ANCLAJE SÍSMICO DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS NO ESTRUCTURALES EN EDIFICACIONES PARA VIVIENDAS

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1 Taller N 4 ANCLAJE SÍSMICO DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS NO ESTRUCTURALES EN EDIFICACIONES PARA VIVIENDAS UNIDAD DIDÁCTICA: Parapetos y antepechos. 1. ESTRATEGIA DIDÁCTICA: El muro en voladizo 1.1 Estrategia 1: Construcción de un antepecho en mampostería no reforzada (mala práctica) MATERIAL DIDÁCTICO: mampostería de perforación horizontal: o Cincuenta (50) bloques de arcilla a escala. o Cuatro (4) medios bloques. o Barras cuadradas lisas sección 3/8 cortadas en longitudes de 25 cm 1. mampostería de perforación vertical: o Cien (100) ladrillos estructurales en arcilla a escala 1:10. o Una (1) hoja de segueta. o Barras cuadradas lisas sección 3/8 cortadas en longitudes de 25 cm INSTRUCCIONES DE ARMADO: 1 Estas barras también se utilizan en el taller n 1 y en el taller n 2. 2 Ídem.

2 Con las anteriores piezas se podrá construir un modelo didáctico de un antepecho de tres metros de largo por un metro de altura a escala 1:10. Para construir este modelo debe seguir los siguientes pasos: a. Utilice las unidades de mampostería -bloques o ladrillos- para construir un antepecho de tres metros de longitud por un metro de ancho. b. Pegue las piezas con la silicona líquida. c. Plome y alinee las piezas del muro con la escuadra. d. Deje secar por un tiempo de 15 a 20 minutos. e. Coloque el muro en posición horizontal rotándolo por su eje longitudinal. Luego, utilice las barras lisas de acero para realizar la prueba de carga. Estas deben quedar lo más cerca del borde del borde en voladizo del muro para que simule su comportamiento como viga. Este ejercicio le permitirá explicar el efecto de los sismos sobre este tipo de elementos que constructivamente solo se apoyan en la base. Aunque el sismo es un evento con carga dinámicas puede representarse con la aplicación de una carga estática para observar su comportamiento. 1.2 Estrategia 2: Construcción de un antepecho reforzado y anclado a la estructura principal de soporte (buena práctica).

3 1.2.1 MATERIAL DIDÁCTICO: mampostería de perforación horizontal: o Cincuenta (50) bloques de arcilla a escala (reciclar los usados en la estrategia 1). o Ocho (8) medios bloques. o Tres (3) palos de balso de 11 cm de altura sección 1 cm x 2 cm. o Un (1) palo de balso de 32 cm de largo sección 1 cm x 1 cm. o Seis (6) tornillos 3/4 auto-perforantes para madera. o Un (1) atornillador. o Un (1) cortador. o Barras cuadradas lisas sección 3/8 cortadas en longitudes de 25 cm 3. mampostería de perforación vertical: o Cien (100) ladrillos estructurales en arcilla a escala 1:10 (reciclar los usados en la estrategia 1). o Cuatro (4) palos de balso de 11 cm de altura sección cuadrada de 6 o Un (1) palo de balso de 32 cm de largo sección 1 cm x 1 cm. o Ocho (8) tornillos 3/4 auto-perforantes para madera. o Una (1) hoja de segueta. o Un (1) atornillador. o Un (1) cortador. o Barras cuadradas lisas sección 3/8 cortadas en longitudes de 25 cm INSTRUCCIONES DE ARMADO: 3 Estas barras también se utilizan en el taller n 1 y en el taller n 2. 4 Ídem.

4 Con las anteriores piezas se podrá construir un modelo didáctico de un antepecho de tres metros de largo por un metro de altura a escala 1:10. Para construir este modelo debe seguir los siguientes pasos: a. Utilice las unidades de mampostería -bloques o ladrillos- para construir un antepecho de tres metros de longitud por un metro de ancho. Si está trabajando con bloques, debe contemplar el espacio que ocuparán las tres o dos columnas de confinamiento cuya sección es de 10 cm x 20 cm. En el caso de dos columnas de confinamiento se hablará de parapetos y en el caso de construir tres se hablará de antepecho. Si está trabajando con ladrillos estructurales, conserve el muro tal y como lo tenía fabricado en la estrategia 1. b. Construya los elementos de refuerzo: para el caso de las columnas de confinamiento, ancle los palos de balso de 1 cm x 2 cm en su parte inferior mediante el tornillo autoperforante; para el caso de las dovelas de refuerzo, incruste las barras de balso dentro de las cavidades de los ladrillos -para lo cual debe asegurarse de haber construido el muro con la traba adecuada- y ánclelos mediante el tornillo autoperforante en la parte inferior. c. Coloque las cintas de amarre superior: para ambos casos, utilice los tornillos autoperforantes para fijas la cinta de amarre a las columnas de confinamiento o a las dovelas de refuerzo. d. Deje secar por un tiempo de 15 a 20 minutos. e. Coloque el muro en posición horizontal rotándolo por su eje longitudinal. Luego, utilice las barras lisas de acero para realizar la

5 prueba de carga. Estas deben quedar lo más cerca del borde del borde en voladizo del muro para que simule su comportamiento como viga. UNIDAD DIDÁCTICA: Muros de partición y de fachada. 2. ESTRATEGIA DIDÁCTICA: El muro como placa 2.1 Estrategia 1: Construcción de un muro de fachada en mampostería no reforzada dentro de un pórtico de concreto sin aislamiento lateral (mala práctica) MATERIAL DIDÁCTICO: mampostería de perforación horizontal: o Cincuenta (50) bloques de arcilla a escala (reciclar los usados en la unidad 1). o Dieciocho (18) medios bloques. o Dos (2) palos de balso de 20 cm de longitud sección cuadrada de 25 o Un (1) palo de balso de 32.3 cm de longitud sección cuadrada de 25 o Cuatro (4) tornillos 3/4 autoperforantes. o Un atornillador. o Barras cuadradas lisas sección 3/8 cortadas en longitudes de 25 cm 5. mampostería de perforación vertical: 5 Estas barras también se utilizan en el taller n 1 y en el taller n 2.

6 o Ciento cincuenta (150) ladrillos estructurales en arcilla a escala 1:10 (reciclar los usados en la unidad 1).. o Dos (2) palos de balso de 20 cm de longitud sección cuadrada de 25 o Un (1) palo de balso de 32.3 cm de longitud sección cuadrada de 25 o Cuatro (4) tornillos 3/4 autoperforantes. o Un atornillador. o Una (1) hoja de segueta. o Barras cuadradas lisas sección 3/8 cortadas en longitudes de 25 cm INSTRUCCIONES DE ARMADO: Con las anteriores piezas se podrá construir un modelo didáctico de un muro de fachada dentro de un pórtico de concreto de tres metros de luz por dos metros y veinticinco centímetros de altura a escala 1:10. Para construir este modelo debe seguir los siguientes pasos: a. Arme el pórtico en un borde la base de madera utilizando los palos de balso cuadrados sección de 25 mm y los tornillos autoperforantes. Puede reducir la separación de las columnas desplazando los tornillos autoperforantes hacia el sentido que lo requiera. La altura del palo de balso usado como columna puede ajustarla siempre y cuando no sean cortes mayores a medio centímetro. Lo anterior será necesario debido a la diferencia en las medidas de las piezas. 6 Estas barras también se utilizan en el taller n 1 y en el taller n 2.

7 b. Construya el muro en mampostería simple utilizando los bloques o los ladrillos según le corresponda a cada grupo. Solicite que el muro quede totalmente adherido al pórtico que lo contiene. Además, el muro debe tener un vano para ventana con un antepecho de 100 cm de alto y un vano de 75 cm a 100 cm de ancho. c. Aplique una carga lateral en el borde superior del pórtico utilizando las barras de acero lisas. Este modelo le permitirá explicar la inconveniencia de construir muros de mampostería sin refuerzo que no tengan capacidad de disipación de energía y que, además, al estar construidos dentro de un pórtico en concreto y adheridos lateralmente a este, restringen sus deformaciones ocasionando efectos adversos sobre la estructura y sobre el muro mismo. Si el tallerista lo desea, puede omitir la realización de la anterior didáctica remplazándola por una explicación basada en imágenes que pueden ser incluidas en la presentación que se adjunta como material de apoyo. Esto permitirá ahorrar tiempo durante la elaboración de modelos y reasignarlo al desarrollo de las siguientes actividades.

8 2.2 Estrategia 2: Construcción de un muro de fachada en mampostería no reforzada dentro de un pórtico de concreto sin aislamiento lateral (mala práctica) MATERIAL DIDÁCTICO: mampostería de perforación horizontal: o Cincuenta (50) bloques de arcilla a escala (reciclar los usados en la unidad 1). o Dieciocho (18) medios bloques. o Dos (2) palos de balso de 20 cm de longitud sección cuadrada de 25 o Un (1) palo de balso de 32.3 cm de longitud sección cuadrada de 25 o Cuatro (4) palos de balso de 20 cm de longitud sección cuadrada de 10 o Un (1) palo de balso de 10 cm de longitud sección cuadrada de 10 o Diez (10) tiras de alambre dulce de 3 cm de longitud. o Cuatro (4) tornillos 3/4 auto-perforantes. o Unas (1) pinzas pequeñas. o Un atornillador. o Tiras de foami blanco de 2 mm de espesor. o Barras cuadradas lisas sección 3/8 cortadas en longitudes de 25 cm 7. mampostería de perforación vertical: o Ciento cincuenta (150) ladrillos estructurales en arcilla a escala 1:10 (reciclar los usados en la unidad 1).. o Dos (2) palos de balso de 20 cm de longitud sección cuadrada de 25 o Un (1) palo de balso de 32.3 cm de longitud sección cuadrada de 25 7 Estas barras también se utilizan en el taller n 1 y en el taller n 2.

9 o Cuatro palos de balso de 20 cm de longitud sección cuadrad de 6 o Un (1) palo de balso de 10 cm de longitud sección cuadrada de 10 o Cuatro (4) tornillos 3/4 auto-perforantes. o Unas (1) pinzas pequeñas. o Un atornillador. o Diez (10) tiras de alambre dulce de 3 cm de longitud. o Una (1) hoja de segueta. o Tiras de foami blanco de 2 mm de espesor. o Barras cuadradas lisas sección 3/8 cortadas en longitudes de 25 cm INSTRUCCIONES DE ARMADO: Con las anteriores piezas se podrá construir un modelo didáctico de un muro de fachada dentro de un pórtico de concreto de tres metros de luz por dos metros y veinticinco centímetros de altura a escala 1:10. Para construir este modelo debe seguir los siguientes pasos: a. No desarme el pórtico en balso de la anterior actividad. b. Construya el muro con las unidades de mampostería: en el caso del muro construido con bloques, debe tener cuidado en dejar las columnetas de confinamiento con sección de 1 cm x 1 cm; en el caso de los muros construidos con ladrillos, verifique que exista una separación de dos milímetros entre muro y la cara de la columna. c. Coloque los elementos de refuerzo: las columnas de confinamiento llegarán hasta un centímetro por debajo de la viga del pórtico, se les aplicará adhesivo contra los muros que confinan y estarán ancladas a la base mediante los tornillos auto-perforantes. Por su parte, se colocarán los palos de sección cuadrada de 6 mm dentro de las dovelas de los ladrillos estructurales y se anclarán a la base mediante los tornillos auto-perforantes. d. Coloque las cintas de amarre de los antepechos materializados con el palo de balso de sección cuadrada de 1 cm. 8 Estas barras también se utilizan en el taller n 1 y en el taller n 2.

10 e. Tanto para las columentas de confinamiento como para el refuerzo en las dovelas, se usarán las tiras de alambre dulce para representar las barras de refuerzo que permiten anclarlos a la viga de pórtico. f. Realice la junta perimetral de dilatación entre muro y pórtico con el foami de 2 En el caso del muro confinado debe rellenar el centímetro faltante entre columneta y viga del pórtico con este mismo material. g. Aplique una carga lateral en un vértice superior del pórtico que le permita apreciar la posibilidad de deformarse que le brinda la construcción de la dilatación. También, podrá rotar el muro 90 sobre el eje del mismo y observar cómo trabaja el muro anclado en su parte inferior y superior y las ventajas que le brida esto en términos sísmicos. Inclusive, puede colocarle una carga repartida en la superficie del muro actuando como si fuese un placa. El modelo realizado le permitirá explicar cómo se debe reforzar un muro de fachada cuando se construye con diferentes unidades de mampostería. En viviendas, el detallado estructural de estos elementos

11 tiende a ser más complejo que los muros de partición internos. Estos últimos serán explicados en la presentación final de la sesión mediante la observación de detalles constructivos que permitan visualizar cómo, al ser construidos en mampostería, se colocan los conectores de acero entre juntas de mortero verticales y las placas o vigas de entrepiso.