tesis para empastarkg

8/18/2019 Tesis Para Empastarkg

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Línea de Investigación: Control de calidad

Tema: Estructura - Sismo resistente

ANÁLISIS ESTRUCTURAL PARA EL USO DE CONECTORESCOMO SOPORTE DE MAMPOSTERÍA PARED DE !LO"UES

DE CONCRETO#$ CASO: SISMO

TUTOR:

ING. RAFAEL REYES

C.I.:3.838.9!C.I.". 3.##$

CARACAS% ENERO &'()

AN%LISIS ES&R'C&'RAL (ARA EL 'S) *E C)NEC&)RES C)+) S)()R&E *E +A+()S&ER,A (ARE* *EL)/'ES *E C)NCRE&)0. CAS): SIS+) 12 Gonale Se4o5ia6 Carlos &uriano6 Lira Rodri4e6 Adriana +ar7a is

licensed under a Creati5e Commons Reconocimiento-NoComercial-ComartirI4ual .# Internacional License.

REP*!LICA !OLI+ARIANA DE +ENE,UUNI+ERSIDAD NUE+A ESPARTAESCUELA DE IN-ENIERÍA CI+IL

.ACULTADA DE IN-ENIERÍA

CARACAS &'()

P/01ect0 de T/a2a30 de -/ad04a/a 04ta/ a5 tít650 de Ingenie/0Civi5% 4/esentad0 40/:

r. Carlos &uriano GonleSe4o5ia

C.I. "-!.#$.;9

r. Adriana +ar7a Lira Rodr74ue

C.I. "-!$.#$.8

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/


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TÍTULO

ANÁLISIS ESTRUCTURAL PARA EL USO DE CONECTORESCOMO SOPORTE DE MAMPOSTERÍA PARED DE !LO"UES

DE CONCRETO#$ CASO: SISMO

2

REP*!LICA !OLI+ARIANA DE +ENE,UUNI+ERSIDAD NUE+A ESPARTAESCUELA DE IN-ENIERÍA CI+IL

.ACULTADA DE IN-ENIERÍACARACAS &'()

E5aluador &=cnico E5aluador %rea In5esti4aci

Nom1re 2 Aellido Nom1re 2 Aellido

Cedula de Identidad Cedula de Identidad

Firma Firma


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DEDICATORIA CARLOS -ON,ÁLE,

*edico este lo4ro rincialmente a *ios6 or ?a1erme dado el don de la 5ida

2 ser la m@ima uera del uni5erso.

A mis adres Carlos Gonle 2 +iriam Se4o5ia6 or ser mi eBemlo a se4uir

2 la rincial uente de insiraci>n en cada lo4ro de mi 5ida6 sus conseBos ?icieron

de m7 la ersona ue so2 a?ora.

A mi ?ermano +anuel Gonle6 or acomaDarme en cada etaa de mi

5ida6 siemre ao2ndome en todo lo ue ?e necesitado.

A Estean7a "sue6 or en estos ltimos aDos ?a1erse con5ertido en un

ao2o rimordial 2 siemre incondicional en cada aso ue do2.

A las ersonas ue en estos aDos de ormaci>n aortaron nue5os retos 2

enseDanas6 en esecial a los roesores como a nuestra directora escuela la

In4eniero Glad2s ernnde ue or medio de su ao2o incondicional 2 sus sa1ios

conocimiento ara el desarrollo de esta in5esti4aci>n.

Si4uiendo la ideo anterior tam1i=n uiero dedicar este 4ran lo4ro a nuestro

tutor el In4eniero Raael Re2es or roorcionarnos las suicientes ?erramientas 2

aorte 1i1lio4rico ara la culminaci>n del resente tra1aBo de 4rado.

Ca/50s -0n785e7$

3


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DEDICATORIA ADRIANA LIRA

A mi a1uelo +anuel Este5ao /(*E0 le dedico toda la aciencia in5ertida en

este ro2ecto6 uien ara m7 ue un modelo a se4uir a esar de su ri4ide.6 a mi

A1uela &eresa /(*E0 uien siemre ue mu2 dulce conmi4o6 or suuesto otro

modelo a se4uir 2 al resto de mis amiliares 2 ami4os.

Ad/iana Li/a$

4


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A-RADECIMIENTOS CARLOS -ON,ÁLE,

A4radecemos a *ios or ser nuestro 4u7a 2 rotector6 a nuestras amilias or

su ao2o incondicional 2 a auellas ersonas ue con su aciencia e incenti5o6 se

con5irtieron en una arte cla5e ara la realiaci>n de esta meta.

A la *irectora de Escuela La In4eniero Glad2s ernnde6 or ser su ao2o

indisensa1le tanto en la ela1oraci>n de este tra1aBo6 como en el desarrollo de

nuestra carrera.

A nuestro &utor6 El In4eniero Raael Re2es6 or 1rindarnos su orientaci>n 2ao2o6 undamentales ara la culminaci>n de este tra1aBo de in5esti4aci>n.

Y a la 'ni5ersidad Nue5a Esarta6 or ?a1er a1ierto sus uertas a nuestra

ormaci>n roesional.

Ca/50s -0n785e7$

5


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A-RADECIMIENTOS ADRIANA LIRA

Gracias rimero ue todo al uni5erso m7 *ios 2 mi uente de ener47a.

A mis amiliares6 or ao2arme inancieramente 2 en todos los sentidos6 en

esecial a mis adres 2 mi t7a Lucia6 or lle5ar a ca1o su resonsa1ilidad.

A mis rimos uan +anuel 2 uan Carlos Lira6 as7 como a mis ?ermanos

Leandro 2 Ga1riel Lira6 a2udando 2 ao2ndome en todo lo ue necesita1a.

A la *irectora de Escuela In4. Glad2s ernnde6 or su ao2o

indisensa1le tanto en la ela1oraci>n de este tra1aBo6 como en el desarrollo de

nuestra carrera.

A nuestro &utor6 In4. Raael Re2es6 or 1rindarnos su orientaci>n 2 ao2o6

undamentales ara la culminaci>n de este tra1aBo de in5esti4aci>n.

Finalmente a la 'ni5ersidad Nue5a Esarta6 or ?a1er a1ierto sus uertas a

nuestra ormaci>n roesional.

Ad/iana Li/a$

6


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RESUMEN EN ESPA9OL

I*EN&IFICA*)RES:

'NI"ERSI*A* N'E"A ES(AR&A

ESC'ELA *E INGENIERIA CI"IL

AN%LISIS ES&R'C&'RAL (ARA EL 'S) *E C)NEC&)RES C)+) S)()R&E

*E +A+()S&ERIA (ARE* *E L)/'ES *E C)NCRE&)0. CAS): SIS+).

A'&)RES: G)NHALEH S. CARL)S &.

LIRA R. A*RIANA +.

La resente in5esti4aci>n se 1asa en el estudio de la mamoster7a de

1loues de concreto coninada en elementos de eril '(N $8# mediante el

ro4rama SA( !###. (ara este modelado se utili> un ensa2o ?ec?o en la

uni5ersidad central de "eneuela or el Instituto de +ateriales 2 +odelos

Estructurales IN++E0 titulado Eva56ación sism0//esistente de m6/0s de

mam40ste/ía c0ninada c0n d0s 0 m8s mac;0nes


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EN-LIS= A!STRACT

I*EN&IFIERS:

'ni5ersidad Nue5a Esarta

FAC'L&Y )F CI"IL ENGINEERING

S&R'C&'RAL ANALYSIS )F C)NNEC&)RS F)R 'SE AS +AS)NRY S'(()R&

C)NCRE&E JALL L)CKS0. CASE: EAR&/'AKE.

A'&)RS: S. CARL)S G)NHALEH &.

LIRA R. A*RIANA +.

&?is researc? is 1ased on t?e stud2 o concrete 1loc masonr2 conined '(N

roile elements $8# 12 !###. SA( made a trial ro4ram at t?e Central 'ni5ersit2 o

"eneuela 12 t?e Institute o +aterials and Structural +odels it Mill 1e used or t?is

modelin4 IN++E0 entitled seismic eva56ati0n 0 c0nined mas0n/1 >a55s >it;

t>0 0/ m0/e 4ie/s6 t?e aut?ors An4elo +arinilli and Enriue Castilla. From t?e data

collected t?ree secimens on SA( !###6 t?e irst Mit? $8# '(N roile6 t?e second

roile alon4 Mit? t?e masonr2 Mall and t?e t?ird modeled. Jit? results Mere

anal2ed and t?e deormations o1tained 1eore concludin4 t?at t?e '(N $8# roile

is not easi1le or t?is case demonstrate no resistance reuested 12 t?e masonr2

mantle c?eced.

8


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INDICE

DEDICATORIA CARLOS -ON,ÁLE,.............................................................iii

DEDICATORIA ADRIANA LIRA......................................................................iv

A-RADECIMIENTOS CARLOS -ON,ÁLE,....................................................v

A-RADECIMIENTOS ADRIANA LIRA............................................................vi

RESUMEN EN ESPA9OL............................................................................. vii

EN-LIS= A!STRACT.................................................................................viii

CAPÍTULO I..................................................................................................1

EL PRO!LEMA DE LA IN+ESTI-ACI?N.........................................................1

$.$. (lanteamiento del (ro1lema..............................................................1

$.!. Formulaci>n del (ro1lema.................................................................2

$.3. )1Beti5os de la In5esti4aci>n.............................................................2

$.3.$. )1Beti5o General............................................................................2

$.3.!. )1Beti5os Esec7icos..................................................................... 2

$.. ustiicaci>n de la In5esti4aci>n.........................................................3

$.. *elimitaciones................................................................................. 4

$..$ *elimitaci>n Geo4rica..................................................................4

$..!. *elimitaci>n &emtica.....................................................................4$..3. *elimitaci>n &emoral......................................................................4

$.;. Crono4rama de Acti5idades...............................................................5

CAPITULO II................................................................................................. 6

MARCO TEORICO........................................................................................ 6

!.$. Antecedentes del (ro1lema...............................................................6

!.!. ases &e>ricas..............................................................................11

!.!.$ Estructuras...................................................................................11

!.!.!. &ios de Suerestructura...............................................................12

!.!.3 Elementos estructurales 2 *i5isores...............................................13

!.!.. Sismos....................................................................................... 15

!.!.;. (roiedades mecnicas de la estructura........................................17

!.!.< &ios de 1loues..........................................................................19

9


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!.!.8. &ios de elementos de coninamientos...........................................21

&$@$ C6ad/0 de +a/ia25es.............................................................................23

!.. &=rminos 1sicos................................................................................24

• Sismo.........................................................................................24

• Estructura sismo resistente...........................................................24

• Mód650 de e5asticidad E#...........................................................25

• Pe/i5es de ace/0........................................................................25

• Inercia........................................................................................26

• *uctilidad....................................................................................26

• C0eiciente de P0iss0n...............................................................26

Ma/c0 met0d05ógic0...................................................................................28

3.$ Ni5el de In5esti4aci>n...................................................................28

3.!. &io de in5esti4aci>n......................................................................29

3.!.$ *iseDo de la in5esti4aci>n.............................................................30

3.!.$ (o1laci>n....................................................................................30

3.!.! +uestra...................................................................................... 30

3.3. &=cnicas de recolecci>n de datos.....................................................30

CAPÍTULO I+..............................................................................................32

P/esentación 1 An85isis de 50s Res65tad0s...................................................32

.$. Anlisis de resultados.....................................................................32

.!.$ *eterminar el tio de conector a usar como soorte de la mamoster7aared de 1loues de concreto0................................................................33

.!.! +odelar la ared de 1loues de concreto 2 elementos de coninamientoen SA( !###.........................................................................................34

$($ C0nc56si0nes...................................................................................46

Ree/encias 2i25i0g/8icas..........................................................................49

AneB0s...................................................................................................... 52

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INTRODUCCI?N

La mamoster7a ared de 1loues de concreto0 orma arte de las

estructuras tradicionales6 tienen como unci>n delimitar el esacio de la

ediicaci>n6 ser arte de las ac?adas 2 di5isiones internas6 a su 5e osee un

orcentaBe de eli4ro en un e5ento s7smico6 2a ue una ared osee un eso de

4ran ma4nitud 2 con su colaso uede aca1ar o oner en ries4o la 5ida de los

usuarios residentes de la ediicaci>n.

La in5esti4aci>n tiene como o1Beti5o analiar 2 determinar el uso de

elemento de coninamiento6 en una ediicaci>n6 ara e5itar ue en el momento de

roducirse mo5imientos s7smicos6 la mamoster7a ared de 1loues deconcreto0 se desrenda de la estructura ori4inal columnas 2 5i4as06 ca1e

destacar ue6 los elemento de coninamiento no le darn ms resistencia a los

materiales de la mamoster7a6 solo se usarn como mecanismos de a4arre o

soorte de se4uridad.

*urante un sismo se 4eneran mo5imientos rotacionales6 ue aceleran el

des4aste de los elementos estructurales de una construcci>n estndar6 el uso de

elemento de coninamiento en aredes de 1loues odr7a otimiar la ad?erencia

de la mamoster7a en 5i5iendas de 1aBo costo6 4arantiando ue or medio del

uso de conectores estos uedan mantener un ma2or soorte de los elemento

di5isores durante el e5ento s7smico 2 de este modo se odr o1tener un ma2or

tiemo de e5acuaci>n.

Es imortante mencionar el aorte ositi5o ue este mecanismo sismo

resistente le 1rinda a "eneuela6 la cual se caracteria or tener alta ro1a1ilidad

s7smica.

Esta in5esti4aci>n est estructurada en ca7tulos. En el rimero se lantear

la situaci>n ro1lemtica6 se4uida de la ormulaci>n del ro1lema6 se ro2ectarn

los o1Beti5os los cuales 4uiarn la in5esti4aci>n as7 como la Bustiicaci>n6 en

consecuti5o las delimitaciones 4eo4ricas6 temtica 2 temoral.

11


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El se4undo ca7tulo se 1asa en los antecedentes 2 elementos concetuales ue

sir5en como soorte al conocimiento de la materia resumido en deiniciones

t=cnicas.

(or otra arte6 el cuadro de 5aria1les reresenta el des4lose de los o1Beti5os ue

muestra c>mo se estructuran t=cnicamente 2 ue tios de ?erramientas se utiliarn

ara lo4rar el alcance de los mismos6 comenando or un actor relati5o la

5aria1le06 se4uido de las dimensiones ue a1arca el conte@to de la misma6 los

indicadores6 reresentan el des4lose de las dimensiones6 medici>n 2 uente6 se

ri4en or las normas 2 son clasiicadas se4n sea el caso de camo o documental0

ara inaliar con este cuadro6 nom1ramos las t=cnicas de toma de datos.

El tercer ca7tulo enmarca los asectos metodol>4icos de la in5esti4aci>n6 as7como el tio6 diseDo e instrumentos de recolecci>n de datos6 ara oder deinir los

enoues ue se ?an 5enido ?aciendo e ir traando un camino met>dico ara

o1tener el conocimiento deseado.

(or otra arte6 el cuarto ca7tulo trata de analiar el uso de los elemento de

coninamiento en la mamoster7a mediante resultados ue den una clara 2

en4lo1ada idea ue ?a4a reerencia al o1Beti5o 4eneral ue se 1usca.

12


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CAPÍTULO I

EL PRO!LEMA DE LA IN+ESTI-ACI?N

($($ P5anteamient0 de5 P/025ema

Las estructuras estn e@uestas a actores ue ueden aectar suesta1ilidad6 mediante mo5imientos rotacionales 2 5i1raciones6 ue aarecen en un

e5ento s7smico6 de este modo las aredes actan como elementos ue cortan las

ondas de mo5imientos6 ue 4eneran este en>meno natural roduci=ndose un 4ruo

de lanos de allas6 como las 4rietas de cuarenta 2 cinco 4rados O0 de1ido a las

ueras de corte roducidas6 ue ueden aectar a columnas 2 5i4as en sus onas

coninadas.Los sismos son car4as dinmicas6 ue actan en mo5imiento6 ?aciendo ue

los elementos se deormen se4n sea el 4rado de ma4nitud del desastre natural

anteriormente mencionado. Es un en>meno ue no se uede calcular 2a ue sus

mo5imientos se com1inan con 5i1raciones rotacionales 2 no se ueden medir sus

las ueras cortantes roducidas del e5ento.Con reerencia a lo anterior6 un desastre natural tan imredeci1le a1arca

caracter7sticas imortantes ue se de1en resaltar a la ?ora de tomar medidas

re5enti5as. En ese mismo sentido6 se uede mencionar ue6 ?a2 distintas ormas

de acondicionar la estructura ara e5itar el deslome de la misma6 usando 5ariedad

de m=todos como soortes6 ara lo4rar ue al menos no se 5en4a a1aBo toda la

ediicaci>n.

1


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ec?a la o1ser5aci>n anterior6 es con5eniente mencionar el m=todo de uso

de elementos de coninamientos ue aumenten el soorte de la mamoster7a ared

de 1loues0 ante un sismo6 ca1e destacar ue los estos no le darn ms resistencia

al material6 lo ue se 1usca es mantener la mamoster7a ad?erida a columnas 25i4as dentro del inter5alo de tiemo en el ue actuar el sismo.

Lo ue conlle5a a la resente in5esti4aci>n6 est enocado en oder analiar

el uso de elementos de coninamientos en la mamoster7a. Actualmente el uso

tradicional alicado a las ediicaci>n6 no ?an dado los meBores resultados a ni5el de

soorte de estos elementos di5isores

($&$ .0/m65ación de5 P/025ema

P/u= tio de conector odr7a cumlir con las caracter7sticas +ecnicas-

Geom=tricas ara ser usados como elemento de coninamiento de la mamoster7a

en resencia de sismosQ

($@$ O23etiv0s de 5a Investigación

($@$($ O23etiv0 -ene/a5

Analiar la acti1ilidad de uso de conectores como soorte de la

mamoster7a (ared de loues de concreto06 en estructuras de concreto ante un

e5ento s7smico.

($@$&$ O23etiv0s Es4ecíic0s

$. *eterminar el tio de conector a usar como soorte de la mamoster7a ared de

1loues de concreto0.

!. +odelar la ared de 1loues de concreto 2 elementos de coninamiento en SA(!###

3. E5aluar los conectores seleccionado en la mamoster7a ared de 1loues de

concreto0 ante ueras s7smicas simuladas.

2


15/77

($$ 6stiicación de 5a Investigación

La mamoster7a es un elemento ue orma arte de las estructuras6 ca1e

mencionar ue tiene un asecto de alta rele5ancia6 orue adems de ormar arte

de las ac?adas de la ediicaci>n6 tam1i=n or otro lado reduce el a4otamiento de las

suerestructuras en el momento en ue son sometidas a acciones laterales6

4ra5itacionales6 2 mo5imientos telricos com1inados. En cuanto a los elementos de

coninamientos6 sir5en como soorte de la mamoster7a ara ue la misma sea

caa de resistir su eso roio. Con resecto al imacto en la sociedad6 el uso de

conectores en aredes de 1loues de concreto odr7a contri1uir con la se4uridad de

los usuarios dentro de una ediicaci>n ue est 1aBo mo5imientos s7smicos.En el mismo sentido6 la mamoster7a reresenta un cierto ni5el de eli4ro6

or los distintos lanos de allas ue osee6 tales como allas de cuarenta 2 cinco4rado O06 roducidas or las ueras cortantes las cuales traen como

consecuencia6 rimero el colaso de la mamoster7a 2 el des4aste de las onas

coninadas de las 5i4as 2 columnas ad2acentes a las aredes de 1loues.En s7ntesis6 los resultados o1tenidos sern de 4ran imortancia ara

ro2ectos similares alicados en el uturo6 en el camo de le5antamiento de

5i5iendas multiamiliares6 dado ue los resultados aduiridos de la resente

in5esti4aci>n6 roorcionarn la imlementaci>n de elementos de coninamientos

ue esta1lecern un tio de aislamiento de la mamoster7a a las 5i4as 2 columnas6

as7 se odr roorcionar una soluci>n al lano de alla or ueras cortantes

4eneradas or las ueras rotacionales6 ue anteriormente roduc7an daDos en los

estri1os ertenecientes al nodo s7smico.

3


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($$ De5imitaci0nes

($$( De5imitación -e0g/8ica

Este ro2ecto de in5esti4aci>n se alicar nicamente en el *istrito

Caital Caracas0.

($$&$ De5imitación Tem8tica

El tema de in5esti4aci>n est centrado en la imlementaci>n del uso deelementos de coninamientos ara la mamoster7a6 con la inalidad de ue

esta ueda ser usada en 5i5iendas multiamiliares de 1aBo costo6 de acuerdo

con los conocimientos aduiridos de normas ue imliuen las estructuras

sismo resistente

Este tema se enoca solo ara aredes de 1loues de concreto6 Sin

nin4n tio de accesorios.

($$@$ De5imitación Tem40/a5

El tiemo estimado ara el desarrollo de esta in5esti4aci>n ser desde

e1rero !.#$ ?asta enero !.#$;.

4


17/77

($)$ C/0n0g/ama de Actividades

CRONO-RAMA DE ACTI+IDADES

Acti5idad !#$-!#$;

Enero Fe1rero +aro A1ril +a2o unio ulio A4osto Setiem1re )ctu1re No5iem1re *iciem1reSelecci>n

del titulo*esarrollo

del

Ca7tulo I*esarrollo

del

Ca7tulo II

*esarrollo

del

Ca7tulo III

*esarrollodel

Ca7tulo "I

5


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CAPITULO II

MARCO TEORICO

&$($ Antecedentes de5 P/025ema

D0ming0 Ac0sta 1 C;/istian +ivas &''#$ En su tesis de 4rado de

la Unive/sidad Cent/a5 de +ene76e5a. &itulada Sistema de M6/0s de

mam40ste/ía est/6ct6/a5 c0ninada c0n 4e/i5es de ace/0 4a/a 5a

vivienda de 2a30 c0st0n lantean el uso de eriles I(N ara el reoramiento de la

mamoster7a6 alicado a 5i5iendas de 1aBo costo ue no e@cedan ms de un

ni5el. &omando en cuenta lo e@uesto en dic?o tra1aBo6 el o1Beti5o de la

utiliaci>n de eriles I(N ue lanteado ara oder roorcionar la se4uridad

antes de los usuarios ue ?a1iten este tio de 5i5iendas 2 en el caso ue se

resente un sismo uedan tener un ma2or tiemo de desaloBo.En el antecedente realiado se tu5o la inuietud de oder estudiar

los asos ara la ro4resi5idad de 5i5iendas con inter=s social 2 se a1ord>

un sistema ara el montaBe de la mamoster7a6 de modo de ue se ueda

realiar un tio de coninamiento or medio de marcos6 ue los conormaran

eriles de acero ue reducirn el a4otamiento de la estos muros de 1loues

de concreto ante mo5imientos telricos.

El tra1aBo de in5esti4aci>n antes escrito6 aorta conocimientos arala imlementaci>n del montaBe de la mamoster7a or distintos m=todos6 en

el territorio 5eneolano alicado en 5i5iendas de 1aBo costo ara oder

disminuir su tiemo de a4otamiento antes mo5ientes sismos-resistentes ue

se uedan resentar en el uturo.

6


19/77

Casti55a E 1 Ma/ini55i A$ &''F# En su tesis de 4rado de laUnive/sidad Cent/a5 de +ene76e5a. &itulada Eva56ación sism0 /esistente

de m6/0s de mam40ste/ía c0ninada


20/77

C8/denas $ 1 -0n785e7 $ &'($ En su tesis de 4rado de la Unive/sidadCent/a5 de +ene76e5a. &itulada C/ite/i0 de DiseG0 4a/a 5a C0nst/6cción de

+iviendas Uniami5ia/es de Mam40ste/ía A/madan de estructura de

mamoster7a6 !##0 esta es una de la normas ms comletas 2 ela1oradas al

estudio como el montaBe de la mamoster7a reorada o coninada de todo el

continente americano6 adems de todos los actores de resistencia ue toma en

cuenta las roiedades 4eom=tricas 2 mecnicas de los elementos ue conormanlas o1ras ci5iles. Se de1e destacar ue en el territorio "eneolano es necesario

realiar un detallado ms a ondo de las caracter7sticas resentes en la resistencia

de comresi>n de los 1loues de concreto6 resistencia al corte6 de manera ue se

uedan esta1lecer 5alores ms conia1les 2 al4unos armetros reerenciales ue

uedan a1arcar la ma2or7a de elementos ue conorma la mamoster7a e@istente en

nuestro a7s.

La tesis de 4rado muestra un recedente estudio de las 5aria1les

relacionadas a nuestra in5esti4aci>n6 so1re esta1lecer aBuste ara imlementar un

reoramiento de la mamoster7a en 5i5iendas uniamiliares6 como el estudio de la

resistencia a comresi>n 2 el corte de los 1loues de concreto. Adems estos

aortan a la resente in5esti4aci>n una inormaci>n so1re las necesidades ue se

ueden esta1lecer en el estudio del reoramiento de la mamoster7a en 5i5iendas

multiamiliares ediicios0 de ms de #30 tres ni5eles ara oder 4arantiar el tiemo

de 5ida til de las ediicaciones ci5iles.

8


21/77

Ac0sta% D0ming0. &'(#$ En su tesis de 4rado de la Unive/sidad Cent/a5de +ene76e5a. &itulada vivienda c0ninada c0n 4e/i5es de ace/0n de un5isis

undaci>n 5eneolana de in5esti4aciones Sismol>4icas0 realiado en territorio5eneolano6 ara contri1uir con el desarrollo de 5i5iendas oulares se4uras. El

m=todo utiliado en esta in5esti4aci>n tiene el o1Beti5o de ?acer de la mamoster7a

coninada con eriles de acero una 5ariante de la mamoster7a tradicional. Con

relaci>n a lo anterior6 el roceso utiliado comiena con el armado del esueleto con

elementos de acero ara lue4o construir las aredes rellenndolas con 1loues.

Ca1e destacar ue una 5e ensam1ladas las aredes con los eriles de acero6 se

lo4ra amarrar la estructura al esueleto metlico 2 e5itar su osi1le deslome ante

mo5imientos s7smicos.

El enoue de este ro2ecto nos aorta a la in5esti4aci>n6 ?acer de las

5i5iendas oulares 5eneolanas ms se4uras6 2a ue la ma2or7a son caliicadas

como 5i5iendas inormales6 sin nin4una laniicaci>n sismo resistente6 lo ue

ermite entrar en actuaci>n el tema de la mamoster7a coninada con eriles de

acero6 la cual est diseDada ara situaciones s7smicas.

9


22/77

Ma/tíne7$ aet. &'(#$ En su tesis de 4rado de la Unive/sidad Cent/a5 de+ene76e5a. &itulada Eect0 sísmic0 de t/es m0de50s ;istH/ic0s 4a/a m6/0s de

mam40ste/ía c0ninada en 50s es4ect/0s de /es46esta ine58stic0s$ (ara otar

el t7tulo de In4eniero Ci5il6 este antecedente tiene como o1Beti5o imlementar

m=todos sismo resistente6 5inculando la resistencia de la mamoster7a de la

estructura 2 la ri4ide de la misma.

Esta tesis ue realiada en +=@ico or estudiantes de la uni5ersidad

aut>noma de Nue5o Le>n6 donde ?acen el estudio de un muro rototio6 al cual le

asi4nan reuero de acero ?oriontal de orma dia4onal6 con esto se 5eriicara laresistencia del muro6 1aBo mo5imientos de sismo simulados. Este antecedente tiene

un enoue sismo resistente6 o1ser5ando la reacci>n de la ared de 1loues 2

detallando cuanto resiste 2 a ue dimensi>n de mo5imiento6 ermitiendo un anlisis

roundo acerca del m=todo de imlantaci>n de reuero de acero a la ared ara

e5itar ue el mismo se deslome causando osi1les =rdidas ?umanas.

La resente in5esti4aci>n roorciona inormaci>n rele5ante so1re los

estudios realiados6 de un m=todo ?ist=rico simliicado ara muros aislados de

mamoster7a coninada ue ermitirn el disminuir el a4otamiento de dic?os muros

2 sus deslaamientos ?oriontales.

10


23/77

&$&$ !ases Teó/icas

&$&$( Est/6ct6/as

Es el conBunto de elementos resistentes con caracter7sticas de ductilidad6

con5enientemente 5inculados entre s76 ue accionan 2 reaccionan 1aBo los eectos

de las car4as ermanentes6 5i5as6 2 mo5imientos telricos. Su inalidad es resistir 2transmitir las car4as del ediicio a los ao2os6 manteniendo el esacio

aruitect>nico6 sin surir deormaciones incomati1les.

Las estructuras tam1i=n tienen e@i4encias 1sicas como son el euili1rio ue

se identiica con la 4arant7a de ue el ediicio no se mo5er. &ienen cierto 4rado de

mo5imiento6 ero comarado a las dimensiones del ediicio los deslaamientos de

este ediicio son tan eueDos ue a simle 5ista arece inm>5il 2 sin deormaci>n

al4una.

La ductilidad de los materiales es la caacidad ue osee un elemento de

oder deormarse 2 5ol5er a su estado ori4inal6 esto inlu2e en las estructuras de

una manera ositi5a en el momento en ue estas son sometidas a mo5imientos

telricos o cualuier tio de uera e@terna ue roduca ue estos materiales se

deormen.

&$&$($($ S64e/est/6ct6/a

Se considera ue la suerestructura es la arte estructural ue se sostiene

en columnas u otros elementos de ao2o.

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24/77

*e esta manera6 or eBemlo6 un uente tiene como suerestructura a todosauellos elementos ue se encuentran osicionados or encima de los ilares 2

columnas ue eBercen como sustento de auel

&$&$&$ Ti40s de S64e/est/6ct6/a

&$&$&$($ Ediicaci0nes

'na ediicaci>n se deine como un conBunto de 5i5iendas multiamiliares

ailadas una so1re otra6 las ediicaciones tam1i=n.

Son o1ras ue diseDa6 laniica 2 eBecuta el ser ?umano en dierentes

esacios6 tamaDos 2 ormas6 en la ma2or7a de los casos ara ?a1itarlas o usarlas

como esacios de res4uardo. Las ediicaciones ms comunes 2 diundidas son los

ediicios ?a1itacionales.

&$&$&$& Ind6st/ia5es

Se entiende or ediicios industriales auellos destinados a contener en su

interior los di5ersos euios 2 mauinarias de roducci>n6 los almacenes 2

de>sitos6 talleres 5estuarios 2 1aDos 2 otras acilidades ue orman un conBunto

industrial. Son ediicaciones en los cuales se 1usca un tio de construcci>n

econ>mica 2 uncional .Los lu4ares destinados a oicinas6 la1oratorios6 enermer7as6

etc. (ueden ser del mismo tio. (ero 4eneralmente se reiere ara ellos una

construcci>n de meBor calidad 2 aariencia or raones de est=tica 2 1uena

imresi>n tanto a los ue tra1aBan dentro de ellos como a las ersonas de auera.

&$&$&$@ Ed6caci0na5

Es un esta1lecimiento destinado a la enseDana. Es osi1le encontrar

centros educati5os de distinto tio 2 con dierentes.

12

http://definicion.de/ensenanza/http://definicion.de/ensenanza/


25/77

13


26/77

Caracter7sticas6 desde una escuela ?asta una instituci>n ue se dedica a enseDar oicios asando or un comleBo

&$&$&$$ =0s4ita5es

Es un esta1lecimiento sanitario donde se atiende a los enermos ara

roorcionar el dia4n>stico 2 tratamiento ue necesitan. E@isten dierentes tios de

?ositales6 se4n el tio de enermedades ue atienden: como los ?ositales

siuitricos.

*entro del cada tio de ?ositales tam1i=n e@isten las dierentes ramas de

medicina como son los otorrinos6 otalm>lo4os6 cardi>lo4os6 odont>lo4os6

neum>lo4os6 ur>lo4os6 neur>lo4os6 internistas6 etc. ue ertenecen a los ?ositales

4enerales. *entro de los maternos estn los 4inec>lo4os6 ciruBanos6 ediatras

&$&$@ E5ement0s est/6ct6/a5es 1 Divis0/es

&$&$@$( +igas

'na 5i4a no es ms ue un elemento estructural lineal al ue se le alica

car4as erendiculares a lo lar4o de su eBe a tales car4as se les conoce como

car4a le@i>n

14

https://es.wikipedia.org/wiki/Diagn%C3%B3sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_(medicina)https://es.wikipedia.org/wiki/Hospital_psiqui%C3%A1tricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hospital_psiqui%C3%A1tricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Diagn%C3%B3sticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_(medicina)https://es.wikipedia.org/wiki/Hospital_psiqui%C3%A1tricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Hospital_psiqui%C3%A1trico


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&$&$@$& C056mnas

Es un elemento estructural ue tra1aBa a comresi>n ue oseen una serie

de caracter7sticas 4eom=tricas como elemento del4ado con resecto a la 4ran

lon4itud ue estas oseen6 ueden ser cortas6 lar4a e intermedia. Las columnas

cortas tiene un tio de alla ue roducida or una uera de alastamiento6 las

lar4as oseen una alla mu2 articular ue es or andeo o le@i>n lateral6 2 las

columnas de intermedia alla or una com1inaci>n de ueras las cuales 4eneran

alastamiento 2 andeo

&$&$@$@ Mam40ste/ía

La mamoster7a es un elemento estructural ue 1sicamente est constituida or

1loues de arcilla o de concreto0 ara ormar una ared usando mortero en las

roorciones adecuadas ara ad?erir los 1loues. Las aredes normalmente no son

elementos de soorte6 cumlen la unci>n de ser elementos di5isores dentro de las

estructuras.

.ig6/a ( loues de concreto. MMM.(erimaca.com

15


28/77

&$&$$ Sism0s

Es un en>meno ue roduce sacudidas 1ruscas 2 asaBeras a la cortea

terrestre caa de cam1iar la estructura ur1ana de una ciudad6 deBndola en estado

de amenaa s7smica. Este t=rmino se reiere a la osi1ilidad de ue se roduca un

sismo otencialmente destructi5o.

&$&$$( Magnit6d de5 sism0

*esde el unto de 5ista de in4enier7a 2 aruitectura interesa ms los eectos

de un sismo en los sitios donde e@isten o se 5an a construir las ediicaciones. Ello se

determina con la intensidad6 la cual mide la destructi5idad local6 roducto de un

sismo 2 la ma4nitud deende de la ener47a roducida or el mo5imiento de las

lacas tect>nicas. En estas situaciones e@isten distintas ueras ue inlu2en en el

tio de ma4nitud e intensidades6 or lo tanto la intensidad de un sismo 5ar7a se4n

la locaci>n donde se re4istre.

.ig6/a &. *aDo 2 ma4nitud. 'ni5ersidad de Los Andes.

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29/77

&$&$$ C0m40/tamient0 de a55as en 5as 4a/edes de mam40ste/ía

&$&$$( .a55a 40/ g/ietas 0 c0/tante

Se caracterian or la aarici>n de 4rietas inclinadas6 osi1lemente de O6

atre5es de todas las ieas o si4uiendo las Buntas6 en el momento ue los

rinciales eectos e@ceden la resistencia a las tensiones dia4onales de la

mamoster7a se resenta este tio alla reresenta 2 de i4ual modo6 cuando los

mantos de al1aDiler7a estn resentes a ueras laterales de imortancia adems delas car4as 5erticales.

&$&$$( .a55a 40/ .5eBión

En la cual el esuero 5ertical a tensi>n lu2e 2 la mamoster7a de los

e@tremos se alasta a comresi>n. Este comortamiento reresenta ue las

allas de estos mantos se roducen6 cuando el momento en el lano es

suerior a la resistencia al momento ue uedo tener el muro de al1aDiler7a.

Se uede mencionar ue en este tio de alla se roduce or los

asentamientos deerenciales ue ueda resentar el suelo.

&$&$$( .a55a 40/ C0m4/esión

Estas son de1idas a una car4a a@ial mu2 ele5ada con el alastamiento

de los mantos de mamoster7a.

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&$&$$( .a55a 40/ des5i7amient0

Reresentan la resencia de una car4a a@ial mu2 o1re 2 la uera

cortante lateral so1reasa la ad?esi>n el cortante a ricci>n entre el mortero

e4a 2 las ieas de mamoster7a.

.ig6/a @: &ios de Falla de la +amoster7a. *r2sdole6 amis T aer $99

&$&$)$ P/04iedades mec8nicas de 5a est/6ct6/a

&$&$)$($ Rigide7

Es la roiedad de un cuero6 elemento o estructura de oonerse a las

deormaciones. &am1i=n odr7a deinirse como la caacidad de soortar car4as o

tensiones sin deormarse o deslaarse [email protected] . !#$$0

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&$&$)$& Resistencia

Es la caacidad de un cuero6 elemento o estructura de soortar car4as sin

colasar. En la resistencia lo imortante es soortar6 a4uantar6 mientras ue en la

Ri4ide lo imortante es el Control de las *eormaciones 2Uo *eslaamientos.

&$&$)$@ Mód650 de E5asticidad de 5a Mam40ste/ía c0ninada

Es la roiedad en donde los esueros V0 son directamente roorcionales

a las deormaciones W06 tam1i=n se uede decir ue los esueros son i4uales a lasdeormaciones or el m>dulo de elasticidad del material. (ara esto ?a2 ue tener en

cuenta ue la deormaci>n roducida or un esuero se maniiesta en el mismo

sentido de este.Sil5eiro6 +6 !#$$0

.ig6/a : Cur5a esuero-deormaci>n de mamoster7a coninada. &a5erras !##8

&$&$F Ti40s de 2506es

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&$&$F$( !506es de c0nc/et0

Los loues de concreto son elementos modulares re moldeados

diseDados ara la al1aDiler7a coninada 2 armada. Se reuiere ara su a1ricaci>n

materiales 1sicos usuales como: (iedra artida6 la cual se ul5eria ara el

roceso de a1ricaci>n de 1loues. Arena la misma utiliada ara construir06

Cemento (ortland clase I0 2 el a4ua.

.ig6/a : loue de concreto. Constructora Nimar

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33/77

Ta25a NJ(: loues ?uecos de concreto. Normas Co5enin !-8!

Ta25a NJ&: Resistencia a la comresi>n. Norma Co5enin !-8!

Ta25a NJ@$ Esesores m7nimos. Norma Co5enin !-8!$

.&$&$F$& !506es de a/ci55a

loue cu2o material constitu2ente es arcilla ali4erada6 o1tenida mediante

adici>n a la asta arcillosa de materias 5arias6 ue desaarecen durante la cocci>n6roduciendo una orosidad aDadida 2 caracter7stica en la iea cocida de arcilla

ali4erada

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34/77

.ig6/a ): loues de arcilla. Ferre unto.

&$&$K$ Ti40s de e5ement0s de c0ninamient0s

&$&$K$( Ace/0 Laminad0 UPN#

Es un tio de eril de acero ue son a1ricados en 5ariadas secciones condistintas 4eometr7as. El eril '(N osee orma de canal6 Constituido or dos

alas 2 un alma.

.ig6/a F: (eril '(N. Artistas de la construcci>n.

&$&$K$& +iga de c0/0na

Es un elemento de reuero suerior de una ediicaci>n ue tiene como

unci>n dar ri4ide a la estructura. Estas se encuentran en la arte suerior de las

aredes ue tienen la caacidad de reci1ir car4as laterales6 las cuales actan

erendicular al eBe neutro de la 5i4a ara oder deslaar la ener47a de momento

de 5olcamiento 4enerado or los mo5imientos telricos.

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35/77

.ig6/a K: "i4as de corona. MMM.scielo.com.5e.

&$&$K$@$ Ang650 sim45e

arra de metal cu2a secci>n tiene orma de n4ulo recto6 con las aristas de las

caras aralelas la uni>n de las caras internas es rodeada. &am1i=n llamado eril

an4ular

. .ig6/a : An4ulo simle. Artistas de la construcci>n.

23

http://www.scielo.com.ve/http://www.scielo.com.ve/


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&$@$ C6ad/0 de +a/ia25es

O!ETI+OS +ARIA!LES DIMENSION INDICADORMEDICI?N .UENTE TECNICAS E

INSTRUMENTO

*eterminar el tio

de conector a usar como soorte de lamamoster7a ared

de 1loues deconcreto0.

&io deconector

&io dematerial.

Resistencia*uctilidadeso

C)"ENIN:• $n deeriles 2

materiales conel ro4rama

Resistencia

*uctilidadeso

Catlo4o de

eriles*ocumental

Normas(ro4rama SA(

!###

E5aluar losconectores

seleccionado en lamamoster7a ared

de 1loues deconcreto0 ante

ueras s7smicassimuladas

Caracter7sticasdel elemento

deconinamiento

(eril '(NResistencia*uctilidadeso

C)"ENIN

$


37/77

&$$ TH/min0s 28sic0s

• Sism0

Es un en>meno ue roduce sacudidas 1ruscas 2 asaBeras a la cortea

terrestre caa de cam1iar la estructura ur1ana de una ciudad6 deBndola en estado

de amenaa s7smica. Este t=rmino se reiere a la osi1ilidad de ue se roduca un

sismo otencialmente destructi5o.

.6ente: Fun5isis.

• Est/6ct6/a sism0 /esistente

Es una estructura ue en su anlisis se considera la acci>n de las car4as ue

4enera el sismo6 esto se reiere a ue no ser tan dierente a otras estructuras. &oda

ediicaci>n sure deormaciones de1idas al suelo6 tam1i=n se toman en cuenta las

car4as ue ?a2 en cada iso6 la 4eometr7a 2 materiales estructurales. *ic?o lo

anterior6 considerando ue la ediicaci>n est en una ona s7smica6 se de1en alicar

elementos estructurales6 5erticales6 ?oriontales o lineales caaces de a1sor1er

car4as s7smicas.

.6ente: Instituto Nacional de re5isi>n s7smica.

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• Mód650 de e5asticidad E#

&am1i=n llamado m>dulo de Youn46 se caracteria or oder analiar cada

material Acero 2 concreto0 indicando la relaci>n e@istente la cual es el

comortamiento elstico de cada material6 ormando la cur5a Esuero deormaci>n6

indicando cuando el material lle4a a su deormaci>n total 2 alla6 alicndose

distintos tios de ueras.

.ig6/a (': *ia4rama Esuero-*eormaci>n. Construarende$

Pe/i5es de ace/0

Son elementos laminados en caliente de distintas ormas6 son utiliados en

estructuras metlicas como 5i4as de entreiso6 columnas6 cerc?as 2 correas ara

tec?o. El roceso de laminado consiste en calentar re5iamente los lin4otes de

acero undido a una temeratura ue ermita la deormaci>n del lin4ote or un

roceso de estiramiento 2 des1ate ue se roduce en una cadena de cilindros a

resi>n llamado tren de laminaci>n.

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39/77

.6ente:In4. Aceroaruitectura1lo4sot

• Ine/cia

(roiedad de un cuero o elemento ue ?ace ue este se oon4a a osi1les

cam1ios6 la le2 de neMton menciona ue este ermanece en su estado de

mo5imiento si so1re el no acta una uera e@terna.

.6ente: 'ni5ersidad de Los Andes.

• D6cti5idad

Caacidad de deormaci>n una 5e re1asado el l7mite de roorcionalidad. En

in4enier7a s7smica6 caacidad ue oseen los comonentes de un sistema

estructural de ?acer incursiones alternas en el dominio inelstica6 sin =rdida

arecia1le de su caacidad resistente ueden 5ol5er a su estado ori4inal0.

.6ente: Co5enin !##: $998.

C0eiciente de P0iss0n

Es la ra>n corresondiente conBunta con la elon4aci>n lon4itudinal a las

deormaciones ue se roducen en un sentido trans5ersal en ensa2os a tracci>n.

Alternati5amente el coeiciente se uede determinar a artir del m>dulo de

elasticidad o rotura lon4itudinal 2 trans5ersal.

U :( E

2G )−1.6ente: Scri1d

Diag/ama de =istH/esis

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40/77

(ermite estudiar la ductilidad de los materiales ante un mo5imiento s7smico6

es decir6 Se uede o1ser5ar mediante el dia4rama6 la de4radaci>n de ri4ide del

elemento ue ocurre mediante la disiaci>n de ener47a.

.6ente: Construarende.

.ig6/a ((: *ia4rama de ist=resis. Scielo

Re5ación demandaca4acidad$

Es la relaci>n ue imlica la cantidad de esuero ue se le demanda

a un elemento mediante car4as e@ternas sin so1reasar su l7mite de

caacidad de soorte

Relaci>n *UCX Demanda

Capacidad

28


41/77

CAPITULO III

Ma/c0 met0d05ógic0

@$( Nive5 de Investigación

In5esti4aci>n *ocumental: Es auella ue se 1asa en la o1tenci>n 2 anlisis

de datos ro5enientes de materiales imresos u otros tios de documentos.

In5esti4aci>n de Camo: Consiste en la correlaci>n de datos directamente de

la realidad donde ocurren los ?ec?os6 sin maniular o controlar 5aria1le al4una.

In5esti4aci>n E@erimental: (roceso ue consiste en someter a un o1Beto o

4ruo de indi5iduos a determinadas condiciones o est7mulos "aria1le

indeendiente06 ara o1ser5ar los eectos ue se roducen "aria1le deendiente0.

In5esti4aci>n E@loratoria: Es auella ue se eecta so1re un tema u o1Beto

conocido o estudiado6 or lo ue sus resultados constitu2en una 5isi>n aro@imada

de dic?o o1Beto.

Se4n los concetos deinidos anteriormente se uede clasiicar esta

in5esti4aci>n como e@loratoria6 2a ue se 1usca esta1lecer atrones de

comaraci>n entre las allas ue aectan a la mamoster7a6 descri1ir como ocurre6 2

29


42/77

si es acti1le el tio de conector esco4ido ara el soorte de la mamoster7a antemo5imientos s7smicos6 todo esto mediante un ensa2o demostrati5o donde se

somete una ared modelo de 1loues de concreto a mo5imientos s7smicos

simulados.

@$&$ Ti40 de investigación

El tio de in5esti4aci>n realiada se ?a 5enido deiniendo6 or medio deldesarrollo 2 t=cnicas de in5esti4aci>n utiliadas con el o1Beti5o de oder des4losar

de lo macro a lo micro de dic?o ro2ecto de in5esti4aci>n6 ara oder tener un

enoue reciso del tio de in5esti4aci>n realiada o a realiar.

Si4uiendo la idea del te@to anterior se uede deinir el ni5el de la

in5esti4aci>n a realiar es de carcter e@erimental6 dado ue se realiara una

rouesta 7sica tio maueta0 2 as7 demostrar ue tio de conector uede cumlir

con las caracter7sticas 4eom=trica 2 mecnicas ara el uso de conectores en la

aredes de 1loues ante la resencia de sismo 2 estos uncionar como soorte.

Esta in5esti4aci>n es de tio e@erimental.

Segn A/ias La in5esti4aci>n

e@loratoria es auella ue se eecta so1re un

tema u o1Beto desconocido o oco estudiado6 or

lo ue sus resultados constitu2en una 5isi>n

aro@imada de dic?o o1Beto6 es decir6 un ni5el

suericial de conocimientos..!30.

30


43/77

@$&$( DiseG0 de 5a investigación

Es el tio de estrate4ia ue se resenta ara oder encontrar la soluci>n del

ro1lema lanteado 2 alcanar los o1Beti5os6 en s7ntesis6 conociendo el tio de

in5esti4aci>n6 el diseDo muestra los asos a se4uir ara alcanar los resultados

deseados se4n el roceso o met>dica lanteada.

@$&$ P025ación 1 M6est/a

@$&$( P025ación

Se reiere al uni5erso ue en4lo1a la in5esti4aci>n a estudiar6 de

donde ro5ienen los datos reueridos ara lle4ar al o1Beti5o eserado.(ara esta in5esti4aci>n6 la o1laci>n ser la mamoster7a ared de

1loues de concreto0.

@$&$& M6est/a

Es el conBunto de elementos seleccionados ue deri5an de lao1laci>n. En esta in5esti4aci>n la muestra sern Los conectores6 o1Beto de

estudio6 el cual estar inclinado ?acia soortes de tio re5enti5o.

@$@$ THcnicas de /ec05ección de dat0s

Las t=cnicas de recolecci>n de datos son un rocedimiento mediante

el cual se aduiere inormaci>n desu=s de ?a1er realiado el des4lose de las

5aria1les u o1Beti5os esec7icos de la in5esti4aci>n 2 deinir los indicadores6

se odr seleccionar un tio de t=cnica 2 recolectar los datos ue sean

necesarios ara oder desarrollar los o1Beti5os 2 resonder las interro4antes

resentes en la in5esti4aci>n.

31


44/77

Con reerencia a lo anterior6 se odrn deinir las t=cnicas ara la

o1tenci>n de datos6 lle5ar a ca1o el desarrollo de los o1Beti5os esec7icos

resentes en la in5esti4aci>n6 tales como el uso de inormaci>n documental

so1re los distintos tios de eriles de acero 2 conocer las caracter7sticas delos tios de 1loues a utiliar ara el modelado de la ared. (or otra arte se

tiende a utiliar otra t=cnica 2 as7 o1tener inormaci>n como la o1ser5aci>n

directa ara oder e5aluar lo realiado en el la1oratorio.

Si4uiendo la idea anterior6 ara las t=cnicas de recolecci>n de datos

mencionadas anteriormente se utiliarn instrumentos como cmaras oto4ricas6

+odelado de SA(-!### 2 catlo4os de eriles.

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45/77

CAPÍTULO I+

P/esentación 1 An85isis de 50s Res65tad0s

$($ An85isis de /es65tad0s

El ca7tulo ue analiaremos a continuaci>n trata del roceso ms

si4niicati5o de la resente in5esti4aci>n6 2a ue tiene como o1Beti5o el de realiar

una ared modelada con elementos de coninamiento. (ara ello se reali> un

modelo en el ro4rama SA( !### a tra5=s del elemento inito6 este m=todo se

caracteria or su1di5idir los elementos Frame06 en los cuales se ueden 5isualiar

los tios S?ell de c?aa 4ruesa.

.ig6/a (&: +odelo con elementos initos. Jilson6 $998

Al areciar los resultados o1tenidos6 se odr esta1lecer la acti1ilidad del

uso de elementos de coninamiento como6 eriles metlicos en un manto de

al1aDiler7a. Lo4rando con esto el cumlimiento de los o1Beti5os esta1lecidos en elcuadro de 5aria1les antes e@uesto 2 el desarrollo del o1Beti5o 4eneral de la

in5esti4aci>n6 ue se encar4a6 de analiar el uso de conectores en la mamoster7a

ared de 1loues de concreto0.

33


46/77

Se ot> or emlear 1loues ?uecos de concreto6 2a ue son ideales ara el

anlisis del manto de mamoster7a. Estos ueden surir allas al estar e@uestos a

ueras rotacionales como6 allas dia4onales con 4rietas a 4rados6 allas or

5i1raci>n torsional6 entre otras.

En lo ue resecta a los elementos de coninamiento6 se seleccion> un eril

de acero6 2a ue las caracter7sticas de este material son lo suicientemente

resistentes 2 dctiles ara usarlo como soorte de la mamoster7a ared de

loues de concreto06 dado ue estos6 ueden disiar ener47a 2 oseen la

caacidad de ormarse 2 5ol5er a su estado ori4inal. *el mismo modo6 este conector

se alicar en estructuras ara anlisis sismos resistentes6 2a ue la misma carece

de este soorte como mecanismo de rotecci>n ante mo5imientos telricos.

Es necesario acotar ue roiedades mecnicas de la mamoster7a ue

sern utiliadas en este modelo6 como lo son6 el m>dulo de elasticidad m>dulo de

Youn40 2 el coeiciente de oisson6 estn 1asadas en las normas t=cnicas

comlementarias del re4lamento de construcciones ara el *istrito Federal6 +=@ico

N&C-+AN()S&ERIA !##0.

$&$ P/0cedimient0 de 5a investigación

$&$( Dete/mina/ e5 ti40 de c0nect0/ a 6sa/ c0m0 s040/te de 5a

mam40ste/ía 4a/ed de 2506es de c0nc/et0#$

En la 1sueda de datos se encontraron di5ersos tios de eriles con

distintas caracter7sticas6 entre ellas: eso6 dimensiones 2 resistencia. (or otra arte6

ca1e destacar ue no todos los eriles oseen las mismas dimensiones o4eometr7as6 de1ido a cada elemento de coninamiento. Se lo4r> descartar al4unas

series de eriles6 artiendo de las dimensiones del 1loue 1loue ?ueco de

concreto06 ue tiene un esesor de $ cm se udo seleccionar el eril '(N $8# de

acero A-3;6 el cual se adata a la 4eometr7a del 1loue ue constitu2e la ared. En

34


47/77

la i4ura $#6 se ueden areciar las caracter7sticas ue osee este tio de eril ue

es el usado en el manto de mamoster7a.

Estos datos o1tenidos son los ue se utiliaran ara ?acer el modelado en el

ro4rama SA(!###.

.ig6/a (@ . (eril '(N. Artistas de la construcci>n

'(N $8# ACER) A-3;

(ES)

KGU+L

*I+ENSI)NES mm0U (R)(IE*A*ES

d mm 1 mm tM mm t mm r$ mm r! mm %rea

cm!I@ cm I2 cm

!! $8#


48/77

Lo rimero ue se de1e realiar es la deinici>n de los materiales ue se 5an

a utiliar6 en este caso sern los materiales de mamoster7a 2 los eriles de acero6

ue tra1aBaran como elemento de coninamiento. (ara ello se imlementaran los

comandos e@resados en las si4uientes i4uras:

Deinición de 50s 4e/i5es met85ic0s:

.ig6/a (: *iseDo

or norma de los

eriles en SA(!###Fuente (roia0

.ig6/a (: *etallado del eril en SA(!###. Fuente (roia0

36


49/77

Deinición de 5as 4/04iedades mec8nicas de 5a mam40ste/ía:

.ig6/a (): Selecci>n

del elemento tio S?ell t?ic0

en SA(!###.

Fuente (roia0

37


50/77

.ig6/a (F: (roiedades mecnica de la mamoster7a en SA(!###.

(osterior a la deinici>n de los materiales 2a antes e@licado6 se rocedi> a

realiar las modelaciones de los esec7menes6 deinidos como +$6 +! 2 +3.

Es4Hcimen M(

(ara el modelado del es=cimen +$6 se usaron los eriles de acero '(N

$8# acero A-3;. Se reali> ara estudiar el comortamiento 2 la deormaci>n de los

eriles metlicos6 diseDados or medio de la norma "eneolana AISC-LRF* 99 a

tra5=s de una relaci>n demanda de caacidad de uno $0. (ara ms adelante

someter estos elementos de coninamientos a car4as laterales. *e este modo se

odr areciar la car4a m@ima lateral ue ueden soortar estos eriles 2

5isualiar sus corresondientes deormadas.

38


51/77

.ig6/a (K: +odelado de los eriles en SA(!###

Dat0s Esta25ecid0s en e5 SAP&'''A5t6/a =# cm Anc;0 L# cm C056mnas +iga

3## !3# '(N-$8# Acero A-3; '(N-$8# Acero A-3;

Ta25a : *atos ara en ro4rama SA(!### Fuente (roia0

Es4Hcimen M&

Este consisti> en un aDo de mamoster7a con los eriles de acero

laminado re5iamente seleccionado del rimer es=cimen +$06 con no5enta 2

nue5e 990 1loues de concreto con dimensiones nominales de #$!# cm or

medio del diseDo del elemento inito6 ue es su1di5idir las reas de la ared6 en este

caso seleccionamos un elemento rea denominado como tio S?ell de c?aa

4ruesa06 con un mortero de relaci>n 5olum=trica de arena6 cemento 2 cal :$:$6

resistencia romedio FmZ: n de muretes de mamoster7a6 como ue en nuestro caso 1loues ?uecos

de concreto6 un eso esec7ico de γ 0: $$33633 K4Um36 un m>dulo de la

elasticidad E K4Ucm!0 ;.#8# K4Ucm!6 ue ue calculado or medio de las ormulas

imlementadas de la norma N&C-+A+()S&ERIA !##0.

39


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.ig6/a (: +odulo de Elasticidad se4n6 Normas N&C +amoster7a !##

Como ltimo dato de las roiedades mecnicas de la mamoster7a ue el

coeiciente de (oisson '0: #.!#6 e@tra7do de las normas N&C-+AN()S&ERIA

!##0.

.ig6/a &': +odelado de los eriles 2 mamoster7a en SA(!###

Fuente (roia0

Dat0s Esta25ecid0s en e5 SAP&'''

40


53/77

A5t6/a =#

cm

Anc;0 L#

cmC056mnas +iga

E

gcmU

γ

gm@#

Mód650 de

C0/tante -

3## !3#'(N-$8#

Acero A-3;

'(N-$8#

Acero A-3;;.#8# #6! $333633

!6333 en un aDo de al1aDiler7a con los1loues de concreto mencionados anteriormente ero sin los eriles de acero.

+odelado or el elemento inito.

41


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.ig6/a &(: +odelado de la mamoster7a en SA(!###

Dat0s Esta25ecid0s en e5 SAP&'''

A5t6/a =# cm Anc;0 L# cm E gcm U γ gm@#Mód650 de

C0/tante -3## !3# ;.#8# #6! $333633 !6333


55/77

.!.3. E5aluar el elemento de coninamiento en la mamoster7a ared de1loues de concreto0 en SA( !###.

'na 5e diseDada la ared de 1loues de concreto en SA( !### se leimlementar el elemento de coninamiento 2a re5iamente seleccionado6 ara

lue4o someterlo a ueras s7smicas simuladas6 lue4o6 demostrar la acti1ilidad de

soorte del mismo a la mamoster7a 2 oder o1ser5ar el tiemo de soorte ue

tendr la ared ante mo5imientos rotacionales ara as7 comro1ar si el elemento de

coninamiento cumle con lo solicitado en el o1Beti5o 4eneral resente en la

in5esti4aci>n a realiar.

En este o1Beti5o se 1uscan resultados ara tres situaciones ue ueden

resentarse en una ared con distintas 5aria1les 2 as7 comarar las deormaciones

ue se dan en cada una. (ara comenar con el modelo6 se diseDa una ared en

SA( !### de 3 metros de altura or !.3# metros de anc?o.

En ese sentido6 se calcula el eso esec7ico de la ared6 con el esesor de

$ cm como 5aria1le rincial. (ara esto se necesita sa1er cunto es la

deormaci>n m@ima de una ared6 2 si con esta ue se o1tiene la misma resiste.

Es4Hcimen M(

Consisti> en el diseDo solo con los eriles6 tomando en cuenta ue se

usaron la serie '(N $8#6 someti=ndolas a una serie de car4as laterales6 ?asta

oder u1icar la ma4nitud e@acta de estos esueros6 ue ?acen ue estos eriles

allen suerando su diseDo or demanda-caacidad i4ual a uno $0 2 oder areciar

or medio del uso del ro4rama cuanto es la deormada m@ima de estos elementosde coninamiento Este dato de demanda-caacidad indica ue mientras el resultado

este ms aleBado del $ si4niicara ue el elemento estar ms leBos de surir una

alla6 es decir6 el elemento estar dentro de su ran4o de caacidad.

43


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.ig6/a &&: Resultados de la resistencia m@ima de los eriles

Res65tad0s de 50s 4e/i5es de ace/0 5aminad0 A@) a 6na ca/ga 5ate/a5 de F(%' gE5ement0s L0ngit6d cm DemandaCa4acida

d

Pe/i5es De0/mada

M8Bima mm$-! 3## #69; '(N-$8# !68!!-3 !3# #6


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Consisti> en el diseDo de la ared Bunto con el elemento de coninamiento

eriles06 con las mismas dimensiones anteriormente mencionadas6 o1teniendo

como resultado los m@imos esueros6 ue uede soortar la ared de 1loue Bunto

con los eriles de acero laminado6 ue tendrn el tra1aBo de oder suBetar el mantode al1aDiler7a desu=s de su deormaci>n m@ima.

.ig6/a (@. +odelo !. SA( !###.

Res65tad0s de 50s 4e/i5es de ace/0 5aminad0 A@)% c0n36nt0 de5 mant0 de mam40ste/ía a 6na ca/ga

5ate/a5 de F(''' gE5ement0s L0ngit6d cm DemandaCa4acida

d

Pe/i5es De0/mada

M8Bima mm$-! 3## #6#93 '(N-$8# #.!3!-3 !3# #638 '(N-$8# #.!33- 3## #6998 '(N-$8# #.!3

Ta25a K: Resultados del ro4rama SA(!###

En la si4uiente i4ura se uede areciar la deormada de todo el elemento con msdetalle

45


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.ig6/a &: *eormada de los eriles con manto de mamoster7a

Es4Hcimen M@

Se model> solo la ared de 1loues con 1ase en la norma sismo resistente

N&C-+amoster7a !##06 as7 como tam1i=n se tom> el m>dulo de elasticidad

calculado se4n la norma anteriormente mencionada.6 ara una car4a de ;#.9384F6 se o1tiene una deormaci>n de 8 mm como dato determinante6 tomando en

cuenta las caracter7sticas 7sicas del 1loues de concreto de $ cm. 'na 5e

determinada la deormaci>n a la cual la mamoster7a alla6 se tendr un criterio de

comaraci>n con el esec7men +! ara as7 5eriicar ue tan acti1le es el conector

en conBunto con la ared.

En este esec7men recae una inormaci>n imortante de la in5esti4aci>n6 2a

ue se alica el conector en la ared6 ue lue4o de las comaraciones con los

esec7menes anteriores se odr sacar los datos necesarios ara lle4ar a una

conclusi>n ue nos ermita deinir si es >timo el eril.

46


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.ig6/a &: *eormada manto de mamoster7a

Res65tad0s c0n36nt0 de5 mant0 de mam40ste/ía a 6na ca/ga 5ate/a5 de )'$@K gA5t6/a cm Anc;0 cm De0/mada mm% E gcm&

3## !3# 8 ;.#8#

Ta25a : Resultados del ro4rama SA(!###

En la ta1la anterior se muestra el dato de la deormada m@ima causada or

la car4a lateral ue 5iene dada a su 5e or las caracter7sticas 4eom=tricas 2

mecnicas del manto de mamoster7a.

$($ C0nc56si0nes

47

.ig6/a &)$ *eormada manto de mamoster7a en 3*.


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A tra5=s de la eBecuci>n del modelado en SA( !### de la mamoster7a en

sus tres modelos6 se lo4r> o1tener un criterio so1re el tema estudiado6 ara e5aluar

los resultados o1tenidos 2 lle4ar a las si4uientes conclusiones:

Se4n lo in5esti4ado6 el comortamiento de la mamoster7a con resecto a

la estructura en 4eneral6 uede 4enerar imactos imortantes mediantes sus modos

de allas6 2a ue estas ueden aectar directamente tanto a 5i4as como a las

columnas mediantes los esueros cortantes ue transmiten la mamoster7a. En

eecto6 cada esec7men modelado osee una deormaci>n dierente con sus

resecti5as car4as6 &anto el concreto como el acero oseen distintas roiedades

mecnicas6 el acero laminado tiene una 4ran caacidad de disiar ener47a 2a ue

es mu2 dctil. Estas son caracter7sticas ue se tomaron en cuenta en el esec7men

uno $0. La mamoster7a resenta otro tio de roiedades mecnicas como la

determinaci>n del m>dulo de elasticidad 2 a su 5e no es dctil como el acero 2a

ue al lle4ar a su estado limite la misma alla sin oder 5ol5er a su estado ori4inal.

Los modelos realiados se lle5aron a ca1o mediante el criterio de diseDo de

las normas AISC- LRF* 99 ara el diseDo de los eriles metlicos6 En ese mismo

sentido la ared de 1loues de concreto 2 sus caracter7sticas mecnicas se 1asan

en la Norma N&C de la mamoster7a !##.

Los resultados o1tenidos en el es=cimen +$6 como deormaci>n se tiene!mm la cual se deterior> alicndole car4a lateral de n del elemento6

4enerando distintos lanos de allas.

En cuanto al es=cimen +!6 se o1tu5o como resultado una deormaci>n de

#.!3mm de la ared de 1loues de concreto en conBunto con el eril laminado '(N

$8#6 a una car4a lateral de n de 8 mm de la ared

sola a una car4a de ;#.938 4.

En comaraci>n entre los resultados o1tenidos de los modelos ensa2ados en

el ro4rama SA( !###6 or medio de los elementos initos diseDados6 se uede

48


61/77

e5aluar ue en el modelo uno $0 se tiene una deormaci>n ma2or ue en el modelo

dos !06 lo ue si4niica ue el eril unciona.

Con resecto al modelo tres 306 con una deormaci>n de 8mm6 se uede

analiar ue la ared alla a esta deormaci>n con car4as laterales de ;#.938 4. En

correlaci>n con los tres modelos6 ?a2 dierencias entre ellos6 resaltando ue el

modelo !0 reresenta el o1Beti5o rincial del estudio de esta in5esti4aci>n. Este

alla a #.!3mm sin lle4ar a la deormaci>n m@ima del manto de mamoster7a del

+36 el cual reresenta a una ared con una deormaci>n m@ima de 8mm.

Analiando los resultados6 se uede concluir ue el eril no amorti4ua los

mo5imientos s7smicos6 2a ue en el +! 1loue de concreto con eril de acero0 se

o1tiene una deormaci>n de #.!3mm 2 en el +3 se o1tiene 8mm6 es decir6 el eril

de acero no estar7a cumliendo nin4una unci>n de coninamiento6 2a ue la ared

reci1e directamente todo el esuero.

Res65tad0s 02tenid0s de5 4/0g/ama SAP &'''

Esec7men +$ Esec7men +! Esec7men +3

Car4a: n: #.!3mm *eormaci>n: 8mm

Ta25a ('$ Interretaci>n de resultados En SA( !###.

49


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$& Rec0mendaci0nes

Se tiene a continuaci>n las si4uientes recomendaciones ue sur4en del

anlisis del modelado de la mamoster7a coninada con el eril de acero '(N $8#

en el ro4rama SA( !### or medio de elementos initos.

• *eterminar mediante ensa2os 7sicos en la1oratorio 2a ue el

ro4rama aun cuando releBa e@actitud con los resultados6 no uiere

decir ue sean el comortamiento real de los materiales 2 elementos

a ni5el de camo6 2a ue or medio de los ensa2os 7sicos sismo

resistentes ueden o1ser5arse el comortamiento de la mamoster7aas7 como los dierentes lanos de allas 2 el dia4rama de ?ist=resis6

ue con esto se uede identiicar el a4otamiento de los materiales as7

como la ductilidad 2 disiaci>n de ener47a de los elementos6 ara as7

o1tener 5alores ue roorcionen se4uridad a auellos ue

imlementen este m=todo de coninamiento ara el le5antamiento de

construcci>n de 5i5iendas multiamiliares.

• E5aluar mediante la imlementaci>n de otros conectores ue uedan

interrelacionar los 1loues entre s7 ara lo4rar una meBor ad?erencia

de estos elementos initos6 as7 como tam1i=n imlementar estos

conectores a uertas 2 5entanas ara analiar si en accesorios el uso

de conectores es acti1le.

• Realiar el ensa2o 7sico con elemento inito de 1loue de arcilla ara

e5aluar si resenta el mismo cuadro de allas ue resent> la

mamoster7a con los 1loues de concreto 2 as7 como las

deormaciones ue arroBaron los resultados o1tenidos.

• Estudiar la acti1ilidad del uso de conectores ue enlacen los 1loues

de concreto en am1as direcciones ara 5i5iendas multiamiliares de

1aBo costo.

50


63/77

• Se recomienda a los roesionales en el camo de la in4enier7a ci5il

en estudios sismo resistente6 el uso de elementos initos en SA(

!###.

Ree/encias 2i25i0g/8icas

Crdenas . 2 Gonle . !#$!0. C/ite/i0 de DiseG0 4a/a 5aC0nst/6cción de +iviendas Uniami5ia/es de Mam40ste/ía A/mada.&ra1aBo de no u1licado. 'ni5ersidad Central de "eneuela. E@tra7do el !;Fe1rero desde:?tt:UUsa1er.uc5.5eUBsuiU1itstreamU$!3;!#$!.d • *omin4o A. 2 "i5as C. !##0. Sistema de M6/0s de mam40ste/ía

est/6ct6/a5 c0ninada c0n 4e/i5es de ace/0 4a/a 5a vivienda de 2a30

c0st0$ &ra1aBo u1licado. 'ni5ersidad Central de "eneuela. E@tra7do el $8

+aro desde: ?tt:UUMMM.scielo.or4.5eUscielo.?Q

idXS#3EBt/aíd0 e5 &) de .e2/e/06 *isoni1le en:

?tt:UUMMM.un5isis.4o1.5eUarc?i5osUasciculosUFasciculo]*omin4o]Acosta]JE.d

• Castilla E 2 +artinilli A. !##


64/77

• +art7ne aet.!#$0.Eecto sísmic0 de t/es m0de50s ;istH/ic0s 4a/a

m6/0s de mam40ste/ía c0ninada en 50s es4ect/0s de /es46esta

ine58stic0s$+=@ico0 E@tra7do el !; de Fe1rero6 *isoni1le en:

?tt:UUerints.uanl.m@U$!#U$U$#8#!38$n0. Caracas:Eiste

• Criterio 2 acciones m7nimas ara el ro2ecto de ediicaciones

$9880.C)"ENIN. Nro !##!.

• S.A0. !##90. loues de concreto. E@tra7do: ! de Bulio de !#$0

*isoni1le en:

?tts:UUmatdeconstruccion.Mordress.comU!##9U#8U#3U1loues-de-concretoU.

• S.A0.!#$0. +anual de construcci>n de mamoster7a de concreto.

E@tra7do el ! de Bulio de !#$0. *isoni1le en:

52

http://eprints.uanl.mx/4120/1/1080253817.pdfhttp://www.aq.upm.es/habitabilidadbasica/docs/articulos/Guia_Tecnica.pdfhttp://www.slideshare.net/henrywhite776/glosario-ingenieria-civilhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%203/MAMPOSTERIA%20ESTRUCTURAL.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%203/MAMPOSTERIA%20ESTRUCTURAL.htmhttps://matdeconstruccion.wordpress.com/2009/08/03/bloques-de-concreto/http://eprints.uanl.mx/4120/1/1080253817.pdfhttp://www.aq.upm.es/habitabilidadbasica/docs/articulos/Guia_Tecnica.pdfhttp://www.slideshare.net/henrywhite776/glosario-ingenieria-civilhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%203/MAMPOSTERIA%20ESTRUCTURAL.htmhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080020/Lecciones/Capitulo%203/MAMPOSTERIA%20ESTRUCTURAL.htmhttps://matdeconstruccion.wordpress.com/2009/08/03/bloques-de-concreto/


65/77

?tt:UUsistemamid.comUanelUuloadsU1i1liotecaU!#$-#-!8]#noma de +=@ico. En ec?a $$ de no5iem1re6

disoni1le en:

?tt:UUMMM.tolomeo.unam.m@:8#8#U@mluiU?andleU$3!.!8.!.$##U;#8<

• aan. +. !##90. *iseDo s7smico de ediicios. Caracas "eneuela.

Limusa. Consultado el $! de no5iem1re de !#$.

• Normas t=cnicas comlementarias del re4lamento de construcciones ara

el *istrito Federal. Gaceta oicial del *istrito Federal. !##0 +=@ico. E@tra7do

el $ de octu1re de !#$.• (ro2ecto 2 construcci>n de o1ras en concreto estructural. C)"ENIN Nro.

$


66/77

AneB0s

Resultados en SA( !### del +odelo uno $0 eriles. &a1las.

E5ement0 (&$

54


67/77

E5ement0 &@$

E5ement0 @$

55


68/77

Ta25a de 36ntas de des45a7amient0$

56


69/77

Resultados en SA( !### del +odelo dos !0 eriles 2 mamoster7a. &a1las.

E5ement0 (&$

E5ement0 &@$

57


70/77

E5ement0 @$

58


71/77

59


72/77

60


73/77


61


74/77

Resultados en SA( !### del +odelo tres 30 mamoster7a. &a1las.

62


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76/77

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tesis para empastarkg

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