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MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL

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on 16 October 2014

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MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
Sistema tradicional de construcción que consiste en erigir muros mediante la colocación manual de los elementos o los materiales que los componen que pueden ser, por ejemplo:

Ladrillos.
Bloques de cemento prefabricados.
Piedras, talladas en formas regulares o no regulares.
MAMPOSTERÍA
SIRVE COMO DUCTOS PARA INSTALACIONES OCULTAS.
APTA PARA TODO RANGO DE RIESGO SÍSMICO.
VENTAJAS
INCORPORA LAS CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS Y ACÚSTICAS DEL MATERIAL A LOS MUROS.
NO SE NECESITA CIMBRA.
GRAN DISPONIBILIDAD DE ACABADOS.
MODULACIÓN Y
TOLERANCIAS
ESTRICTAS.
LA COLOCACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE REFUERZO PERMITE LA EDIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS Y MUROS SEGUROS.
COMBINA LA FUNCIÓN ESTÉTICA Y ESTRUCTURAL.
COMO MUROS PORTANTES,LA MODULACIÓN FACILITA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS PORTANTES.
PORSU RIIDEZ GENERA DAÑOS SECUNDARIOS MENORES.
NSR-10
CAPÍTULO D.2
CLASIFICACIÓN, USOS, NORMAS, NOMENCLATURA Y DEFINICIONES
Se clasifican como muros de cavidad reforzada aquellos que se construyen con dos paredes laterales de mampostería que dejan una cavidad interior continua, reforzada que se inyecta posteriormente en su totalidad con mortero o concreto fluido.
MAMPOSTERÍA DE CAVIDAD REFORZADA
GRACIAS POR SU ATENCIóN
Es la construcción con base en piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero.
MAMPOSTERÍA REFORZADA
Es la construcción de mampostería en donde el refuerzo se coloca dentro de una capa de revoque (pañete) fijándolo al muro de mampostería mediante conectores y/o clavos Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad mínima de disipación de energía en el rango inelástico (DMI).
MAMPOSTERÍA REFORZADA EXTERNAMENTE
Se llaman muros diafragma de mampostería a aquellos muros colocados dentro de una estructura de pórticos, los cuales restringen su desplazamiento libre bajo cargas laterales. Este tipo de construcción no se permite para edificaciones nuevas, aplicable a la adición, modificación o remodelación del sistema estructural de edificaciones construidas antes de la vigencia de la NRS 10 o de la evaluación de su vulnerabilidad sísmica.
MAMPOSTERÍA DE MUROS DIAFRAGMA
Está conformada por muros construidos con ladrillos pegados con mortero confinados por columnas y vigas en concreto fundidas en sitio. Es apta para construcciones en altura hasta unos seis pisos.
MAMPOSTERÍA DE MUROS CONFINADOS
Es la construcción con base en piezas de mampostería unidas por medio de mortero que no cumple las cuantías mínimas de refuerzo establecidas para la mampostería parcialmente reforzada. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad mínima de disipación de energía en el rango inelástico (DMI).
MAMPOSTERÍA NO REFORZADA
- Todo los tipos de mampostería
Según el tipo de mampostería
- Arcilla
- Concreto
- Silico Calcareas
 
Según el tipo de refuerzo
- P. Vertical (PV)
- P. Horizontal (PH)
- Macizas (M)
Unidades de Mampostería
Usos

- Parcialmente reforzada (1 y 2 pisos)
- Muros confinados
- Cavidad reforzada

- Parcialmente reforzada (1 y 2 pisos)
- Muros confinados
- Cavidad reforzada
Los muros estructurales son elementos de gran rigidez para fuerzas aplicadas en su plano y de baja rigidez y resistencia cuando se aplican fuerzas perpendiculares a su plano.
REQUISITOS GENERALES PARA LAS ESTRUCTURAS EN MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
NSR-10 – Capítulo D.1.4.1
RESISTENCIA ANTE CARGAS HORIZONTALES EN DOS DIRECCIONES ORTOGONALES EN PLANTA
Unidades Macizas:
Unidades de perforación horizontal:
Unidades de perforación vertical:
(1) Sistema estructural, 
(2) Calidad del sistema resistente, 
(3) Resistencia estructural, 
(4) Posición de la cimentación, 
(5) Suelo y pendiente del terreno, 
(6) Diafragmas horizontales, 
(7) Configuración en planta, 
(8) Configuración en elevación, 
(9) Distancia máxima entre los muros 
(10) Tipo de cubierta, 
(11) Estado de conservación. 
Edificaciones (3 niveles o más) rigidez aportada mayor al 20% de la rigidez existente en la dirección ortogonal.
Diferencia en rigidez entre las dos direcciones principales en planta
Debido a que la estructura puede verse sometida a condiciones de trabajo en el rango inelástico bajo sismos severos, no se considera conveniente la combinación en altura de sistemas estructurales de diferentes capacidades de disipación de energía.
INCONVENIENCIA DE LA COMBINACIÓN DE SISTEMAS ESTRUCTURALES
Se puede utilizar para el análisis estructural el modelo de muros en voladizo empotrados en la base y arriostrados lateralmente por los diafragmas de piso.
MODELO MATEMÁTICO PARA REALIZAR EL ANÁLISIS
NSR-10
CAPÍTULO D.1
REQUISITOS GENERALES

Edificaciones (uno y dos niveles) Mayor al 10%
CONDICIONES AMBIENTALES
REQUISITOS PARA MATERIALES
MANO DE OBRA EN LAS ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERÍA
Espesor mínimo > 190mm. 70 mm de espesor mínimo en cada pared lateral. 50 mm de espesor mínimo de la cavidad.
Las paredes laterales deben estar conectadas horizontalmente con alambres de diámetro no inferior a 4 mm, espaciados verticalmente máximo a 600 mm y horizontalmente máximo a 800 mm.
Separación del refuerzo < a 400mm ni > de 50mm.
Refuerzo vertical con posicionadores a distancia < de 250 diámetros de la barra ó 3 m.
Refuerzo horizontal debe soportarse en los conectores transversales
 Refuerzo de abertura mínimo dos barras de Nº 4(1/2”)
Refuerzo de compresión: diámetro mínimo Nº 4(1/2”) con soporte lateral con estribos de diámetro > a N° 2 (1/4”), con espaciamiento máx. de 200 mm ó 16 diámetros de barra vertical.
 El diámetro de las barras de la cavidad no puede ser mayor que la cuarta parte de su espesor.
REQUISITOS
Espaciamiento entre refuerzo vertical ≤ 1.20 m.
Refuerzo mínimo barras No.4 en cada extremo y al lado de ventanas y aberturas mayores de 600 mm extendiéndose al menos 600 mm
Refuerzo horizontal mínimo 4 mm, con espaciamiento máx. de 600 mm.
Espaciamiento entre refuerzo horizontal en elementos embebidos dentro deunidades de mampostería especiales ≤ 1.20 m.
Refuerzo horizontal mínimo de 2 No. 3 en el remate y arranque de los muros a nivel de losas de entrepiso.
Espesor mínimo de muros: 120 mm.
REQUISITOS
Espesor mínimo de muros: 120 mm
Se puede utilizar como sistema de resistencia sísmica en regiones de zona de amenaza sísmica baja donde Aa < 0.05
Requisitos
COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
Elementos de concreto reforzado que se colocan en los dos bordes del muro que confinan y en puntos intermedios dentro del muro. Deben ser continuas desde la cimentación hasta la parte superior del muro. El espesor mínimo debe ser el mismo del muro confinado.
UBICACIÓN
• En los extremos de todos los muros estructurales.
• En las intersecciones con otros muros estructurales.
• En lugares intermedios a distancias no mayores de 35 veces el espesor efectivo del muro, 1.5 veces la distancia vertical entre elementos horizontales de confinamiento ó 4 m.
REFUERZO
• Refuerzo longitudinal – No debe ser menor de 3 barras N° 3 (3/8”) ó 10M (10 mm).
• Refuerzo transversal – Consistente en estribos cerrados mínimo de diámetro N° 2 (1/4”) ó 6M (6 mm). Espaciamiento no mayor de 1.5 veces la menor dimensión del elemento, o 200 mm.
• Anclaje de refuerzo – El refuerzo vertical de las columnas de confinamiento debe anclarse al sistema de cimentación.
• Refuerzo transversal de confinamiento — En zonas de amenaza sísmica alta e intermedia se deben utilizar estribos cerrados de confinamiento mínimo N° 2 (1/4”) ó 6M (6 mm), espaciados a 100 mm.
VIGAS DE CONFINAMIENTO
Elementos de concreto reforzado que se colocan en la parte inferior y superior de muros confinados. La viga de cimentación se considera como una viga de amarre y debe cumplir los requisitos mínimos de las vigas de amarre. El espesor mínimo de las vigas de confinamiento debe ser el mismo del muro confinado.
UBICACIÓN

A nivel de cimentación
— El sistema de cimentación constituye el primer nivel de amarre horizontal.

A nivel del sistema de entrepiso
— Las vigas de amarre deben ser parte del sistema de entrepiso.

A nivel del enrase de cubierta
— Se presentan dos opciones para la ubicación de las vigas de amarre y la configuración del diafragma:
1. Vigas horizontales al nivel de dinteles más cintas de amarre como remate de las culatas.
2. Vigas de amarre horizontales en los muros sin culatas, combinadas con vigas de amarre inclinadas, configurando los remates de las culatas.
REFUERZO
Refuerzo longitudinal
— El refuerzo longitudinal no debe ser inferior a 3 barras N° 3 (3/8”) ó 10M (10mm). Para anchos inferiores a 110 mm, y en los casos en que el entrepiso sea una losa maciza, el refuerzo mínimo debe ser dos barras N° 4 (1/2”) ó 12M (12 mm).
Refuerzo transversal
— El refuerzo transversal mínimo debe consistir en estribos cerrados N° 2 (1/4”) ó 6M (6 mm), espaciados a distancias no mayores de 200 mm.
ANCLAJE DEL REFUERZO
— Debe anclarse en los extremos terminales con ganchos de 90° dentro de un elemento de confinamiento transversal a su dirección.
REQUISITOS

Refuerzo mínimo
— La cantidad de refuerzo dispuesta no puede ser menor de los siguientes valores:
◘1. En cada lado del muro se debe colocar una malla electrosoldada que cumpla con cuantías evaluadas con respecto al área bruta total del muro (incluye los espesores de mortero de revoque).

Separación del refuerzo
— La separación tanto horizontal como vertical de los alambres de las mallas electrosoldadas utilizadas como refuerzo no puede ser mayor de 300 mm.
Es la construcción con base en piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad moderada de disipación de energía en el rango inelástico (DMO).
MAMPOSTERÍA PARCIALMENTE REFORZADA
REQUISITOS
Refuerzo mínimo barras No.3 en cada extremo y al lado de ventanas y aberturas mayores de 600 mm extendiéndose al menos 600 mm.
Espaciamiento entre refuerzo horizontal ≤ 800 mm.
Espaciamiento entre refuerzo horizontal en elementos embebidos dentro de unidades de mampostería especiales ≤ 3.00m.
Refuerzo horizontal mínimo de 2 No. 3 en el remate y arranque de los muros a nivel de losas de entrepiso.
Espesor mínimo de muros: 120 mm
USOS DE LA MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL

USOS PERMITIDOS
— Se permite el uso de la mampostería estructural como sistema estructural, siempre y cuando se cumpla con lo siguiente:
1. Lo establecido en la NSR
2. Las limitaciones de uso para los diferentes tipos de mampostería estructural
3. Según la zona de amenaza sísmica, el grupo de uso de la edificación, y el tipo de sistema estructural.
• ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO DENTRO DE LA MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
— Se permite el empleo de elementos de concreto reforzado embebidos en elementos tales como:
1. Dinteles
2. Vigas
3. Elementos colectores de diafragmas
4. Machones
NSR-10
CAPÍTULO D.3.
CALIDAD DE LOS MATERIALES EN LA MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL
CEMENTO Y CAL
ACERO DE REFUERZO
MORTERO DE PEGA
MORTERO DE RELLENO
NSR.10
CAPÍTULO D.4
REQUISITOS CONSTRUCTIVOS PARA MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL

EMBEBIDO DEL REFUERZO — Todo refuerzo que se emplee en los diferentes tipos de mampostería estructural debe estar embebido en concreto, mortero de relleno o mortero de pega, y debe estar localizado de tal manera que se cumplan los requisitos de recubrimiento mínimo, anclaje, adherencia, y separación mínima y máxima con respecto a las unidades de mampostería y a otros refuerzos.
DETALLES DEL REFUERZO
DIÁMETROS MÁXIMOS Y MÍNIMOS PERMITIDOS PARA EL REFUERZO
Refuerzo longitudinal en celdas y cavidades que se inyectan
• El diámetro mínimo es N° 3 (3/8”) o 10M (10 mm).
• Para muros con espesor nominal de 200 mm o más no puede tener un diámetro mayor que N° 8 (1”) ó 25M (25 mm).
• Para muros de menos de 200 mm de espesor nominal no puede tener un diámetro mayor que N° 6 (3/4”) ó 20M (20 mm).
• El diámetro no puede exceder 1/3 de la menor dimensión libre de la celda.
Refuerzo de junta
• El diámetro debe ser mínimo 4 mm.
• El diámetro no puede exceder la mitad del espesor del mortero de pega.
LÍMITES PARA LA COLOCACIÓN DEL REFUERZO
• Número de barras por celda vertical
— En la mampostería de unidades de perforación vertical solo debe colocarse una barra de refuerzo vertical por celda.
• Barras en paquete
— Cuando se permiten dos barras por celda en la mampostería de unidades de perforación vertical, las barras pueden ser colocadas en paquete y en contacto para actuar como una unidad.
• Distancia entre la barra y el borde interior de la celda
— El espesor de mortero de relleno entre el refuerzo y la unidad de mampostería no debe ser menor de 6.5 mm para mortero fino o 13 mm para mortero grueso.
• Mampostería confinada
— En la mampostería de muros confinados el número de barras y la cantidad de refuerzo depende de la sección y del tipo de elemento diseñado para confinamiento.
RECUBRIMIENTO DEL REFUERZO
Recubrimiento de barras colocadas en celdas
— Las barras de refuerzo deben tener un recubrimiento, incluyendo el mortero de relleno y la pared de la unidad de mampostería.
Recubrimiento del refuerzo de junta
— El refuerzo horizontal colocado en las juntas de pega debe estar completamente embebido en mortero con un recubrimiento.
NSR-10
TÍTULO E
CASAS DE UNO Y DOS PISOS
CAPÍTULO E.3
MAMPOSTERÍA CONFINADA
Los muros de las casas de uno y dos pisos, en mampostería confinada, se clasifican en dos grandes grupos según su función:
Muros confinados estructurales:
resisten las fuerzas horizontales causadas por el sismo, o el viento, además de soportar las cargas verticales, muertas y vivas
Muros no estructurales
— Son aquellos muros que cumplen la función de separar espacios dentro de la casa y que no soportan ninguna carga adicional a su peso propio.
COLUMNAS DE CONFINAMIENTO
En general, las columnas de confinamiento se construyen en concreto reforzado. Las columnas de confinamiento deben anclarse a la cimentación, pudiendo utilizarse empalmes por traslapo en la base de la columna, y deben rematarse anclando el refuerzo en la viga de amarre superior. Cuando una columna tenga dos niveles, se puede realizar un empalme por traslapo en cada nivel.
VIGAS DE CONFINAMIENTO
En general, las vigas de confinamiento se construyen en concreto reforzado. El refuerzo de las vigas de confinamiento debe anclarse en los extremos terminales con ganchos de 90°.
UBICACIÓN
A nivel de cimentación
A nivel de sistema de entrepiso en casas de dos niveles
A nivel del enrase de cubierta
Vigas horizontales a nivel de dinteles más cintas de amarre
Vigas de amarre horizontales en los muros sin culatas combinadas con vigas de amarre inclinadas
Refuerzo mínimo
a)
Especificaciones de los materiales de construcción que se van a utilizar en la estructura, tales como resistencia del concreto, resistencia del acero, calidad de las unidades de mampostería, tipo de mortero, calidad de la madera estructural, y toda información adicional que sea relevante para la construcción y supervisión técnica de la estructura. Cuando la calidad del material cambie dentro de la misma edificación, debe anotarse claramente cuál material debe usarse en cada porción de la estructura,
b)
Tamaño y localización de todos los elementos estructurales así como sus dimensiones y refuerzo,
c)
Precauciones que se deben tener en cuenta, tales como contraflechas, para contrarrestar cambios volumétricos de los materiales estructurales tales como: cambios por variaciones en la humedad ambiente, retracción de fraguado, flujo plástico o variaciones de temperatura,
d)
Localización y magnitud de todas las fuerzas de preesfuerzo, cuando se utilice concreto preesforzado,
e)
Tipo y localización de las conexiones entre elementos estructurales y los empalmes entre los elementos de refuerzo, así como detalles de conexiones y sistema de limpieza y protección anticorrosiva en el caso de estructuras de acero,
f)
El grado de capacidad de disipación de energía bajo el cual se diseñó el material estructural del sistema de resistencia sísmica,
g)
Las cargas vivas y de acabados supuestas en los cálculos, y
h)
El grupo de uso al cual pertenece la edificación.
Los planos estructurales deben ir firmados o rotulados con un sello seco por un ingeniero civil facultado para ese fin y quien obra como diseñador estructural responsable. Los planos estructurales deben contener como mínimo:
Planos estructurales (GENERAL)
(a)
Características de las unidades de mampostería utilizadas en el diseño, indicando la norma NTC.
(b)
Valor de la resistencia nominal a la compresión de la mampostería utilizada en los diferentes elementos estructurales, especificada respecto al área neta promedio de la sección (fm′).
(c)
Definición del mortero de pega como tipo H, M, S o N, fijando su resistencia mínima a la compresión, medida como se define en esa misma sección.
(d)
Ubicación de las celdas y cavidades que deben inyectarse con mortero de relleno.
(e)
Definición del tipo de mortero de relleno, prescribiendo su resistencia mínima a la compresión, medida como se define en esa misma sección.
(f)
Tamaño y localización de todos los elementos especificados.
(g)
Tamaño especificado, resistencia, tipo y localización del acero de refuerzo, anclajes mecánicos y conectores utilizados en el diseño.
(h)
Ubicación, tamaño y características de las juntas de control y de las juntas de construcción.
(i)
Ubicación y tamaño de las celdas de inspección.
Además de los requisitos establecidos en A.1.5.2 de este Reglamento, debe especificarse y detallarse en los planos lo siguiente:
PLANOS ESTRUCTURALES (MAMPOSTERÍA)
La arquitectura del centro cultural es una combinación de ciudadela Mudéjar con castillo medieval compuesta por ladrillo limpio con implementación de conceptos hispánicos como lo son balcones en su segunda planta y los espacios abiertos en su interior, además de los aleros de los andenes para la protección de los transeúntes.1 Cuenta con una superficie de 14000 metro cuadrados, de los cuales 10000 son de espacio público.
CENTRO CULTURAL - CALI
ROGELIO SALMONA
El principio arquitectonico salmoniano podría definirse como el de la unidad y la armonía, ligado al espacio, tiempo , historia y cultura: Del lugar donde vive y trabaja, COLOMBIA.
Naturaleza, geometría, luz, sombra, lejanía, cercanía, organicidad, racionalidad.
CARACTERÍSTICAS EN SUS EDIFICIOS
Geometría incorporada en la naturaleza
Arquitectura ligada al paisaje
Integración de elementos del medios físico-luz, viento, agua, verde- a la arquitectura.
TORRES DEL PARQUE, BOGOTÁ
El edificio está construido con una estructura de hormigón visto, color ocre y ladrillo del mismo tono cocido a 1.150 grados.
Área cubierta: (11.000 m2), repartidos en aulas, salas de seminarios, auditorios, sala de lectura, cafetería, administración, cubículos para investigadores. (7.500 m2) y en estacionamientos (3.500 m2)
RESPUESTA DE MAMPOSTERÍA
NO REFORZADA
NO CONFINADA
ANTE EVENTOS SÍSMICOS
EJEMPLOS DE MAMPOSTERÍA
WedgrafÍa
http://www.uptc.edu.co/export/sites/default/facultades/f_ingenieria/pregrado/civil/documentos/NSR-10_Titulo_E.pdf -
NORMA SISMO RESISTENTE.10 - TÍTULO E
http://www.ing-davirbonilla.com/archivos/titulod_nsr10.pdf -
NORMA SISMO RESISTENTE.10 - TÍTULO D
www.virtual.unal.edu.co/.../MAMPOSTERIA%20ESTRUCTURAL.htm
http://grapacinco.blogspot.com/p/estructura.html
Conexión viga-columna (nudo)
REFUERZO LONGITUDINAL
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