• Document: DISEÑO DE MALLAS ELECTROSOLDADAS PARA EL REFORZAMIENTO DE VIVIENDAS DE ADOBE
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DISEÑO DE MALLAS ELECTROSOLDADAS PARA EL REFORZAMIENTO DE VIVIENDAS DE ADOBE Por: Ángel San Bartolomé y Daniel Quiun Pontificia Universidad Católica del Perú RESUMEN Se trata de plantear una teoría que permita diseñar sísmicamente en forma sencilla a las mallas electrosoldadas que simulan vigas y columnas de confinamiento, y que aplicadas en viviendas existentes, les proporcionaron un buen comportamiento ante los terremotos del 2001 y 2007. 1. INTRODUCCIÓN Las mallas electrosoldadas, que simulan vigas y columnas de confinamiento, se diseñan para soportar las acciones sísmicas transversales al plano de los muros de adobe “w”, en kg/m2, donde la carga de rotura “w” es proporcionada por la norma sísmica E.030 [1]. Estas mallas se comercializan en rollos de 90cm de ancho con 30 a 50m de largo y se recubren tarrajeándolas con mortero 1:5 (Fig.1). Las mallas a diseñar son las esquineras (“columnas”) y las longitudinales a colocar en los bordes superiores de los muros (“vigas soleras”). Este diseño aplica para viviendas de adobe existentes y nuevas. Debe considerarse que las mallas están compuestas por alambres de 1mm de diámetro, espaciados cada ¾” (cocada cuadrada), presentan una resistencia a la rotura de 220 kg/m; asimismo, si una capa de malla no fuese suficiente, puede emplearse 2 y hasta 3 capas. Fig.1. Malla electrosoldada, instalación y recubrimiento. 1 2. DISEÑO DE MALLAS ESQUINERAS Estas mallas no necesitan anclar ni en la cimentación ni en el techo, por tanto, para reforzar viviendas existentes no se necesita desmontar el techo. Esto se debe a que los muros de adobe se deforman principalmente por fuerza cortante, existiendo poca curvatura por flexión. Puesto que la falla por desgarramiento en el encuentro entre muros transversales se propaga desde arriba hacia abajo (Fig.2), para el cálculo de la Tracción “T” en el encuentro entre muros, puede trabajarse con una altura efectiva h = ¾ H, donde “H” es la altura total del muro. Fig.2. Propagación de la falla por desgarramiento entre muros perpendiculares. Las mallas esquineras internas tendrán 90cm de ancho total y se extenderán verticalmente toda la altura del muro (H), doblando 45cm a 90º en cada muro (Fig.3). Las mallas esquineras externas estarán compuestas por varias franjas continuas de altura 90cm, traslapadas verticalmente 10cm, hasta completar la altura total del muro. La longitud total de cada franja es igual a 2 t + 90cm, dónde “t” es el espesor del muro. Fig.3. Mallas esquineras y otras verticales. 2 Luego de que el sismo genere la fisura vertical en el encuentro entre los muros transversales, tal como se muestra en la Fig.4, el muro se articulará en sus extremos y por equilibrio se determinará: T = ½ w L h (en kg). Esta fuerza de tracción se reparte entre las 2 mallas instaladas en cada esquina (½ T) y deberá verificarse que la fuerza de rotura actuante no sobrepase la resistencia de la malla a tracción (220 H, en kg). Fig.4. Diseño de Malla Esquinera. 3. DISEÑO DE LAS MALLAS LONGITUDINALES Estas mallas se instalan en la parte interna y externa cubriendo el borde superior de los muros, para simular una solera de confinamiento. El ancho de estas mallas es 45cm y su longitud se traslapa 30cm con las mallas esquineras (Fig.5). En la zona central del muro la malla longitudinal debe ser continua. Fig.5. Malla longitudinal y su traslape con la Malla Esquinera. 3 Las mallas se diseñan para controlar la grieta de tracción por flexión localizada en la parte central del muro, la misma que se propaga desde arriba hacia abajo (Fig.6). Puesto que el momento flector es máximo en la parte central superior del muro y nulo en la base, podrá trabajarse con un momento flector promedio repartido a lo largo de la altura (½ M). Asimismo, podrá suponerse que el muro se encuentra arriostrado en 3 bordes, con el borde superior libre y con una longitud libre a = L – 2 t. Fig.6. Propagación de la falla por flexión en el centro del muro y variación del momento flector “M” en la altura. Tal como se muestra en la Fig.7, el momento flector “M” en la zona central superior, por unidad de altura, puede ser encontrado mediante la tabla 12 de la Norma E.070 [2], ver Anexo, admitiéndose que el muro está arriostrado en sus 3 bordes, mediante la expresión: M = m w a2, donde: “m” es un coeficiente adimensional de momentos y a = L – 2 t = longitud de

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