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Daniel Quiun, Angel San Bartolomé
7mo. Simposio Nacional sobre Ingeniería Estructural en la Vivienda
Cuernavaca, 8 Ago 2011
Contenido• Introducción
(Historia, Normas)• Difusión• Componentes (materiales)• Muros a carga lateral• Ensayes dinámicos• Reparaciones• ¿Qué falta?
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BREVE HISTORIA• Mampostería simple (sin armar) s. XX• Mampostería confinada inicia en ~1940 a 1960• Muros e=.25m, ladrillos macizos• En área urbana suman 61% de viviendas
Introducción
Viviendas particulares según material predominante en las paredes exteriores
Área Urbana
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
Ladrillo obloque decemento
Adobe o tapia Madera Quincha Estera Piedra conbarro
Piedra o Sillar Otros
Porc
enta
je
Censos Nacionales depoblación y vivienda 2007Censos Nacionales depoblación y vivienda 2005Censos Nacionales depoblación y vivienda 1993
… Breve Historia • Terremoto de 1970 M7.8: importancia de
confinamiento
Introducción
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… Breve Historia • Albañilería confinada, muros e=0.15m• Albañilería armada desde ~1980
Introducción
ICA TACNA
LIMA
PERU: país sísmico • Subducción de
Placa de Nazca y Sudamericana
Introducción
1966
1974
1970
1986
2001
20071996
1991
• 1966 Huacho M7.5• 1970 Chimbote M7.8• 1974 Cañete M7.6• 1996 Nazca M7.0• 2001 Atico M8.4• 2007 Pisco M8.0
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Mapas Sísmicos19771970 20031997
Introducción
Normas de Diseño-Albañilería
2006198219771970
Difusión
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Fundamentos – Norma E.070 2006• Ensayos experimentales: Lab. Estr. PUCP (desde 1979),
CISMID (desde 1986), BRI (Japón).• Lecciones de sismos pasados• Normas de países sísmicos• Estudios teóricos
Resultados experimentales PERUJapón
Difusión
Libros publicados en Perú• Gallegos y Casabonne
(1990, 2005)
Difusión
• San Bartolomé(1994,1998)
• San Bartolomé, Quiun, Silva (2011)
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Conferencias internacionales
SMIS 2003
Difusión
NAMC 2007, 2011
CMS 2009IBBMAC2008
WCEE 1984, 1992, 2008MiTA 2006, 2008
blog.pucp.edu.pe/albanileria• (desde 2007)
Difusión
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Partes del blog• blog.pucp.edu.pe/albanileria
Difusión
Partes del blog• blog.pucp.edu.pe/albanileria
Difusión
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COMPONENTES (MATERIALES)
Unidades (arcilla, concreto, sílice-cal)
Materiales
f´b = 70 kg/cm2
bloque de concreto
f´b = 200 kg/cm2
ladrillo de arcilla
h = 19 cm h = 9 cm
Porcentaje de huecos
Materiales
Arena de Ottawa Volumen de arena
Sí % de huecos es mayor que 30% unidad huecaSí % de huecos es menor que 30% unidad sólida
pipeta
• Área de huecos = Ah = V / h• % de huecos = 100 (Ah / área bruta)
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Mortero de cemento• Preparado in situ e industrial premezclado
Materiales
Prismas a compresión axial
Trituración de ladrillos con muchos huecos: FALLA FRÁGIL
Materiales
Hueca Sólida
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Muretes a compresión
diagonal
• Medir Gm, v´m
Materiales
v = P / Ad
P
gata
celda
Adherencia óptimaladrillo-mortero
Materiales
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Materiales
Falla Escalonadaescasa adherencia
ladrillo-mortero
ERROR FRECUENTE: uso de ladrillos tubulares
Componentes
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Colegio en Pisco - 2007 Ref. mallas 2011
Componentes
MUROS A CARGA LATERALInstrumentación típica escala natural
Ensayes CLat
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Conexión columna-albañileríaPuede ser dentada (unidad saliente no
debe exceder de 5 cm) o a ras
Ensayes CLat
Efecto de carga verticalD = 15 mm, fa = 0.09 f´m
Ensayes CLat
SIN REF. HOR.. CON REF. HOR.
ρ = 0.1%
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Estribos en columnas
Ensayes CLat
Efectos de la esbeltez coplanarEnsayes CLat
Macciota, Torrealva
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Efecto del número de pañosEnsayes CLat
Lamas, San Bartolomé
CISMID-UNIVivienda deAlbañileríaConfinada
Ensayes CL
Ensaye Pseudodinámico
Ensayes CLat
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ENSAYOS DINAMICOS
Quiun, San Bartolomé
Ens. Dinámicos
Simulador de Sismos PUCP 1988
Quiun
Ens. Dinámicos
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Simulador de Sismos PUCP 1988
Quiun
Ens. Dinámicos
Ensayo estático vs. dinámico PUCP 1991
Ens. Dinámicos
San Bartolomé, Zegarrra, Torrealva, Moreno
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Ensayos en 3 modelos tipo Indonesia 2008
Ens. Dinámicos
Proyecto Mie-NIED-BRI (Japón)
Ensayos en modelo Indonesia reparado 2010
Ens. Dinámicos
Huamán, Quiun
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Carga perpendicular: tabiques y alféizaresEns. Dinámicos
San Bartolomé, Arata, Diaz
ENSAYES de REPARACIONES• Cargas perpendiculares (tabiques)
No arriostrado
Reparaciones
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MUROS CONFINADOS• Ensayado a carga lateral cíclica
Reparaciones
Muro Original después del ensayocon distorsión 0.005
MUROS CONFINADOS• Encamisetado con mallas alambre electrosoldado
Reparaciones
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MURO ARMADO• Malla electrosoldada
Reparaciones
MURO CONFINADO • Con varillas de fibra de vidrio
Reparaciones
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MURO CONFINADO • Con fibras de carbono
Reparaciones
NUEVOS RETOS• Prueba final de
Norma Peruana (2006): sismo moderado y sismo severo.
• Más ensayos para proponer una normativa de refuerzo (mallas, fibras)
¿Qué falta?
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Probar norma sismo moderado = severo/2
• Sismo moderado: los muros no se deben agrietar(c/muro, c/piso)Ve < 0.55 Vm
¿Qué falta?
Vm = 0.5 v´m α t L + 0.23 Pg(arcilla y concreto)Vm = 0.35 v´m α t L + 0.23 Pg(sílico calcáreas) h
δ
Probar norma sismo severo (0.4g)• Sismo severo:
los muros se deben poder reparar
δ/h <0.005
¿Qué falta?
h
δVm