CERMICOS

UNIVERSIDAD DE HUNUCO

ALBAILERIA SIMPLEINTEGRANTES:TAPIA ISLA, William C.....1I. GENERALIDADADES1.1. UNIDADES DE ALBAILERIALa unidad de albailera es el componente bsico para la construccin de la albailera. Ella se elabora de materias primas diversas, las principales son la arcilla, el concreto de cemento Prtland y la mezcla de slice y cal.

1.1.1. PROPIEDADESLas propiedades relacionadas con la resistencia de la albailera son:

- Variabilidad dimensional y alabeo, - Resistencia a la compresin y traccin - Succin.

Las propiedades relacionadas con la durabilidad de la albailera:

- Resistencia a la compresin y densidad- Eflorescencia, absorcin y coeficiente de saturacin.De acuerdo a la Norma de Albailera, los ladrillos se clasifican en 5 tipos:

Adicionalmente a esta clasificacin se puede clasificar:Huecas

b) Slida

c) Tubular

La unidad de albailera segn el porcentaje de perforaciones y su ubicacin con respecto a la superficie de asiento.La clasificacin de albailera segn la materia prima:1.1.2. DE CONCRETO

Las unidades deben curarse por lo menos 7 das y no deben usarse antes de los 28 das de fabricadas. Materia prima

Cemento arena confitillo agua, esto da unidades con un tono gris verdoso, su textura usual es gruesa, con poros abiertos.

Puede agregarse pigmentos que varen el color.

El peso se puede aligerar empleando piedra pmez como agregado. FabricacinDosificacin de los materiales por volumen (artesanales) o por peso (industriales) - Mezclado de los materiales.

Moldeo por vibro compresin (industrial) o por maquinarias estacionarias o ponedoras (en obra), o chuceando la mezcla en moldes artesanales.

Curado industrial en cmaras de vapor, en cmaras autoclaves, o con riego por aspersin.

1.1.3. DE ARCILLAExiste una variedad tremenda en las unidades de arcilla, esto se debe a los diversos procesos de elaboracin y materia prima empleada.

Materia prima

Calcreas con 15% carbonato de calcio (unidad de color amarillento)

No calcreas con silicato de almina con un 5% de xido de hierro (unidad de color rojizo)

FabricacinExtraccin del material en la cantera.

Molienda de la materia prima.

Mezclado de la materia prima con agua y arena.

Moldeado de la mezcla sobre moldes de madera, con prensas o extrusoras.

Secado de las unidades.

Quemado de las unidades en hornos abiertos con quemadores de lea o petrleo.

1.1.4. SILICO - CALCAREONo existen normas de clasificacin para estas unidades de albailera, pero pruebas realizadas sistemticamente arrojan los siguientes resultados:

Resistencia: > 200 Kg/cm2

Densidad: 1.85 Kg/cm3

Tolerancias: 0.5%

Alabeo: 0 mm

Succin: 13 gr

Absorcin mxima: > 0.20%

Coeficiente de saturacin: > 0.85

Materia prima- Cal hidratada y arena, esto da unidades de color blanco grisceo, se pueden aadir pigmentos. FabricacinDosificacin de los materiales (incluyendo agua) en peso.

Moldeo de las unidades (prensas mecnicas o hidrulicas)

Curado de las unidades a vapor en cmaras autoclave con elevada presin.

1.2. MORTEROEl mortero es un adhesivo y su adhesin completa, fuerte y durable con la unidad de albailera es su objetivo ms importante. En este contexto la relacin agua / cemento, especfica e invariable, carece de importancia. El mortero es un adhesivo pobre, lo demuestran las fallas de adhesin en las obras de albailera. Estas fallas se presentan siempre en la superficie pegada, es decir en la interfase del mortero con la unidad y no en el mortero o en la unidad. 1.2.1. CEMENTO Y CALEl cemento portland es el nico responsable de la tensin de adhesin del mortero. Sin embargo, los morteros de cemento puro, sin la presencia de la cal, si bien proveen la mayor tensin de adhesin tienden a ser speros y poco retentivos, y, en consecuencia difciles de trabajar.

La cal es un polvo impalpable su superficie especifica es del orden de cinco veces la del cemento portland no deletreo y prcticamente inerte. 1.2.2. AGUA El agua es el nico componente que determina la fluidez del mortero como consecuencia, es esencial para lograr el temple debido.Debe aadirse agua retemplar el mortero para recuperar la fluidez perdida por secado

1.2.3. ARENA Lo caracterstico de la arena es proveer una estructura indeformable y reducir el contenido de cemento por unidad de volumen de mezcla.

De otro lado, al haber menos concentracin de cemento se reduce la tensin de adhesin. Caractersticas de la arena

El objetivo que condiciona la determinacin de las proporciones de los morteros es la obtencin de una material plstico, pegajoso y retentivo trabajable con el badilejo. Segn la Norma de Albailera (E-070), los morteros tendrn las siguientes proporciones por volumena) Cuando se emplea cemento portland Tipo I y cal hidratadab) Cuando se emplea cemento portland Tipo I

II. DISEO2.1. REQUISITOS GENERALESLa albailera es un sistema frgil, basta una distorsin de 1/800 como para que ella se agriete.

Por ello es necesario emplear cimentaciones rgidas cuando se cimiente sobre suelos de baja capacidad portante. No se recomienda construir sobre arena fina suelta con napa fretica elevada por el riesgo que este suelo pueda licuarse durante los terremotos, ni sobre arcilla expansiva que al entrar en contacto con el agua puede generar fuertes asentamientos diferenciales.Otras soluciones para el caso de suelo blando, como el uso de solados de cimentacin, deben contemplar la inclusin de nervaduras bajos los muros.

2.2. PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIONLos muros se construirn a plomo y en lnea. No se atentar contra la integridad del muro recin asentado.

El espesor de las juntas de mortero ser como mnimo 10 mm y el espesor mximo ser 15 mm o dos veces la tolerancia dimensional en la altura de la unidad de albailera ms 4 mm, lo que sea mayor.Se recomienda no extender al mortero en una longitud mayor que 80cm, de lo contrario, se endurecer rpidamente, desmejorndose la adherencia con la unidad superior.

Las unidades de albailera se asentarn con las superficies limpias de polvo y sin agua libre. El asentado se realizar presionando verticalmente las unidades, sin bambolearlas. El tratamiento de las unidades de albailera previo al asentado ser el siguiente:a) Para concreto y slico -calcreo: pasar una brocha hmeda sobre las caras de asentado o rociarlas.b) Para arcilla: de acuerdo a las condiciones climatolgicas donde se encuentra ubicadas la obra, regarlas durante media hora, entre 10 y 15 horas antes de asentarlas.

Las unidades de arcilla presentan alta succin, por lo que de asentarse secas absorberan rpidamente el agua del mortero endurecindolo, lo cual reducira la adherencia mortero-unidad de la hilada superior.

Ha podido apreciarse que cuando los ladrillos se asientan secos, la resistencia al corte disminuye en 50%, por ello, es necesario regarlos durante unos 30 minutos varias horas antes de su asentado.

Para el asentado de la primera hilada, la superficie de concreto que servir de asiento (losa o sobrecimiento segn sea el caso), se preparar con anterioridad de forma que quede rugosa; luego se limpiar de polvo u otro material suelto y se la humedecer, antes de asentar la primera hilada.

El rayado de la superficie de concreto, debe hacerse lo ms profundo posible (unos 5 mm), unas tres horas despus de haberse vaciado el concreto. El objetivo de esta operacin es incrementar la resistencia a cizalle en la base de los muros.

No se asentar ms de 1,30 m de altura de muro en una jornada de trabajo.

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

No es posible construir a los muros en una sola jornada de trabajo, salvo el caso de la albailera apilable (de junta seca) donde no existe mortero, porque el peso de las hiladas superiores deformara al mortero an fresco desalineando al muro.

Las juntas de construccin entre jornadas de trabajo necesitan un tratamiento especial para evitar fallas por cizalle, por ello se recomienda dejar libre las juntas verticales correspondientes a la ltima hilada de la primera jornada, para crear llaves de corte con el mortero que all se coloca al iniciar la segunda jornada de trabajo.

El tipo de aparejo a utilizar ser de soga, cabeza o el amarre americano, traslapndose las unidades entre las hiladas consecutivas.

2.3. BASES DE DISEO

El procedimiento que se utilizar en el diseo de muros de albailera deriva del mtodo de los estados lmite.

Llamamos estados lmite a las condiciones crticas en que la estructura deja de cumplir las funciones para las cuales fue diseada. Los estados lmite incluyen aquellos estados ltimos o de colapso de la estructura (volteo, deslizamiento, fatiga y, sobre todo, la rotura causada por sobrepasar la capacidad resistente).2.3.1. Condiciones para la albailera simpleEn el caso de la albailera simple, los estados lmite a considerar se refieren exclusivamente a condiciones ltimas de seguridad. Esto se debe a que, en todos los casos, la ocurrencia de la falla es coincidente con el agrietamiento.

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

2.3.2. Esfuerzos admisiblesa) Compresin axial (Fa)

donde:

h: es la altura del muro en m t: es el espesor del muro en m fm: es la resistencia a la compresin de la unidad de albailera en Kg/cm2b) Compresin por flexin (Fm)

c) Traccin por flexin (Fm)Morteros con cal: 1.33 Kg/cm2 Morteros sin cal: 1.00 Kg/cm2d) Modulo de Elasticidad (Em)

Unidades Solidas

Si las unidades de albailera son slidas, para el diseo de los muros se podr utilizar la expresin dada por la Norma de Albailera de las Normas Peruanas de Estructuras. Es decir, primero se calcula el espesor del muro tomando en cuenta que la fuerza distribuida aplicada es la de sismo. Luego se verifica el espesor encontrado para una fuerza de viento. En la figura P es el peso propio del muro y M es el momento producido por accin de la carga ssmica.Condiciones de carga en un murodonde:

M = momento actuante, en Kg*m w = Kg/m2 l = m b = 1 metro

El momento actuante estar en funcin de las condiciones de apoyo del muro (m), de la carga distribuida aplicada (w) y de la altura del muro (l). El momento actuante ser calculado para un ancho de muro unitario (b).Asumimos la carga distribuida como un porcentaje del peso.

El porcentaje se hallar multiplicando el factor de zona (Z), el coeficiente de uso (U) y el valor de C1 segn el tipo de elemento a disear. Estos valores se encuentran detallados en la Norma de Diseo Sismorresistente E-030.

Sabiendo que el peso est en funcin del espesor del muro y del peso especfico segn el tipo de albailera utilizado tenemos el peso por metro de muro. Este peso ser calculado para un ancho de muro unitario (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 del peso propio del muro en la ecuacin de la carga repartida tenemos:

Reemplazando el valor de la carga repartida en la ecuacin del momento 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 la albailera se supondr igual a:f = 1,50 kg/cm2 para albailera simpleM = momento admisible en Kg*cm c = distancia al eje neutro en cm I = inercia en cm4 S = mdulo de seccin en cm3

La ecuacin es usada para determinar el momento admisible limitado por el esfuerzo de tensin admisible en la albailera. Despejando tenemos:

El mdulo de seccin S se halla en funcin del espesor (t en cm) y del 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 lo tanto, igualando:

Despejando t de la ecuacin anterior y haciendo:

De esta manera tenemos la ecuacin para hallar el valor del espesor del muro para albailera simple:

t = Espesor efectivo mnimo en metros U = coeficiente de uso del reglamento 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 en metros.TABLA N 2.1: Valores de s a) Para morteros con cal

b) En el caso de emplearse morteros sin cal, los valores de s obtenidos en a se multiplicarn por 1.33. TABLA N 2.2: Valores de m

EJEMPLO DE DISEODisear un muro en albailera simple con las siguientes condiciones:

Base: 3.00 m, Hn: 2.50 m, tipo de ladrillo King Kong industrial Tipo IV, Zona ssmica ciudad Hunuco, Tabique arriostrado por los 4 lados, uso vivienda.Desarrollo: Compresin Axial.

Dnde: fm= 650 kg/cm2H= 2.50 mT (asumido) = 0.13 mReemplazando se tiene: Fa= 90.75 kg/cm2

b) Compresin por flexin

Reemplazando tenemos: Fm= 260 kg/cm2

c) Traccin por flexin

Mortero con cal = 1.33 kg/cm2 d) Mdulo de elasticidad

Tenemos:

Em = 325000 kg/cm2

CALCULO DEL MOMENTO ACTUANTES

Pero:

Y tambin:

Reemplazando: P = 0.13 x 1900P = 247 kg/m2En W = 0.3 x 2.50 x 1 x 0.13 x 1900W = 185.25 kg/m2 Reemplazando en la ecuacin del momento actuante:Mact = 104.54 kg/m

CALCULO DEL 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-cmTransformando: Madm = 126.75 kg-mEntonces: Madm > Mact, entonces CONFORME

VERIFICACION DEL ESPESOR t

Los valores son:U = Factor de uso (vivienda) = 1S = Para tabique y zona 2S = 0.20m= Sabemos que b= 3.00 y a=h=2.50

m = 0.0627a = 2.50Reemplazamos: t = 1 x 0.20 x 0.0627 x 2.502t = 7.84 cm < t (asumido) = 13 cm, por lo tanto CONFORME

GRACIAS