comportamiento sismico de una vivienda de mamposteria a ...ares.tu.chiba-u.jp/workshop/peru2005/08...

Comportamiento Sismico de una Vivienda de Mamposteria a escala natural

Carlos ZAVALA Patricia GIBU

Claudia HOMMALeslie CHANG

Guillermo HUACO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA LIMA-PERUFacultad de Ingeniería Civil

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONESSISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID

CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES - CISMID

OBJETIVOS

• Desarrollar una serie de ensayos en Muros de albañileria confinadausando ladrillos artesanales. Asimismo los muros poseen una configuración igual a muros dentro de una vivienda.

• Construir una vivienda bajo las normas de diseño y construcciónvigentes, pero utilizando ladrillo artesanal.

• Experimentar la vivienda a escala natural bajo la acción de cargaslaterales similares a las de un sismo severo.

• Proponer limites de comportamiento en base a la distorsión esperadacomo herramienta para el diseñador.

• Desarrollar una guía de construcción para una vivienda tipo.


ENSAYOS DE MATERIALESLos muros y la casa de 2 pisos fue construida con ladrillo artesanal. Se prepararon muestras de pilas y se compara con ladrillos hechos en fabrica.

AverageBrick Type Sample Pmax Area Stress F'm

(kg) (cm2) (kg/cm2) (kg/cm2)M1 9500.00 238.05 39.91

Handmade M2 9500.00 253.20 37.52M3 13225.00 228.00 58.00M4 13225.00 235.75 56.10M5 10375.00 228.00 45.50

M6 20975.00 303.15 69.19Factory made M7 17325.00 312.84 55.38

M8 20575.00 300.80 68.40M9 27000.00 306.80 88.01

47.41

70.24


P12

P12

P12

ENSAYOS EN MURO


Condición de Carga: P = 8t V = Cíclico

INSTRUMENTACIÓN


Construccion de especimen　Muros


REFUERZOS DE LOS ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO　SOLIDOS

REFUERZO Viga ColumnaMuro A1-3 4φ3/8" 4φ1/2"Muro A1-4 4φ1/2" 4φ1/2"Muro A2-3 4φ3/8" 4φ3/8"Muro A2-4 4φ3/8" 4φ1/2"


MURO A1-3Curva de Histéresis

Muro A1-3

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

-15 -10 -5 0 5 10 15

Desplazam iento (mm) CH-100

Car

ga (

t)

HISTORIA DE DESPLAZAMIENTO MURO A1-4

-30

-20

-10

0

10

20

30

0 200 400 600 800 1000

paso

desp

lazam

iento

(mm)

Ch-100

DEGRADACION DE LA RIGIDEZ MURO A13

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6 8 10 12 14 16

deformación(mm)

RIG

IDEZ

(t/m

m)



Muro A1-4

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

D es p la zam ien to (m m ) C H -100

Car

ga (

t)


-30

-20

-10

0

10

20

30

0 200 400 600 800 1000

paso

desp

lazam

iento

(mm)

Ch-100


0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25

deformación(mm)

RIGI

DEZ

(t/m

m)



Muro A2-3

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

-15 -10 -5 0 5 10 15

Desp lazam ie n to (mm) CH-100

Carg

a (

t)


-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 100 200 300 400 500

paso

desp

lazam

iento

(mm)

Ch-100


0

2

4

6

8

10

12

14

0 1 2 3 4 5 6 7 8

deformación(mm)R

IGID

EZ

(t/m

m)



Muro A2-4

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30

D es p la zam ien to (m m ) CH -100

Car

ga (

t)


-30

-20

-10

0

10

20

30

0 200 400 600 800

paso

desp

lazam

iento

(mm)

CH-100


0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 5 10 15 20 25 30

deformación(mm)R

IGID

EZ

(t/m

m)


COMPARACIÓN DE COMPORTAMIENTO REFUERZO EN MUROS SOLIDOS

Comparacion Comportamiento de Muros a estudiar

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

-0.012 -0.01 -0.008 -0.006 -0.004 -0.002 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012

Distorsión(mm/mm)

Corte

(t)

MURO A13MURO A14MURO A23MURO A24

REFUERZO Viga ColumnaMuro A1-3 4φ3/8" 4φ1/2"Muro A1-4 4φ1/2" 4φ1/2"Muro A2-3 4φ3/8" 4φ3/8"Muro A2-4 4φ3/8" 4φ1/2"


Muro con VentanaCOMPARACION DE CONFIGURACION


Muro Sin Vanos


Muro Puerta - Ventana


COMPARACION DE COMPORTAMIENTO

Ladrillo Artesanal Ladrillo Insdustrial


Project CISMID/FIC/UNI-IDIConfined Masonry Wall Test- January 27th 2003

Influence of Brick type use

-30-25-20-15-10-505

1015202530

-0.015 -0.012 -0.009 -0.006 -0.003 0 0.003 0.006 0.009 0.012 0.015

Drift

Load

(t)

Handmade Factory

COMPARACION DE COMPORTAMIENTOTIPO DE LADRILLO

Artesanal (azul) & Fabrica (rojo)


ENSAYO EN LINEA DE UNA VIVIENDA REAL


Piso-1 Piso-2


Montaje del Equipamiento


Drift1/32001/16001/8001/4001/2001/1001/75

Piso-1

Piso-２


Piso-1

Piso-２

Rotacion

Histeresis por Piso

O

E

Empujando

O

Jalando

E


Cortantes

Desplazamiento Vertical Y Horizaontal en Base


86 1078657

107

107

86

1/3200


207

86107

123

168

168

186

143 151 151

86 57

107

107

86

123

123

16812

3

151

143

107

123

123

123

123 168

123

168

168

151

186

151

186

151151

143143

207

207

207

284

207

207

207

235

235

248

284207

207

207

248

282

207207

207284

248

207 302

248

248

235

207

168

284

248

248186

302

248

123

248248

248235

207

207

207

207

207

302

302302

248 248

302

302

302

302

302

302

302

302

284

186

302

1/800


1/200107123

168

168

186

143 151 151

86 57

107

107

86

123

123

16812

3

151

143

107

123

123

123

123 168

123

168

168

151

186

151186

151151

143143

207

207

207

284

207

207

207

235

235

248

284207

207

207

248

282

207207

207284

248207

302

248

248

235

207

168

284

248

248186

302

248

123

248248

248235

207

207

207

207

207

302

302302

248 248

302

302

302

302

302

302

302

302

349

349

349

349 349

323

323323

323

373

284

323

323

373

323

323

323

349

349

284

323323

323

373

349

349

349

349

323

323

323

495

323 323

400

349349

349323

323

349

323

400400

349

373

349

465

323

349

323

323

349

349

349

349

400

400

323

323

323

349349

323

323

349

349

400400

400

400349

323

323

323

323

323

323

323323323

323

323

349

400

400

400

400

400

323323

349

323

323 373

323

373

373

373

323

373

373

373

373

349 400

323

323323

323323

323373

373373

323

349

349

349

400 349

433495

433

495

433

433

495

525

465

495

525 433

430

433495

430

430

430

430

495

525

465

433433

433

433433

495

430

430

495 43

0

430

465

495

433

495

495

430495

430

495

495

433

495495

465

430

430

430

433433

465

495

465525

525465

465465

465

465465

465465

465

465465

465

495

495

495

495

433

465

495

323

495433

430

495

495

495

207

495

495

430

430 43

0

525

465

430

433

495

433

433

430

430

430

465

433465

465430465

495430

495

433

430

430

525

525

430

330

525 465

465

465

525

465

465 465465

465

349465465525

433

433

207

433433

495495

433

430

430

433

465

465

433

430

430

495

495465

465400

430

433

465

465

433

465

465 433

430

430

433

439495

495

430

430495430

430

430

495

495

495

495495495

495 525

349

465433465

465525

465

465

525

465

525

465

433 430

495

495430

465

525

465

525

525

433

430

433465

430

433433

465 465

465

465

465

525

525

525

525

495

525

525525

495433

495433

325465

465

430

495

465

495

495

495

495

430

430

430

430

430

495

430495 495

430

433495

495495

433

495 430495

433433

525

525

525

465

465

430

495495

430

495

433495

86

525

186

302349

373

373

373430

433

557

557

557


1/75

495430

495

433

430

430

525

525

430

330

525 465

465

465

525

465

465 465465

465

349465465525

433

433

207

433433

495495

433

430

430

433

465

465

433

430

430

495

495465

465400

430

433

465

465

433

465

465 433

430

430

433

439

495

495

430

430495

430

430

430

495

495

495

495495495

495 525

349

465433465

465525

465

465

525

465

525

465

433 430

495

495430

465

525

465

525

525

433

430

433465

430

433

433

465 465

465

465

465

525

525

525

525

495

525

525525

495433

495433

325465

465

430

495

465

495

495

495

495

430

430

430

430

430

495

430

430

433

495 495430

433495

495

495

433

495 430495

433433

525525

525

465

465

430

495

495

430

495

433495

636

590590

590

615

615

557590 557

662 557557

557

557

557

557

557

615

557

557

590590

590

615

557

557

465

590

557

557

557

590

590

557

590557

557

557

557

557

636

557

636

615

557

557

590590

636

590636

590

430

615

590

557615

557

590

590

590

590

557

557

557557

557

615

525

615

557

557

557

636590

636636

590

590

636

55755

7

557

557

557

557

557 590

636

557

557

557

557

557

557557

557

636

636

615557

557

615

557

557

590

590

590

590

590

590

590

590

590

570

590

636

590 557

615

557

615 557

615557

557

557

557

557

577

590

590

615

557

557

557

557

557

615

557557

590

636

590590

590636

590

557

557

557

636

636

557

636636

636

430430

557

557

557

615

557

557

636590

590

636 636590636

590

590

590

636

590

557

557

636

636

636

615

615

615

615615

615

590

590

590

590

615

662662

662

662

662

662

662

662

662

662

662

662662

662

662

662

662

662

662

662

662

662

662

662

615

86 107123

168

168

186

143 151 151

8657

107

107

86

123

123

16812

3

151

143

107

123

123

123

123 168

123

168

168

151

186

186

151186

151151

143

143

207

207

207

284

207

207

207

235

235

248

284207

207

207

248

282

207207

207284

248207

302

248

248

235

207

168

284

248

248186

302

248

123

248248

248235

302207

207

207

207

207

302

302302

248 248

302

302

302

302

302

302

302

302

349

349

349

349 349

323

323323

323

373

284

323

323

373

323

323

323

349

349

284

323323

323

373

349

349

349

349

323

323

323

495

323 323

400

349349

349323

323349

323

400400

349

373

349

465349

323

349

323

323

349

349

349

349

400

400

323

323

323

349349

323

323

349

349

400400

400

400349

323

323

323

323

323

323

323323323

323

323

349

400

400

400

400

400

323323

349

323

323 373

323

373

373

373

323

373

373

373

373

373

349 400

323

323323

323

323

323373

373373

323

349

349

349

400 349

433495

433

495

433

433

495

525

465

495

525 433

430

433495

430

430

430

430

495

525

465

433433

433

433433

495

430

430

495 43

0

430

465

495

433

495

495

430495

430

495

495

433

495495

465

430

430

430

433433

465

495

465525

525465

465557

465

465465

465465

465

465465

465

495

495

495

495

433

465

495

323

495433

430

495

495

495

207

495

495

430

430 43

0

525

465

430

433

495

433

433

430

430

465

433465465

430465


Distorsion Comportamiento Esperado1/3200 Grietas no visibles1/1600 Primeras grietas en los talones del muro1/800 Inicio de agrietamiento en diagonales1/400 Agrietamiento inicial en columnas de confinamiento y apertura

de la grieta diagonal1/200 Grietas horizontales a lo largo de columnas de confinamiento

generalizacion de grietas en diagonal y apertura considerablevidrios pueden romperse

1/100 Grietas de lado a lado, el muro pierde verticalidad, peligro dedesplome. Puertas, ventanas y ascensores no pueden abrirse

particiones colapsan

Comportamiento Esperado


Estado Final de la Vivienda


Comportamiento de Entrepiso


CONCLUSIONESSe desarrollaron ensayos en muros en su plano que pertenecen a una vivienda, la que se ensayo a escala natural construida bajo los estandares vigentes.

Se ejecuto un ensayo en linea en una vivienda de mamposteria a escala natural construida con ladrillos de fabricacion artesanal.

Se realizaron pruebas previas, como friccion que dio como resultado que la vivienda iniciaria un deslizamiento luego de las 70 t. Asimismo se encontro el periodo fundamental de la estructura usando microtrepidaciones encontrando un periodo de 0.071 s.

Durante el ensayo la vivienda alcanzo una carga de falla de 187.6 t para una distorsion de entrepiso de 1/65.

Se presenta una tabla de comportamiento esperado a fin de servir de herramienta para el ingeniero estructural y su uso con las nuevas tecnicas de analisis.


REFORZAMIENTO EN LISTONES

1.- Sacar el tarrajeo


2.- Usando las crietas pasar ganchos de lado a lado y fijar malla electrosoldada


3.- Preparar el mortero


4.- Acabado y esperandoun nuevo ensayo paraverificar la efectividaddel refuerzo.


GRACIAS

Lomas de Lachay(Km 105 Panamericana norte)

Plaza Mayor – Plaza de Armas

(Centro de Lima)Iglesia de

San Francisco

(Centro de Lima)

comportamiento sismico de una vivienda de mamposteria a ...ares.tu.chiba-u.jp/workshop/peru2005/08...

Documents