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Edificios Altos de Mampostería
Séptimo Simposio Nacional
sobre
Ingeniería Estructural en la Vivienda
Cuernavaca Morelos
octubre del 2011
Edificios Altos de Mampostería
Juan José Pérez Gavilán E.
Instituto de Ingeniería
Edificios Altos
• Crecimiento vertical de las ciudades
• Un estudio de factibilidad técnica de edificios
altos de mampostería confinada en la ciudad
de México (Alfredo López Ortiz)de México (Alfredo López Ortiz)
• El problema de la Interacción Momento-
Cortante (J J PGE y Antonio Manzano)
Viabilidad Técnica
• Objetivos
– Utilizando las NTC vigentes, identificar las principales variables que dominan el diseño: carga vertical, cortante
– Suponiendo solo muros estructurales de – Suponiendo solo muros estructurales de mampostería determinar las características de piezas de barro y concreto que se requerirían para resolver los edificios
– Estimar las cuantías de refuerzo, tanto vertical en castillos como horizontal
Edificio 1 de estudio
Recam
ara 1
3 41 2S
ala-
com
edor
Cocina
Recam
ara 2
P. S.
Baños
Recamara 1
Sal
a-co
med
or
CocinaRecamara 2
P. S.
Baños
� Vivienda nivel medio
� 89 m2 por depto.
� 8, 12 y 15 Niveles
� Con elevador
� Losa de vigueta y bovedilla
� Muros con piezas de arcilla y
block de concreto
� Castillos exteriores del mismo
7 85 6
Recam
ara 2
Recamara 2
Acc
eso
Vacío Elevadores
� Castillos exteriores del mismo
espesor del muro
� Zonas II y III del DF
� Sin muros de concreto
� Se varió el ancho de la pieza
Edificio 2 de estudio
Recamara 1
Sala-comedorCocina
Recamara 2
Baños
Acceso
Y
X 8, 12 y 15
Niveles
12
34
Cocina
P. S
.
Recamara 1
Sala-comedor
Cocina
Recamara 2
P. S
.
Baños
Vacío
Elevadores
Espectros de diseño
0.35
0.40
0.45
0.50 a/g
8 Niv12 Niv
15 Niv
� Los períodos de los edificios con
piezas de arcilla y de block son
similares. Aunque el módulo
de elasticidad es mayor en el block,
las piezas requeridas fueron de
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
T [s]
Zona II Zona IIIa Zona IIIb
las piezas requeridas fueron de
dimensión menor
� Zonas de estudio II y IIIa
� La zona IIIb no se estudió porque
las ordenadas de la Zona IIIa fueron
mayores.
Resistencia al corte de entrepiso
• La resistencia a corte de los muros depende de la carga axial ( )
• Se utilizó un análisis estático con las fuerzas laterales escaladas de forma de obtener el cortante basal del análisis modal para calcular Pcortante basal del análisis modal para calcular P
• Carga axial en el muro = CV + Sismo (carga estática)
• El refuerzo horizontal en el muro se obtuvo del diseño para la combinación mas desf. ( )
• Resistencia de entrepiso
Densidad de Muros Zona II
BARRO
v*=5
t=15
8N
t=20,15
12N
t=25,20,15
15N
Prediseño
CONCRETO
v*=9
t=12
8N
t=15,10
12N
t=20,15,10
15N
Resistencia a corte Zona II
BARRO
v*=5Las fuerza son mayores
en las estructuras de
block porque son mas
pesadas, pero se
compensa porque las
t=15
8N
t=20,15
12Nt=25,20,15
15N
CONCRETO
v*=9
compensa porque las
piezas son mas
angostas
t=15
8N
t=20,15
12N
t=25,20,15
15N
Refuerzo
Barro zona II
t=25,20,15
Block conc zona II
t=20,15,10
Vertical Horizontal
En los primeros 3 niv
con pzas de block se requiere bastante
mas acero que el mínimo, mientras
que con pzas de barro, solo un poco mas
que el mínimo, sin embargo en área
de acero es similar dadas las diferencias
en el tamaño de las piezas
Barro Block
N8 18% 0%
N12 32% 21%
N15 23% 22%
De 12N a 15N hay un aumento en el ancho
De las piezas por eso la participación del
Acero decrece
Interacción Momento-cortante
Las NTCM no toman en cuenta la relación de aspecto (H/L) ni el momento
flexionante para determinar la fuerza cortante resistente. La norma supone
Implícitamente que los edificios son de poca altura.
Estudio Perú
Figura 2.5 Lado izquierdo, esfuerzo principal máximo en el primer nivel de cada muro, lado
derecho, esfuerzo cortante promedio requerido para generar una distorsión igual 1/800,
Zevallos et. al. (1992). http://blog.pucp.edu.pe/media/688/20070504-Esbeltez%20-
%20Elementos%20finitos.pdf
Prueba piloto
M1 Solo con fuerza cortante y axial, se obtuvo Vn
M3 Se aplicó un momento hasta de 18T con la misma carga axial que M1
se obtuvo Vn’
Teoría vs Experimento
Se desarrollará un nuevo programa de prueba, para confirmar los
Los resultados