(eBook) Diseño y construcción de estructuras sismorresistentes de albañilería

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Segunda edición

Síntesis del estado del arte de la albañilería peruana.

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Desde 1979, la PUCP ha ejecutado un programa de investigación teóricoexperimental, con materiales y técnicas constructivas locales. Como resultado, en el año 2006 se oficializó un moderno reglamento de diseño y construcción, la Norma E.070 «Albañilería», cuya formulación y aplicación es tratada en este libro. 

Este libro, escrito por Angel San Bartolomé Ramos, Daniel Quiun y Wilson Silva, resultó ganador del Primer Concurso de Textos Universitarios PUCP.

Ángel San Bartolomé (editor) es ingeniero civil por la PUCP, especializado en ingeniería antisísmica y albañilería estructural en Japón. Es profesor principal del Departamento de ingeniería de la PUCP, proyectista de estructuras y coordinador de investigaciones de la sección Ingeniería Civil.

Daniel Quiun (editor) es ingeniero civil y magíster por la PUCP, con estudios en la Universidad de Kioto. Es profesor principal en el Departamento de ingeniería de la PUCP, proyectista de estructuras y socio fundador de Prisma Ingenieros Consultores.

Wilson Silva Berríos (editor) es ingeniero Civil por la Universidad Nacional de Cajamarca y magíster por la PUCP, con especialización en ingeniería estructural. Es profesor asociado del Departamento de ingeniería, en el área de Estructuras de la Sección Ingeniería Civil de la PUCP.

Prólogo

1. Introducción 

1.1 Objetivos 

1.2. Breve historia de la mampostería 

1.3 Construcción de albañilería y albañilería estructural 

1.4 Tipos de albañilería y especificaciones reglamentarias 

1.4.1 Clasificación por la Función Estructural 

1.4.2 Clasificación por la Distribución del Refuerzo 

2. Componentes de la albañilería 

2.1 Unidades de albañileria 

2.1.1 Clasificación por sus dimensiones 

2.1.2 Clasificación por su materia prima y fabricación 

2.1.3 Clasificación por sus huecos (alvéolos) 

2.1.4 Propiedades físicas y mecánicas. Ensayos de laboratorio

2.2 Mortero 

2.2.1 Componentes del mortero 

2.2.2 Clasificación del mortero 

2.2.3 Propiedades y ensayos de laboratorio 

2.3 Concreto fluido («Grout»)

2.3.1 Clasificación del grout y componentes

2.3.2 Ensayos de laboratorio 

2.4 Acero de refuerzo 

2.5 Concreto 

3. Propiedades de la albañilería simple 

3.1 Introducción y generalidades 

3.1.1 Prismas de albañilería simple 

3.1.2 Refrentado (capping) 

3.1.3 Prismas de estructuras existentes 

3.2 Ensayos de compresión en pilas 

3.2.1 Esbeltez de la pila 

3.2.2 Técnica de ensayo 

3.2.3 Resistencia característica a compresión axial (f´m) 

3.2.4 Formas de falla 

3.2.5 Módulo de elasticidad (Em) 

3.3 Ensayos de compresión diagonal en muretes 

3.3.1 Técnica de ensayo 

3.3.2 Resistencia característica a corte puro (v´m) 

3.3.3 Formas de falla 

3.3.4 Módulo de corte (Gm) 

3.4 Norma E.070 «albañilería» 

4. Procedimientos de construcción 

4.1 Introducción 

4.2 Edificaciones de albañilería confinada 

4.2.1 Componentes de la estructura 

4.2.2 Cimentación 

4.2.3 Sobrecimiento 

4.2.4 Muro de albañilería 

4.2.5 Columnas de confinamiento 

4.2.6 Vigas y losa de techo 

4.3 Edificaciones de albañilería armada 

4.3.2 Bloques y tratamiento previo al asentado

4.3.3 Mortero y asentado de bloques

4.3.4 Detalles del refuerzo

4.3.5 Bloques de la última hilada

4.3.6 Grout, vaciado y curado

4.3.7 Cangrejeras 

4.3.8 Caso particular de los bloques sílico-calcáreos 

4.3.9 Vigas y losa de techo 

4.4 Edificaciones de albañilería de junta seca 

4.5 Ventajas y desventajas de los muros armados y confinados 

5. Comportamiento sísmico 

5.1 Comportamiento sísmico real de muros portantes 

5.1.1 Albañilería no reforzada 

5.1.2 Albañilería confinada 

5.1.3 Albañilería armada 

5.2 Comportamiento sísmico real de muros no portantes 

5.2.1 Interacción tabique-pórtico 

5.2.2 Cercos y parapetos 

5.3 Comportamiento sísmico experimental 

5.4 Reparación de la albañilería armada y confinada 

6. Análisis estructural 

6.1 Estructuración y requisitos mínimos 

6.1.1 Diafragma rígido 

6.1.2 Configuración del edificio en planta y elevación 

6.2 Dimensionamiento de los muros 

6.2.1 Espesor efectivo «t» 

6.2.2 Esfuerzo axial máximo 

6.2.3 Aplastamiento 

6.2.4 Densidad mínima de muros reforzados y muros a reforzar

6.3 Metrado de cargas y centro de masas

6.3.1 Tipos de carga y metrado

6.3.2 Centro de masas

6.4 Análisis sísmico

6.4.1 Cortante basal, fuerzas sísmicas y torsión

6.4.2 Modelo estructural

7. Diseño sísmico

7.1 Diseño por acciones coplanares

7.1.1 Introducción

7.1.2 Pasos comunes del diseño

7.1.3. Diseño de la albañilería confinada

7.1.4. Diseño de muros de albañilería armada

7.2 Diseño por acciones perpendiculares al plano del muro

7.2.1 Introducción

7.2.2. Diseño de arriostres

7.2.3. Diseño de la albañilería

7.2.4. Consideraciones adicionales

7.3 Planos estructurales

8. Albañilería de tierra cruda

8.1 Construcciones tradicionales de adobe y tapial

8.1.1 Tipología

8.1.2 Reconocimiento del suelo

8.1.3. Tamizado del suelo

8.1.4 Fabricación de adobes

8.1.5 Construcción del muro de adobe

8.1.6 Construcción del muro de tapial

8.2 Comportamiento sísmico

8.2.1 Fallas sísmicas en viviendas tradicionales de adobe

8.2.2 Fallas sísmicas en viviendas tradicionales de tapial

8.3 Reforzamiento de viviendas existentes de adobe

8.3.1 Etapa 1. Experimental 

8.3.2 Etapa 2. Proyecto Piloto 

8.3.3 Etapa 3. Evaluación post sismo 

8.4 Refuerzo para viviendas nuevas de adobe y tapial 

8.4.1 Refuerzo de caña en viviendas nuevas de adobe 

8.4.2 Refuerzo de geomalla en viviendas nuevas de adobe 

8.4.3 Refuerzo con malla electrosoldada en viviendas nuevas de adobe 

8.4.4 Adobe confinado con elementos de concreto armado

8.4.5 Tapial reforzado 

Referencias