10.-mamposteria Caracteristicas Generales 3t2ws

MUROS DE MAMPOSTERIA Para las edificaciones de mampostería, el muro es el elemento principal que se utiliza para resistir las cargas verticales que son transmitidas por los niveles superiores, y al mismo tiempo es el elemento que proporciona la resistencia y la rigidez necesarias para soportar las fuerzas sísmicas. En la mayoría de las casas habitación los muros se construyen orientados en dos direcciones ortogonales. Sin embargo, para que un diseño sísmico sea satisfactorio, se debe contar con aproximadamente la misma densidad de muros tanto en un sentido como en el otro. Las características estructurales de los muros de mampostería son variables y difíciles de predecir, debido principalmente al hecho de ser elementos híbridos constituidos por diferentes materiales con distintas características cada uno. Por ello, a pesar de su alta rigidez y relativa resistencia, el empleo de los muros de mampostería como elementos principales de carga, ha sido generalmente limitado a estructuras de pocos niveles.

Muros de mampostería confinados: “Vertical” INFLUENCIA DE LA CARGA VERTICAL EN LA RESISTENCIA SÍSMICA DE MUROS DE MAMPOSTERÍA CONFINADA ELABORADOS CON MATERIALES PUMÍTICOS TÍPICOS DE GUADALAJARA

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Introducción:

La investigación aquí presentada se realizó sobre muros de mampostería construidos a escala natural, elaborados con tabicones de jal y cemento, ligados con mortero de arena amarilla, y confinados por elementos de concreto reforzado (dalas y castillos). El jal es un material típico y abundante en la Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG), que se obtiene de la pumicita o piedra pómez. La arena amarilla se obtiene de la descomposición natural del jal asociada a procesos de intemperismo (Olivera, 1998). En general se encontró que mientras mayor sea el nivel de carga vertical que se aplique, se incrementa la resistencia lateral de los muros de mampostería; además de que se eleva el nivel de distorsión al que se presenta la resistencia máxima.  o o o o o o o o

Características: 4 Muros confinados (concreto reforzado). Muros de 2.50*5.50 Espesor de 14 cm. Tabicones de jal y cemento (11x14x28 cm. Estas piezas tuvieron un peso aproximado de 6.0 kg cada una). Ligados con mortero de arena amarilla y confinada por elementos de concreto reforzados (dalas y castillos). Armado longitudinal 4 varillas del 3 diámetro 3/8 de pulgada, 9.5 mm). Refuerzo transversal Estribos del No. 2 (1/4 de pulgada, 6.4 mm). Separación de estribos en castillos y dalas 20 cm.

Para mortero tipo I= f´c = 127 kg/cm2 

Descripción resistencias:

. Lugar de utilización Dalas y castillos Armado longitudinal varillas del No. 3 (diámetro 3/8” de, 9.5 mm) Refuerzo transversal estivos del No.2( ¼ “ , 6.4mm.)

Resistencia f’ c=150 kg/cm2 (14.7 MPa). fy=4,200 kg/cm2 (412 MPa). fy=2,530 kg/cm2 (248 MPa).

Propiedades índices de las mamposterías utilizadas En la Tabla 2 se presentan las propiedades índice de las mamposterías utilizadas en la construcción de los muros. Estas propiedades se obtuvieron del ensaye de pilas y muretes. Se incluyen las magnitudes de fm , fm* , vm y vm* , que son los valores promedio y de diseño de las resistencias a compresión axial y a Compresión diagonal de la mampostería, respectivamente. Se incluyen también los correspondientes valores promedio de los módulos de elasticidad Em y de cortante Gm. En la Tabla 2 se aprecia que en general las pilas de mampostería arrojaron resistencias aceptables, sobre todo si se comparan con los valores recomendados por las NTCMG (H. Ayuntamiento, 1997). .

Fm=Media de la resistencia a compresión de pilas de mampostería, corregida por su relación altura a espesor y referida al área bruta, Mpa(kg)cm2. fm*= resistencia de diseño a compresión de la mamposteria, referida al área bruta Mpa (kg/cm2). Vm= media de la resistencia a compresión diagonal de muretes, sobre área bruta medida a lo largo de la diagonal paralela a la carga, MPa (kg/cm²) Vm*=Resistencia a compresión diagonal. Em=Modulo de elasticidad de la mampostería para esfuerzos de compresión normales a las juntas. Gm=Modulo de cortante de la mampostería. o

COMPORTAMIENTO GENERAL

Resistencia lateral R=Distorsión kg/cm2 APARICION DE PRIMERAS GRIETAS R=0.084% 1.13 1.52 1.68 2.06

V=Esfuerzos resistentes 1.60 kg/cm Carga Vertical

1.66 1.71 2.90 2.52

Carga máxima se presentó cuando R=0.41%

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COMPORTAMIENTO GENERAL

Se aprecian claramente las tres etapas encontradas en investigaciones anteriores (Urzúa, 1999; Padilla et al., 1999) de muros confinados: 1. Una etapa inicial o elástica que finaliza con la aparición del agrietamiento inicial en la mampostería; 2. Una etapa plástica que termina cuando se alcanza la máxima resistencia de los muros, y que coincide generalmente con la extensión de las grietas diagonales principales a toda su longitud 3. Una etapa de deterioro en donde la capacidad es proporcionada por las zonas aún no agrietadas de la mampostería y por la acción cortante de los extremos de los elementos verticales de confinamiento.

Efecto de la carga vertical en rigidez lateral La carga vertical también generó efecto interesante en la rigidez lateral de los muros ensayados. El confinamiento adicional que la carga vertical produjo en los muros aumentó su rigidez ante la aplicación de deformaciones.

Muros de mampostería confinados: “Carga Horizontal cíclica” ENSAYE DE MUROS DE MAMPOSTERÍA DE DISTINTA LONGITUD: CINEMATICA Y RIGIDEZ LATERAL Introducción: Se ensayaron ante fuerza horizontal cíclica siete muros de mampostería confinada a escala natural variando su longitud desde 1.2 hasta 9 m y teniendo castillos intermedios los más largos. La instrumentación incluyó medición de los desplazamientos en puntos que formaban un arreglo de retículas uniformes, por medio de un equipo óptico digital con lo que se describió la cinemática de la deformación del muro. Esta contribución presenta los primeros resultados de las pruebas que muestra: Que la resistencia de los muros normalizada con respecto a la resistencia nominal del RDF crece con la longitud. Lo que sugiere que requiere revisarse la resistencia de los muros para tomar en cuenta esta variable (H/L). Así mismo las rigideces de los muros comparadas con las obtenidas con modelos de análisis a base de columna ancha, muestran que las rigideces teóricas son mayores que las experimentales. Un efecto directo es que las desplazamientos de las estructuras se están sub-estimando por los análisis actuales.  o o

Características: 10 Muros confinados (concreto reforzado). Muros de 2.50*1.15 Muros de 2.50*1.65 Muros de 2.50*2.07 Muros de 2.50*2.55 Muros de 2.50*4.24 Muros de 2.50*6.15 Muros de 2.50*9.15 Muros de 2.50*3.15 Muros de 2.50*3.15 Muros de 2.50*2.50

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Espesor de 14 cm Castillo 12 * 15 cm. 4 barras de 12.7 mm No.4 Estribos de alambrón del No. 2 (1/4 de pulgada, 6.4 mm). Separación de estribos en castillos y dalas 18 cm. Piezas de tabiques= 11.8*11.9*22.6 cm Espesor de muro= 11.8 cm. An/Ab= 0.44 Peso volumétrico bruto= 816 kg/m3 Peso volumétrico neto= 1850 kg/m3

Los niveles de carga axial usados fueron: o σ = 0, o σ = 0.25 MPa (2.5 kg/cm²), o σ = 0.5 MPa (5 kg/cm²), o σ = 1.0 MPa (10 kg/cm²), o σ = 0.5 MPa (5 kg/cm²), se repite, pero en esta etapa se continúa el ensaye hasta la falla.

Resultados generales de agrietamiento y resistencia:

En la figura 16 se muestran las envolventes simultáneas en función de la fuerza total resistida por los modelos. Ya que la variable de estudio es la geometría, y en particular la longitud de los muros, se presenta en la figura 17 una comparación de los mismos con las curvas homogeneizadas.

Resistencia al cortante de muretes. MAMPOSTERIA DE TABIQUE REFORZADA CON VARILLAS DE POLÍMERO FIBROREFORZADO En éste trabajo de investigación analizamos la resistencia al cortante de muretes de tabique reforzados y rehabilitados con varillas de polímero fibro-reforzado (FRP). Con el fin de evaluar la eficiencia, como material de refuerzo para mampostería; las varillas FRP fueron fabricadas en un prototipo de "Pultrusión" construido en el CINVESTAV-Querétaro. El estudio experimental consistió en ensayar muretes bajo cargas de compresión sobre su diagonal. Los resultados muestran que la resistencia de los muretes reforzados es mayor a los no reforzados, estimandose que tales varillas pueden ser una opción viable para reforzar mampostería de tabique sin refuerzo.

 INTRODUCCIÓN Las construcciones de mampostería no reforzada representan una porción significativa de construcciones en todo el mundo. La mayoría de ellas son sísmicamente vulnerables debido a que fueron diseñadas para resistir principalmente cargas gravitatorias, éstas tienden a agrietarse y colapsar ante un evento sísmico muy grande, representando uno de las principales causas de heridas y pérdidas de vidas humanas. En este contexto, la investigación de técnicas efectivas y económicas para reforzar y rehabilitar muros de mampostería no reforzada es una necesidad urgente. Los principales modos de falla en el plano de los muros de mampostería no reforzada bajo acciones sísmicas son: a) Falla por cortante, b) Falla por deslizamiento de juntas horizontales, c) Falla por aplastamiento en la base (Magenes, 1997), (Tomazevic, 1999).  o o o o

Características: Tabicón solido 14 cm ancho *10 cm alto * 28 cm de largo Tabicones solidos (11x14x28 cm. Mortero de tipo II (76 KG/CM*2). VARILLA DE POLÍMERO FIBRO-REFORZADO Matriz polimérica y Tipos de fibras: La matriz polimérica de las varillas FRP consistió de una resina termoestable de poliéster bisfenólica de bajo costo resistente a soluciones alcalinas y acidas. .Las propiedades mecánicas de la resina son: Resistencia a la tensión, 62 MPa, Módulo elástico a tensión, 3.4 GPa, Elongación a la ruptura, 2.1 %, Resistencia a la flexión, 113 MPa, Módulo elástico a flexión, 3.4 GPa.

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ADHESIVO EPÓXICO

Se utilizo adhesivo epóxico comercial marca Sika (Sikadur 31 Hi-Mod) para la fijación de las varillas en los muretes reforzados y rehabilitados. Algunas de las propiedades mecánicas más importantes que reporta el fabricante son: Resistencia a la tensión, 29.7 MPa. (297 kg/cm2); Módulo elástico, 2829 MPa. (28290 kg/cm2); Adherencia al concreto, 3.5 MPa. (35 kg/cm2), Deformación a la rotura, 1.3%.

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RESISTENCIA A COMPRESIÓN Y MÓDULO DE RUPTURA DE PIEZAS DE TABIQUE

PROPIEDADES MECANICAS OBTENIDAS MODULO DE RUPTURA RESISTENCIA A COMPRESION ABSORCION DEL AGUA 

NORMA NMX-C-404ONNCCE

1.39 MPa

14.24 kg/cm2

8 kg/cm2

5.8 MPa

58.00 KG/cm2

60 kg/cm2

12.6%

RESISTENCIA A COMPRESIÓN DEL MORTERO

Se colocaron 3 muestras cilíndricas de 5cm de diámetro por 100 cm de alto y se obtuvo una: Resistencia a compresión del mortero = 120 kg/CM2 

ENSAYO A TENSIÓN Y FLEXIÓN DE VARILLAS DE POLÍMERO FIBROREFORZADO

La longitud total de las varillas ensayadas fue de 0.60 m. considerando un espacio libre entre mordazas de 0.4 m

Propiedades mecánicas a tensión de las varillas fue de:

Propiedades mecánicas a flexión de las varillas fue de:

Dimensión de muretes: