Diseño y construcción de estructuras sismorresistentes de albañilería

Ángel San Bartolomé, Daniel Quiun, Wilson Silva

• Editorial: Fondo Editorial de la PUCP
• Año: 2020
• ISBN del libro electrónico: 9786123174552
• Edición: 2
• Categoría: Tecnología e ingeniería
• Categoría: Ingeniería civil

Desde 1979, la PUCP ha ejecutado un programa de investigación teóricoexperimental, con materiales y técnicas constructivas locales. Como resultado, en el año 2006 se oficializó un moderno reglamento de diseño y construcción, la Norma E.070 "Albañilería", cuya formulación y aplicación es tratada en este libro. Este libro, escrito por Angel San Bartolomé Ramos, Daniel Quiun y Wilson Silva, resultó ganador del Primer Concurso de Textos Universitarios PUCP.

1. Introducción

1.1 Objetivos

El objetivo principal del libro es brindar al lector los conocimientos necesarios que le permitan analizar, diseñar y construir edificaciones de mediana altura (hasta de 5 pisos) hechas de albañilería estructural. Para alcanzar estos conocimientos, es necesario estudiar el comportamiento de las edificaciones de albañilería ante los terremotos ocurridos en el pasado, así como la influencia de diversos parámetros que han sido investigados a nivel teórico y experimental. Los resultados de estos estudios permitieron renovar en Perú la Norma de Albañilería E.070 (SENCICO 2006), cuyas especificaciones aplicadas en la construcción y en el diseño estructural permiten que estas edificaciones puedan soportar todo tipo de solicitación, principalmente sismos moderados sin fisurarse (comportamiento elástico) y quedar en un estado reparable ante los sismos severos.

En ese contexto, esta publicación ha sido preparada de manera que el lector obtenga primero una concepción global de los sistemas de albañilería (Capítulo 1), para después analizar: los materiales que componen a la albañilería (Capítulo 2), las propiedades de la albañilería simple (Capítulo 3), los procedimientos de construcción (Capítulo 4), su comportamiento sísmico real y experimental (Capítulo 5), y los procedimientos de análisis y diseño estructural (Capítulos 6 y 7, respectivamente). Finalmente, se revisa la albañilería de tierra cruda, que es muy empleada en Perú y otros países. Como el comportamiento sísmico de estas construcciones tradicionales deja mucho que desear, es necesario que el lector conozca las técnicas constructivas y de reforzamiento que permiten mejorar su comportamiento ante los terremotos (Capítulo 8).

Para profesores que enseñan esta materia

Con fines didácticos, es conveniente que los conocimientos vertidos en esta publicación sean complementados mediante prácticas continuadas, donde se analice y diseñe un edificio de albañilería bajo diferentes condiciones, lo cual permitirá estudiar la influencia de diversas variantes sobre el edificio en estudio, para luego discutir el trabajo final entre todos los alumnos.

Adicionalmente, estas prácticas teóricas deben complementarse realizando una pequeña investigación experimental (Fig. 1.1) y visitas a fábricas ladrilleras y edificaciones de albañilería en proceso de construcción. Todo esto permitirá conocer mejor nuestra realidad.

Fig. 1.1. Alumnos efectuando una investigación experimental.

1.2 Breve historia de la mampostería

Una buena recopilación histórica sobre la mampostería (más conocida en nuestro medio como «Albañilería»), acompañada de gráficos y datos cronológicos, se muestra en Gallegos y Casabonne (2005); en esta publicación solo se resaltarán los aspectos históricos más importantes.

La «Albañilería» o «Mampostería» se define como un conjunto de unidades trabadas o adheridas entre sí con algún material, como el mortero de barro o de cemento. Las unidades pueden ser naturales (piedras) o artificiales (adobe, tapias, ladrillos y bloques). Este sistema fue creado por el hombre a fin de satisfacer sus necesidades, principalmente de vivienda.

Bajo esta definición, se concluye que la albañilería existió desde tiempos remotos y que su forma inicial podrían haber sido los muros hechos con piedras naturales trabadas o adheridas con barro (Fig. 1.2), lo que actualmente en nuestro medio se denomina «pirca».

La primera unidad de albañilería artificial consistió en una masa amorfa de barro secada al sol (Fig. 1.3); vestigios de esta unidad han sido encontrados en las ruinas de Jericó (Medio Oriente), 7350 años a.C. Es interesante destacar que antiguamente las unidades no tenían una forma lógica, y se han encontrado unidades de forma cónica en lugares y épocas distintas: en Mesopotamia (7000 años de antigüedad) y en Huaca Prieta, Perú (5000 años de antigüedad).

Fig. 1.2. Pirca

Fig. 1.3. Jericó, Gallegos y Casabonne (2005) y Chavín.

El molde empleado para la elaboración de las unidades artificiales de tierra, lo que hoy denominamos «adobe», fue creado en Sumeria (región ubicada en el Valle del Éufrates y Tigris, en Baja Mesopotamia) 4000 a.C. A raíz de aquel acontecimiento, empezaron a masificarse las construcciones de albañilería en las primeras civilizaciones.

El adobe fue llevado al horno unos 3000 años a.C. en la ciudad de Ur, tercera ciudad más antigua del mundo (después de Eridú y Uruk, pertenecientes a la cultura Sumeria, lo que hoy es Irak), y se formó así lo que ahora se denomina el ladrillo de arcilla o cerámico. A partir de entonces, se levantaron enormes construcciones de ladrillos asentados con betún o alquitrán, como la Torre de Babel («Etemenanki», zigurat de 8 pisos, Fig. 1.4); y en la época del Rey Nabucodonosor II (Babilonia, 600 a.C.), se construyeron edificios hasta de 4 pisos.

Fig. 1.4. Torre de Babel.

Fue en Babilonia (Fig. 1.5) que el Rey Hammurabi (1700 a.C.) creó el primer regla...

Índice

• Prólogo
• 1. Introducción
• 2. Componentes de la albañilería
• 3. Propiedades de la albañilería simple
• 4. Procedimientos de construcción
• 5. Comportamiento sísmico
• 6. Análisis estructural
• 7. Diseño sísmico
• 8. Albañilería de tierra cruda
• Bibliografía