1. Construcción de Casas
Sismorresistentes de Adobe,
Reforzadas con Geomalla
Chiclayo Julio 23, 2010
Wilson E. Silva Berríos
Seminario Regional de Promoción - Normatividad y Gestión de
Edificaciones Seguras y Saludables
11. 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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42. 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
10/12/2010 42
43. 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
10/12/2010 43
44. Parte 3 :
SISTEMAS DE REFUERZO:
I). INTERNO (Viviendas NUEVAS)
II). EXTERNO (Viv. NUEVAS Y EXISTENTES)
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51. COMBINACIÓN DE REFUERZOS DE MADERA Y REFUERZOS METÁLICOS
SOLERA EXTERIOR DE MADERA
10/12/2010 51
52.
53.
54. Estas técnicas de Refuerzo, aún cuando
mejoran el DESEMPEÑO SÍSMICO, tienen en
común que NO permiten establecer
expresiones matemáticas para determinar su
RESISTENCIA o DISEÑAR EL REFUERZO
10/12/2010 54
55. Parte 3 I - B:
REFUERZO CON MALLAS
DE
POLÍMERO (GEOMALLAS)
10/12/2010 55
58. 10/12/2010 58
El material de refuerzo (ind.) propuesto posee
propiedades estándar de Resistencia y Rigidez,
es fabricado de mantas de polímero de alta
densidad, las cuales son perforadas a intervalos
regulares y luego estiradas en ambas
direcciones a temperatura y fuerza controlada, a
fin de obtener una malla biaxial con aberturas
rectangulares, nudos rígidos y costillas flexibles
61. 10/12/2010 61
Experimentalmente:
La Resistencia por metro de ancho es:
14 kN (1400 kgf) en la dirección longitudinal y
19,2 kN (1920 kgf) en la dirección transversal
Exigencia Norma de Adobe NTE.080:
La Capacidad mínima en Tracción debe ser de
3,5 kN/m (350 kgf/m) en ambas direcciones
62. 10/12/2010 62
REGLAMENTACIÓN PARA EL USO DE LA GEOMALLA EN
EL ADOBE
(Gerencia de Investigación y Normalización SENCICO)
Resolución Ministerial N°070-2008-VIVIENDA, 26 marzo 2008,
aprueba el Anexo N°1 “Refuerzo de Geomalla en Edificaciones
de Adobe”, a la Norma Técnica E.080 “Adobe”, del Reglamento
Nacional de Edificaciones.
63. 10/12/2010 63
Parte 3 I - C
REFUERZO CON MALLAS DE
POLÍMERO (Geomallas) EN
VIVIENDAS EXISTENTES
Paso 1
RETIRAR EL
TARRAJEO DEL MURO
119. 10/12/2010 119
Reinforced with geogrid - Non reinforced
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40 50
D1 (mm)
V(kN)
ENSAYO DE FLEXIÓN FUERA DEL PLANO
(CURVAS COMPARATIVAS)
120. 10/12/2010 120
CONCLUSIONES - 2008
• La malla 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
121. 10/12/2010 121
CONCLUSIONES - 2008
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
122. 10/12/2010 122
Observaciones de los ensayos
(1) Valor Máximo del Esfuerzo Cortante = 0,4 kg/cm²
(2) Distorsión Angular Máxima = 2,5%. (asociada a 1)
(3) Esfuerzo Cortante Máximo etapa elástica = 0,2 kg/cm²
123. 10/12/2010 123
Para distorsiones angulares mayores a 2,5%, el
Esfuerzo Cortante comienza a disminuir producto
del desprendimiento del tarrajeo y el consecuente
deterioro interno del muro de adobe el cual
comienza a fracturarse, pero se mantiene en
posición estable por el efecto de confinamiento
que le produce la malla de refuerzo
La “CEDENCIA” (~ FLUENCIA) DEL ADOBE
REFORZADO EN CORTE COPLANAR
124. 10/12/2010 124
Después de la etapa elástica, el refuerzo debe tomar todo el corte
hasta una fuerza máxima por unidad de longitud equivalente a
0.04MPa por el espesor bruto de la sección
Con ello, la resistencia nominal de la malla se calcula como :
fg = Resistencia última de la malla por unidad de longitud
b = Espesor bruto del muro incluyendo el tarrajeo
vu = 0,04MPa (0,4kg/cm2)
N = Numero de capas de malla en el muro en ambas caras
Fg (nominal) = (vu) (b) (1/N)
156. 10/12/2010 156
De acuerdo al resultado del ensayo, en el momento de rotura:
La distancia “a” es mínima
El brazo del par K = da (espesor neto del muro)
El valor de fa no es relevante por el efecto del confinamiento
159. 10/12/2010 159
Criterio de diseño por flexión
Las siguientes conclusiones se basan en la observación y
resultados experimentales de los ensayos de flexión en
secciones de muros de adobe reforzados con geomallas:
• La resistencia a flexión de la sección está gobernada por la
resistencia última a tracción del refuerzo
• Las grietas de tracción por flexión del muro se originan y
propagan a través de las juntas entre mortero y unidad de
adobe
• La falla por compresión de los adobes no es influyente
debido al confinamiento producido por la geomalla
160. 10/12/2010 160
Análisis sísmico de las
edificaciones de adobe reforzado
¿Masa concentrada o masa distribuida?
¿Diafragma rígido o flexible?
¿Análisis manual o automatizado?
161. 10/12/2010 161
En conclusión, en el caso de construcciones de adobe
reforzadas con geomallas se pueden tomar las siguientes
consideraciones para el análisis sísmico:
1. Considerar un modelo de masas distribuidas
2. Considerar diafragma rígido en los entrepisos y techos
3. Realizar de preferencia un análisis por elementos finitos
4. Aplicar la norma NT E080 para el cálculo del cortante
basal
162. 10/12/2010 162
CARACTERÍSTICAS DINÁMICAS DEL ADOBE
CON GEOMALLAS
El comportamiento dinámico de las construcciones de
adobe reforzado con geomallas es diferente de cualquier
otro refuerzo ensayado anteriormente
Tiene un comportamiento elástico no lineal con iguales
niveles de resistencia en tracción y compresión
Asimismo tiene una capacidad de disipar energía basada
en el deterioro interno del muro, sin perder capacidad
portante a carga vertical y horizontal
163. 10/12/2010 163
Amplificación de la respuesta estructural que no se producía con
otros tipos de refuerzo
Capacidad de disipación de energía que justifica el uso de un
factor de reducción R en forma similar a otros materiales
convencionales
Amortiguamiento en etapa pos elástica, que en el caso del
adobe o tierra en general es mas alto que en los materiales
convencionales
ESTO TRAE COMO CONSECUENCIA LO SIGUIENTE:
164. 10/12/2010 164
Determinación del cortante basal
Particularidades de la NTE 080
1. Factor de reducción de fuerza sísmica implícito
equivalente a 2
2. Factor de amplificación de la respuesta estructural
respecto de la aceleración del suelo igual a 1 basado en el
casi nulo rango elástico del material
165. 10/12/2010 165
Procedimiento de diseño
… Publicación: “Diseño Sísmico de Muros de
Adobe Reforzados con Geomallas” –
Autor: D. Toorealva 2009
171. MATRIZ DE VIVIENDAS RURALES
CONSTRUIDAS Y EN PROCESO DE
CONSTRUCCIÓN (a Abril - 2010)
Localizada por GTZ / Cifras reportadas por INEI
Viviendas Afectadas entre Cañete, Chincha,
Pisco, Ica, Huaytará, Castrovirreyna y
Hcvlica.: 75,786
Total de Viviendas Reconstruidas x GVSS:
3,739
Entregadas: 3072
En Proceso: 667
172. SFF – ADOBE / DEZA
Fomento de Construcciones de Adobe
Antisísmicas en el Marco de la
Reconstrucción de la Región Ica - Perú
OFDA / USAID - Ica
Reconstrucción de la Región Ica - Perú
ACDI - Huancavelica
Reconstrucción de la Región
Huancavelica - Perú
173. TEMA: VIVIENDA RURAL
CARE + GVSS (Coalición de 10
Instituciones No Gubernamentales +
PUCP) generar Modelos de Vivienda
Sismorresistente accesible a familias +
afectadas por sismo y vulnerables
Alianza con BANMAT aplicar Modelo
Gestión para Vivienda Rural.
Voluntad política MVCS (2009 D.S.) prioriza
la Construcción en Zonas Rurales del país,
a través de Bonos Habitacionales
Familiares Rurales (BHFR) y promulga
Reglamento Operativo