2/23/2010 1
Construcción de Casas
Sismorresistentes de Adobe
Reforzado con Geomallas
Marzo 12, 2010
Wilson E. Silva Berríos
Seminario Regional de Promoción de la Construcción de
Edificaciones Seguras, Sostenibles y Saludables
2/23/2010 2 Lima 1746 Arica 1868 Lima 1940 Lima 1966 Ancash 1970 Lima 1974 Nasca 1996 Atico 2001 Magnitud Ms 8,1 8,2 7,9 7,7 7,9 7,9 6,5 8,4 (Mw) Intensida d Máxima MM
X - XI XI VII-VIII VIII VIII - IX VIII - IX VII VII – VIII
Altura de Ola (m) Tsunami
15 - 20 20 3 2,5 - 1,6 - 6
2/23/2010 3 Pisco 2007 (Ica) ??? Magnitud Ms 7,9 Mw = 8 Intensida d Máxima MM VIII V - Lima III–Cusco II-Lamb. P.G.A. 0.49 g (Parcona) 0,069 g (PUCP) > 170 seg
2/23/2010 4 a max a max -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0 10 20 30 40 t(s) A cel er a ci ó n ( g ) a max a max -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 t(s) Acel eraci ó n ( g )
Huaraz 1970
Lima 1974
México
1985
a max -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0 20 40 60 80 100 120 t(s) Ac el eraci ó n ( g ) a max a max -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Ac el er ac ió n ( g )Pisco 2007
2/23/2010 5
Sismo 15-08-2007, Mw = 8.0
2/23/2010 6
Poco daño en
construcciones de
albañilería y
concreto
Daño severo y
extendido en
construcciones de
tierra
2/23/2010 7
en Lima
fue leve ?
en Pisco
fue fuerte ?
El Movimiento
2/23/2010 8
Ica
Ca saverde-Var gas S ara goniLima
Callao
Pisco
0 0.25 0.5 50 75 100 125 150 175 200 225 250Distancia (Km )
A
c
el
er
aci
ó
n
(
g
)
???
???
Ms = 7.9
Atenuación Predecible
?
2/23/2010 9
Sismo
Aceleración
(g)
Daño
Frecuentes
0.2
Ninguno
Ocasionales
0.25
Muy leve
Raros
0.40
Daño importante
Muy raros
0.5
Estructura Inestable
V2000 + Sismicidad Peruana
2/23/2010 10 DAÑO COMPLETO (Colapso) SIN DAÑO (Operacional) DAÑO LEVE (Funcional) DAÑO MODERADO (Resguardo de la Vida) DAÑO SEVERO (Cerca al Colapso)
D
t
V
∆
∆
∆
∆
∆
Niveles de Desempeño
2/23/2010 11
F
SUPERVIVENCIA
OPERACIONAL
COMPLETAMENTE
OPERACIONAL
CERCA AL COLAPSO
Niveles de Desempeño
2/23/2010 12
Norma Peruana de Diseño
Sísmico (NTE-E030)
COEFICIENTE SÍSMICO
P
R
ZUSC
V
=
R
ZUSC
P
V
=
R = 1: Coeficiente Sísmico Elástico
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Zonificación
Sísmica (Z)
Factor de Zona
Zona Z
(g)
3 0.4
2 0.3
1 0.15
PGA:
Z3 = 0.4 g
Z2 = 0.3 g
Z1 = 0.15 g
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COMPORTAMIENTO SÍSIMICO DE
CONSTRUCCIONES DE TIERRA Y SISTEMAS
DE REFORZAMIENTO DESARROLLADOS
Expositor: Wilson Silva Berríos
Piura, Marzo 12 2010
1ra. Parte - Exposición
2/23/2010 15
DAÑOS – REPARACION Y REFUERZO EN
VIVIENDAS DE ADOBE
Parte 1 :
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CLASIFICACIÓN DE DAÑOS
- LEVES
- MODERADOS
- GRAVES
- COLAPSO PARCIAL
- COLAPSO TOTAL
2/23/2010 17
LOS
ELEMENTOS ESTRUCTURALES
EN
LAS CASAS DE ADOBE SON LOS
2/23/2010 18
LOS
DAÑOS
EN CASAS DE ADOBE
SON BÁSICAMENTE DE DOS TIPOS:
1. POR VOLTEO DEL MURO FUERA DE
SU PLANO
2. POR FUERZA CORTANTE EN EL
PLANO DEL MURO
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DAÑOS POR
VOLTEO
2/23/2010 29
2/23/2010 35
DAÑOS POR
2/23/2010 42
2/23/2010 48
ESTUDIO REALIZADOS ACERCA DE
DAÑOS
EN CASAS DE ADOBE
2/23/2010 57
Normas de Diseño - Albañilería
(E-070)
2/23/2010 58
Norma de Adobe (E-080)
2/23/2010 59
Parte 2 :
2/23/2010 60
2/23/2010 62
2/23/2010 63
2/23/2010 64
2/23/2010 65
NIVEL DE
DAÑOS
PROCEDIMIENTO DE INTERVENCION
LEVES
•Resane de grietas y
•Colocación de refuerzo
MODERADOS
•Resane de grietas
•Desmontaje parcial y Reconstrucción de parte
del muro, sin desmontar el techo
•Colocación de refuerzo
GRAVES
•Reconstrucción de muros completos, puede
necesitarse desmontar parcialmente el techo
•Colocación de refuerzo
COLAPSO
PARCIAL
•Reconstrucción de muros completos y techos
•Colocación de refuerzo
2/23/2010 66
a) Los muros deben tener
Cimentación
de
concreto ciclópeo o similar, que proteja
a los muros de la humedad del suelo
b) Los muros deben tener
Espesores
mínimos con relación a su altura:
30cm
altura hasta 2.40
40cm
altura hasta 3.20
50cm
altura hasta 4.00
2/23/2010 67
PROCEDIMIENTO PARA
RESANAR
GRIETAS:
Grietas < 1 cm
(Grietas > 1cm, son accesibles y fáciles
de resanar)
2/23/2010 68
PROPORCIÓN DE MORTERO PARA
SELLAR GRIETAS
Tierra cernida : Yeso : Agua
Por cada 10 kg de tierra cernida,
2 kg de Yeso
2/23/2010 69
2/23/2010 70
2/23/2010 72
Herramientas para Resane de Grietas
2/23/2010 73
Desmontaje y
Reconstrucción Parcial
o Total de Muros
2/23/2010 74
Desplome
de Muros
2/23/2010 75
Ancho del
muro
Desplome
Aceptable
Desplome
Máximo
para
Reparar
30cm
3cm
6cm
40cm
4cm
8cm
50cm
5cm
10cm
2/23/2010 76
Parte 3 :
SISTEMAS DE REFUERZO
EXTERNO
2/23/2010 77
Parte 3 A:
REFUERZO CON MALLA
ELECTROSOLDADA
2/23/2010 2
Parte 3 B:
REFUERZO CON MALLAS DE
POLÍMERO
Paso 1
RETIRAR
EL TARRAJEO
2/23/2010 5
Paso 2
CORTAR
LA MALLA Y
PRESENTARLA
EN EL MURO,
2/23/2010 6
2/23/2010 9
Paso 3
PERFORAR
EL MURO CADA 30 a 40
2/23/2010 12
Paso 4
CONECTAR
LA MALLA DE UNO A
2/23/2010 17
Paso 4
TARRAJEAR
EL MURO CON BARRO
2/23/2010 19
ENSAYOS DE ESTRUCTURAS DE ADOBE
CON REFUERZO DE GEOMALLA
Uso
Uso
de
de
Mallas
Mallas
de
de
Pol
Pol
í
í
mero
mero
para
para
Reforzamiento
Reforzamiento
S
S
í
í
smico
smico
(en
(en
Flexi
Flexi
ó
ó
n
n
)
)
de
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2/23/2010 21
MODELO REFORZADO
Pontificia Universidad Católica del Perú Departamento de Ingeniería
2/23/2010 22
Muro Norte - Tarrajeado
POST
ENSAYO
2/23/2010 23
EFFECTO DEL TARRAJEO
Pontificia Universidad Católica del Perú Departamento de Ingeniería
Lado No Tarrajeado
2/23/2010 24
2006 - BÓVEDA NUBICA
Pontificia Universidad Católica del Perú Departamento de Ingeniería
REFORZADA
NO
2/23/2010 25
2/23/2010 26
2/23/2010 27
2/23/2010 28
2/23/2010 29
MURO REFORZADO Y TARRAJEADO
Pontificia Universidad Católica del Perú Departamento de Ingeniería
2/23/2010 38 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100 Displacement (mm) S h ear F o rce ( k N )
2/23/2010 39
CURVAS ENVOLVENTES COMPARATIVAS
Distorsión Angular vs. Esfuerzo Cortante
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Distorsión Angular E s fue rzo Cor ta n te (M P a ) Geomalla con Tarrajeo Geomalla sin Tarrajeo Sin Geomalla
2/23/2010 41 1ra fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 42 1ra fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 43 2da fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 44 2da fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 45 3ra fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 46 3ra fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 47 4ta fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 48 4ta fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 49 5ta fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 50 5ta fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 51 6ta fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 52 6ta fase 0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V( k N )
2/23/2010 53
ENSAYO DE FLEXIÓN FUERA DEL PLANO
CURVAS COMPARATIVAS
Reinforced with geogrid - Non reinforced
0 2 4 6 8 10 12 0 10 20 30 40 50 D1 (mm) V(k N )
2/23/2010 54
CONCLUSIONES
•
Las mallas de refuerzo externo es compatible
y efectiva en la reducción drástica de la
vulnerabilidad sísmica de las construcciones
de tierra. Las geomallas biaxiales, por sus
características de compatibilidad con el suelo
natural, su alta resistencia a la tracción, su
flexibilidad y su durabilidad, la hacen muy
apropiada para ser usada como sistema de
refuerzo en las construcciones de tierra.
Pontificia Universidad Católica del Perú Departamento de Ingeniería
2/23/2010 55
CONCLUSIONES
•Las Geomallas embebidas en el mortero del
tarrajeo de los muros de adobe, crean un material
compuesto, provisto de resistencia a la tracción y
capacidad de desplazamiento importante, que
hacen posible ahora, desarrollar expresiones de
ingeniería para calcular la capacidad en corte y
flexión de los muros de adobe reforzado, para
diferentes tipos de geomalla.
Pontificia Universidad Católica del Perú Departamento de Ingeniería
2/23/2010 56
Avances recientes ...
2/23/2010 57
