Diseño de albañileria confinada

CANDIDATURA AL PREMIO GRAÑA y MONTERO

INVESTIGACIÓN:

DISEÑO SÍSMICO DE EDIFICACIONES DE
ALBAÑILERÍA CONFINADA

AUTORES:

ÁNGEL SAN BARTOLOMÉ y DANIEL QUIUN
PROFESORES PRINCIPALES DEL
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE LA
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

FECHA:

MARZO DEL 2010

Contenido:

Pág.

Resumen

2

1. Propósitos de la investigación e hipótesis planteadas2

2. Metodología empleada

5

3. Trabajos realizados y análisis de resultados

5

4. Resultado: técnica de diseño

15

5. Conclusiones

22

6. Posibilidades de aplicación

23

Reconocimientos

27

Referencias principales

27

DISEÑO SÍSMICO DE EDIFICACIONES DE
ALBAÑILERÍA CONFINADA

RESUMEN
Contemplando criterios de resistencia y de desempeño sísmico, seplanteó una técnica inédita de
diseño estructural, aplicable a las edificaciones de albañilería confinada de mediana altura (hasta
de cinco pisos). Esta técnica se basa en los resultados de múltiples experimentos realizados en el
Perú y en otros países, así como en una serie de estudios teóricos y en las enseñanzas dejadas por
los sismos pasados que afectaron a este tipo de edificaciones. En el año2006, la técnica quedó
materializada en la actual Norma E.070 “Albañilería” del Reglamento Nacional de Edificaciones.
Como derivación de la técnica indicada, se planteó una técnica similar para el diseño estructural
de las viviendas de adobe confinado de hasta dos pisos, considerándose el comportamiento
sísmico de esta albañilería de baja calidad. Se debe resaltar que en el año 1998 sereforzaron
viviendas reales de adobe de un piso, utilizando mallas de alambre electrosoldado cubiertas de
mortero, que simulaban vigas y columnas de confinamiento; estas viviendas se comportaron
exitosamente ante los sismos ocurridos en el sur del país en los años 2001 y 2007.
1. PROPÓSITOS DE LA INVESTIGACIÓN E HIPÓTESIS PLANTEADAS
La albañilería confinada por elementos de concreto armado fue creadapor ingenieros italianos,
después que el sismo ocurrido en 1908 en Messina, Sicilia, arrasara con las edificaciones de
albañilería no reforzada. En nuestro país, la albañilería confinada empezó a utilizarse después de
la ocurrencia del terremoto de 1940 en Lima, pero sin criterios de ingeniería. Recién en el año
1982, basándose en los resultados de escasos experimentos, se promulgó la primeraNorma E-070
“Albañilería” [1], donde se empleaba criterios de diseño estructural por esfuerzos admisibles. Sin
embargo, la fuerza sísmica que se utilizaba estaba asociada a aceleraciones máximas del orden de
0.1g en suelo duro, mientras que los sismos severos, de acuerdo a la Norma E.030 [3], pueden
generar aceleraciones cuatro veces mayores (0.4g) para ese tipo de suelo, cifra que duplica alfactor de seguridad (del orden de dos) que por fuerza cortante exigía la Ref.1 para los muros
confinados. Por consiguiente, es necesario que los muros de estas edificaciones sean diseñados
contemplando su incursión en el rango inelástico ante los sismos severos, previendo su falla por
fuerza cortante, pero de tal modo que queden en un estado que sea económicamente reparable.
1.1 ObjetivosLos objetivos de la técnica de diseño (Fig.1) son dos: 1) ante la acción de sismos moderados (o
frecuentes, de hasta 0.2g de aceleración en suelo duro), buscar que los muros se comporten
elásticamente, sin que se agrieten; y, 2) ante los sismos severos (o raros, con aceleración de hasta
0.4g en suelo duro [3]) que podrían causar la falla por corte en los muros, tratar que queden en un
estadoeconómicamente reparable, sin que disminuya su resistencia. Para los casos en que la
edificación se ubique sobre suelos blandos, las aceleraciones indicadas deben amplificarse por el
factor “S” que especifica la Norma E.030 [3]. Debe resaltarse que por primera vez en el Perú,
una técnica de diseño estructural contempla los criterios de desempeño sísmico mencionados.
2

Fig.1
Objetivos e...