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La albañilería confinada es un sistema constructivo muy aplicado en Perú, se aprecia en edificios construidos desde la década de 1940. A pesar de que existe una normativa consolidada (Norma técnica peruana E.070 Albañilería), muchas de las ya construidas no cumplen con estas disposiciones. La llamada autoconstrucción y el uso de materiales no idóneos en albañilería confinada solo conllevan a que la estructura se vuelva vulnerable ante un evento sísmico. Un ejemplo de este error en construcción, quizás el más evidente, es el uso de ladrillos pandereta en muros portantes de albañilería confinada. Esta problemática motiva a encontrar un método de reforzamiento enfocado a los muros inadecuadamente constituidos de una estructura ante solicitaciones sísmicas de manera económica. Se propone investigar la propuesta de reforzamiento de los muros portantes de ladrillo pandereta haciendo uso de mallas electrosoldadas y mortero reforzado con fibra de acero galvanizado y fibra de basalto. Para esto, se construirán 9 pilas y 12 muretes reforzados y no reforzados con los refuerzos mencionados, para estudiar si se logra un aumento en la resistencia a compresión axial y a corte. Los resultados indican que, para los refuerzos con mortero de fibras de acero y basalto, las propiedades mecánicas se ven influenciadas en la etapa elástica; además, en todos los especímenes se logra cambiar la forma de falla de una falla frágil y explosiva a una dúctil, lenta y progresiva. Esto es de suma importancia en un evento sísmico lo que daría chance a los ocupantes de viviendas construidas con este sistema de resguardar sus vidas.
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An experimental research was performed using a relatively new product for structural walls: 11H silica lime solid bricks, with eleven holes in the bed area. The holes cover about 29% of the brick bed area, and were designed to accomplish the maximum 30% holes limit for solid bricks of the Peruvian Masonry Code (Norma E.070, 2006). A series of tests on the new 11H brick units is presented: plain masonry tests and a cyclic load test on a confined masonry wall. The objective is structural evaluation of masonry that uses these bricks. The 11H brick becomes an alternative to clay bricks as in Peru, solid clay bricks are usually produced under request by very few producers. Many popular constructions are built with hollow clay bricks which are cheaper than solid ones, but are not allowed for use in structural walls because they have too many holes in the bed area (45-50%), or are horizontally hollowed. One full scale confined wall was built using 11H bricks for cyclic load testing under displacement control, simulating seismic loads. The test had 10 steps, and results in-clude lateral load capacity, initial stiffness, failure mechanisms, and critical wall zones. Additionally, small specimens using 11H bricks were built and tested to study masonry properties. Three prisms were subjected to axial compression and three small walls were subjected to diagonal compression. The axial resistance f¿m and the shear re-sistance v¿m, were obtained and used to estimate the 11H wall behavior analytically. Finally, conclusions and recommendations are given to show the ability of the wall made with 11H silica lime bricks to comply as a structural wall under seismic loads, according to the Peruvian Masonry Code requirements.
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El objetivo de la presente tesis, es investigar y analizar el comportamiento sísmico de un módulo de adobe cuyos muros se hayan confinado con elementos de concreto armado de baja resistencia y escaso refuerzo. Para ello se presentan y analizan los principales resultados del ensayo de simulación sísmica a un módulo de adobe reforzado con elementos de concreto armado. Dicho espécimen fue construido a escala 3/4, el cual representa una vivienda rural de un piso, típico de la costa peruana. Previamente se construyeron especímenes pequeños, utilizando unidades de adobe y mortero similares al módulo en escala, con la finalidad de determinar las propiedades mecánicas de la mampostería de adobe. Estas propiedades se utilizaron luego para analizar y explicar el comportamiento del módulo frente a acciones sísmicas. El ensayo dinámico utilizó la señal sísmica del registro obtenido en Lima de la componente L, correspondiente al terremoto del 31 de Mayo de 1970. Cabe señalar, que en cada fase del ensayo se evaluó el cortante basal, el periodo natural, el amortiguamiento y la variación de estas propiedades ante diversos grados de deterioro de la estructura. El ensayo realizado nos demostró una alternativa adicional a las técnicas de reforzamiento utilizadas, ya que no se produjo el colapso del espécimen. Por lo cual se concluye que es válido construir edificaciones de adobe con elementos de confinamiento de concreto armado, los cuales evitan la degradación del muro de adobe frente a solicitaciones sísmicas.
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El proyecto busca conocer las propiedades resistentes al corte de los muretes de albañilería construidos con ladrillos pandereta existentes en el mercado, tarrajeados sin malla, reforzado con la malla para tarrejeo electrogalvanizada y tarrajeados con malla electrosoldadas. - Verificar la efectividad estructural de la técnica de reforzamiento, de los muros de albañilería construidos con ladrillo pandereta. - Comparar los costos del reforzamiento y su efectividad estructural. Los muretes a ensayar serán los siguientes: Tres muretes de 60 x 60 de ladrillo pandereta con juntas de 1.5cm, tarrajeo de 1 cm en ambos lados. Tres muretes de 60 x 60 de ladrillo pandereta con juntas de 1.5cm, tarrajeo de 1 cm en ambos lados y uso de malla para tarrajeo en ambos lados. Tres muretes de 60 x 60 de ladrillo pandereta con juntas de 1.5cm, tarrajeo de 1 cm en ambos lados y uso de malla electrosoldada en ambos lados. Una vez realizado los muretes se someterán a ensayos de compresión diagonal donde se realizara un estudio comparativo de los comportamientos sísmicos de los muretes de ladrillo pandereta solo con tarrajeo, los muretes de ladrillo pandereta con la malla para tarrajeo y tarrajeo en ambos lados y los muretes de ladrillo pandereta con malla elestrosoldada y tarrajeo en ambos lados.
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Es ampliamente conocido el problema de corrosión que afecta a las varillas de acero usadas en concreto armado, el cual es como un cáncer que causa un impacto negativo. Por ejemplo, en el 2012 la India tuvo costo debido a la corrosión de 70.3 billones de dólares con un PBI 1670 billones, en otras palabras 4.2% del PBI (Gerhardus et al 2016); el costo de corrosión en Estados Unidos en el 2015 fue de 1 trillón de dólares (nace.org/publications/Cost-of-Corrosion-Study/G2MT). Según Boyle y Karbhari (1994) el costo de la corrosión en puentes se puede estimar como dos veces el costo original del puente. Por esta razón, es necesario seguir haciendo estudios de como mitigar la corrosión. Recientemente las barras de basalto se han empezado a usar como refuerzo alternativo a las varillas de acero en el concreto. La ventaja de las barras basalto sobre las barras de acero radica en que no sufren corrosión. Dichas varillas de basalto son la fusión de fibras de basalto provenientes de la roca y resina. En la presente investigación se muestra los estudios a flexión y cortante de las vigas reforzadas con varillas de basalto, además de las buenas propiedades de las varillas para resistir fuerzas de tracción superiores al acero convencional. Adicionalmente se desea estudiar las propiedades estructurales de este material, para mostrar su diseño y uso como refuerzo alternativo en estructuras de concreto armado. Se revisa las experiencias publicadas de ensayos de laboratorios.
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El presente trabajo tiene como objetivo brindar una alternativa más de reforzamiento, a las miles de viviendas populares construidas sin asesoramiento técnico adecuado, las que poseen muros de ladrillo artesanal y ladrillo pandereta como elementos estructurales, para tal fin, se propone el reforzamiento encamisando dichos elementos con malla para tarrajeo electrogalvanizada para evaluar la efectividad de la técnica propuesta. Nuestro país se encuentra en una región altamente sísmica, y en las últimas décadas el aumento de las tasas de migración y crecimiento poblacional ha sido considerable [1], lo que ha ocasionado la construcción de edificaciones masivas de viviendas informales; este hecho ha motivado a diversas instituciones públicas y privadas, a realizar estudios de reforzamiento de viviendas de adobe y albañilería, la importancia de este trabajo de investigación radica en la posibilidad de brindar una alternativa efectiva más de reforzamiento con materiales industriales a viviendas vulnerables ante eventos sísmicos. Para lograr este objetivo se realizarán 24 ensayos de tracción diagonal en prismas de albañilería en condiciones pres establecidas, los que se realizarán en el Laboratorio del Departamento de Ingeniería de la PUCP, además de ello se solicitará a la empresa Aceros Arequipa la donación de la malla para tarrajeo electrogalvanizada para los correspondientes ensayos.
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Masonry walls made of non-solid bricks are popular in housing buildings in Peru due to economic reasons and lack of control. These non-solid bricks include both hollow bricks with more than 40% of holes in the bed area, and horizontally-hollow bricks conceived for use in non-structural walls. The seismic behavior of masonry walls with such kind of bricks is very fragile and the resistance is relatively low. Therefore, the Peruvian Masonry Code does not allow the use of such bricks for bearing structural walls. This paper deals with experimental research on existing confined walls made of horizontally-hollow bricks and a way to retrofit and reinforce them using welded wire meshes, in order to enhance the seismic performance and avoid their collapse during severe earthquakes. Firstly, two full scale confined masonry walls were built using horizontally-hollow bricks: wall W1 had a traditional construction, while for wall W2 after its construction, a welded mesh was attached to both surfaces of the wall and later covered with cement mortar. To study their seismic behavior, cyclic lateral loads were applied in a displacement controlled test. In a second stage of the research, vertical load was added. Two more similar walls, WV-01 and WV-02 were constructed, retrofitted with the wire meshes and covered with mortar. The test included vertical load before the cyclic loads were applied, similar to a 2-story (WV-01) and 3-story (WV-02) building. The reinforced wall W2 had significant improvements in the behavior respect to wall W1. Larger values were obtained for the lateral rigidity, for the load that produces tension cracks by flexure, for the diagonal cracking load and for maximum lateral load (45%). The other retrofitted walls with previous vertical load, showed even larger maximum lateral load respect to the traditional wall W1 (86% for wall WV-01 and 110% for wall WV-02). These promising results allow us to think that a retrofit procedure can be developed to reduce t
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Se realizará la formulación del método de elementos de contorno (MEC) para la resolución de problemas de elasticidad lineal, con el objeto de aplicarlo en el estudio de un problema práctico de la ingeniería estructural. Se considera para el análisis estructural un pórtico de concreto armado conformado por vigas, columnas y losas. El análisis estructural mediante el MEC consiste primeramente en obtener la matriz de rigidez de cada elemento obtenida con la discretización del contorno del dominio. Luego, se obtienen los desplazamientos de los grados de libertad, mediante ecuaciones integrales de equilibrio. Después, se continúa con el ensamblaje de sistemas de ecuaciones algebraicas, para los casos de carga y las condiciones de contorno. Por último, se obtienen los desplazamientos y esfuerzos en los puntos de interés del dominio. Se implementará un código computacional para aplicar el MEC al estudio del comportamiento de elementos estructurales como vigas, columnas y losas. Se empleará el entorno MatLab conjuntamente con el lenguaje de programación M para la implementación de código computacional.
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