CONSIDERACIONES PARA EL DISEÑO DE EDIFICACIONES DE

MAMPOSTERÍA

Dr. Oscar Hernández Basilio

Puebla, Puebla Octubre, 2013

OBJETIVO A N A L I Z A R S I L A N O R M A D E

MAMPOSTERÍA PROPORCIONA LOS LINEAMIENTOS Y DATOS NECESARIOS P A R A E J E C U T A R U N D I S E Ñ O SATISFACTORIO DE LAS ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERÍA.

ETAPAS EN EL DISEÑO DE UNA ESTRUCTURA

l Proyecto Arquitectónico -----------Diseño estructural----------- l Análisis Estructural l Dimensionamiento de los elementos

estructurales l Elaboración de planos --------------------------------------------- l Proceso Constructivo

PROYECTO ARQUITECTÓNICO

l Objetivos

– Distribuir espacios para vivir en plenitud un cierto entorno físico

– Hacer que la construcción sea estéticamente agradable Pero generalmente se omite – Hacer que el proyecto sea eficiente desde el punto de

vista estructural

PROYECTO ARQUITECTÓNICO

l Importancia

– Es la base que se toma para generar el proyecto estructural y de otras disciplinas

– Sus virtudes o deficiencias se reflejan en la seguridad y costo de la construcción

Número de niveles sin muros de concreto

4 8 3 6 1 4 III 4 8 3 6 1 4 II 5 17 4 12 2 7 I

RxI R RxI R RxI R Tipo

8 kg/cm2 v* = 5 kg/cm2 v* = 3 kg/cm2 v* = Terreno

Proyecto A

Proyecto B

2 5 2 3 1 2 III 2 5 2 3 1 2 II 3 11 2 7 1 4 I

RxI R RxI R RxI R Tipo

8 kg/cm2 v* = 5 kg/cm2 v* = 3 kg/cm2 v* = Terreno

REGLAS GENERALES PARA UN PROYECTO ARQUITECTÓNICO

ESTRUCTURALMENTE EFICIENTE

1) Que los muros sean continuos desde planta baja hasta azotea

2) Muros simétricos con respecto a dos ejes ortogonales

3) La planta no debe ser muy alargada 4) Robusta en elevación

ETAPAS EN EL DISEÑO DE UNA ESTRUCTURA

l Proyecto Arquitectónico -----------Diseño estructural----------- l Análisis Estructural l Dimensionamiento de los elementos

estructurales l Elaboración de planos --------------------------------------------- l Proceso Constructivo

DISEÑO ESTRUCTURAL Objetivo

– Dar seguridad a las construcciones, cumpliendo en todo momento con la normatividad vigente; haciendo uso racional de las herramientas de análisis, de las características de los materiales que se utilizarán, y de los sistemas estructurales disponibles en la localidad.

Diseño Estructural

–  Un proyecto arquitectónico deficiente solo encarecerá la construcción, pero un mal diseño estructural incide totalmente en la seguridad de la vivienda, poniendo en riesgo la vida y patrimonio de los ocupantes; el diseño estructural es una gran responsabilidad

Errores más comunes durante el diseño de construcciones

de mampostería

l Desconocimiento de las propiedades de los materiales

l Análisis poco realistas l Omisión de información en planos y

detallado que no cumple con la norma

ETAPAS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

ANÁLISIS – Conocer las propiedades de los materiales y el

sistema constructivo que se usará – Utilizar las cargas y factores de carga de las

Normas Mexicanas – Modelar la estructura lo más apegado a la

realidad – Utilizar un programa de análisis que cumpla

con la normatividad, principalmento en lo referente a análisis por sismo

FASES DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

ANÁLISIS – Conocer las propiedades de los materiales y el

sistema constructivo que se usará – Utilizar las cargas y factores de carga de las

Normas Mexicanas – Modelar la estructura lo más apegado a la

realidad – Utilizar un programa de análisis que cumpla

con la normatividad, principalmento en lo referente a sismo

MATERIALES

QUÉ HA PASADO EN LOS ÚLTIMOS 25 AÑOS ?

HA DISMINUIDO DRÁSTICAMENTE LA RESISTENCIA DE LAS PIEZAS USADAS PARA CONSTRUIR MAMPOSTERÍAS

Adiós a esta tabla

Tabique extruido, f*p>120kg/cm2

Tabicón de concreto, f*p>100kg/cm2

Bloque de concreto, f*p>100kg/cm2

Tabique rojo, f*p> 60kg/cm2

III II I v*m Tipo de pieza

y a esta otra

Tabique extruido, f*p>120kg/cm2

Tabicón de concreto, f*p>100kg/cm2

Bloque de concreto, f*p>100kg/cm2

Tabique rojo, f*p> 60kg/cm2

III II I

f*m Tipo de pieza

Peso de mamposterías (incluyendo estructuración, t=12cm)‏

l Tabique * 300kg/m2 l Bloque concreto * 310kg/m2 l Multiperforado * 210kg/m2 l Multiperforado ** 170kg/m2 l Doble hueco barro ** 170kg/m2 l  *con aplanado dos caras l  ** sin aplanados

Diseño Estructural....Análisis.......

l Para el análisis de construcciones de mampostería es necesario contar con los siguientes datos:

E = k f*m, o valor recomendado por el fabricante

G = 0.?? E Q, propio del sistema constructivo

FASES DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

ANÁLISIS – Conocer las propiedades de los materiales y el

sistema constructivo que se usará – Utilizar las cargas y factores de carga de las

Normas Mexicanas – Modelar la estructura lo más apegado a la

realidad – Utilizar un programa de análisis que cumpla

con la normatividad, principalmento en lo referente a sismo

USO DE CARGAS Y FACTORES DE CARGA

SE HA DEMOSTRADO QUE EL UTILIZAR CARGAS, Y/O FACTORES DE CARGA, Y/O DISEÑAR CON NORMAS EXTRANJERAS, HACE QUE LAS ESTRUCTURAS QUEDEN DEL LADO DE LA INSEGURIDAD, Y EL ESTRUCTURISTA QUEDA DESAMPARADO LEGALMENTE YA QUE SU ESTRUCTURA NO PASARÍA UNA AUDITORÍA TÉCNICA

FASES DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

ANÁLISIS – Conocer las propiedades de los materiales y el

sistema constructivo que se usará – Utilizar las cargas y factores de carga de las

Normas Mexicanas – Modelar la estructura lo más apegado a la

realidad – Utilizar un programa de análisis que cumpla

con la normatividad, principalmento en lo referente a sismo

Errores más comunes durante el análisis estructural

l Idealización poco realista de la estructura l Uso inadecuado de programas de análisis

Idealización poco realista

Uso indiscriminado, casi criminal, del método simplificado de análisis sísmico, extremadamente peligroso cuando se aplica a construcciones con planta baja flexible o cuando no hay continuidad en elevación de los muros

!!!NO HACER ESTO¡¡¡

FASES DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

ANÁLISIS – Conocer las propiedades de los materiales y el

sistema constructivo que se usará – Utilizar las cargas y factores de carga de las

Normas Mexicanas – Modelar la estructura lo más apegado a la

realidad – Utilizar un programa de análisis que cumpla

con la normatividad, principalmento en lo referente a sismo

QUE PROGRAMAS USAR

Utilizar programas de diseño reconocidos (SAP, ETAPS, ECOgcW, ROBOT, STAAD III (PRO), TREU, etc.) l Pero que además se cumpla con la

normatividad nacional, principalmente en lo relacionado con sismo, y que permitan presentar los resultados no con esfuerzos, sino con elementos mecánicos.

ETAPAS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

DIMENSIONAMIENTO Cumplir totalmente con las Normas Técnicas

Complementarias para el Diseño de Estructuras de Mampostería, del Reglamento del Distrito Federal

a menos que las Normas locales consideren en su elaboración los mismos lineamientos de los Reglamentos Nacionales (CFE, D.F., etc)

Dimensionamiento por cortante: a) desde 1977 hasta antes del 2004 VmR = FR (0.5 v*m AT +0.3P)1.5 = < ‏ FR v*m AT permitía incrementar 25% la resistencia por el refuerzo horizontal b) en el 2004 VU = ‏VsR + VmR

y se pone límite a la deformabilidad Ej: 0.0025 c) en el 2014 ?????? VU = ‏VsR + VmR

y se pondrá límite a la deformabilidad Ej: 0.007 Vs = ‏ k VmR ?????????

ETAPAS DEL DISEÑO ESTRUCTURAL

ELABORACIÓN DE PLANOS LOS PLANOS ESTRUCTURALES DEBERÁN CONTENER TODA LA INFORMACIÓN DE LOS MATERIALES, ASÍ COMO LOS DETALLES CONSTRUCTIVOS NECESARIOS PARA LA FÁCIL EJECUCIÓN DEL PROYECTO.