Edificios Altos de Mamposteria Juan Jose Perez Gavilán E. IIUNAM
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Edificios Altos de Mampostera
Sptimo Simposio Nacional
sobre
Ingeniera Estructural en la Vivienda
Cuernavaca Morelos
octubre del 2011
Edificios Altos de Mampostera
Juan Jos Prez Gaviln E.
Instituto de Ingeniera
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Edificios Altos
Crecimiento vertical de las ciudades
Un estudio de factibilidad tcnica de edificios
altos de mampostera confinada en la ciudad
de Mxico (Alfredo Lpez Ortiz)de Mxico (Alfredo Lpez Ortiz)
El problema de la Interaccin Momento-
Cortante (J J PGE y Antonio Manzano)
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Viabilidad Tcnica
Objetivos
Utilizando las NTC vigentes, identificar las principales variables que dominan el diseo: carga vertical, cortante
Suponiendo solo muros estructurales de Suponiendo solo muros estructurales de mampostera determinar las caractersticas de piezas de barro y concreto que se requeriran para resolver los edificios
Estimar las cuantas de refuerzo, tanto vertical en castillos como horizontal
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Edificio 1 de estudio
Reca
mar
a 1
3 41 2S
a
l
a
-
c
o
m
e
d
o
r
Cocina
Reca
mar
a 2
P. S.
Baos
Recamara
1
S
a
l
a
-
c
o
m
e
d
o
r
CocinaRecam
ara 2
P. S.
Baos
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
Reca
mar
a 2 Recam
ara 2
A
c
c
e
s
o
Vaco Elevadores
Castillos exteriores del mismo
espesor del muro
Zonas II y III del DF
Sin muros de concreto
Se vari el ancho de la pieza
-
Edificio 2 de estudio
Recamara
1
Sala-comedorCocin
a
Recamara
2
Ba
os
Acceso
Y
X 8, 12 y 15
Niveles
12
34
Cocin
a
P. S
.
Recamara
1
Sala-comedor
Cocina
Recamara
2P
. S
.
Ba
os
Vaco
Elevadores
-
Espectros de diseo
0.35
0.40
0.45
0.50
a
/
g
8 Niv12 Niv
15 Niv
Los perodos de los edificios con
piezas de arcilla y de block son
similares. Aunque el mdulo
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
dimensin menor
Zonas de estudio II y IIIa
La zona IIIb no se estudi porque
las ordenadas de la Zona IIIa fueron
mayores.
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Resistencia al corte de entrepiso
La resistencia a corte de los muros depende de la carga axial ( )
Se utiliz un anlisis esttico con las fuerzas laterales escaladas de forma de obtener el cortante basal del anlisis modal para calcular Pcortante basal del anlisis modal para calcular P
Carga axial en el muro = CV + Sismo (carga esttica)
El refuerzo horizontal en el muro se obtuvo del diseo para la combinacin mas desf. ( )
Resistencia de entrepiso
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Densidad de Muros Zona II
BARRO
v*=5
t=15
8N
t=20,15
12N
t=25,20,15
15N
Prediseo
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
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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 mnimo, mientras
que con pzas de barro, solo un poco mas
que el mnimo, sin embargo en rea
de acero es similar dadas las diferencias
en el tamao 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 participacin del
Acero decrece
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t=15
8N
t=20,15
12Nt=25,20,15
15N
Resistencia a corte Zona IIIa
BARRO
Zona II
Zona III
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Piezas multi-perforadas
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Interaccin Momento-cortante
Las NTCM no toman en cuenta la relacin de aspecto (H/L) ni el momento
flexionante para determinar la fuerza cortante resistente. La norma supone
Implcitamente que los edificios son de poca altura.
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Cdigos
Los efectos, excepto el caso de Per, pueden atribuirse
a la relacin de aspecto solamente.
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Estudio Per
Figura 2.5 Lado izquierdo, esfuerzo principal mximo en el primer nivel de cada muro, lado
derecho, esfuerzo cortante promedio requerido para generar una distorsin igual 1/800,
Zevallos et. al. (1992). http://blog.pucp.edu.pe/media/688/20070504-Esbeltez%20-
%20Elementos%20finitos.pdf
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Hiptesis de igual desplazamiento
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Predicciones
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Prueba piloto
M1 Solo con fuerza cortante y axial, se obtuvo Vn
M3 Se aplic un momento hasta de 18T con la misma carga axial que M1
se obtuvo Vn
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Resultados
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Teora vs Experimento
Se desarrollar un nuevo programa de prueba, para confirmar los
Los resultados
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Conclusiones
Hacer edificios altos de mampostera en la
ciudad de Mxico y otras ciudades del pas es
un alternativa interesante y viable
tcnicamentetcnicamente
Se requiere mayor investigacin para
robustecer las normas liberando la hiptesis
de estructuras de poca altura.