout” a los 28 días de edad. F’m = resistencia característica a compresión axial de la albañilería. F’t = esfuerzo admisible a tracción por flexión de la albañilería.