MUROS PORTANTES CICLO Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Artes PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL Integrantes: Poma Salvatierra enzo Sandoval sullon.

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1 MUROS PORTANTES CICLO 2015-3 Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Artes PREDIMENSIONAMIENTO ESTRUCTURAL Integrantes: Poma Salvatierra enzo Sandoval sullon patricia Sulca Quichca Kevin CÁTEDRA: Ing. Pacora Pérez, Carmen Viernes, 22 de Enero del 2016 TEMA: UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA De ladrillo En albañilería armada y confinada

2 1.MUROS PORTANTES -Soportan el peso de la casa para transmitirlas hacia los cimientos. -Transmiten la cargas horizontales y verticales de un determinado nivel a otro inferior. -Forman parte de la estructura de un edificio de albañilería. CARACTERÍSTICAS -La resistencia -Continuidad vertical -Presencia de cimiento corrido.

3 Ventajas -Rápida construcción -Menor costo de financiamiento del proyecto. -Posibilidad de un mejor acabado en la superficie de las paredes. -Excelente sistema de aislación sonora. Desventajas -Necesidad de un suelo con gran capacidad portante. -Limitación en cuanto a distribución en planta.

4 2. Muros no portantes -Son aquellos muros que no reciben carga vertical. -Cercos, parapetos o divisiones de ambientes. -Deben diseñarse de tal manera que las fuerzas producidas por vientos, sismos u otras, sean perpendiculares a su plano.

5 TIPOS DE ALBAÑILERIA La albañilería se clasifica de dos maneras: A.- Por la Función Estructural (o Solicitaciones Actuantes). B.- Por la Distribución del Refuerzo.

6 3. ALBAÑILERIA CONFINADA  La Albañilería Confinada se caracteriza por estar constituida por un muro de albañilería simple enmarcado por una cadena de concreto armado, vaciada con posterioridad a la construcción del muro  El pórtico de concreto armado, que rodea al muro, sirve principalmente para ductilizar al sistema; esto es, para otorgarle capacidad de deformación inelástica, incrementando muy levemente su resistencia, por el hecho de que la viga y las columnas son elementos de dimensiones pequeñas y con escaso refuerzo.

7 3. ALBAÑILERIA CONFINADA  El comportamiento sísmico de un tabique en el interior de un pórtico de concreto armado, es diferente al comportamiento de los muros confinados. Esto se debe al procedimiento de construcción, al margen del tipo de unidad o mortero que se emplea en cada caso.  La técnica constructiva descrita hace que en los muros confinados se desarrolle una gran adherencia en las zonas de interfase columna-muro y solera-muro, integrándose todo el sistema.

8 3. ALBAÑILERIA CONFINADA DENTADA  En el caso de emplearse una conexión dentada, la longitud de la unidad saliente no excederá de 5 cm y deberá limpiarse de los desperdicios de mortero y partículas sueltas antes de vaciar el concreto de la columna de confinamiento. IPL, FAUA, Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), Lima.

9 3. ALBAÑILERIA CONFINADA A RAS  En el caso de emplearse una conexión a ras, deberá adicionarse “chicotes” o “mechas” de anclaje (salvo que exista refuerzo horizontal continuo) compuestos por varillas de 6 mm de diámetro, que penetren por lo menos 40 cm al interior de la albañilería y 15 cm al interior de la columna más un doblez vertical a 90, de 10 cm; la cuantía a utilizar será 0,001 FIQT, Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), Lima.

10 3.1 REQUISITOS ESTRUCTURALES MINIMOS  La distancia máxima entre los confinamientos verticales (columnas) debe ser 2 veces la distancia que existe entre los confinamientos horizontales (soleras); más allá, la acción de confinamiento se pierde, especialmente en la región central de la albañilería donde el tamaño de las grietas se vuelve incontrolable.  El área mínima de las columnas de confinamiento debe ser: Ac (mín) = 20 t (cm2); donde: t = espesor efectivo del muro (cm)  Los estribos deben ser cerrados a 135° pudiéndose emplear estribos de 1/4”

11  El área de acero mínimo del refuerzo a emplear en los elementos de confinamiento horizontales y verticales, debe ser: Donde : Fc= resistencia del concreto Ac= área del elemento de confinamiento As= área de acero de refuerzo Fy= resistencia a la tracción del acero  Para los elementos de confinamiento debe emplearse un concreto cuya resistencia mínima sea fc = 175 kg/cm2.  Cuando se utilice refuerzo horizontal en los muros confinados, las varillas de refuerzo penetrarán en las columnas de confinamiento por lo menos 15 cm y terminarán en gancho a 90°, vertical de 10 cm de longitud. 3.1 REQUISITOS ESTRUCTURALES MINIMOS

12 JUNTA A RAS CON MECHA JUNTA A RAS SIN MECHA 3.1 REQUISITOS ESTRUCTURALES MINIMOS

13 3.2 DISEÑO ESTRUCTURAL :  Todos los elementos de concreto armado del edificio, con excepción de los elementos de confinamiento de los muros de albañilería, serán diseñados por resistencia última, asegurando que su falla sea por un mecanismo de flexión y no de corte.  Para este tipo de edificaciones se ha supuesto que la falla final se produce por fuerza cortante en los entrepisos bajos del edificio. El diseño de los muros debe orientarse a evitar fallas frágiles y a mantener la integración entre el panel de albañilería y los confinamientos verticales

14 3.3 PROCESO DE CONSTRUCCION  La variedad de unidades que se emplea en los muros confinados es elevada; las principales son de arcilla (con moldeo artesanal o industrial), sílico-calcáreo (industrial) y bloques de concreto (artesanal o industrial).  Según la norma E070 se debe cumplir:  Al golpearse con un martillo deben tener un sonido metálico.  No deben tener materias extrañas (guijarros, conchuelas, etc.)  Deben estar limpias de polvo y de gránulos sueltos

15 3.3 PROCESO DE CONSTRUCCION  las pequeñas dimensiones de las columnas, los ganchos de los estribos y su conexión dentada con la albañilería, hacen que el concreto deba tener un alto revenimiento (se recomienda un slump de 5")  Que se use piedras con tamaños menores de 1/2", con una buena técnica de vibración, esto para evitar las cangrejeras

16 3.3 PROCESO DE CONSTRUCCION  No deben tener manchas salitrosas ni blanquecinas (eflorescencia), formándose al contacto del agua con los sulfatos que contiene la unidad.  Antes de construir, hacer prueba de campo para medir el grado de eflorescencia. Se humedecen durante 1 semana se les deja 5cm humedecen durante 1 semana, se les deja secar y se observa el grado de eflorescencia.

17 3.3 PROCESO DE CONSTRUCCION  Respecto al amarre o aparejo de las unidades, es necesario que entre hiladas éste sea traslapado (Fig. 2.9), pudiéndose utilizar muros en aparejo de soga, de cabeza o el amarre americano; todo dependerá del espesor necesario que deba tener el muro para soportar las solicitaciones.

18 3.4 COMPORTAMIENTO SISMICO  Que se utilice unidades de acuerdo a lo especificado en el Artículo 5 (5.3). Norma E070

19 3.4 COMPORTAMIENTO SISMICO Creencia de que basta una sola columna para confinar un muro (lo que no está permitido por la Norma E-070), olvidándose que la acción sísmica es de carácter Cíclico. Muro portante con pandereta Muro portante con unidad solida con 30% de perforaciones

20 4. 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. A los muros de Albañilería Armada también se les denomina Muros Armados. Artículo 3 (3.2) Norma E- 0.70

21 4.1 Tipos Albañilería Armada 1.Apilada: Sin mortero con concreto líquido -Solo se usa mortero en la 1era hilada -Construir altura total del muro. -Vaciar concreto líquido. -Apilada -Asentada

22 Tipos Albañilería Armada 2. Asentada: Con mortero y concreto líquido -Construir hasta 1.20m al día -Armaduras vertical y horizontal - Vaciar concreto líquido

23 LIMITACIONES EN SU APLICACIÓN La aplicación de las unidades de albañilería estará condicionado a lo indicado en la Tabla 2.

24 4.2. MUROS PORTANTES Los muros portantes deberán tener: a) Una sección transversal preferentemente simétrica. b) Continuidad vertical hasta la cimentación. c) Una longitud mayor ó igual a 1,20 m para ser considerados como contribuyentes en la resistencia a las fuerzas horizontales. > o = 1,20 m

25 MUROS PORTANTES Los muros portantes deberán tener: d) Longitudes preferentemente uniformes en cada dirección. Muro Portante dirección Y Muro Portante dirección X

26 MUROS Estos muros requieren de la fabricación de unidades especiales, con alveolos donde se pueda colocar el refuerzo vertical. Dependiendo del diámetro del refuerzo horizontal, éste se coloca -En los canales de la unidad: Cuando el diámetro es mayor de 1/4“. -En la junta horizontal: Cuando el diámetro es menor o igual a 1/4“. El diámetro del refuerzo horizontal depende de la magnitud de la fuerza cortante que tiene que ser soportada íntegramente por el acero. Artículo 3 (3.2) Norma E- 0.70

27 4.3. Requisitos estructurales Mínimos 12.2 El refuerzo horizontal debe ser continuo y anclado en los extremos con doblez vertical de 10 cm en la celda extrema. 12.3 Las varillas verticales deberán penetrar, sin doblarlas, en el interior de los alvéolos de las unidades correspondientes. Artículo 12 Norma E- 0.70

28 REQUISITOS ESTRUCTURALES MINIMOS Espesor Efectivo “t”. Se define al espesor efectivo “t” como el espesor bruto del muro descontando recubrimientos y bruñas. El espesor efectivo mínimo será: t ≥ h/20 Para las Zonas Sísmicas 2 y 3 t ≥ 25 Para la Zona Sísmica 1 Donde “h” es la altura libre entre los elementos de arriostre horizontales o la altura efectiva de pandeo Artículo 3 (3.13) Norma E- 0.70 El tarrajeo debe descontarse porque puede desprenderse por la acción vibratoria de los sismos, salvo que se aplique sobre una malla debidamente conectada al muro. Espesor efectivo “t”. Contabilizar al tarrajeo si se aplica sobre una malla. Espesor Efectivo. Es igual al espesor del muro sin tarrajeo u otros revestimientos descontando 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. 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. MURO PORTANTE

29 Alféizar de las ventanas 15.7 Cercos y alféizares de ventanas aislados de la estructura principal, debiéndoseles diseñar ante acciones perpendiculares a su plano. Edificio de albañilería armada en Popayán. Alféizar sin aislar. REQUISITOS ESTRUCTURALES MINIMOS Artículo 15 Norma E- 0.70 Debe separarse de la estructura principal con una junta sísmica no menor de 1/2 pulgada. De no realizarse esta independización, se creará problemas de "muros cortos".

30 4.4. Comportamiento sísmico Los muros de albañilería armada deben lograr un comportamiento dúctil ante sismos severos. Para alcanzar este objetivo la resistencia de los muros debe satisfacer las verificaciones dadas en el Artículo 28 y deberá cumplirse los siguientes requisitos: -Todos los muros llevarán refuerzo horizontal y vertical. -El refuerzo horizontal se colocará preferentemente en el eje del muro (falla flexión).

31 -Todos los alvéolos de las unidades que se utilicen en los muros portantes, de los dos primeros pisos de edificios de 3 ó más pisos, deberán estar totalmente rellenos de concreto líquido. -Para evitar las fallas por deslizamiento en el muro, el refuerzo vertical por flexión se concentrará en los extremos del muro. Artículo 28 (28.1) Norma E- 0.70 Comportamiento sísmico

32 PUNTOS A FAVOR Y EN CONTRA DE LOS MUROS ARMADOS Y CONFINADOS Efectuando una comparación entre los muros armados y confinados, la albañilería confinada presenta más ventajas que la armada, por varias razones: Puntos a Favor de la Albañilería Armada 1. Al no existir columnas en los muros armados, no se requiere de encofrados para esos Elementos. 2. Los conductos para las instalaciones eléctricas pueden colocarse en el interior de los alveolos de las unidades. 3. Presentan mejor acabado y, de emplearse unidades caravistas, no necesitan de tarrajeo ni de pinturas; algo que también podría lograrse en los muros confinados empleando unidades cara vistas y enchapando las columnas. 4. Al emplearse refuerzo vertical uniformemente distribuido se mejora la transferencia de esfuerzos por corte-fricción entre el techo y el muro; y también, entre el muro y la cimentación.

33 Puntos en Contra de la Albañilería Armada 1. Las unidades que se emplean son más costosas que las tradicionales, ya que éstas son especiales. 2. El concreto fluido requiere de un 50% más de cemento para lograr la misma resistencia que un concreto normal. 3. En todos los entrepisos se requiere utilizar refuerzo mínimo (horizontal y vertical), para evitar que los muros se fisuren por contracción de secado del grout (Concreto liquido). 4. Se requiere de una mano de obra especializada. 5. Al no existir columnas en los extremos de los muros armados, la fisuración por flexión ocurre en una etapa temprana de solicitación sísmica. Su rigidez lateral inicial es baja que la de los muros confinados.

34 Puntos en Contra de la Albañilería Armada En el caso del terremoto chileno de 1985, pudo observarse un mejor comportamiento de los muros confinados sobre los armados; incluso hubo el caso de un edificio de 4 pisos (Calle Valdivia con Quilln -Santiago de Chile- Ref. donde. el primer piso era de albañileria confinada y los 3 restantes de albañilería armada, en ese edificio la falla por corte se produjo en el segundo piso. El primer piso es de albañilería confinada y los 3 pisos superiores son de albañilería armada. La falla por corte se produjo en el segundo piso.