Albañilería No Reforzada – [DOCX Document]

ALBAILERA SIMPLE

ALBAILERIA SIMPLE O MURO NO PORTANTE

1.1 GENERALIDAES

UNIDADES DE ALBAILERA La unidad de albailera es el componentebsico para la construccin de la albailera. Ella se elabora dematerias primas diversas, las principales son la arcilla, elconcreto de cemento Prtland y la mezcla de slice y cal.

La unidad de albailera se forma mediante moldeo, empleado encombinacin con diferentes mtodos de compactacin, o por extrusin.Finalmente, se produce en condiciones variadas: en sofisticadasfbricas, bajo estricto control industrial, o en precarias canchas,a pie de obra donde ser utilizada, mediante procedimientosrudimentarios y sin control de calidad. No debe extraar, entonces,que las formas, tipos, dimensiones y pesos sean de variedadprcticamente ilimitada, y que la calidad de las unidades cubra todoel rango, desde psimo hasta excelente. Adems tambin se lasclasifica por el porcentaje de huecos (alvolos o perforaciones) quetienen en su superficie de asentado y por la disposicin que estostengan. As se les denomina unidades slidas o macizas, huecas ytubulares.

Las unidades de albailera pueden ser ladrillos o bloques. Tambinexisten las unidades apilables pero su uso no es muy difundido ennuestro pas y muy pocas fbricas los producen. Los ladrillos secaracterizan por tener dimensiones (particularmente el ancho) ypesos que los hacen manejables (con una sola mano) en el proceso deasentado. Una segunda caracterstica de los ladrillos es quenormalmente el fabricante slo forma la pieza estndar. El resto delas piezas necesarias para la construccin, tales como terminales,cartabones y esquineros, tienen que ser cortados en obra, por elalbail con sus herramientas tradicionales.

Los bloques estn hechos para manipularse con las dos manos, loque ha determinado que en su elaboracin se haya tomado en cuenta elque puedan pesar hasta unos quince kilos. Pueden tener cualquierdimensin y normalmente ocupan mucho espacio. Las piezas se entreganpreparadas por lo que en obra slo deben hacerse los recortesmenores para las instalaciones. Los apilables suelen ser piezassofisticadas. Los huecos tienen el propsito de manipuleo y dealigerar el peso. A travs del uso de stas unidades se consiguemenor variabilidad de la albailera, mayor productividad de la manode obra y reduccin del agrietamiento de los muros.

Los muros no portantes son aquellos diseados y construidos enforma tal que slo lleven cargas provenientes de su peso propio(parapetos, tabiques y cercos). Estos muros pueden ser construidoscon unidades de albailera slidas, huecas o tubulares. Los muros noportantes slo llevan cargas verticales (gravitacionales) yhorizontales (ssmicas y/o de viento), generadas por su propiaexistencia. Se pueden considerar dentro de esta categora los murosde contencin. Su condicin crtica de diseo proviene de la accinconjunta de las cargas de peso propio y de las cargas laterales(perpendiculares a su plano). Dentro de esta condicin crtica lousual es despreciar el efecto compresor del peso propio.

Adems pueden ser fabricadas de cualquier materia prima (arcilla,concreto o slice), con mtodos industriales convencionales y norequieren precauciones especiales durante el proceso constructivo.Por otro lado la resistencia a la compresin se reduce en un 20% yse vuelve ms frgil. Los valores de la deformacin ltima de 0.3%(para albailera con mortero) se reducen a 0.2%, con la consecuentelimitacin de la rotacin mxima posible en las seccionesplastificadas.

1.1.1. Propiedades Es necesario conocer las propiedades de lasunidades para tener una idea sobre la resistencia de la albailera,as como su durabilidad ante el intemperismo. Las propiedadesrelacionadas con la resistencia de la albailera son: – Variabilidaddimensional y alabeo, – Resistencia a la compresin y traccin, -Succin.

Propiedades relacionadas con la durabilidad de la albailera: -Resistencia a la compresin y densidad, – Eflorescencia, absorcin ycoeficiente de saturacin.

Las edificaciones de albailera no reforzada, con poca densidadde muros, han demostrado tener un comportamiento ssmico sumamentefrgil.

Para los tres tipos de materia prima los ensayos en losladrillos son prcticamente los mismos. De acuerdo a la Norma deAlbailera, los ladrillos se clasifican en 5 tipos: Tipo I: Estosladrillos tienen una resistencia y durabilidad muy baja; son aptaspara exigencias mnimas (viviendas de 1 o 2 pisos), evitando elcontacto directo con la lluvia o el suelo.

Tipo II: Ladrillos de baja resistencia y durabilidad; son aptospara usarse bajo condiciones de servicio moderadas (no deben estaren contacto directo con la lluvia, suelo o agua)

Tipo III: Ladrillos de mediana resistencia y durabilidad; aptospara construcciones sujetas a condiciones debajo intemperismo.

Tipo IV: Ladrillos de alta resistencia y durabilidad; aptos paraser utilizados bajo condiciones rigurosas de servicio. Pueden estarsujetos a condiciones moderadas de intemperismo, en contacto conlluvias intensas, suelo y agua.

Tipo V: Tienen resistencia y durabilidad elevada, son aptos paracondiciones de servicio muy rigurosas, pueden estar sujetos acondiciones de intemperismo similares al tipo IV.

De acuerdo a la Norma de Albailera cada uno de estos tipos deunidad de albailera normalizada deber cumplir con lascaractersticas especificadas en la tabla 1.1 Tabla 1.1 Clasificacinde las unidades de albailera segn Norma de Albailera (E-070)

Adicionalmente a esta clasificacin se puede clasificar la unidadde albailera segn el porcentaje de perforaciones y su ubicacin conrespecto a la superficie de asiento. As tenemos la siguienteclasificacin:

a) Huecas Alvolos o perforaciones perpendiculares a lasuperficie de asiento que representan ms del 25% del rea bruta.

b) Slidas Alvolos o perforaciones perpendiculares a lasuperficie de asiento que cubren un rea menor al 25% del rea de laseccin bruta (Ver figura 1.2)

c) Tubulares Alvolos o perforaciones paralelas a la superficiede asiento (ver figura 1.3), no hay limitaciones de rea. Este tipode unidad de albailera se emplea para la construccin detabiques.

A continuacin se presenta la clasificacin de albailera segn lamateria prima y cada una de stas con la clasificacin que ms larepresenta, segn como se encuentra en el mercado nacional.

1.1.2. De concreto

Se pueden lograr unidades con una resistencia que dependa deluso a que se destine. Las unidades deben curarse por lo menos 7 dasy no deben usarse antes de los 28 das de fabricadas.

Materia prima – Cemento arena confitillo agua, esto da unidadescon un tono gris verdoso, su textura usual es gruesa, con porosabiertos. – Puede agregarse pigmentos que varen el color.- El pesose puede aligerar empleando piedra pmez como agregado.

Fabricacin:

– Dosificacin de los materiales por volumen (artesanales) o porpeso (industriales) – Mezclado de los materiales. – Moldeo porvibro compresin (industrial) o por maquinarias estacionarias oponedoras (en obra), o chuceando la mezcla en moldes artesanales. -Curado industrial en cmaras de vapor, en cmaras autoclaves, o conriego por aspersin.

Estas unidades son normalmente producidas industrialmente y segnel porcentaje de perforaciones pueden ser: slidas, huecas otubulares. En la ciudad de Piura existe una fbrica que produce estetipo de ladrillos en sus diferentes presentaciones.

1.1.3. De arcilla Existe una variedad tremenda en las unidadesde arcilla, esto se debe a los diversos procesos de elaboracin ymateria prima empleada. Normalmente se producen unidades slidas otubulares. En el pas no se producen unidades huecas, usadas enalbailera armada. La principal clasificacin en estas unidades essegn su proceso de fabricacin: artesanales o industriales.

Materia prima: – Calcreas con 15% carbonato de calcio (unidad decolor amarillento) – No calcreas con silicato de almina con un 5%de xido de hierro (unidad de color rojizo)

Fabricacin:

El proceso de fabricacin es variado, lo que da lugar a unidadesartesanales, semi industriales e industriales, con una grandiferencia en sus formas, resistencias y dimensiones. – Extraccindel material en la cantera. – Molienda de la materia prima. -Mezclado de la materia prima con agua y arena. – Moldeado de lamezcla sobre moldes de madera, con prensas o extrusoras. – Secadode las unidades. – Quemado de las unidades en hornos abiertos conquemadores de lea o petrleo.

1.1.4. Slico calcreo En el Per existe una sola fbrica (La Casa)que produce estas unidades como: bloques, ladrillos (huecos ymacizos) y unidades apilables. No existen normas de clasificacinpara estas unidades de albailera, pero pruebas realizadassistemticamente arrojan los siguientes resultados:

a. Resistencia: > 200 Kg/cm2 b. Densidad: 1.85 Kg/cm3 c.Tolerancias: 0.5% d. Alabeo: 0 mm e. Succin: 13 gr f. Absorcinmxima: > 0.20% g. Coeficiente de saturacin: > 0.85

Como consecuencia el ladrillo Slico calcreo puede clasificarsecomo equivalente al ladrillo de arcilla tipo V.

Materia prima:

Cal hidratada y arena, esto da unidades de color blanco grisceo,se pueden aadir pigmentos.

Fabricacin:

– Dosificacin de los materiales (incluyendo agua) en peso. -Moldeo de las unidades (prensas mecnicas o hidrulicas) – Curado delas unidades a vapor en cmaras autoclave con elevada presin.

1.2. MORTERO A pesar de que el mortero y el concreto se elaborancon los mismos ingredientes, las propiedades necesarias en cadacaso son diferentes. Mientras que para el concreto la propiedadfundamental es la resistencia, para el mortero es la adhesividadcon la unidad de albailera. Para ser adhesivo el mortero tiene queser trabajable, retentivo y fluido.

El mortero es un adhesivo y su adhesin completa, fuerte ydurable con la unidad de albailera es su objetivo ms importante. Eneste contexto la relacin agua / cemento, especfica e invariable,carece de importancia. Ms bien, como el mortero debe colocarse conel badilejo en las superficies de las unidades que son absorbentes,comienza a perder agua tan pronto se realiza el contacto. Por lotanto deber tener la cantidad de agua necesaria para alcanzar unatrabajabilidad adecuada a dichas condiciones. Adicionalmente, elmantenimiento o recuperacin de dicho temple perdido por evaporacindel agua puede exigir la adicin de ms agua en un proceso, propio dela tcnica del mortero, llamado retemplado. Ms an: el mortero nopuede ni debe ser curado; hacerlo implica humedecer la albaileracausando deformaciones (de contraccin y expansin). Estasdeformaciones, por ser restringidas, son deletreas, ya que atentancontra la adhesin del mortero y las unidades y, por ello, contra laintegridad e impermeabilidad de la albailera.

El mortero es un adhesivo pobre, lo demuestran las fallas deadhesin en las obras de albailera. Estas fallas se presentansiempre en la superficie pegada, es decir en la interfase delmortero con la unidad y no en el mortero o en la unidad. Aun as elmortero es, hasta ahora, insustituible; intentos para utilizaradhesivos ms competentes (como polmeros por ejemplo) han fracasadodebido a que su precio es desproporcionado.

El mortero debe prepararse con cemento, cal hidratada, arena yla mxima cantidad posible de agua sin que la mezcla segregue. Elagua proveer trabajabilidad, la cal retentividad y fluidez, y elcemento resistencia. La trabajabilidad del mortero debe conservarsedurante el proceso de asentado. Por esta razn, toda mezcla que hayaperdido trabajabilidad deber retemplarse. Dependiendo decondiciones regionales de humedad y temperatura, el retempladopuede hacerse hasta 1 y 2 horas despus de mezclado el mortero.

En el estado plstico la propiedad esencial del mortero es sutemple, es gracias al cual puede ser manipulado con el badilejo,ser esparcido fcilmente sobre las superficies de las unidades.Igualmente puede adherirse a superficies verticales de las unidadesy lograr contacto ntimo y complejo con las irregularidades de stas.Lo opuesto a un mortero trabajable es un mortero spero. Si bien latrabajabilidad de un mortero es fcilmente reconocible por un buenalbail, ella es una compleja propiedad. Adems no existe un ensayopara cuantificarla ni para medir caractersticas tales como lacohesin y la plasticidad de un mortero.

Cohesin, plasticidad, fluidez y retentividad estas dos ltimassusceptibles de medicin , en conjunto, definen el temple. Lo que sehace, en la prctica, es medir el temple mediante ensayosrelativamente simples, que cuantifican la fluidez del mortero y suretentividad.

En la construccin, la retentividad se evidencia por la capacidaddel mortero de permanecer trabajable despus del contacto con laprimera unidad. Esta caracterstica permite el asentado cmodo de launidad superior y, as, la homogeneizacin de la adhesin. Lacomposicin del mortero demanda la presencia de cemento, cal, arenay agua. Los aditivos se usan rara vez en el mortero. Ms an suincorporacin debe ser desalentada debido a malas experienciaspasadas. Han ocurrido efectos deletreos como el de la adicin deaditivos incorporadores de aire para mejorar la durabilidad anteheladas. Esto implica un contenido de aire entre 12 y 14% quereduce la adhesin con la unidad de albailera a tres cuartos. Por lotanto, como regla general, si se requiere realzar alguna propiedaddel mortero y se propone utilizar un aditivo para hacerlo, debenefectuarse ensayos de laboratorio adecuados. Estos ensayos buscarnprecisar los efectos integrales del aditivo en la adhesin con lasunidades, en sus cambios volumtricos y en la durabilidad.

Las caractersticas de las unidades de albailera y lascondiciones ambientales afectan la consistencia ptima del mortero.Por ejemplo: el mortero para asentar bloques de concreto y paraasentar piedra debe ser menos fluido que lo usual. Con esto sebusca evitar asentamientos desiguales o excesivo aplastamiento delas juntas en el proceso de asentado. De otro lado, lastemperaturas ms calientes del verano demandan mezclas ms suaves yhmedas para compensar las prdidas de agua por evaporacin.Finalmente, los morteros para asentar unidades con excesiva succindeben tener una dosis adicional de cal.

Todo muro no portante de albailera no reforzada debe serarriostrado a intervalos tales que satisfagan las exigencias delespesor mnimo de la Norma de Albailera. El diseo de los arriostresse debe hacer considerando a estos como apoyo del muro arriostrado,actuando el muro como losa y sujeto a fuerzas horizontalesperpendiculares a l. Los arriostres deben tener resistencia,estabilidad y anclajes adecuados para transmitir las fuerzasactuantes a elementos estructurales adyacentes, al suelo o a lacimentacin. La cimentacin de los cercos debe ser diseada por mtodosracionales de clculo.

Condiciones de borde

Dependiendo de los bordes apoyados, o arriostrados, los casos dediseo de muros no portantes que se presentan en la prctica son:

a. Muros apoyados exclusivamente en su base (ver figura (1)) b.Muros apoyados abajo y arriba (ver figura (2)) c. Muros apoyadosabajo y en sus dos costados (ver figura (3)) d. Muros apoyadosarriba, abajo y en sus dos costados (ver figura (4))

Los elementos de apoyo o arriostre pueden ser otros murosortogonales o contrafuertes y pilastras de la misma albailera.Tambin pueden ser elementos de concreto armado provistos con elpropsito de prestar el apoyo requerido, o simplemente otrasestructuras con las que el muro est en contacto. Para que loselementos de apoyo puedan efectivamente darlo, es indispensable quela interfase muro apoyo sea capaz de proveer la resistencianecesaria para la reaccin de borde. Esta capacidad debe normalmenteser bidireccional y necesariamente (en el caso de los sismos) enambos sentidos. Esto se logra de varias maneras:

– Para muros ortogonales, se logra cruzando las unidades de unoy otro muro en las esquinas e intersecciones. – Para pilastras ocontrafuertes, con una construccin totalmente integrada. – Paraelementos de concreto armado construidos antes que la albailera, esusual llenar ntegramente con mortero las juntas (verticales yhorizontales) entre ambos materiales, procurando un buen ajuste. Esprctica comn en nuestro pas dejar alambres en los elementosverticales de concreto armado, con el propsito de mejorar estaunin. Sin embargo, es muy difcil hacer coincidir exactamente losalambres con la junta de la hilada y muchas veces estos quedan condobleces (por tratar de ubicarlos en las juntas). Estos dobleces,lamentablemente, los inutilizan para el cumplimiento de su funcin.- Para proveer un buen apoyo es preferible que los elementos deconcreto armado se llenen despus de construir el muro. En estecaso, el llenado se hace con el muro a ras o, mejor an, con el muroendentado. – Cuando el apoyo ha de ser provisto por elementos deacero estructural, es necesario conseguir algn tipo de sujecinmecnica de manera que se logre la competencia estructural de lainterfase.

Las condiciones de borde pueden entonces ser tales que sloprovean un apoyo simple, o que alcancen a proveer empotramiento ocontinuidad totales. Esta caracterstica se llama eficiencia delapoyo y esta en funcin del momento mximo resistente en el pao dealbailera y del momento mximo resistente que puede desarrollarse enla interfase apoyo muro. Cuando la eficiencia es cero, el borde sloprovee apoyo simple.DISEOREQUISITOS GENERALES.

Las construcciones de albailera sern diseadas por mtodosracionales basados en los principios establecidos por la mecnica yla resistencia de materiales. Al determinarse los esfuerzos en laalbailera se tendr en cuenta los efectos producidos por las cargasmuertas, cargas vivas, sismos, vientos, excentricidades de lascargas, torsiones, cambios de temperatura, asentamientosdiferenciales, etc. El anlisis ssmico contemplar lo estipulado enla Norma Tcnica de Edificacin E.030 Diseo Sismorresistente, as comolas especificaciones de la presente Norma.

La albailera es un sistema frgil, basta una distorsin de 1/800como para que ella se agriete.

Por ello es necesario emplear cimentaciones rgidas cuando secimiente sobre suelos de baja capacidad portante.

No se recomienda construir sobre arena fina suelta con napafretica elevada por el riesgo que este suelo pueda licuarse durantelos terremotos, ni sobre arcilla expansiva que al entrar encontacto con el agua puede generar fuertes asentamientosdiferenciales.

Otras soluciones para el caso de suelo blando, como el uso desolados de cimentacin, deben contemplar la inclusin de nervadurasbajos los muros, por la posibilidad de que al girar por flexin ensu base, punzonen al solado, y adems porque el refuerzo vertical delas columnas, debe anclar all y tener un recubrimiento de por lomenos 7.5cm.

PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCION

Los muros se construirn a plomo y en lnea. No se atentar contralaintegridad del muro recin asentado.

En la albailera con unidades asentadas con mortero, todas lasjuntas horizontales y verticales quedarn completamente llenas demortero. El espesor de las juntas de mortero ser como mnimo 10 mm yel espesor mximo ser 15 mm o dos veces la tolerancia dimensional enla altura de la unidad de albailera ms 4 mm, lo que sea mayor. Enlas juntas que contengan refuerzo horizontal, el espesor mnimo dela junta ser 6 mm ms el dimetro de la barra.

Se recomienda no extender al mortero en una longitud mayor que80cm, de lo contrario, se endurecer rpidamente, desmejorndose laadherencia con la unidad superior.Asimismo, cuando el morterocarece de fluidez (Fig.3.18), no cubrir toda la superficie deasentado de la unidad, crendose espacios vacos que reducen laresistencia al corte.

Las unidades de albailera se asentarn con las superficieslimpias de polvo y sin agua libre. El asentado se realizarpresionando verticalmente las unidades, sin bambolearlas. Eltratamiento de las unidades de albailera previo al asentado ser elsiguiente:

a) Para concreto y slico-calcreo: pasar una brocha hmeda sobrelas caras de asentado o rociarlas.

b) Para arcilla: de acuerdo a las condiciones climatolgicasdonde se encuentra ubicadas la obra, regarlas durante media hora,entre 10 y 15 horas antes de asentarlas. Se recomienda que lasuccin al instante de asentarlas est comprendida entre 10 a 20gr/200 cm2-min.

Las unidades de arcilla presentan alta succin, por lo que deasentarse secas absorberan rpidamente el agua del morteroendurecindolo, lo cual reducira la adherencia mortero-unidad de lahilada superior. Ha podido apreciarse que cuando los ladrillos seasientan secos, la resistencia al corte disminuye en 50%, por ello,es necesario regarlos durante unos 30 minutos varias horas antes desu asentado. El objetivo de esta operacin es que al instante delasentado la superficie de la unidad se encuentre relativamenteseca, para que pueda absorber al material cementante del mortero, yque el ncleo se encuentre saturado de tal modo que esa agua sirvapara curar al mortero de manera natural.

Para el asentado de la primera hilada, la superficie de concretoque servir de asiento (losa o sobrecimiento segn sea el caso), sepreparar con anterioridad de forma que quede rugosa; luego selimpiar de polvo u otro material suelto y se la humedecer, antes deasentar la primera hilada.El rayado de la superficie de concreto,debe hacerse lo ms profundo posible (unos 5 mm), unas tres horasdespus de haberse vaciado el concreto. El objetivo de esta operacines incrementar la resistencia a cizalle en la base de los muros.Por otro lado, existe la costumbre errada de humedecer lasuperficie rugosa con lechada de cemento, esto es incorrecto porquese impermeabiliza esa junta impidiendo que el material cementantedel mortero penetre en los poros del concreto.

No se asentar ms de 1,30 m de altura de muro en una jornada detrabajo.En el caso de emplearse unidades totalmente slidas (sinperforaciones), la primera jornada de trabajo culminar sin llenarla junta vertical de la ltima hilada, este llenado se realizar aliniciarse la segunda jornada. En el caso de la albailera conunidades apilables, se podr levantar el muro en su altura total yen la misma jornada deber colocarse el concreto lquido.

Las juntas de construccin entre jornadas de trabajos estarnlimpias departculas sueltas y sern previamente humedecidas.

No es posible construir a los muros en una sola jornada detrabajo, salvo el caso de la albailera apilable (de junta seca)donde no existe mortero, porque el peso de las hiladas superioresdeformara al mortero an fresco desalineando al muro. Las juntas deconstruccin entre jornadas de trabajo necesitan un tratamientoespecial para evitar fallas por cizalle, por ello se recomiendadejar libre las juntas verticales correspondientes a la ltimahilada de la primera jornada, para crear llaves de corte con elmortero que all se coloca al iniciar la segunda jornada detrabajo.

El tipo de aparejo a utilizar ser de soga, cabeza o el amarreamericano,traslapndose las unidades entre las hiladasconsecutivas.

BASES DE DISEO

El procedimiento que se utilizar en el diseo de muros dealbailera deriva del mtodo de los estados lmite. Llamamos estadoslmite a las condiciones crticas en que la estructura deja decumplir las funciones para las cuales fue diseada. Los estadoslmite incluyen aquellos estados ltimos o de colapso de laestructura (volteo, deslizamiento, fatiga y, sobre todo, la roturacausada por sobrepasar la capacidad resistente). Todos estosestados se relacionan con la seguridad de la estructura. Tambinincluyen los estados de servicio al nivel de su situacin detrabajo, que se relacionan con restricciones a su uso. Por ejemplo:las deflexiones, las vibraciones, las deformaciones permanentes ylos agrietamientos.

La verificacin de la seguridad en los estados lmite ltimos, serealiza cumpliendo que la capacidad resistente sea mayor que laaccin de rotura. Esta verificacin debe darse en todas y cada una delas acciones y formas de rotura. Cuando se trata de los lmites deservicio, es usual que se precisen condiciones cuantitativas (comodeformaciones o dimensiones de grietas mximas). Estas condicionespermiten establecer las ecuaciones de diseo y determinar lascaractersticas de la estructura.

Es usual que las resistencias ltimas estn vinculadas alcomportamiento post-elstico de la estructura, mientras que lascondiciones de servicio lo estn con la etapa elstica de sucomportamiento. Esto convierte al mtodo en una combinacin ygeneralizacin de los procedimientos de esfuerzos (admisibles) yresistencias (ltimas). Finalmente, 39 las caractersticas de laestructura (dimensiones, materiales, refuerzos, etc.) debern seraquellas que satisfagan tanto las ecuaciones de seguridad como lasde servicio. La incertidumbre respecto de los materiales y delsistema, la naturaleza de la estructura y las consecuencias de lafalla, son tratadas en el procedimiento formal de diseo comofactores de seguridad. Aunque los factores de seguridad sonusualmente valores reglamentarios estn sujetos, para su justaaplicacin, al juicio y experiencia del diseador.

Condiciones para la albailera simple

En el caso de la albailera simple, los estados lmite aconsiderar se refieren exclusivamente a condiciones ltimas deseguridad. Esto se debe a que, en todos los casos, la ocurrencia dela falla es coincidente con el agrietamiento.

Adems la albailera simple (en sus formas de aplicacin) no estsujeta a deformaciones de tal magnitud que condicionen su capacidadde servicio. En consecuencia, las nicas frmulas de diseo dealbailera simple, provienen de procedimientos de resistencia(ltima).

El diseo por resistencia (ltima) tiene una serie de ventajassobre el mtodo de esfuerzos (admisibles), cuando ocurrecomportamiento estructural plstico significativo. Es el caso de laalbailera, armada con barras de acero. En cuanto a su aplicacin enalbailera simple (cuyo comportamiento es prcticamente elstico hastala rotura) tiene como nica ventaja el control racional de los 40factores de seguridad, razn suficiente para preferirlo.

Los factores de cargas y resistencias caractersticas as como losfactores de seguridad a utilizarse en el diseo de la albailerasimple, usualmente estn fijados en los reglamentos de cada pas.

Esfuerzos admisibles

Segn la Norma de Albailera los esfuerzos admisibles que se debencalcular son: compresin axial, compresin por flexin y traccin porflexin. Adems se debe determinar el valor del mdulo de elasticidadde la albailera.

a. Compresin axial (Fa)

donde: h: es la altura del muro en m t: es el espesor del muroen m fm: es la resistencia a la compresin de la unidad de albaileraen Kg/cm2

b. Compresin por flexin (Fm)

c. Traccin por flexin

Morteros con cal: 1.33 Kg/cm2 Morteros sin cal: 1.00 Kg/cm

d. Mdulo de elasticidad (Em)

Unidades slidas

Si las unidades de albailera son slidas, para el diseo de losmuros se podr utilizar la expresin dada por la Norma de Albailerade las Normas Peruanas de Estructuras. Es decir, primero se calculael espesor del muro tomando en cuenta que la fuerza distribuidaaplicada es la de sismo. Luego se verifica el espesor encontradopara una fuerza de viento. A continuacin se presenta la deduccin dela frmula para un muro que soporta su peso propio y una cargassmica perpendicular al plano. En la figura P es el peso propio delmuro y M es el momento producido por accin de la carga ssmica.

Condiciones de carga en un muroEl momento actuante estar enfuncin de las condiciones de apoyo del muro (m), de la cargadistribuida aplicada (w) y de la altura del muro (l). El momentoactuante ser calculado para un ancho de muro unitario (b).

donde: M = momento actuante, en Kg*m w = Kg/m2 l = m b = 1metroAsumimos la carga distribuida como un porcentaje del peso. Elporcentaje se hallar multiplicando el factor de zona (Z), elcoeficiente de uso (U) y el valor de C1 segn el tipo de elemento adisear. Estos valores se encuentran detallados en la Norma de DiseoSismorresistente E-030.

Sabiendo que el peso est en funcin del espesor del muro y delpeso especfico segn el tipo de albailera utilizado tenemos el pesopor metro de muro. Este peso ser calculado para un ancho de murounitario (1 m).

donde: P = peso del muro en Kg/m t = espesor del muro en metros= peso especfico de la albailera en Kg/m3Reemplazando el valor delpeso propio del muro en la ecuacin de la carga repartidatenemos:

Reemplazando el valor de la carga repartida en la ecuacin delmomento actuante se obtiene:

Por otro lado en la ecuacin se tiene:

donde: f = esfuerzo de tensin admisible en Kg/cm2

El esfuerzo admisible en traccin por flexin ( f ) de laalbailera se supondr igual a:f = 1,50 kg/cm2 para albailerasimple

M = momento admisible en Kg*cm c = distancia al eje neutro en cmI = inercia en cm4 S = mdulo de seccin en cm3La ecuacin es usadapara determinar el momento admisible limitado por el esfuerzo detensin admisible en la albailera. Despejando tenemos:

El mdulo de seccin S se halla en funcin del espesor (t en cm) ydel ancho del muro (b en cm).

El momento actuante debe ser menor o igual al momento admisible,entonces, el punto crtico ser cuando ambos sean iguales. Por lotanto, igualando:

Despejando t de la ecuacin anterior y haciendo:

de esta manera tenemos la ecuacin para hallar el valor delespesor del muro para albailera simple:

t = Espesor efectivo mnimo en metros U = coeficiente de uso delreglamento ssmico s = coeficiente dado en la tabla N 2.1 m =coeficiente dado en la tabla N 2.2 a = dimensin crtica (en metros)indicada en la tabla N 2.2 b = la otra dimensin del muro enmetros.TABLA N 2.1: Valores de s a. Para morteros con cal

b. En el caso de emplearse morteros sin cal, los valores de sobtenidos en a se multiplicarn por 1.33.

TABLA N 2.2: Valores de m

EJEMPLO DE DISEO Disear un muro en albailera simple con lassiguientes condiciones:Base: 3.00 m, Hn: 2.50 m, tipo de ladrilloKing Kong industrial Tipo IV, Zona ssmica ciudad Hunuco, Tabiquearriostrado por los 4 lados, uso vivienda.Desarrollo:a) CompresinAxial.

Dnde: fm= 650 kg/cm2H= 2.50 mT (asumido) = 0.13 mReemplazando setiene: Fa= 90.75 kg/cm2b) Compresion por flexion

Reemplazando tenemos: Fm= 260 kg/cm2c) Traccin por flexin

Mortero con cal = 1.33kg/cm2

d) Mdulo de elasticidad:

Tenemos: Em = 325000 kg/cm2

Calculo del momento actuante:

Pero:

Y tambin:

Reemplazando: P = 0.13 x 1900 P = 247 kg/m2

En W= 0.3 x 2.50 x 1 x 0.13 x 1900W = 185.25 kg/m2 Reemplazandoen la ecuacin del momento actuante:

Mact = 104.54 kg/m

Calculo de momento admisible:

f= 1.50 kg/cm2 para albailera simple (norma E- 070)

Tenemos que calcular el valor de S :

S = (300 x 132)/6S= 8450 cm3Reemplazamos: Madm = 1.50 x 8450 =12675 kg-cm

Transformando: Madm = 126.75 kg-m

Entonces: Madm > Mact, entonces CONFORME

Verificacin del espesor t:

Los valores son:

U = Factor de uso (vivienda) = 1S = Para tabique y zona 2

S = 0.20m= Sabemos que b= 3.00 y a=h=2.50

m = 0.0627a = 2.50

Reemplazamo: t = 1 x 0.20 x 0.0627 x 2.502

t = 7.84 cm < t (asumido) = 13 cm, por lo tanto CONFORME