-(Héctor Javier Guzmán Olguín)

1

CURSO DE EDIFICACIONES DE MAMPOSTERIA CURSO DE EDIFICACIONES DE MAMPOSTERIA V SIMPOSIO NACIONAL DE INGENIERIA ESTRUCTURAL EN LA VIVIENDAV SIMPOSIO NACIONAL DE INGENIERIA ESTRUCTURAL EN LA VIVIENDA

CONTROL DE CALIDAD EN ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERIA

ING. HECTOR JAVIER GUZMAN OLGUIN

LABORATORIO DE MATERIALES DE LA FACULTAD DE INGENIERIA, U.N.A.M.

2


El control de calidad en la edificación de estructuras de mampostería de acuerdo con

las N.T.C. del Gobierno del D.F.

3


LAS PIEZAS USADAS EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE MAMPOSTERIA DEBERÁN CUMPLIR CON LA NORMA MEXICANA NMX-C-404-ONNCCE

EL PESO VOLUMETRICO NETO MINIMO DE PIEZAS EN ESTADO SECO SERA:

TABIQUE DE BARRO RECICIDO 1300 KG/M3TABIQUE DE BARRO CON 1700 KG/M3HUECOS VERTICALESBLOKE DE CONCRETO 1700 KG/M3TABIQUE DE CONCRETO(TABICON) 1500 KG/M3

4


Para fines de aplicación se haran las siguientes consideraciones:

Serán consideradas piezas macizas aquellas que tengan por lo menos el 75% de área neta del área bruta total. Cuyas paredes no seran menores de 20 mm

Y piezas huecas aquellas que tengan un área neta de por lo menos 50 % del area bruta, y el espesor de sus paredes exteriores no es menor de15mm

5


Para fines de aplicación se haran las siguientes consideraciones:

Para piezas huecas con dos hasta cuatro celdas, el espesor mínimo de las paredes interiores deberá de ser de 13mm. Para piezas con mas de 7 perforaciones o alvéolos, el espesor mínimo en paredes interiores será de 7 mm

6


La resistencia en compresión

Será utilizada la norma C-36 para establecer los niveles de resistencia. La resistencia de diseño, f*p, se determinará como el alcanzado por el 98 % de las piezas producidas.La resistencia de diseño se determinará con base en la información estadística existente sobre el producto

7


El valor de la resistencia se determinará a partir de un nuevo muestreo de la producción.En este último caso, se muestrearán 3 lotes diferentes en 10 piezas, ensayándolos de acuerdo con la NOM C-36; y la resistencia de diseño se calculará como se indica:Donde: es el promedio de las resistencias.

Es el coeficiente de variación

p

pfp

Cf

5.21*

+=

pf

pC

8


El valor de CP no se tomara menor que 0.20 para piezas que tienen su origen en plantas mecanizadas y con controles de calidad basados en la norma NMX-C-404 ONNCCE; Ni que 0.30 para piezas de fabricación mecanizada que no cuenten con control de calidad, ni que 0.35 para piezas de producción artesanal

pC

9


CEMENTANTES:Cemento hidráulico

Que cumpla con lo especificado en la norma NMX-C-414-ONNCCECemento de albañilería

Que cumpla con lo especificado en la norma NMX-C-021-ONNCCECal hidratada

Que cumpla con lo especificado en la norma NMX-C-003-ONNCCE

10


Agregados pétreos

CUMPLIRAN CON NMX-C-111

11


•AGUA DE MEZCLADO

El agua de mezclado deberá cumplir con la norma NMX-C-122

que esencialmente indica que esta deberá de ser potable

12


MORTEROS

Resistencia a compresión se determinara de acuerdo con el ensaye especificado en la norma NMX-C-061La resistencia a compresión del concreto de relleno se determinara de acuerdo con la norma NMX-C160 y NMX-C-083

13


La resistencia de diseño será:

Probetas cubicas de acuerdo a la norma

j

jj c

ff

5.21*

+=

14


Requisitos para morteros:Resistencias mayores o iguales a 40 kg/cm2.Siempre deberán contener cemento en la cantidad mínima indicada en la tabla 2.2La relación arena/cemento en volumen se encontrará entre 2.25 y 3. El volumen de arena se medirá en estado suelto. Se empleará la mínima cantidad de agua, que dé un mortero fácilmente trabajable.

15


Proporcionamientos, en volumen, recomendados para mortero en elementos

estructurales

Tipo de mortero

Partes de

cemento

Partes de cemento

de albañilería

Partes de cal

Partes de arena

Valor típico de la resistencia nominal en

compresión, f*c, en

kg/cm2 (Mpa) 1 - 0 a ¼

I 1 0 a 1/2 -

125 (12.5)

1 - ¼ a ½ II

1 1/2 a 1 - 75 (7.5)

III 1 - 1/2 a 1 1/4 N

o m

enos

de

2.25

ni

más

de

3 ve

ces

la s

uma

de

cem

enta

ntes

en

40 (4.0)

16


MORTEROS Y CONCRETOS DE RELLENO

REQUISITOS A CUMPLIR:RESISTENCIA DE POR LO MENOS 125 kg./cm2EL TAMAÑO MAXIMO DE AGREGADO SERA DE 10 mmAGUA SUFICIENTE PARA UNA FLUIDEZ EFICIENTEREVENIMIENTOS EFICIENTES

17


REVENIMIENTO PERMISIBLE PARA LOS MORTEROS Y CONCRETOS DE RELLENO, EN FUNCION DE LA

ABSORCION DE LA PIEZAAbsorción de la

pieza, %Revenimientonominal, mm

8 a10 150

10 a 15 175

15 a 20 200

18


Requisitos para el acero de refuerzo en estructuras de mampostería

Barras corrugadas, que cumplirán con la NOM B6 y B294.Malla de acero, que deberácumplir con la norma B290. Alambres corrugados laminados en frió que cumplirán con la norma B72.Si se utiliza otro tipo de acero, se tendrá que demostrar su eficiencia como refuerzo estructural.

19


MAMPOSTERIASLa resistencia de diseño a la

compresión de la mampostería se se determinara a partir de:

Ensaye de pilas

A partir de la resistencia de piezas y mortero

Valores indicativos

20


PROPORCIONAMIENTOS RECOMENDADOS

21


PILAS PARA PRUEBA

p

mf

Cmf

5.21* *

+=

22


RESISTENCIAS DE DISEÑO

23


RESISTENCIAS DE DISEÑO A LA COMPRESION DE LA MAMPOSTERIA, f*

m, PARA ALGUNOS TIPOS DE PIEZAS, SOBRE AREA BRUTA.

24


COMPRESION DIAGONAL

25


Resistencia a compresión diagonalLa resistencia de diseño a compresión diagonal de la mampostería v*

m , sobre área bruta de la diagonal se determinara con:ensaye de muretes

valores indicativos

26


RESISTENCIA DE DISEÑO A COMPRESION DIAGONAL PARA ALGUNOS TIPOS DE MAMPOSTERIA, SOBRE AREA BRUTA

27


Resistencia al aplastamientoCuando una carga concentrada se transmite

directamente a la mampostería, el esfuerzo de contacto no excederá de 0.6 f*m.

Resistencia a tensión se considera nula

28


Para los materiales no cubiertos por la tabla anterior, la determinación del esfuerzo cortante será a partir del ensaye de muretes. Utilizando, para el diseño, un esfuerzo resistente igual a:

Donde es el promedio de los esfuerzos resistentes; y

es el coeficiente de variación de los esfuerzos resistentes.

vCvv

5.21*

+=

v

vC

29


Resistencia al aplastamiento y a la tensiónEl esfuerzo de contacto no excederá de 0.6f*m

Se considerará que la aportación a la tensión es nula .Cuando sea requerida esta aportación deberáproporcionarse el refuerzo correspondiente

30


Módulo de elasticidadEl módulo elástico de la mampostería, E, podrádeterminarse experimentalmente. OCalcularse con las siguientes expresiones:Tabiques y bloques de concreto: E = 800 f*mpara cargas de corta duración y E = 350 f*mpara cargas sostenidas.Tabique de barro de barro y otras piezas, excepto las de concreto: E = 600 f*m para cargas de corta duración y E = 350 f*m para cargas sostenidas.

31


ALTERNATIVAMENTE, SI LA ESTRUCTURA QUE SE REVISA O SE

DISEÑA ES DE IMPORTANCIA, ES POSIBLE GENERAR UNA CAMPAÑA

DE PRUEBAS QUE PERMITA CONOCER DE FORMA MAS

PUNTUAL LA CAPACIDAD DE CARGA Y EL COMPORTAMIENTO.

32


SE CONTARA CON INFRAESTRUCTURA SUFICIENTE, PARA LA REALIZACION

DEL ESTUDIO EXPERIMENTAL

33


ENSAYE DE MURO DE MAMPOSTERIA BAJO CARGA LATERAL

34


FORMA DE APLICACIÓN DE LA CARGA

35


SECUENCIA DEL PROCESO DE ENSAYE DE UN MURO DE MAMPOSTERIA

36


PARA UN ESTUDIO COMO EL MOSTRADO SERÁNECESARIO POSEER INFORMACION DE LA

MAMPOSTERIA EN LOS TERMINOS DEL PRESENTE TRABAJO

37


Mampostería de piedras naturales

Piedras naturalesMorterosDeterminación de la resistenciaRequisitos de calidad

38


Piedras naturalesDeberán cumplir con los siguientes requisitosResistencia mínima a compresión en dirección normal a los planos de deformación 150 kg/cm2

Resistencia mínima a compresión en dirección paralela a los planos de deformación 100 kg/cm2

Absorción máxima 4%Resistencia al intemperismo 10%Por lo menos el 70% del volumen del elemento estará constituido por piedras con un peso mínimo de 30 kg cada una.

39


MorterosDeberán cumplir con los requisitos siguientes:Relación volumétrica entre la arena y la suma de cementantes se encontraráentre 2.25 y 5.La resistencia mínima en compresión será de 15 kg/cm2

La resistencia se determinará según lo espesificado en la NOM C-61

40


Determinación de la resistenciaLa fuerza normal actuante de diseño no excederála fuerza resistente dada por: PR = (1 - e/t) At f*m

Siendo t el peralte de la sección, At su área y e la excentricidad con la que actúa la carga. L a expresión es valida sólo cuando la relación del elemento de mampostería y el peralte de su sección no excede de 5.Si dicha relación se encuentra entre 5 y 10, la resistencia se tomará igual al 80% de la calculada.Si dicha relación excede de 10 deberán tomarse en cuenta los efectos de esbeltez

41


Requisitos de calidad para el uso de piedra natural y morteros

Las piedras deberán estar limpias y sin rajadura. No se emplearán piedras que presenten forma de laja.El mortero se elaborará con la cantidad mínima de agua necesaria para obtener una pasta manejable

42

CURSO DE EDIFICACIONES DE MAMPOSTERIA CURSO DE EDIFICACIONES DE MAMPOSTERIA V SIMPOSIO NACIONAL DE INGENIERIA ESTRUCTURAL EN LA VIVIENDAV SIMPOSIO NACIONAL DE INGENIERIA ESTRUCTURAL EN LA VIVIENDARequisitos de calidad en la construcción de

cimentaciones de mampostería de piedra natural

En cimientos de piedra braza la pendiente de las caras inclinadas no será menor que 1.5 (vertical):1 (horizontal)En cimientos de mampostería deberáverificarse la estabilidad del cimiento a torsiónSi no se efectúa la verificación deberán existir cimientos perpendiculares a ellos a separaciones no mayores de las que señala la siguiente tabla:

43


CONTROL DE CALIDAD EN LA REHABILITACION DE ESTRUCTURAS HISTORICAS

LAS RECOMENDACIONES QUE SE ESTABLECEN EN LOS CODIGOS SERAN APLICABLES, SIEMPRE Y CUANDO LAS CONDICIONES DE TRABAJO LO PERMITAN. ES POSIBLE QUE LOS RIGORES DEL TRABAJO DEMANDEN ESTUDIOS DE MAS PRECISIONPARA SU APLICACIÓN, COMO EJEMPLO, ES POSIBLE MANCIONAR MUCHAS ESTRUCTURAS LOCALIZADAS EN ZONAS DEFINIDAS COMO: CENTROS HISTORICOS

44


UN EJEMPLO DE LO ANTERIOR CORRESPONDE A LA REHABILITACION DE LA CATEDRAL METROPOLITANA DE LA CD. DE

MEXICO

EN LA QUE REALIZO UN EXTENSO TRABAJO DE INVESTIGACION, PARA REGENERAR ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE MAMPOSTERIA.

45


DISEÑO DE MAMPOSTERIA EN BASE A SILLARES, CON REFORZAMIENTO

ESPECIAL

LAS CARACTERISTICAS DEL REFUERZO NO SIEMPRE SE AJUSTAN A LO CONVENCIONAL, MOTIVO POR EL CUAL SE DISEÑARAN REFUERZOS ALTERNATIVOS

46


EL CONTROL DE CALIDAD SE AJUSTARA A LAS DEMANDAS DE SEGURIDAD REQUERIDAS

EL TRABAJO DE LABORATORIO NO ESCATIMARA EN EL

NUMERO DE PRUEBAS QUE SEAN NECESARIAS PARA LOGRAR LA CALIDAD Y LA

SEGURIDAD.

4747


CONCEPTO BASICO DE CONCEPTO BASICO DE ESFUERZO CORTANTE Y ESFUERZO CORTANTE Y DISTORSION ANGULARDISTORSION ANGULAR

τ

dV

dVdV

dVdV dV

dVdV

dV

dVdV

dVdV

dVdV

dVdV

dVdV

dVdV

dVdV

dV

dVdV

dVdV DISTRIBUCION DE LA FUERZA

CORTANTE EN UNA SECCION TRANSVERSAL DEL MURO DE MAMPOSTRIA

φV

4848


MURO DE MURO DE MAMPOSTERIA SIN MAMPOSTERIA SIN CONFINAMIENTOCONFINAMIENTO

GENERACION DE GENERACION DE LAS CURVAS LAS CURVAS

HISTERETICASHISTERETICAS

4949


τ

φ

τ

φ

GENERACION DE LAS GENERACION DE LAS CURVAS HISTERETICASCURVAS HISTERETICAS

MURO DE MAMPOSTERIA SIN CONFINAMIENTO

5050


GENERACION DE LAS GENERACION DE LAS CURVAS HISTERETICACURVAS HISTERETICA

φ

τ

φ

τφ

τ

V

5151


φ

τ

φ

τ

τ

τ

Vφ


5252



φ

τ

φ

τφ τ

τ

τ

V

5353


φ

τ

φ

ττ

τ

τ

τ

Vφ


5454



φ

τ

φ

τ

φ τ

τ

τ

τV

COLAPSO

5555


CURVAS HISTERETICAS OBTENIDAS DEL ENSAYE CURVAS HISTERETICAS OBTENIDAS DEL ENSAYE DE UN MURO SIN CONFINARDE UN MURO SIN CONFINAR

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

-0,015 -0,01 -0,005 0 0,005 0,01 0,015 0,02

γ

v [kg/cm2]

5656


PRACTICAMENTE NULA CAPACIDAD PRACTICAMENTE NULA CAPACIDAD PARA ADMITIR DEFORMACIONES, PARA ADMITIR DEFORMACIONES, POR LO QUE SE TRATA DE UN POR LO QUE SE TRATA DE UN ELEMENTO SUMAMENTE FRAGILELEMENTO SUMAMENTE FRAGIL

COMENTARIOS SOBRE LA CURVAS COMENTARIOS SOBRE LA CURVAS HISTERETICAS EN UN MURO SIN HISTERETICAS EN UN MURO SIN

CONFINARCONFINAR

••EN MAMPOSTERIAS SIN CONFINAR NO SE TIENE LA EN MAMPOSTERIAS SIN CONFINAR NO SE TIENE LA POSIBILIDAD DE DISIPAR ENERGIA CON POSIBILIDAD DE DISIPAR ENERGIA CON DEFORMACIONESDEFORMACIONES

••LA MAXIMA RESISTENCIA SE ACOMPALA MAXIMA RESISTENCIA SE ACOMPAÑÑA A DEL COLAPSODEL COLAPSO

5757


MURO DE MURO DE MAMPOSTERIA MAMPOSTERIA

CONFINADOCONFINADO

GENERACION DE GENERACION DE LAS CURVAS LAS CURVAS

HISTERETICASHISTERETICAS

5858


φ

τ

φ

τMURO DE MAMPOSTERIA CONFINADO


5959



τ

φ

τ

φ

τ

Vφ

6060


τ

φ

τ

φ

τ

τ

Vφ


6161



τ

φ

τ

φ

τ

τ

τVφ

6262



τ

φ

τ

φ

τ

τ

τ

τVφ

6363



τ

τ

τ

ττ

τ

φ

τ

τ

τ

φ

Vφ

6464



τ

τ

τ

φ

τ

φ

ττ

τ

τ

τ

Vφ

6565



τ

τ

τ

ττ

φ

τ

φ

τ

τ

τ

Vφ

6666



τ

τ

τ

φ

τ

φ

ττ

τ

τ

τ

τ

Vφ

6767



τ

τ

τ

τ

ττ

φ

τ

φ

τ

τ

τ

Vφ

6868



τ

τ

τ

φ

τ

φ

ττ

τ

τ

τ

τ

Vφ

τ

6969


CURVAS HISTERETICAS OBTENIDAS DEL ENSAYE CURVAS HISTERETICAS OBTENIDAS DEL ENSAYE DE UN MURO CONFINADODE UN MURO CONFINADO

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

-0,015 -0,01 -0,005 0 0,005 0,01 0,015 0,02

γ

v [kg/cm2]

7070


SECUENCIA GRAFICA POSTERIOR AL ENSAYE SECUENCIA GRAFICA POSTERIOR AL ENSAYE EN UN MURO DE MAMPOSTEREN UN MURO DE MAMPOSTERÍÍA CONFINADAA CONFINADA

7171


ASPECTO QUE PRESENTA UN MURO ASPECTO QUE PRESENTA UN MURO

CONFINADO CONCLUIDA SU RESISTENCIACONFINADO CONCLUIDA SU RESISTENCIAEN UN PROCESO EXPERIMENTALEN UN PROCESO EXPERIMENTAL

7272


AUMENTO EXTRAORDINARIO EN LA AUMENTO EXTRAORDINARIO EN LA CAPACIDAD PARA DEFORMARSE, POR LO CAPACIDAD PARA DEFORMARSE, POR LO QUE SE TRATA DE UN ELEMENTO DUCTILQUE SE TRATA DE UN ELEMENTO DUCTIL

COMENTARIOS SOBRE LAS CURVAS COMENTARIOS SOBRE LAS CURVAS HISTERETICAS DE UN MURO HISTERETICAS DE UN MURO

CONFINADOCONFINADO

••EN MAMPOSTERIAS CONFINADAS SE TIENE EN MAMPOSTERIAS CONFINADAS SE TIENE UNA MAGNIFICA DISIPACION DE ENERGIAUNA MAGNIFICA DISIPACION DE ENERGIA

••LA MAXIMA RESISTENCIA SE ACOMPALA MAXIMA RESISTENCIA SE ACOMPAÑÑA DE A DE GRANDES DEFORMACIONES SIN COLAPSOGRANDES DEFORMACIONES SIN COLAPSO

7373


REFORZAR CON ACERO EL CONFINAMIENTO DE MUROS DE REFORZAR CON ACERO EL CONFINAMIENTO DE MUROS DE MAMPOSTRIA NO INCREMENTA SU RESISTENCIA, COMO SE PUEDE MAMPOSTRIA NO INCREMENTA SU RESISTENCIA, COMO SE PUEDE

VER, FUNDAMENTALMENTE VER, FUNDAMENTALMENTE APORTA DUCTILIDADAPORTA DUCTILIDAD

MEJORARANDO SUSTANCIALMENTE SU MEJORARANDO SUSTANCIALMENTE SU

COMPORTAMIENTOCOMPORTAMIENTO

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

-0,015 -0,01 -0,005 0 0,005 0,01 0,015 0,02

γ

v [kg/cm2]

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

-0,015 -0,01 -0,005 0 0,005 0,01 0,015 0,02

γ

v [kg/cm2]

7474


OBSERVESE DE LA CAPACIDAD DE DISIPACION Y DUCTILIDAD OBSERVESE DE LA CAPACIDAD DE DISIPACION Y DUCTILIDAD QUE APORTAN LOS MUROS DE MAMPOSTERIA CONFINADA, QUE APORTAN LOS MUROS DE MAMPOSTERIA CONFINADA,

IMPIDIENDO EL COLAPSOIMPIDIENDO EL COLAPSO

7575


7676

CURSO DE EDIFICACIONES DE MAMPOSTERIA CURSO DE EDIFICACIONES DE MAMPOSTERIA V SIMPOSIO NACIONAL DE INGENIERIA ESTRUCTURAL EN LA VIVIENDAV SIMPOSIO NACIONAL DE INGENIERIA ESTRUCTURAL EN LA VIVIENDAEL CONTROL DE CALIDAD EL CONTROL DE CALIDAD

BENEFICIARA LA DURABILIDAD BENEFICIARA LA DURABILIDAD DE LAS CONSTRUCCIONES, DE LAS CONSTRUCCIONES, PROPORCIONANDOLES UN PROPORCIONANDOLES UN

LUGAR FUTURO EN LOS LUGAR FUTURO EN LOS

COMO LOS QUE COMO LOS QUE NOS HAN NOS HAN LEGADO LEGADO CIVILIZACIONES CIVILIZACIONES ANCESTRALES.ANCESTRALES.

7777


7878


7979


8080


GRACIASGRACIAS

-(Héctor Javier Guzmán Olguín)

Documents

mpara cargas

se trata de

incrementa

partir de

exceder de

por lo

como los

kgcm2