Este documento presenta información sobre diferentes tipos de albañilería y su comportamiento ante sismos. Describe albañilería confinada, armada, no portante y no reforzada, así como ensayos de carga lateral cíclica. También analiza fallas comunes como fisuración, rotura diagonal y efectos de sismos en estructuras. Finalmente, propone medidas de reforzamiento y reparación como arriostramiento, aislación de tabiques y uso de materiales amortiguadores.

1. •Por: Angel San Bartolomé
g
•E-mail: asanbar@pucp.edu.pe
•Blog 1: http://pucp.edu.pe/albanileria
•Blog 2:
Bl 2 http://pucp.edu.pe/concretoarmado
htt // d / t d

2. ALBAÑILERÍA CONFINADA ALBAÑILERÍA ARMADA
Aquella que se encuentra Aquella que lleva refuerzo
bordeada por concreto armado en su parte interna
t i t
vaciado después de la y cuyas celdas
construcción del muro son rellenadas con grout

3. MUROS NO REFORZADOS
Chile, 2010
México, 1985
Albañilería No Confinada
Albañilería armada parcialmente rellena

4. MUROS NO PORTANTES
Son aquellos que no
portan acciones de gravedad Tabique
Cerco
Parapeto

5. D
V
γ = deriva
ENSAYO DE CARGA LATERAL CÍCLICA

6. Desplazamiento lateral
controlado en varias fases V
3 ciclos/fase hasta
estabilizar el lazo histerético
D
cuando el lazo histerético
no se estabiliza, el muro
habrá colapsado

7. lazos finos y V
orientados hacia
el origen
“rigidez degradante”
D
ENVOLVENTE DE LOS LAZOS HISTERÉTICOS ESTABLES

8. V
D

9. Vf Vf
Estas fisuras
son finas y no
afectan a la
resistencia,
basta con
resanarlas
Primera Fisura Visible de Tracción por Flexión (punto “f”)
Primero fisura el concreto y después la albañilería

10. VR
ROTURA DIAGONAL (punto “R”)

11. VR
R
γ
El punto “R” ocurre
p
para una distorsión
angular γ del
orden de
1 / 800
R

12. Sismo de Pisco, 2007. En Lima el sismo fue “leve”
(a = 0.07g), pero la tabiquería de los edificios flexibles
presentaron fisuras.
Deberíamos tener un diseño por
sismo leve, donde se cumpla
i l d d l
γ < 1/800

13. LÍMITE DE REPARACIÓN
Deriva = γ = 0.005
Esta es la deriva
inelástica á i
i lá ti máxima
permitida (0.005)
p
por la Norma Sísmica
E.030
Mas allá se trituran la albañilería
y las columas perdiéndose la
última línea de defensa
defensa.

14. Unidades Peligrosas
P=0
Ladrillo con 40% de huecos
Hueco Sólido (Ok.)

15. Unidades Peligrosas
Pisco, 2007
KK artesanal
a tesa a Bloques vacíos

16. REFORZAMIENTO
Conjunto de
C j t d medidas preventivas para aumentar la
did ti t l
resistencia, rigidez, o ductilidad de las edificaciones
antes que ocurra el evento.
q
REFORZAMIENTO y REPARACIÓN
Conjunto de medidas para restaurar o mejorar la resistencia,
rigidez, o ductilidad de las edificaciones después de haber
ocurrido el evento.
id l t
En ambos casos se requiere saber las causas que generan
las fallas y realizar un rediseño estructural utilizando las
propiedades del muro reparado y reforzado
reforzado.

19. dentada
(insuficiente) Pisco, 2007
arriostre

20. No arriostrado
Arriostramiento de tabiques
q
existentes empleando
malla electrosoldada

22. Segundo piso
Parapetos en Pisco-2007
Tercer piso
Chile, 2010

23. Disposición incorrecta
del refuerzo vertical
del arriostre (alojado
en el eje del parapeto)
mejor disposición
para aumentar el
momento resistente

24. Sismo de Pisco 2007
Pisco,
Chilca, arriostre de concreto
sin refuerzo
Sismo de Pisco, 2007
Chilca, mocheta de
,
albañilería simple

25. Ce co
Cerco de co eg o
colegio
afirmado
Relleno mal compactado
compactación

26. La albañilería
es muy frágil,
con una deriva
de 1/800 se fractura
Antes de reparar al muro
hay que rigidizar previamente
al volado, por ejemplo, con
p j p
cartelas metálicas o de
concreto armado.

28. Wo = D/4
El puntal rigidiza a la estructura y puede crear problemas:

29. 1. TORSIÓN
calle EDIFICIO UBICADO
EN ESQUINA

30. 2. PISO BLANDO
Piso 1: -cocheras
-tiendas Tomar medidas preventivas
-restaurante rigidizando al primer piso

31. Piso Blando + Torsión
Pisco, 2007
cochera

32. 3. COLUMNAS CORTAS
Nasca, 1996

33. larga
corta

34. REFORZAMIENTO
DE LOCALES
ESCOLARES
EXISTENTES.
Experimento
pe e to
PUCP-SENCICO
larga
g larga
g resina
epóxica
alféizar
corta
t larga
l
(95%)
Hacer que todas sean cortas
y que c/u tome el 25% de V

35. Alféizar aislado
Columna corta
con ensanches

36. TIPOS DE FALLA EN LOS
TABIQUES POR ACCIÓN
COPLANAR
1.- TRACCIÓN
DIAGONAL

37. 2.- CIZALLE

38. 3.-APLASTAMIENTO
degeneró en piso blando

39. Resistencia
última del
puntal
(tabique de
albañilería))
C
Compresión Actuante = C < mín (Rc, Rt o Rz)

40. SOLUCIONES
cuando C > R
1. Agregar placas de
concreto para
atenuar la
interacción
(disminuir C)

41. 2. Ductilizar al tabique
con refuerzo
V
D

42. e = 0.007 h
3. Aislar los tabiques (se aplica cuando hay problemas de
torsión o piso blando).

43. Ica, sismo de Pisco - 2007
Facultad de Medicina
Universidad San Luis Gonzaga

44. guías para evitar
í i
el volcamiento
epóxico

45. 4. Tabiques de FIBRABLOCK
(fibra d
(fib de madera aglomerada
d l d
con cemento). El
amortiguamiento se
g
incrementa a un 10%).

46. SISMO LEVE EN
LOS TRES CASOS

48. P
δ
P=0
Alféizar aislado
Alféi i l d
Este problema también se
da en la unión de cercos
con muros portantes
cerco
MP

49. La deriva no
debería exceder
de 0 005
d 0.005
X-X
Pórtico muy flexible en la dirección de la fachada.
y
Muro longitudinal en voladizo no puede seguir la
deformación del pórtico, tampoco aporta resistencia.

50. g
grieta Elevación
muro
La albañilería no
puede seguir a la
carga excesiva gran deformada
de la columna de
luz grande poco peralte.

51. F
B
F
viga
b
muro
F = reacción de la viga
t
F / (B t) < 0.375 f´m
B = b + 2t + 2t

52. Carabayllo,
casas en ladera,
ladera
arena suelta
Antes de la reparación, se debe estabilizar
el suelo, por ejemplo, con inyecciones de
,p j p , y
grout.

53. cuando no hay
asentamiento
diferencial, el
muro no fisura
Pantanos de Villa, 2002
Tambo de Mora, 2007

54. Licuación del
suelo arenoso
con napa freática
alta.
pilote

55. 1. deslizamiento
1 d li i t
2.
2 desgarro
3. vaciamiento
T

56. techo metálico no
arriostra hor
hor.
Chile, 1985
Falla por acciones sísmicas ortogonales al plano de la albañilería.

57. 4. Falla por Corte
Chile,
Chile 2010
Chile, 1985

58. 5. Dinteles peraltados discontinuos

59. 6. Falla por Punzonamiento debido al empuje de la escalera
descanso
escalera
Vista Frontal
Agregar columnetas

60. Tarapacá, 2005
Chile, 2010
Muros
NO CONFINADOS
México, 198
é 1985

61. Muro Confinado. Norma E.070:
El concreto debe vaciarse
después de haberse
construido la albañilería
h
L<2h

62. Defecto en la técnica de construcción Muro NO Confinado
Pisco,
Pisco 2007

63. Falta de densidad de muros en la dirección
de la fachada. Tacna, 2001.
,
Pisco,
Pisco 2007

64. Techo metálico, Chile 1985
metálico
Chile, 2010
Falla por acción sísmica ortogonal al plano.
Albañilería semi-confinada.

65. Pisco, 2007. Ausencia de
diafragma rígido
y soleras
En el último nivel es
posible usar techo de
madera o metálico, pero
metálico
las soleras de concreto
son indispensables para
arriostrar horizontal
horizontal-
mente a los muros.

66. Confinada, refuerzo vertical continuo
espigas
Albañilería armada en
Popayán, 1983.

67. Experimento
Falla por
Deslizamiento
Edificio real Moquegua 2001
real, Moquegua,

68. losa
P
Disminución sustancial del área de corte en una falla tipo reloj
de arena, causada primeramente por deslizamiento. Northridge.

69. La finalidad de las espigas es facilitar el asentado de los bloques
espiga
e
Una vez que se ha construido la albañilería,
q , Ref. continuo
se insertan las varillas verticales traslapándola
con las espigas, sin amarrarlas.

70. En el Perú no existen bloques H,
por lo que habría que recortarlos: Ref. Vert.
continuo
amoladora
bloques recortados
en H se asientan
H, i t
horizontalmente

71. Albañilería Armada, Chile 1985
Trituración de los bordes libres

72. Chile 2010
CHILE-1985

73. Confinamiento con estribos
año
pelda
Confinamiento con malla
electrosoldada

74. Confinamiento con
espirales continuas
p
“se debe confinar una
región y no solo la celda
extrema”

75. Espiral di
E i l discretat
en cada unidad
del borde libre
Sílico-calcáreo-apilable
Sílico calcáreo apilable

76. Confinamiento con
planchas perforadas

78. Cuatro muros confinados que fueron ensayados a carga lateral
cíclica, hasta alcanzar derivas de 0.01 mayores al límite de
reparación permitida por la Norma E.070 (0.005), fallaron por
corte, y luego se repararon y reforzaron aplicando 4 técnicas
distintas, apuntalándolos previamente.
Muro Original
hecho con
ladrillos KK
artesanal
antes de la
reparación y
ió
reforzamiento

79. Técnica 1. Tradicional:
2
1) Reemplazo de ladrillos
por otros de mayor calidad,
adheridos a la albañilería 1
existente con mortero 1:1:4. 3
2) Reparación de los extremos
de las columnas, usando
epóxico para unir el concreto 4
nuevo con el existente.
existente
3) Resane de grietas importantes,
profundizándolas, para luego
limpiarlas, h medecerlas
limpiarlas humedecerlas y
taponarlas con mortero 1:1:4.
4) La zona central triturada se
rellenó con concreto simple. 2

80. En el paso 2, es
conveniente emplear
un encofrado en
forma de embudo
(cachina), para que
rebalse el concreto
nuevo y de esta
forma, al secar, no
se separe del concreto
existente.
epóxico
col
cachina
El concreto nuevo debe rebalsar, ya que al
cim. secar se contrae y se separa del existente.

81. Técnica 2. Tradicional +
Refuerzo Horizontal:
A los 4 pasos de la técnica
Tradicional, se agregó un
quinto paso, consistente en:
i t i t t 5
1
-Abrir ranuras en las 2 caras
de l l d ill
d los ladrillos, cada 4 hiladas,
d hil d
de 1” de profundidad.
4
-Perforar los extremos de las
ranuras. Luego limpiar,
3
humedecer y colocar 1 φ ¼”,
anclándolo a 90º en la perforación.
-Taponar perforaciones y
p p 2
ranuras con mortero 1:4.

82. Técnica 3. Tradicional +
perforación 2 Refuerzo Diagonal:
1
3 Esta técnica es similar a la
anterior, pero el refuerzo
de ¼” se colocó
diagonalmente en las
4 2 caras de la albañilería,
anclándolo en la
perforación.
perforación
5
refuerzo diagonal ortogonal
en la cara opuesta.

83. Técnica 4. Reemplazo total de la albañilería:
En el cuarto muro se eliminó la albañilería reemplazándola por
otra de mejor calidad. Sólo se aprovechó a los confinamientos,
reparando los extremos de las columnas. El problema radicó en
integrar la nueva albañilería con el concreto existente:
1) Se dejó un espacio de 7cm entre la nueva
albañilería (dentada) y las columnas.
2) Se picó la parte central de las columnas,
para que allí ancle 2 φ ½” horizontales de
una solera intermedia de 7cm de peralte.
p
3) En la parte superior intermedia de la
nueva albañilería, se dejó un espacio en
, j p
las 3 últimas hiladas.

84. 4. Se perforó verticalmente a la solera superior, muro
para vaciar por allí grout formando una
grout, losa
l
llave de corte con la nueva albañilería. De
existir un muro encima, la perforación puede
llave
hacerse por un costado del muro. El área
muro
de las llaves + las columnas,
debe ser suficiente para
absorber por corte-fricción
b b t f i ió llave
al cortante de agrietamiento. epóxico
albañilería nueva
5. S
5 Se aplicó resina epóxica en el
li ó i ó i l
lado interno de las columnas, y grout
se vació grout en el espacio solera
existente entre la nueva
albañilería y las columnas, columna existente
para así integrar ambos
materiales.

85. REENSAYO DE CARGA LATERAL CÍCLICA
EN MUROS REPARADOS
Técnica 1. Tradicional:
No sirvió. La unión
entre la albañilería nueva
y la existente fue muy débil
débil.
Debería investigarse el
uso de morteros con aditivos
(Vinnapas + Culminal) o
mortero epóxico que permita
mejorar la adherencia entre
la nueva albañilería y la
existente.

86. Chile, 2010
,

87. Técnica 2. Tradicional + Refuerzo Horizontal:
Este refuerzo siempre
trabaja a tracción directa,
pero lo hace después de haberse
formado la grieta diagonal:
carga
positiva
carga
negativa
La resistencia máxima superó en 37% a la del muro original, pero
esta resistencia se alcanzó recién para grandes desplazamientos.

88. En la técnica 2 el muro reparado tuvo buen comportamiento,
pero la rigidez inicial y la carga de agrietamiento diagonal fueron
el 50% de los valores originales. En consecuencia, esta técnica
debe ser acompañada por el uso de placas de concreto armado,
que permitan restaurar o elevar la resistencia y rigidez original.
it t l l i t i i id i i l
cortante original
reparado
d
desplazamiento

89. Técnica 3. Tradicional + Refuerzo Diagonal:
No sirvió. Este refuerzo
trabaja a tracción
o a compresión. Cuando
trabajó a compresión, el
refuerzo pandeó y expulsó pandeo
al recubrimiento.
recubrimiento
carga
positiva
carga
negativa

90. Técnica 4. Reemplazo total de la albañilería:
llave de En este muro se logró
corte recuperar el 100% de la
resistencia y la rigidez
i t i l i id
original.
albañilería
nueva La ll
L llave de corte desvió
d t d ió
diagonalmente una fisura
solera horizontal presentada entre
la solera existente y la nueva
albañilería.
La unión grout-columna-
nueva albañilería trabajó
perfectamente.

91. REPARACIÓN DE UN MURO CONFINADO EMPLEANDO
MALLA ELECTROSOLDADA DE ¼” CON COCADA 15 cm
encamisado en cols.
Muro O i i l
M Original

92. Estado del muro original
después del ensayo de
carga lateral cíclica
con deriva 0.005

93. 1) Picado y rellenado
con concreto y
mortero 1:3 sólo en
fisuras principales
2) Pañeteo con
mortero 1:4
(arena gruesa)

94. 3) Perforaciones con cincel
)
@ 45 cm
4) Instalación de la
malla amarrándola
a l conectores
los t
(alambre #8). La
malla no se conectó
con la columna ni
a la cimentación.

95. Con la malla sólo se pretendía
mejorar la resistencia al corte
corte.
Si se hubiese deseado mejorar
la conexión con la columna, malla U
además d confinarla, pudo
d á de fi l d en extremos
agregarse malla en forma de “U”
Si se hubiese pretendido
p
elevar la resistencia a
flexión, pudo haberse
soldado el refuerzo
vertical de la malla a
pernos expansivos
clavados en la
cimentación.

96. inyector
5) Taponado de las
perforaciones con
lechada de cemento
1:3 (arena fina)

97. 6) Tarrajeo del muro
con mortero 1:4
(arena fina)

98. Muro Confinado Reparado
con Malla Electrosoldada
después del reensayo
Las fi
L fisuras diagonales fueron finas,
di l f fi
la falla principal se concentró en la
unión muro-columna, pero esta
falla se presentó para grandes
desplazamiento laterales.

99. 0.005
Incremento de resistencia: 40%

100. Reparación de
un Muro
de Albañilería
Armada empleando
Malla Electrosoldada

101. Ranurado y taponado
de las grietas principales
amoladora

102. Perforación con taladro en las
uniones entre juntas horizontales
y verticales, donde no hay refuerzo
ni Grout.
iG t
conector

103. Taponado de perforaciones
con lechada 1:3
Malla en U para
confinar los
extremos. El tipo
t ti
de falla iba a cambiar
de corte a flexo-
compresión.

104. tarrajeo
pañeteo

105. 0.005
talón muro repa
repa.
muro reparado

106. CANGREJERAS INTERNAS EN ALBAÑILERÍA ARMADA
Obra
Detector de Cangrejeras con Ultrasonido
Chile,
Chile 2010

107. El problema se debió
a la congestión del
g
refuerzo en celdas
pequeñas. Se detectaron
después de desencofrar
las ventanas de limpieza.

108. taladro 3
2
1
Reparación:
Efectuar perforaciones en cada
Ef t f i d
hilada, de abajo hacia arriba,
hasta la hilada que esté llena
q
de grout.

109. Inyección con lechada
1:3 (cemento-arena fina)

110. ¼”
3/8”
Proyecto UMR
(Universidad de Missouri))
•Requieren poco recubrimiento.
•Son de alta resistencia.
•Su peso es reducido.
•Carecen de ductilidad. σ = 8000 kg/cm2

111. Tabique hecho con
Bloques de Concreto
Relleno de la celda
extrema con grout

112. Ranurado de las
juntas horizontales
con amoladora y
afinamiento con
cincel
i l

113. anclaje del ref. hor.
Perforación de
las columnas con
broca de 3/8” y
limpieza con aire
comprimido
i id

114. Masking Tape
(cinta
adhesiva)
en los bordes
de las ranuras
Primera capa
p
de epóxico

115. •Instalación de la varilla ¼”
•Segunda capa de epóxico
•Enrase con espátula
•Retiro del masking tape
g p

116. deriva
máxima = 0.7%

117. Deslaminación del bloque
Falla en las conexiones
con las columnas

118. Reforzamiento
de un
Tabique Aislado
tecnopor
tecnopor

119. En este caso no se requiere refuerzo por corte ya que
caso,
el tabique está independizado de la estructura principal
para acciones coplanares, pero se necesita estabilizarlo
ante acciones perpendiculares al plano, además de tener
t i di l l l d á d t
que soportar los esfuerzos de tracción por flexión que
producen esas acciones.
h

120. Para soportar la flexión se
introdujo refuerzo vertical
•Ventanas en última hilada
•Refuerzo vertical 3/8”
•Relleno con grout
g

121. Perfiles para evitar el
volcamiento transversal
•Perforaciones en la viga
•Instalación de pernos
•Instalación de pe es
sta ac ó perfiles
angulares

122. guías para evitar el
volcamiento
R guía
Soportó 1.4g
perpendicular
di l
al plano

123. Luego fue sometido a carga
lateral í li
l t l cíclica coplanar.
l
Aplastamiento
del tecnopor

124. Tabiques integrados
al pórtico

125. Reparación de un muro de albañilería
confinada empleando varillas de fibra
p
de vidrio y mortero de cemento.

126. Original
Reparado
0.005

127. Mortero lanzado manualmente
sella superficialmente la grieta
Lanzadora neumática de mortero

128. REPARACIÓN Y REFORZAMIENTO CON FIBRA DE CARBONO
Muro original
Deriva = 0.006

129. resane
lijado
3 bandas en una cara y pegamento
4 bandas en la otra cara

130. Pegamento con rodillo
instalación
10cm
aplanado con rodillo

131. γ = 0 005
0.005
Reensayo
γ = 0.008
0 008
γ = 0.007

132. Deriva = 0.01

134. Envolvente V-D
0.005