UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
Contenido DESARROLLO ACTUAL Y PERSPECTIVA DE LA ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL EN LA REGION CUSCO. ...........................................................................................................................................3 1.
INTRODUCCION ..................................................................................................................3
2.
Construcciones de albañilería. ...........................................................................................4 2.1.
Construcciones de albañilería estructural. ................................................................5
2.2.
Clasificación de la albañilería. ....................................................................................5
CARACTERISTICAS FISICAS Y MECANICAS DE LADRILLOS ARTESANALES E INDUSTRIALES EN LA CIUDAD DEL CUSCO .......................................................................................................................9 1.
2.
CARACTERISTICAS FISICAS DEL LADRILLO ..........................................................................9 1.2.
Ladrillo Artesanal (King Kong) ....................................................................................9
1.3.
LADRILLO MECANIZADO ............................................................................................9
1.4.
Ladrillo para Muros Portantes ................................................................................ 10
1.5.
Ladrillo para Tabiques ............................................................................................. 11
1.6.
Ladrillo para Techos ................................................................................................ 11
CARACTERISTICAS MECANICAS DEL LADRILLO ............................................................... 12
ELABORAR UN RESUMEN DE LAS NORMAS DEL ENSAYO EN LADRILLOS PARA ALBAÑILERÍA. .. 13 1.
2.
PRUEBAS EN LAS UNIDADES DE ALBAÑILERIA. ............................................................... 13 1.1.
Muestreo................................................................................................................. 13
1.2.
Resistencia a la Compresión. .................................................................................. 13
1.3.
Variación Dimensional. ........................................................................................... 14
1.4.
Alabeo. .................................................................................................................... 14
1.5.
Absorción. ............................................................................................................... 14
ACEPTACIÓN DE LA UNIDAD: .......................................................................................... 15
DESARROLLO ACTUAL Y PERSPECTIVA DE LA ALBAÑILERIA ESTRUCTURAL EN LA REGION CUSCO. 1. INTRODUCCION Los estudios realizados por el Instituto de Educación Superior Tecnológico Privado de la Construcción, CAPECO (2012), afirman textualmente en una de sus publicaciones virtuales: … “La ubicación geográfica de Cusco, hace que el crecimiento urbano horizontal haya detenido su expansión por lo que ahora existe un fenómeno de verticalidad en las construcciones, pues los edificios son la solución a la demanda de viviendas.
Así mismo, CAPECO afirma que el número de empresas constructoras va en incremento. Un claro ejemplo es que para el año 2004 se contaban con sólo 30. empresas registradas y para el año 2012 ya se contaba con 100 empresas, en menos de 10 años se había triplicado. Cabe destacar que en función a la zonificación sísmica del Perú, planteada en la Norma Técnica Peruana de Diseño Sismoresistente E.030, la ciudad del Cusco se encuentra en una zona considerada de alta sismicidad (Figura I-6), por lo que se requieren de diseños sismoresistentes.
En el Perú los sistemas estructurales que más difusión y aplicación tienen son los tradicionales, siendo el sistema dual (conformado por columnas, vigas, muros de corte y losas) uno de los más usados en edificaciones de gran altura. En nuestros reglamentos y normas técnicas, aparte del sistema dual, existen otros sistemas alternativos que no se han aplicado, entre ellos se encuentra el sistema de muros estructurales. En el Perú, el empleo de losas planas y muros de corte son poco usuales a comparación de países vecinos como Colombia, Ecuador y Chile que aplican esta metodología como un sistema estructural común que da muy buenos resultados en la construcción de estructuras de concreto armado.
2. Construcciones de albañilería. Estas construcciones pueden tener diversos fines, como por ejemplo: viviendas, tanques de agua, muros de contención, etc. sin embargo, debe indicar que tiene limitaciones para transmitir sus cargas adecuada mente durante su vida útil.
2.1.
Construcciones de albañilería estructural. Son las construcciones de albañilería que han sido diseñadas racionalmente, de manera que las cargas durante su vida útil se transmitan adecuadamente a través de los elementos de albañilería.
2.2.
Clasificación de la albañilería. La albañilería se clasifica de 2 maneras:
2.2.1.
Por la función estructural y solicitaciones actuantes. Por la distribución del Refuerzo.
Clasificación por la función estructural. Por la función que desempeña los muros, se clasifican en Portantes y No Portantes.
2.2.1.1. Muros no portantes. Son los que no reciben carga vertical, son por ejemplo los cercos, parapetos y tabiques, estos muros se deben diseñarse básicamente para cargas perpendiculares a su plano, no se diseñan para acciones sísmicas. Los cercos se emplean como elementos de cierre en los linderos de una edificación o de un terreno. Los tabiques son utilizados como elementos divisorios de ambientes en los edificios y los parapetos son utilizados como barandas de escaleras, cerramientos de azotea, etc. (San Bartoleme Ramos, 2001)
2.2.1.2. Muros portantes. Son los que se emplean como elementos estructurales de un edificio. Estos muros están sujetos a todo tipo de solicitaciones, tanto contenida en su plano como perpendicular al mismo, tanto vertical como lateral, así como generalmente o eventualmente. (San Bartoleme Ramos, 2001)
2.2.2.
Clasificación por la distribución del Refuerzo. De acuerdo a la distribución del refuerzo, los muros se clasifican en:
Muros no reforzados o de albañilería simple. Muros reforzados
2.2.2.1. Muros No Reforzados o Albañilería Simple. Son aquellos muros que carecen de refuerzo o que teniéndolo, no cumplen con las especificaciones mínimas reglamentarias que debe tener todo muro reforzado. Cabe destacar que un muro de albañilería no reforzada presenta prácticamente la misma resistencia a fuerza cortante que un muro confinado de igual característica; sin embargo, las columnas de confinamiento incrementan la rigidez lateral del muro de confinamiento.
2.2.2.2. Muros reforzados. De acuerdo con la disposición del refuerzo, los muros reforzados se clasifican en:
Muros Armados. Muros Laminares. Muros Confinados
MUROS ARMADOS. Los muros se caracterizan por llevar el refuerzo en el interior de la albañilería. Este refuerzo generalmente distribuido a lo largo de la altura del muro (refuerzo horizontal) como de su longitud (refuerzo vertical).
MUROS LAMINARES (SANDWICH). Este muro está constituido por una placa delgada de concreto reforzado con una malla de acero central, y por dos muros de albañilería simple que servirán como encofrado de la placa. A la fecha no hay construcciones en el Perú con este sistema. Pero en Estados Unidos (California), se ha utilizado este tipo sistema para la construcción de edificios de hasta 20 pisos. (San Bartoleme Ramos, 2001)
MUROS CONFINADOS O ALBAÑILERÍA CONFINADA. La albañilería confinada se caracteriza por estar constituida por un muro de albañilería simple enmarcado con una cadena de concreto armado, vaciada posteriormente a la construcción del muro, generalmente se utiliza una conexión dentada. El pórtico de concreto armado, que rodea al muro, sirve principalmente para ductilizar al sistema y como elemento de arriostre cuando la albañilería se ve sujeta a perpendiculares a su plano.
CARACTERISTICAS FISICAS Y MECANICAS DE LADRILLOS ARTESANALES E INDUSTRIALES EN LA CIUDAD DEL CUSCO 1. CARACTERISTICAS FISICAS DEL LADRILLO Dentro de las carecteristicas fisicas de los ladrillos se debe controlar: Inexistencia de materias extrañas. Color uniforme. Resquebrajaduras o grietas. Debe tener sonido metálico al golpearlo. Variabilidad dimensional. Alabeo (concavidades o convexidades). 1.2.
Ladrillo Artesanal (King Kong) El ladrillo artesanal producido en San Jerónimo – Cusco, es del tipo King Kong (KK) el cual se utiliza para la construcción de casas en los alrededores del mencionado distrito. En la tabla 5-3 se presentan características generales del ladrillo King Kong; y en la tabla 5-4, los parámetros de producción de ladrillos artesanales en San Jerónimo. Características del ladrillo artesanal KK
1.3.
LADRILLO MECANIZADO En San Jerónimo Cusco se produce una variedad de ladrillos mecanizados, el inventario a continuación se hizo para el ladrillo tipo Bloqueta, el cual, se utiliza para la construcción de casas en los alrededores dentro de la misma localidad. En la tabla 5-9 se presentan características generales del ladrillo Bloqueta; y en la tabla 5-10, los parámetros de producción de ladrillos mecanizados en San Jerónimo. Características del ladrillo mecanizado tipo bloqueta
1.4.
Ladrillo para Muros Portantes Un muro portante soporta el peso de la estructura de una casa y resiste la fuerza de los sismos. Se les reconoce porque las viguetas* de los techos se apoyan transversalmente a ellos. Por esta razón, los ladrillosque se utilicen deben ser de muy buena calidad. Los ladrillos para muros portantes se pueden clasificar en cinco tipos de acuerdo a su resistencia a la compresión (f´b). Así, tenemos desde el "Ladrillo I" que resiste 50 kg/cm2 hasta el "Ladrillo V" que resiste 180 kg/cm2. En el siguiente cuadro, se muestra dicha clasificación, acompañada del tipo de ladrillo que comúnmente se usa para construir un muro.
1.4.1.
CLASIFICACIÓN DE LOS LADRILLOS DE ACUERDO A SU RESISTENCIA
Como se observa en el cuadro anterior, los ladrillos artesanales tienen una menor resistencia a los hechos en fábrica, por lo cual se recomienda el uso de estos últimos. El ladrillo con mayor resistencia es el King Concreto, que contiene cemento y agregados. Sin embargo, no es muy usado. El ladrillo más conocido para la construcción de los muros portantes es el denominado "King Kong 18 huecos" (ver figura 28), cuyas dimensiones generalmente son:
Alto : 9 cm (dimensión que más 1 cm de junta da 10 cm) Ancho : 13 cm (dimensión que más 2 cm de tarrajeo da 15 cm) Largo : 24 cm (dimensión que más 1 cm de junta da 25 cm)
Estos ladrillos pueden ser fabricados artesanalmente o en una fábrica. Sin embargo, como ya se ha mencionado, es preferible comprar los ladrillos elaborados industrialmente, ya que garantizan uniformidad en sus dimensiones y resistencia adecuada. Para que un ladrillo resista la fuerza de un sismo es muy importante que la cantidad de huecos (la suma de las áreas de los huecos) no sea mayor al 30% (una terceraparte) del área del ladrillo.
1.5.
Ladrillo para Tabiques
Se llaman tabiques* a los muros que no soportan el peso de la estructura de la casa ni la presión de los sismos. Se usan sólo para separar los ambientes, es decir, no se corre ningún peligro, si se elimina uno de estos muros. Para este tipo de muro, es muy usado el "ladrillo pandereta". Este mide, en promedio, 12 cm de ancho, 10 cm de alto y 23 cm de largo, es muy liviano y es más económico que el ladrillo King Kong (ver figura 29). Antes de comprarlos, se deben tener en cuenta las mismas recomendaciones dadas para los ladrillos King Kong. Por ningún motivo deben usarse para levantar los muros portantes de la vivienda. 1.6.
Ladrillo para Techos Generalmente, miden 30 cm de ancho por 30 cm de largo, con diferentes alturas que dependen de la longitud libre de los techos. Pueden ser de 12 cm, 15 cm ó 20 cm y son utilizados para techos aligerados de 15 cm, 20 cm ó 25 cm de espesor respectivamente (ver figura 30).
2. CARACTERISTICAS MECANICAS DEL LADRILLO Algunas propiedades físicas y mecánicas de los ladrillos de arcillas son las siguientes. Relacionadas con la resistencia estructural:
Resistencia a la compresión: Propiedad mecánica que le permite al ladrillo soportar a compresión, los ladrillos de cusco llegan 50 kg/cm². Variabilidad dimensional con relación a la unidad nominal, o mejor con relación a la unidad promedio y, principalmente, la variabilidad de la altura de la unidad. Alabeos, medidos como concavidades o convexidades en las superficies de asiento. Succión o velocidad inicial de absorción en la cara de asiento. Relacionadas con la durabilidad: Absorción: Propiedad física que hace referencia a la capacidad de retener una sustancia (agua) en estado líquido, en nuestro medio este valor es de 0.1%. Resistencia a la congelación: Capacidad de los ladrillos de soportar bajas temperaturas sin perder sus propiedades ni sufrir fracturas. Resistencia al fuego: Propiedad física de los ladrillos que consiste en soportar altas temperaturas sin sufrir daños. Aislamiento térmico: Propiedad física que no permite la transferencia de calor, ya que tiene una baja conductividad térmica
ELABORAR UN RESUMEN DE LAS NORMAS DEL ENSAYO EN LADRILLOS PARA ALBAÑILERÍA. El proyecto debe indicar documentación necesaria para garantizar el cumplimiento de las normas de calidad establecidas para la construcción, así como las listas de verificación, controles, ensayos y pruebas que deben realizarse de manera paralela y simultanea a los procesos constructivos. En tal condición se reglamentan y describen los trabajos que deben realizarse para la ejecución de las obras de Edificación con las normas y requerimientos señalados en:
Reglamento Nacional de Construcciones Norma Técnica Edificación NT – E060 (Concreto) Norma Técnica de Edificación NT-E030 (Sismo) Norma Técnica de Edificación NT-E050 (Suelos) Norma Técnica Edificación NT – E070 (Albañilería) American Standard of Testing Materials (ASTM) Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-95) And Commentary - ACI 318R-95
1. PRUEBAS EN LAS UNIDADES DE ALBAÑILERIA. 1.1.
Muestreo. El muestreo será efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto por hasta 50 millares de unidades se seleccionará al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se efectuarán las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarán a compresión y las otras cinco a absorción.
1.2.
Resistencia a la Compresión. Para la determinación de la resistencia a la compresión de las unidades de albañilería, se efectuará los ensayos de laboratorio correspondientes, de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.613 y 339.604. La resistencia característica a compresión axial de la unidad de albañilería (f'b) se obtendrá restando una desviación estándar al valor promedio de la muestra. La prueba de compresión proporciona una medida cualitativa de las unidades. Una unidad de poca altura tendrá más resistencia que otra de mayor altura, pese a que ambas hayan sido fabricadas en simultáneo.
1.3.
Variación Dimensional. Para la determinación de la variación dimensional de las unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicado en las Normas NTP 399.613 y 399.604.
1.4.
Alabeo. Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería se seguirá el procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613 y 399.604.
1.5.
Absorción. Los ensayos de absorción se harán de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.604 y 399.613. La succión de las unidades al instante de asentarlas, debe estar comprendida entre 10 a 20 gr/200 cm2-min. Para concreto y sílico-calcáreo: pasar una brocha húmeda sobre las caras de asentado o rociarlas. Para arcilla: de acuerdo a las condiciones climatológicas donde se encuentra ubicadas la obra, regarlas durante media hora, entre 10 y 15 horas antes de asentarlas.
Para determinar la resistencia a la compresión, absorción y variación de dimensiones, se seleccionarán 6 unidades de cada lote de 10 000 unidades o menos y 12 unidades de cada lote de más de 10 000 y menos de 100 000 unidades. Para lotes de más de 100 000 unidades, se seleccionarán 6 unidades por cada 50 000 unidades o fracción. Las muestras se marcaran de manera que puedan ser identificadas en cualquier momento. Las marcas no deben ser mayores del 5% del área superficial del espécimen.
2. ACEPTACIÓN DE LA UNIDAD:
Si la muestra presentase más de 20% de dispersión en los resultados (coeficiente de variación), para unidades producidas industrialmente, o 40 % para unidades producidas artesanalmente, se ensayará otra muestra y de persistir esa dispersión de resultados, se rechazará el lote. La absorción de las unidades de arcilla y sílico calcáreas no será mayor que 22%. El bloque de concreto clase P, tendrá una absorción no mayor que 12%.La absorción del bloque de concreto NP, no será mayor que 15%. El espesor mínimo de las caras laterales correspondientes a la superficie de asentado será 25 mm para el Bloque clase P y 12 mm para el Bloque clase NP. La unidad de albañilería no tendrá materias extrañas en sus superficies o en su interior, tales como guijarros, conchuelas o nódulos de naturaleza calcárea. La unidad de albañilería de arcilla estará bien cocida, tendrá un color uniforme y no presentará vitrificaciones. Al ser golpeada con un martillo, u objeto similar, producirá un sonido metálico.