Módulo 01: Análisis y Diseño de Edificaciones de Albañileria Expositor: Ing. Erik J. Barreto Zavaleta erick_j_1@hotmail.com

Tema: Estructuración, predimensionamiento y

configuración estructural.

La Albañilería en el Perú

Datos Estadísticos en nuestro País

Construcción Urbana:

Entre el 60% y 70% es de albañilería.

Construcción Rural

Entre el 90% al 100% es albañilería.

Construcción informal:

Casi el 100% es albañilería

Los edificios de albañilería confinada en comparación a los sistemas de

concreto armado cuestan 30% menos.

Preguntas básicas

1. Que es la Albañilería?

Es una estructura sobre la base del empleo de ladrillos de

cerámica, bloques de concreto o algún otro elemento de

forma semi irregular unidos entre si por una capa de mortero.

2. Que es la Albañilería Estructural?

Construcciones de albañilería que han sido diseñadas

racionalmente de tal manera que las cargas que se

transmitan durante su vida útil se transmitan adecuadamente.

3. Que es la Albañilería Confinada?

Albañilería reforzada con confinamientos,

verticales y horizontales los cuales le proveen mayor

4. Que es un muro portante?

Son los que se emplean como elementos estructurales de un edificio.

Estos muros están sujetos a todo tipo de fuerzas y esfuerzos.

5. Cual es el ámbito de aplicación de la albañilería confinada?

Edificios de viviendas, Colegios, Edificios Industriales y depósitos, etc.

Sistemas Estructurales

Albañilería simple:

De manera común conformada por unidades de albañilería y

mortero

Albañilería Confinada:

Conformada por unidades de albañilería y elementos de

confinamiento que en su conjunto se denominan marco

Albañilería Armada:

Conformada por bloques de concreto, con refuerzo vertical y

horizontal y concreto liquido llamado grouth

Fallas en Muros

Corte

Deslizamiento

Flexión

Manda la resistencia al corte

• Calcular la fuerza de corte

• Calcular el esfuerzo tangencial

• Comparar con el v´m

Para tipos de cargas

• Cargas paralelas

• Cargas perpendiculares

• En la base de los muros

Manda la resistencia normal

• Calcular la fuerza axial y

momento

Compresión

Manda la resistencia normal

• Calcular la fuerza axial

• Comparar con el f’m

• Carga axial, aplastamiento.

S

E

C

U

E

N

C

I

A

DE

T

R

A

B

A

J

O

EAC

Norma E070

• Consideraciones de cálculos sísmicos

• Consideraciones de propiedades mecánicas de

los materiales en base al a experiencia en

laboratorio.

• Reducción de factor de regularidad E-030.

• Consideración de cálculos por resistencia,

esfuerzos admisibles y capacidad.

• Libertad en el uso de software de análisis

estructural con el criterio adecuado.

CAPITULO 06 Estructuración

Esta parte del trabajo es

una de las mas

importantes, requiere de

cierta experiencia tanto

en la elaboración de

proyectos, construcción y

la enseñanza de los

sismos, la cual consiste

en ubicar

estratégicamente

Los elementos

estructurales

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (14)

• Podrá considerarse que el diafragma rígido cuando la

relación de lados no excede de 4.

• La cimentación debe constituir el primer diafragma rígido en

la base de los muros y debería tener la rigidez necesaria

para evitar que asentamientos diferenciales produzcan

daños en los muros

Recomendaciones de estructuración E.070 (Art.

15)

Plantas simples y regulares. Las plantas con formas de T o L, etc., deberán ser evitadas o, todo

caso, se dividirán en formas simples

Tienen un mal comportamiento sísmico,

por el hecho de que cada zona está sujeta

a fuerzas de inercias que podrían actuar

simultáneamente en sentidos indeseables.

Recomendaciones de estructuración E.070 (Art. 15)

Simetría en la distribución de masas y las disposición de muros en

planta de la manera que se logre una razonable simetría en la

rigidez lateral de cada piso.

Recomendaciones de estructuración E.070 Art.

(15)

• Proporciones entre las

dimensiones mayor y

menos, que en planta

estén comprendidas entre

1 a 4, y en elevación sea

menor que 4.

• Para edificaciones de

Albañilería Confinada la

altura máxima es de 15m

o 5 pisos.

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (15,

19.20)

• Densidad de muros similares

en las dos direcciones

principales de la edificación.

Cuando en cualquiera de las

direcciones no exista el área

suficiente de muros para

satisfacer los requisitos de la

norma, se deberá suplir con

pórticos o muros de concreto

armado o la combinación de

ambos.

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)

Debe preferirse edificaciones con diafragma rígido y continuo, es decir, edificaciones en los que

las losas de piso, el techo y la cimentación, actúen como elementos que integran a los muros

portantes y compatibilicen sus desplazamientos laterales.

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)

EL vacío destruye la habilidad del

diafragma para expandirse hacia el muro

derecho, si el propósito del vacío es para

iluminar se podría estructura como

elemento de reforzamiento.

Si la estructura diagonal fuera la mejor

solución debido a un tema estético o

funcional, también se podría resolver por

medio de un reforzamiento en forma de

celosía y brindar la misma resistencia.

Formas de solucionar la falta de rigidez por el vacío

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)

De existir reducciones importantes en planta u otras irregularidades en el edificio, deberá

efectuarse el análisis dinámico especificado en la NTE. E.030 Diseño sismorresistente

Bajo las condiciones de la E.030 los

edificios que clasifiquen como irregulares

se deberán castigar a su Parámetro R*3/4,

que es equivalente a incrementar las

fuerzas sísmicas un 33.33%.

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)

De no aislarse adecuadamente los alfeizar y tabiques de la estructura principal se

deberá contemplar sus efectos en el análisis y en el diseño estructural

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)

Aislamiento de alfeizar

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (16)

Recomendaciones de estructuración E.070 Art. (17)

Muro portante

• Continuidad vertical hasta la cimentación

• Una longitud mayor o igual a 1.20m para ser considerados como contribuyentes

en la resistencia a las fuerzas laterales.

CAPITULO 07 Requisitos Estructurales Mínimos y

predimensionamiento

En esta sección se

muestra los requisitos

mínimos para

predimensionar el espesor

de los muros,

posteriormente su

densidad como los

criterios para

predimensionar columnas,

vigas y losas de concreto

armado

Requisito mínimo E.070 Art. (19)

Requisito mínimo E.070 Art. (19)

Requisito mínimo E.070 Art. (19)

De no cumplirse la expresión (Artículo 19 (19.2b)), podrá cambiarse el espesor de algunos de los muros, o agregarse placas de concreto armado, en cuyo caso, para hacer uso de la fórmula, deberá amplificarse el espesor real de la placa por la relación Ec/Em

Em Ec

Requisitos adicionales E.070 Art. (20)

• Que la distancia máxima centro a centro entre las columnas de confinamiento sea dos veces la distancia entre los elementos horizontales de refuerzo y no mayor de 5 m.

• Utilizar unidades de albañilería de acuerdo a lo especificado en:

• Utilizar elementos de confinamiento con un f´c =175kg/cm2 como mínimo

• El espesor mínimo de las columnas y vigas soleras será igual al espesor efectivo del muro.

Predimensionamiento de Elementos de Concreto

Armado Losa aligerada unidireccional

Se debe verificar si el paño a predimensionar

clasifica como losas aligerada unidireccional,

debe cumplir la siguiente condición

𝐿𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟

𝐿𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟≥ 1.50 ℎ =

𝐿𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟

25

Losa aligerada bidireccional y

Maciza

Se debe verificar si el paño a predimensionar clasifica

como losas aligerada bidireccional o maciza, debe

cumplir la siguiente condición

𝐿𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟

𝐿𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟≤ 1.50 ℎ =

𝐿𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟

40𝑜

𝐿

180

Predimensionamiento de Elementos de Concreto Armado

Columnas

Las columnas al trabajar bajo solicitaciones de

carga axial, cortante y momento flector tienen

que ser dimensionadas considerando estos

efectos, tratando de evaluar cual es el que

gobierna y por ende influirá en su

dimensionamiento

Según ACI Para predimensionar las columnas se clasifican en

dos grupos.

Grupo 01= Columnas Centradas

Grupo 02=Columnas excéntricas y esquineras

Siendo:

P(servicio)=P.A.N.

Edificios de categoría A (ver E.030) P=1500kg/m2

Edificios de categoría B (ver E.030) P=1250kg/m2

Edificios de categoría C (ver E.030) P=1000kg/m2

A= Área tributaria

N= Número de pisos

𝐴𝑐 =𝑃(𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜)

0.45 ∗ 𝑓´𝑐

𝐴𝑐 =𝑃(𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜)

0.35 ∗ 𝑓´𝑐

M e t r a d o d e C a r g a s

Carga Viva E.020

Análisis Estático y Dinámico