Procesos
constructivos II
Albañilería
confinada
DESCRIPCIÓN
GENERAL
Albañilería no reforzada
La albañilería es un sistema constructivo
basado en la unión de unidades de albañilería
mediante mortero, formando muros que
pueden cumplir funciones estructurales o de
cerramiento. Según su configuración, estos
muros
pueden
trabajar
de
manera
independiente
o
complementarse
con
elementos de concreto armado y/o acero de
refuerzo
para
mejorar
su
resistencia,
estabilidad y comportamiento frente a las
cargas.
El muro soporta principalmente las
cargas de compresión.
Tiene menor capacidad para resistir
acciones sísmicas.
Su comportamiento es más frágil frente
a cargas laterales.
DIFERENCIA
Albañilería confinada
El muro y el confinamiento trabajan
conjuntamente.
El muro aporta resistencia y rigidez.
Los elementos de confinamiento ayudan a
mantener la integridad del muro.
Es un sistema muy utilizado en
edificaciones de albañilería en zonas
sísmicas.
Albañilería armada
El acero aporta resistencia a tracción y flexión.
Permite mejorar el comportamiento del muro
frente a cargas laterales.
El refuerzo está integrado dentro del muro, a
diferencia del confinamiento mediante columnas y
vigas exteriores.
3-4 m
Muero estructural
ladrillo kin kong
FUNCIÓN
soporta
las
cargas
de
gravedad,
es
decir, el peso de
los
materiales,
personas, etc. y
soporta
las
cargas sísmicas.
NORMATIVA PERUANA (RNE)
NORMA
¿QUE REGULA?
E.070: Albañilería
Diseño y construcción de estructuras de albañilería.
E.030: Diseño Sismorresistente
Comportamiento de las edificaciones frente a sismos
E.060: Concreto Armado
Diseño de elementos de concreto armado.
E.050: Suelos y cimentaciones
Condiciones del suelo y cimentaciones.
E.020: Cargas
Determinación de cargas que actúan sobre la
estructura.
E 0.70
Un
muro
portante
confinado debe quedar
enmarcado en sus cuatro
lados por elementos de
concreto
armado
verticales (columnas) y
horizontales
(vigas COLUMNAS
soleras)
VIGA SOLERA
CIMIENTO / VIGA
¿QUÉ REGULA LA NORMA E.070?
01
MATERIALES
02
COMPONENTES
DEL SISTEMA
03
DISEÑO
La norma establece
criterios para determinar:
Resistencia de los
muros.
Esfuerzos que pueden
soportar.
Requisitos geométricos.
Condiciones de
confinamiento.
Requisitos estructurales.
04
CONSTRUCCIÓN
También establece
requisitos relacionados
con la ejecución de los
muros y sus elementos
de confinamiento.
NORMATIVA PERUANA (RNE)
Artículo 20.1 b
Artículo 20.1 d
Artículo 20.3
Artículo 20.5
La
distancia
máxima
entre
columnas de confinamiento debe
ser dos veces la distancia entre los
elementos horizontales de refuerzo y
no mayor de 5 m.
Los empalmes y anclajes de la
armadura
desarrollen
plena
capacidad a tracción.
El espesor mínimo de las columnas y
de la solera debe ser igual al espesor
efectivo del muro.
El peralte mínimo de la columna de
confinamiento es 15 cm.
Artículo 20.4
Artículo 20.6
El peralte mínimo de la viga solera
debe ser igual al espesor de la losa
de techo.
las barras deben penetrar en las
columnas de confinamiento al
menos 12,5 cm y terminar con un
gancho de 90° vertical de 10 cm.
Artículo 20.1 e
Los elementos de confinamiento
deben funcionar integralmente con
la albañilería
TRACCIÓN
Viga solera
(superior)
Artículo 20.1 c
Columna de
confinamiento
Muro de albañilería
Establece
características
y
requisitos para las unidades que
pueden
formar
parte
de
la
estructura
Viga solera
(inferior)
Cimentación
Artículo 20.1 f
establece para los elementos de
confinamiento un concreto con:
f'c ≥ 17 MPa
=
175 kg/cm²
Elementos Estructurales
Los elementos estructurales son los componentes fundamentales de una
edificación cuya función principal es resistir y transmitir las cargas que
actúan sobre la estructura hacia el suelo de forma segura y estable
Las medidas del cimiento corrido dependen de dos factores principales:
el tipo de suelo y el peso total a soportar.
A.) DEL TIPO DE SUELO
Cada suelo posee características propias como tipo (arcilloso,
arenoso), resistencia máxima, humedad y presencia de sales o
sulfatos.
1. CIMENTACIÓN
Debido a la presencia de muros portantes, el tipo de cimentación que se usa
generalmente, es el denominado "cimiento corrido". Este se construye con:
Concreto ciclópeo = Cemento + Hormigón + Agua + Piedra zanja (mediana o grande).
Para suelo blando, es
recomendable un cimiento
armado.
B.) DEL PESO TOTAL A SOPORTAR
El peso total a soportar no es igual para todos los cimientos. Algunos soportan
más que otros; dependiendo del número de pisos y también de la ubicación
(en planta) de los cimientos. Esto también lo toma en cuenta el ingeniero
proyectista cuando realiza el diseño estructural de la vivienda.
Elementos Estructurales
1. MURO
Cargas horizontales
Durante un sismo, los muros también
ayudan a resistir las fuerzas laterales
que actúan sobre la edificación
Los muros portantes son los elementos
principales de la albañilería confinada. Estan
conformadas por:
Deben estar distribuidos en ambas direcciones de
la edificación (X e Y) para responder a fuerzas
sísmicas provenientes de diferentes sentidos.
Muro portante = Ladrillo King Kong + Mortero
Funciones principales:
Cargas verticales:
Reciben las cargas provenientes de:
Techos
Muros
Portantes
ESPESOR DE MURO
Los muros portantes deben tener un espeso mínimo
de 12cm a 15cm.
Losas
SEPARACIÓN DE MUROS
Cimentaciones
La separación máxima entre
columnas
(luz entre columnas) no debe superar
los 4 a 5 metros.
Elementos Estructurales
1. COLUMNAS
VIGAS
Su función principal es reforzar y estabilizar los muros, aumentando su
capacidad para resistir cargas verticales y brindando una mayor seguridad
estructural frente a eventos sísmicos.
¿QUÉ FUNCIÓN TIENEN?
Evitar el colapso del muro durante un
sismo.
Mejorar la ductilidad (capacidad de
deformarse sin romperse).
Aumentar la resistencia general del
muro.
Controlar el agrietamiento.
DE QUE ESTAN HECHOS?
Concreto estructural
Acero de refuerzo (varillas)
Estribos cerrados o lazos
Conectores o anclajes
Aditivos (opcional)
MECHAS
ESTRIBOS
EMPALME
DOBLEZ
Ubicados generalmente en:
Los extremos de los muros.
Encuentros entre muros.
Sectores definidos por el diseño estructural.
Bordes de determinados vanos.
Las vigas de confinamiento son elementos estructurales elaborados de concreto armado,
que se vacian directamente sobre los muros portantes durante el proceso de
construcción. Su principal función es brindar mayor estabilidad, resistencia y continuidad
a la estructura.
Existen tres tipos de Vigas según su Espesor y
Función
1. Vigas Chatas
· Altura = espesor de la losa
. Funcionan como vigas de amarre
. Conectan muros y dan rigidez a la losa
. Recubrimiento minimo: 2 cm
2. Vigas Soleras
· Altura igual a la losa aligerada
. Se ubican sobre muros y entre columnas
. Distribuyen cargas a muros portantes
. Recubrimiento mínimo: 3 cm
3. Vigas Peraltadas
· Más altas que la losa
· Pueden ser invertidas o colgantes
. Soportan mayores cargas y luces
. Requieren encofrado y recubrimiento de 4 cm
Elementos Estructurales
1. LOSA ALIGERADA
Los techos forman parte de la estructura de una vivienda, están hechos de
concreto armado y se utilizan como entrepisos. Pueden apoyarse sobre los
muros portantes, vigas o placas.
Las losas aligeradas
cumplen básicamente tres
funciones:
Transmitir hacia los
muros o vigas el peso de
los acabados.
Transmitir hacia los
muros las fuerzas que
producen los terremotos
Unir los otros elementos
estructurales, columnas,
vigas y muros.
Para que se puedan cumplir a cabalidad estas funciones, debes tener en cuenta las
siguientes recomendaciones con relación a las losas aligeradas .
Deben ser iguales en todos los pisos.
Como máximo: largo = 3 veces ancho.
0Las aberturas para escaleras no deben ser excesivas ni en número ni en tamaño
y de preferencia deben estar ubicadas en la zona central.
Diseño sismo resistente
FALLAS TÍPICAS
Deslizamiento de la losa del techo
esta falla se produce cuando no existe
refuerzo vertical
Desgarramientos entre muros
transversales y volcamiento
la conexion dentada entre muros no tiene
suficiente resistencia
Punzonamiento de la albañilería
cuando el descanso de una escalera apoya
sobre un muro de albañilería no reforzada
Distribucion inadeciada de muros
cuando los muros del eje x y y no estan
proporcionados, genera problemas de
torcio
Agrietamiento diagonal
se produce cuando la fuerza cortante
actuante exce la resistencia del corte del
muro
PRINCIPIOS
Distribución adecuada de los muros
en planta.
Continuidad de los muros entre
niveles.
Buena conexión entre muros, losas y
elementos de
confinamiento/refuerzo.
Evitar irregularidades y
concentraciones de esfuerzos.
Adecuada resistencia de los muros
frente a fuerzas laterales.
La albañilería, en general, tiene
menor capacidad de deformación
y ductilidad que un sistema
aporticado
diseñado
para
comportamiento dúctil.
Materiales:
01
UNIDADES DE MAMPOSTERÍA:
Son piezas de forma paralelipípeda con huecos o macizas que
cumplen requisitos dimensionales y de resistencia para ser
utilizadas como componente de un elemento de mampostería
UNIDADES MACIZAS
UNIDADES DE
PERFORACIÓN
HORIZONTAL
02
MORTERO:
Mezcla de cemento, arena y agua, generalmente en proporciones
diferentes a las del concreto y sin piedra gruesa.
El mortero es un elemento clave en
la capacidad resistente del muro
portante.
No debes olvidar que las funciones
básicas del mortero son:
UNIDADES DE
PERFORACION VERTICAL
Pegar o unir ladrillo con ladrillo.
Corregir las irregularidades de los
ladrillos.
Segun su material:
Adobe
Concreto
Segun su forma:
Bloque
Ladrillo
Clacareas
a. Calidad de los ingredientes:
Cemento:
- Debe ser fresco.
Arena:
- Debe ser limpia, sin restos de
plantas, cáscaras, etc.
Agua:
- Bebible.
- Limpia.
- Libre de ácidos.
Materiales:
03
FIERRO DE CONSTRUCCIÓN:
Barras de acero utilizadas para reforzar elementos de
concreto, como columnas, vigas y losas.
04
CONCRETO:
Material compuesto principalmente por cemento, agua y agregados
(arena y piedra). Al endurecerse, forma un material resistente.
01
TRAZADO
PROCESO CONSTRUCTIVO
Se marca en el terreno la ubicación y
distribución de los cimientos y muros
según planos
02
CAVADO DE ZANJAS
Se excavan las zanjas del cimiento
usando como guía las marcas de tiza
03
CONSTRUCCIÓN DE CIMIENTOS
Se colocan las armaduras de la columnas y las
varillas ancladas dentro de la cimentación
04
HUMEDECIMIENTO DE ZANJAS
Se humedecen las zanjas antes de
vaciar el concreto de la cimentación
05 VACIADO DE CIMIENTOS
Se vacía el concreto en las zanjas y se
recubre completamente de armaduras
06
ENCOFRADO Y VACIADO DEL
SOBRECIMIENTO
Se humedecen los encofrados y se vacía el
concreto para formar el sobrecimiento
07
RAYADO DE SOBRECIMIENTO Y
DESENCOFRADO
Se retira el encofrado y se raya la parte
superior para mejorar la adherencia del
mortero
08
INSTALACIONES ELÉCTRICAS
PROCESO CONSTRUCTIVO
Se colocan los tubos eléctricos en
cavidades dejadas durante la
construcción de los muros
09
INSTALACIONES DE TUBERÍAS
SANITARIAS
Se empotran las tuberías de desagüe
y ventilación en las falsas columnas
entre muros dentados
10
EMPLANTILLADO DE HILADAS
Se coloca la primera hilada sin
mortero para comprobar la alineación
de los ladrillos
11
COLOCACIÓN DEL LADRILLO
MAESTRO
Se colocan ladrillos maestros en los
extremos del muro y se usa un cordel
para mantener el alineamiento
12
PRIMERA HILADA
Sobre el sobrecimiento húmedo se
coloca mortero y se asientan los
ladrillos verificando su alineación
13
ENCOFRADO Y LLENADO DE
COLUMNAS
Se encofran las columnas y se vacía
el concreto, golpeando suavemente el
encofrado para evitar cangrejeras
14
DESENCOFRADO
Después de 24 horas se retiran cuidadosamente
los encofrados de las columnas
15
COLOCACIÓN DE LAS
ARMADURAS DE LAS VIGAS
PROCESO CONSTRUCTIVO
Se colocan y amarran las barras de acero en las
uniones de vigas y columnas antes del vaciado
16
ARMADO DE LA LOSA ALIGERADA
Se colocan las cigüeñas de concreto armado y los
ladrillos de techo, manteniendo su correcta
separación y alineación
17
ENCOFRADO PARA LOSA
Se construye el encofrado de madera que servirá
de soporte para la losa durante el vaciado
18
COLOCACIÓN DE LAS TUBERÍAS
Se colocan tuberías de agua y desagüe sin
interrumpir el recorrido de las viguetas y se verifica
que no tenga fugas
19
LLENADO DE LOSAS Y VIGAS
Se vacían primero las vigas y luego las
viguetas y la losa, compactando el
concreto adecuadamente
20
NIVELACIÓN DE LA LOSA
Se vacía una capa de concreto de
5cm y se nivela la superficie para
dejarla uniforme
21 CURADO DE LA LOSA
Se mantiene la losa constantemente
húmedo durante al menos 7 días para
lograr un buen endurecimiento
APLICACIÓN
01
PREPARACIÓN DEL
TERRENO
Limpieza, trazado y
acondicionameinto del área
donde se contruira
02
BASE Y CIMENTACIÓN
Excavación y construcción de los
elementos que transmiten las
cargas al suelo.
03
ESTRUCTURA PRINCIPAL
Colocación de acero y elementos
estructurales que dan estabilidad a
la edificación.
04
CONFORMACIÓN DE LA
EDIFICACIÓN
Levantamiento de muros y
ejecución de los elementos
que definen el espacio
construido.
TIPOS DE EDIFICACIONES
01
ALBAÑILERIA NO REFORZADA
Los muros trabajan prácticamente sin un sistema de refuerzo que cumpla
las exigencias estructurales actuales. Presenta menor capacidad frente a
las fuerzas sísmicas.
Muro de albañilería
sin refuero estructural
adecuado
ALBAÑILERIA CONFINADA
El muro de albañilería queda rodeado por elementos de concreto armado
(columnas y vigas) que lo confinan y permiten que muro y concreto
trabajen como un conjunto frente a las cargas, especialmente las sísmica.
CARACTERISTICAS PRINCIPALES
CARACTERISTICAS PRINCIPALES
No cuenta con elementos de
concreto armado que mejoren
su comportamiento estructural
Baja resistencia a tracción y
corte
Mayor vulnerabilidad frente a
sismos
Columnas de confinamiento y
vigas soleras.
Mejora la ductilidad y
resistencia de la edificación.
Sistema más utilizado en el
contexto peruano.
EDIFICACIONES DONDE SE APLICA
Construcciones antiguas
Edificaciones tradicionales
Muros no estructurales
(tabiques, cerramientos)
¿QUÉ EDIFICACIONES
PUEDEN UTILIZAR
ALBAÑILERÍA?
02
Viga solera
(superior)
Columna de
confinamiento
Muro de albañilería
Viga solera
(inferior)
Cimentación
EDIFICACIONES DONDE SE APLICA
Vivienda unifamiliar (1 a 3 pisos)
Vivienda multifamiliar
Edificios de mediana altura (4 a
5 pisos)
COLEGIOS Y EQUIPAMIENTOS
EDIFICACIONES INDUSTRIALES O COMERCIALES
Pueden incorporar muros de
albañilería según el diseño y la
normativa vigente
Pueden emplear albañilería como muros
estructurales o como cerramientos
03
ALBAÑILERIA ARMADA
El acero de refuerzo se coloca dentro de los muros, generalmente e en las
celdas de los bloques, que luego se rellenan con mortero fluido. El muro, el
acero y mortero trabajan integrados.
04
ALBAÑILERIA DE JUNTA SECA
Los bloques se unen mediante un sistema que reduce o elimina el uso
tradicional de mortero entre juntas, utilizando un ensamblaje más preciso
CARACTERISTICAS PRINCIPALES
CARACTERISTICAS PRINCIPALES
El refuerzo se encuentra dentro
del muro.
Distribución más continua del
refuerzo.
Buena respuesta sísmica y
control de fisuracion.
Menor o nulo uso de mortero en
las juntas
Mayor rapidez de ejecución
Sistemas constructivos
industrializados
EDIFICACIONES DONDE SE APLICA
EDIFICACIONES DONDE SE APLICA
Edificaciones industrializadas
Proyectos que buscan rapidez y
eficiencia constructiva
Vivienda unifamiliar y
miltifamiliar
Edificios de mediana altura
Edificaciones modulares
¿QUÉ EDIFICACIONES
PUEDEN UTILIZAR
ALBAÑILERÍA?
VIVIENDA UNIFAMILIAR
VIVIENDA MULTIFAMILIAR
EDIFICIOS DE MEDIANA ALTURA
Principalmente con albañilería
confinada
Albañilería confinada o armada
Pueden utilizar sistemas de
albañilería estructural
adecuadamente diseñados
COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL
01
¿CÓMO TRANSMITE LAS CARGAS?
En una edificación de mampostería, las cargas se transmiten
principalmente a través de los muros, que funcionan como elementos
estructurales verticales.
LOSA ⟶ MURO ⟶ CIMENTACIÓN ⟶ TERRENO
CARGAS VERTICALES
LOSA
MURO DE
MAMPOSTERÍA
CIMENTACIÓN
Las cargas pueden ser:
Permanentes: peso propio de
los muros, losas, acabados, etc
Variables: personas, muebles,
equipos y otros usos.
Sísmicas: fuerzas horizontales
producidas por la aceleración
del edificio durante un sismo.
02
COMPORTAMIENTO CARGAS VERTICALES
Frente a las cargas verticales, la mampostería trabaja principalmente a
compresión. Las cargas provinentes de las losas se distribuyen hacia los
muros y posteriormente hacia la cimentación. El muro debe tener suficiente
resistencia para soportar su propio peso y las cargas que recibe de los
niveles superiores.
Resistencia de las
unidades de mampostería
Calidd del mortero y
de la ejecución
CONTINUIDAD
VERTICAL ADECUADA
En la mampostería confinada, los
muros
trabajan
junto
con
columnas y vigas de concreto
armado
que
permiten
un
comportamiento
más
estable
frente a las cargas laterales.
Continuidad de los
muros entre niveles
Evitar concentraciones
excesivas de carga
Espesor y altura
del muro
DISCONTINUIDAD VERTICAL GENERA
CONCENTRACIÓN DE CARGAS
Correcta distribución
de las cargas
03
COMPORTAMIENTO FRENTE A SISMO
Durante un sismo, la edificación recibe fuerzas horizontales que generan
desplazamientos y esfuerzos de corte, flexión y tracción en los muros.
La mampostería es particularmente vulnerable a la tracción y al corte.
POSIBLE DAÑOS DURANTE UN SISMO
Fisuras diagonales por corte
Separación entre muro y
elementos de confinamiento
Volteo fuera del plano del
muro
Aplastamiento en esquinas
Desprendimiento de
elementos
Por ello, el diseño sismo resistente hace que los
muros tengan una adecuada distribución,
suficiente resistencia y buena conexión con sus
elementos
Colapso parcial o total
04
IRREGULARIDAD Y FALLAS QUE AFECTAN
Las
irregularidades
en
la
configuración
estructural
pueden
afectar
considerablemente el comportamiento de una edificación de mampostería durante
un sismo
PISO BLANDO
Un nivel tiene menor resistencia a rigidez que los niveles
superiores.
Ejemplo: planta baja con grandes espacios abiertos para
estacionamientos.
PROBLEMA
Las deformaciones sísmicas se concentran en ese nivel,
aumentando el riesgo de colapso
MUROS DISCONTINUOS
Un muro no continúa verticalmente entre los diferentes
niveles.
PROBLEMA
Se interrumpe el recorrido de cargas y se generan
concentraciones de esfuerzo.
EXCESO DE ABERTURAS
El buen comportamiento sismo resistente de una edificación de mampostería depende de una
adecuada continuidad, distribución y conexión de los muros, permitiendo transmitir las cargas
de manera uniforme hasta la cimentación y controlar los desplazamientos y daños producidos
por un sismo.
Puertas y ventanas demasiado grandes o mal
colocadas, reduciendo la capacidad resistente del
muro.
PROBLEMA
Se generan zonas débiles y concentraciones de
esfuerzos alrededor de las abertura.
VENTAJAS Y
LIMMITACIONES
La albañilería confinada es un sistema eficiente y seguro para edificaciones de baja y mediana
altura, siempre que se respeten las normas y se garantice una correcta ejecución constructiva.
01
VENTAJAS
Buen comportamiento sísmico:
Los muros confinados con
elementos de concreto armado
aportan rigidez y estabilidad a
la edificación.
Sistema económico y
accesible: Utiliza materiales y
mano de obra ampliamente
disponibles.
Construcción sencilla: Su
proceso constructivo es
conocido y adecuado para
edificaciones de baja y
mediana altura.
02
LIMITACIONES
Restricción en el diseño: La
disposición de los muros limita
la flexibilidad para modificar o
crear grandes espacios.
Altura limitada: No resulta
conveniente para edificaciones
de gran altura.
Dependencia de una buena
ejecución: Su seguridad
depende de la correcta
integración entre muros,
columnas y vigas de
confinamiento.
BIBLIOGRAFÍA
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento del Perú. Reglamento Nacional de Edificaciones –
Norma Técnica E.070: Albañilería.
https://www.gob.pe/institucion/vivienda/informes-publicaciones/2309793-reglamento-nacional-deedificaciones-rne
Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción – SENCICO. Publicaciones
técnicas e investigaciones sobre construcción.
https://www.gob.pe/institucion/sencico/informes-publicaciones/4368911-publicaciones-realizadas-eninvestigacion
Brzev, S. & Meli, R. (2011). Seismic Design Guide for Low-Rise Confined Masonry Buildings. World Housing
Encyclopedia.
https://world-housing.net/wp-content/uploads/2011/08/ConfinedMasonryDesignGuide82011.pdf
World Housing Encyclopedia. Confined Masonry Introduction.
https://world-housing.net/major-construction-types/confined-masonry-introduction/
GRACIAS