Ingeniería Civil UTM Asignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles
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MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
1. Diseño estructural de mampostería confinada
Los principales elementos que constituyen un
sistema estructural basado en mampostería
confinada son:
 Losas
 Columnas de confinamiento
 Vigas de confinamiento
 Mampostería confinada.
 Vigas de cimentación.
 Zócalos de cimentación.
• García Farias Jorgelina Margarita
• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
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MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL • García Farias Jorgelina Margarita
• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
Dimensiones mínimas del muro
para elementos no confinados
En ningún caso pueden
tener una longitud no
confinada mayor que 25
veces su espesor.
El muro debe quedar
constituido por un espesor
de al menos 10cm incluido
el revestimiento.
Los muros que no son parte
del sistema estructural
sismo-resistente pueden
construirse con bloque de
7cm de espesor.
1. Diseño estructural de mampostería confinada
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MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
Requisitos generales mínimos
para los elementos de
confinamiento
• García Farias Jorgelina Margarita
• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
Las columnas y vigas de
confinamiento se deben construir
utilizando hormigón cuya resistencia
mínima a la compresión debe ser
21MPa medida a los 28 días
Las columnas y vigas de
confinamiento se deben construir
utilizando acero de refuerzo
longitudinal corrugado y podrán ser
también de armadura electro-
soldada.
1. Diseño estructural de mampostería confinada
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• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
Columnas de
confinamiento El Espesor mínimo debe ser el
mismo del muro confinado.
En los
extremos
Dimensiones
mínimas
Ubicación
Refuerzo
El área mínima de la sección
transversal de los elementos
de confinamiento es 200cm².
En las
intersecciones
Lugares
intermedios
1. Diseño estructural de mampostería confinada
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MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
Vigas de
confinamiento
El Espesor mínimo
debe ser el mismo
del muro confinado.
El área mínima es
de es de 200 cm2
Dimensiones
mínimas
A nivel de cimentación.
A nivel del sistema de
entrepiso.
Dimensiones
mínimas
A nivel del enrase de
cubierta.
Refuerzo mínimo
Para viviendas el
refuerzo longitudinal no
debe ser menor que 2
barras.
Cuando las viviendas
tienen losas el refuerzo
longitudinal no debe ser
menor que 4 barras.
• García Farias Jorgelina Margarita
• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
1. Diseño estructural de mampostería confinada
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MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
Diseño detallado de análisis sísmico de
mampostería confinada
Debe considerarse en el caso de
mampostería de muros
confinados, que el muro es un
elemento homogéneo.
Considerarse que los elementos
de confinamiento son
equivalentes a celdas inyectadas
con mortero de relleno.
Hipótesis de
diseño
Valores de Ø
Deben emplearse los siguientes
valores
• García Farias Jorgelina Margarita
• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
1. Diseño estructural de mampostería confinada
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• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
La resistencia a flexo-
compresión es contribuida
únicamente por las columnas
de confinamiento.
Como ancho efectivo, b, debe
tomarse únicamente el de las
columnas de confinamiento,
medido en la dirección del
muro.
Diseño del muro en la
dirección perpendicular a
su plano
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CIMENTACIONES: Subestructura que transmite las cargas de la superestructura al
suelo, por lo general se encuentra bajo el nivel del terreno.
La falla
puede ocurrir de dos maneras:
Los suelos se comprimen cuando
se someten a cargas y causan
asentamientos
Debe ser capaz de transmitir las
cargas de la superestructura al
suelo de fundación.
La falla estructural, la cimentación no es
adecuada para soportar los esfuerzos
aplicados.
La falla del suelo por capacidad de carga.
Asentamiento homogéneo
razonable está entre 25 a 50 mm.
Cargas permanentes, no permanentes y
accidentales
• García Farias Jorgelina Margarita
• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
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Cimentación superficial Cimentación profunda
𝐷𝑓
𝐵
≤ 4
Donde 𝐷𝑓 es la profundidad de desplante y B es el ancho de la cimentación.
𝐷𝑓
𝐵
> 4
TIPOS DE
CIMENTACIONES.
Pueden ser superficiales y
profundas según el criterio siguiente:
Pilotes, Micropilotes, Muros
pantalla, Pilotes
preexcavados, Pilotes
hincados.
Zapata corrida, Plinto
aislado, Zapata combinada,
Losas de cimentación y
Vigas de cimentación.
• García Farias Jorgelina Margarita
• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
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MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
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Muros de mampostería confinada y elementos de
hormigón confinantes
La mampostería confinada se
configura mediante el enmarcando
los vanos de mampostería
Sistema que se emplea en casi toda
Latinoamérica para construcción
de edificios de hasta 4 pisos.
Diseñado para resistir las fuerzas
sísmicas especificadas en la NEC-
SE-DS
INTRODUCCIÓN
Constituida por un muro de
mampostería simple enmarcado por
una cadena de concreto armado.
2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
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VIVIENDA EN CONSIDERACIÓN
• García Farias Jorgelina Margarita
• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
Casa de dos pisos destinada a vivienda
 Mampostería estructural confinada
 Tipo de suelo “D”
Configuración en elevación una cubierta de
losa plana
Su cimentación es una losa corrida de
hormigón armado
Para la realización del análisis y diseño
estructural, los cálculos son aplicables a
elementos horizontales, verticales e inclinados.
Los efectos que las cargas verticales y laterales
generan son compresión, tracción corte y flexión
Descripción de la y vivienda
en consideración:
2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
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• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
CONFIGURACIÓN
ESTRUCTURAL Y DENSIDAD
DE MUROS EN PLANTA
Se determina la cantidad de muros estructurales en las dos direcciones,
la cuantía mínima en cada dirección deberá ser: d% ≥ 1,5%
d% =
𝐴𝑤
𝐴𝑃
sentido Y-Y
sentido X-X
2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
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• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
Diseño por resistencia a
cargas axiales por compresión
para mampostería confinada
El requerimiento mínimo
se lo realiza por el método
LRFD factores de carga
considerados en la NEC-
SE-CG.
se asume que:
Mampostería no resiste
esfuerzos de tracción.
El esfuerzo uniforme de
compresión = 0.80f’m
El espesor min. de las vigas de
confinamiento, el mismo del
muro confinado.
Existe compatibilidad de
deformaciones entre el acero de
refuerzo y la mampostería.
2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
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• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
El diseño de la mampostería
confinada por resistencia debe ser ≥
a la resistencia nominal multiplicada
por Φ el cual será:
0.9 (ACI 530-13, 9.1.4.4)
para las combinaciones
de carga axial y flexión
0.8 (ACI 530-13,
9.1.4.5) para corte en
mampostería reforzada.
Diseño por resistencia para mampostería
confinada carga axial a compresión
Las dimensiones del muro en
consideración son las sgts:
Cálculo del Radio de Giro del bloque de
hormigón
Valores obtenidos en el programa:
2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
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• Mera Esmeraldas Evelyn Denisse
• Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
El diseño por resistencia de la mampostería según el ACI 530-13 en la sección
9.3.4.1, tiene que considerar el efecto de esbeltez según las siguientes ecuaciones:
7400𝑚𝑚
105,36𝑚𝑚
≤ 99 70,24 ≤ 99 OK
Por lo tanto, se usa la ecuación 9.11, ACI 530-13
✔️
El coeficiente para compresión es Ø=0.90
de donde se determina:
Pu < ØPn
292.227 Kn < 3310.24 kN
2. Diseño por resistencia para mampostería confinada

MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL PRESENTACIÓN.pptx

  • 1.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 1 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL 1. Diseño estructural de mampostería confinada Los principales elementos que constituyen un sistema estructural basado en mampostería confinada son:  Losas  Columnas de confinamiento  Vigas de confinamiento  Mampostería confinada.  Vigas de cimentación.  Zócalos de cimentación. • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli
  • 2.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 2 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli Dimensiones mínimas del muro para elementos no confinados En ningún caso pueden tener una longitud no confinada mayor que 25 veces su espesor. El muro debe quedar constituido por un espesor de al menos 10cm incluido el revestimiento. Los muros que no son parte del sistema estructural sismo-resistente pueden construirse con bloque de 7cm de espesor. 1. Diseño estructural de mampostería confinada
  • 3.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 3 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL Requisitos generales mínimos para los elementos de confinamiento • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli Las columnas y vigas de confinamiento se deben construir utilizando hormigón cuya resistencia mínima a la compresión debe ser 21MPa medida a los 28 días Las columnas y vigas de confinamiento se deben construir utilizando acero de refuerzo longitudinal corrugado y podrán ser también de armadura electro- soldada. 1. Diseño estructural de mampostería confinada
  • 4.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 4 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli Columnas de confinamiento El Espesor mínimo debe ser el mismo del muro confinado. En los extremos Dimensiones mínimas Ubicación Refuerzo El área mínima de la sección transversal de los elementos de confinamiento es 200cm². En las intersecciones Lugares intermedios 1. Diseño estructural de mampostería confinada
  • 5.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 5 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL Vigas de confinamiento El Espesor mínimo debe ser el mismo del muro confinado. El área mínima es de es de 200 cm2 Dimensiones mínimas A nivel de cimentación. A nivel del sistema de entrepiso. Dimensiones mínimas A nivel del enrase de cubierta. Refuerzo mínimo Para viviendas el refuerzo longitudinal no debe ser menor que 2 barras. Cuando las viviendas tienen losas el refuerzo longitudinal no debe ser menor que 4 barras. • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli 1. Diseño estructural de mampostería confinada
  • 6.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 6 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL Diseño detallado de análisis sísmico de mampostería confinada Debe considerarse en el caso de mampostería de muros confinados, que el muro es un elemento homogéneo. Considerarse que los elementos de confinamiento son equivalentes a celdas inyectadas con mortero de relleno. Hipótesis de diseño Valores de Ø Deben emplearse los siguientes valores • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli 1. Diseño estructural de mampostería confinada
  • 7.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 7 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli La resistencia a flexo- compresión es contribuida únicamente por las columnas de confinamiento. Como ancho efectivo, b, debe tomarse únicamente el de las columnas de confinamiento, medido en la dirección del muro. Diseño del muro en la dirección perpendicular a su plano 1. Diseño estructural de mampostería confinada
  • 8.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 8 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL CIMENTACIONES: Subestructura que transmite las cargas de la superestructura al suelo, por lo general se encuentra bajo el nivel del terreno. La falla puede ocurrir de dos maneras: Los suelos se comprimen cuando se someten a cargas y causan asentamientos Debe ser capaz de transmitir las cargas de la superestructura al suelo de fundación. La falla estructural, la cimentación no es adecuada para soportar los esfuerzos aplicados. La falla del suelo por capacidad de carga. Asentamiento homogéneo razonable está entre 25 a 50 mm. Cargas permanentes, no permanentes y accidentales • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli 2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
  • 9.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 9 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL Cimentación superficial Cimentación profunda 𝐷𝑓 𝐵 ≤ 4 Donde 𝐷𝑓 es la profundidad de desplante y B es el ancho de la cimentación. 𝐷𝑓 𝐵 > 4 TIPOS DE CIMENTACIONES. Pueden ser superficiales y profundas según el criterio siguiente: Pilotes, Micropilotes, Muros pantalla, Pilotes preexcavados, Pilotes hincados. Zapata corrida, Plinto aislado, Zapata combinada, Losas de cimentación y Vigas de cimentación. • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli 2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
  • 10.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 10 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL 10 Muros de mampostería confinada y elementos de hormigón confinantes La mampostería confinada se configura mediante el enmarcando los vanos de mampostería Sistema que se emplea en casi toda Latinoamérica para construcción de edificios de hasta 4 pisos. Diseñado para resistir las fuerzas sísmicas especificadas en la NEC- SE-DS INTRODUCCIÓN Constituida por un muro de mampostería simple enmarcado por una cadena de concreto armado. 2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
  • 11.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 11 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL VIVIENDA EN CONSIDERACIÓN • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli Casa de dos pisos destinada a vivienda  Mampostería estructural confinada  Tipo de suelo “D” Configuración en elevación una cubierta de losa plana Su cimentación es una losa corrida de hormigón armado Para la realización del análisis y diseño estructural, los cálculos son aplicables a elementos horizontales, verticales e inclinados. Los efectos que las cargas verticales y laterales generan son compresión, tracción corte y flexión Descripción de la y vivienda en consideración: 2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
  • 12.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 12 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL Y DENSIDAD DE MUROS EN PLANTA Se determina la cantidad de muros estructurales en las dos direcciones, la cuantía mínima en cada dirección deberá ser: d% ≥ 1,5% d% = 𝐴𝑤 𝐴𝑃 sentido Y-Y sentido X-X 2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
  • 13.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 13 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli Diseño por resistencia a cargas axiales por compresión para mampostería confinada El requerimiento mínimo se lo realiza por el método LRFD factores de carga considerados en la NEC- SE-CG. se asume que: Mampostería no resiste esfuerzos de tracción. El esfuerzo uniforme de compresión = 0.80f’m El espesor min. de las vigas de confinamiento, el mismo del muro confinado. Existe compatibilidad de deformaciones entre el acero de refuerzo y la mampostería. 2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
  • 14.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 14 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli El diseño de la mampostería confinada por resistencia debe ser ≥ a la resistencia nominal multiplicada por Φ el cual será: 0.9 (ACI 530-13, 9.1.4.4) para las combinaciones de carga axial y flexión 0.8 (ACI 530-13, 9.1.4.5) para corte en mampostería reforzada. Diseño por resistencia para mampostería confinada carga axial a compresión Las dimensiones del muro en consideración son las sgts: Cálculo del Radio de Giro del bloque de hormigón Valores obtenidos en el programa: 2. Diseño por resistencia para mampostería confinada
  • 15.
    Ingeniería Civil UTMAsignatura: Diseño Estructural (oct 2023 – ene 2024) Docente: Dr. Yordy Mieles Diapositiva: 15 de 14 MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL • García Farias Jorgelina Margarita • Mera Esmeraldas Evelyn Denisse • Tumbaco Suaste Ingrid Mayerli El diseño por resistencia de la mampostería según el ACI 530-13 en la sección 9.3.4.1, tiene que considerar el efecto de esbeltez según las siguientes ecuaciones: 7400𝑚𝑚 105,36𝑚𝑚 ≤ 99 70,24 ≤ 99 OK Por lo tanto, se usa la ecuación 9.11, ACI 530-13 ✔️ El coeficiente para compresión es Ø=0.90 de donde se determina: Pu < ØPn 292.227 Kn < 3310.24 kN 2. Diseño por resistencia para mampostería confinada