Análisis de la eficacia del reforzamiento de viviendas de albañilería confinada usando malla de acero y mortero en Lima Metropolitana

• Autor: López Ramirez, Luis Fernando
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/27714
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/27714
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Estabilidad estructural; Albañilería confinada; Viviendas; Lima Metropolitana; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

Esta tesis se origina como resultado de los estudios de campo que viene realizando el CISMID - FIC - UNI, donde en el año 2019 determinan que el 83 % de las viviendas de Lima Metropolitana están construidos con albañilería. Siendo un gran porcentaje viviendas no ingenieriles que no fueron supervisados por un ingeniero durante su construcción, ni supervisadas en la calidad de materiales empleados, resultando viviendas muy vulnerables ante eventos sísmicos. Se estudió la vulnerabilidad sísmica, la pérdida y la viabilidad de reforzamiento de catorce tipologías de viviendas de albañilería no ingenieriles de Lima Metropolitana con cinco diferentes densidades de muros. La tesis inicia con la búsqueda de investigaciones relacionadas al problema de estudio, la revisión del marco teórico y conceptual sobre el comportamiento no lineal de muros de albañilería confinada sin reforzamiento y con reforzamiento. Seguidamente, se realiza el escalamiento de registros sísmicos sobre suelo tipo S1 y S2. Cada registro fue escalado para seis demandas sísmicas de acuerdo con la tabla C2-1 del ASCE-41-13 y la norma E.030 Diseño Sismorresistente. Luego, se construyeron las curvas de capacidad de las viviendas de albañilería confinada sin reforzamiento y con reforzamiento por ambas caras de los muros de las tipologías en estudio, con formulaciones propuestas por Diaz et al (Diaz et al., 2019),(CISMID, 2020b),(Diaz et al., 2020). Observándose que la máxima resistencia cortante de muros construidos con ladrillos pandereta industrial se alcanza a menores deformaciones laterales respecto a los muros construidos con ladrillos sólido artesanal. Sin embargo, la diferencia de resistencias entre ellos no es significativa. Mientras que, los muros de las viviendas con el reforzamiento propuesto incrementan su resistencia cortante y capacidad de deformación lateral, tanto para las construidas con ladrillos sólido artesanal y pandereta industrial, pero en mayor medida los construidos con ladrillos sólido artesanal. Seguidamente, se define los índices de daño que es una normalización de la distorsión que transforma esta respuesta en números entre 0 y 5, permitiendo identificar rápidamente el piso más dañado en viviendas con diferente comportamiento no lineal en sus entrepisos. Luego, se realizan las simulaciones numéricas tiempo historia no lineal, sumando un total de 5880 simulaciones. Además, se propone una metodología para la estimación de la pérdida y costo de reforzamiento de viviendas de albañilería, mediante análisis de costos unitarios, metrados, ecuaciones calibradas y los resultados de las simulaciones numéricas. Así mismo, con los índices de daño obtenidos de las simulaciones numéricas y relaciones Q/W (capacidad - peso) de las tipologías sin reforzamiento y con reforzamiento analizadas, se obtienen curvas de daño que permiten determinar nivel de daño de viviendas ante diferentes demandas sísmicas. Entre los principales resultados obtenidos se observan que las tipologías de viviendas de albañilería no ingenieriles sin reforzamiento analizadas no tienen la capacidad suficiente para soportar una demanda sísmica severo, mucho menos una demanda sísmica muy raro como el que se espera en Lima producto del silencio sísmico. Sin embargo, las viviendas con el reforzamiento propuesto disminuyen considerablemente su nivel de daño, evitando pérdidas materiales y humanas. Además, los resultados de costo de reforzamiento de las tipologías en estudio varían entre un 13.78 % y 27.93 % del valor de la vivienda. Resultando una propuesta de reforzamiento estructural rápida y económicamente viable para viviendas de albañilería confinada. Por último, se propone una metodología para estimar la vulnerabilidad sísmica de viviendas de albañilería confinada de forma rápida y masiva, mediante el uso de curvas de daño calibradas, conociendo solamente la geometría y propiedades de los materiales de la vivienda.