TRABAJO DE

INVESTIGACIONEstudiantes:

Gomez Lupaca, Marco Alfredo

2012-37070

Quispe Torres, Abigail Yuriko

2012-37085

Tema:

Sistemas Estructurales en

Edificación de Madera y

Albañilería

PLOBLEMA DE

LA INVESTIGACION

PLANTEAMIENTO DEL

PROBLEMA

La IESPP José Jiménez Borja posee unaconstrucción que data del año 1880, por tantose considera como patrimonio cultural denuestra localidad, sin embargo debido a laacción del medio ambiente, fenómenosgeológicos, entre otros, ha ido sufriendo dañosde consideración, puesto que esta instituciónsigue utilizando las instalaciones, es necesarioun análisis de riesgos por fallas estructurales yplantear posibles soluciones para evitar posiblesaccidentes a futuro.

OBJETIVOS

Analizar los sistemas estructurales

utilizados en la edificación: “IESPP José

Jiménez Borja”.

Describir las características físicas y

mecánicas de los elementos estructurales

vistos en la edificación.

MARCO

TEÓRICO

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Anisotropía

Presenta propiedades físico-mecánicas distintas dependiendo de la forma, estructura interna y orientación marcadamente longitudinal de las células.

Higroscopicidad

Tiende a absorber

o ceder agua

según el ambiente

al que está

sometida

(humedad relativa

y temperatura

ambiente).

Requiere poco gasto energético para su fabricación, transporte y puesta en obra.

Es ligera y con una buena relación resistencia/peso.

Su comportamiento ante el fuego es predecible.

Con el diseño y ejecución adecuados las soluciones constructivas con madera son muy durables, incluso en ambientes con altas concentraciones de productos ácidos y soluciones de sales de ácidos.

Es fácilmente manejable y mecanizable.

Permite realizar montajes de forma rápida, limpia y en ausencia de agua.

CARACTERÍSTICAS COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN

Comportamiento

ante el fuego

Cuando la madera se

encuentran sometido

a un incendio generalizado, la

superficie expuesta al

mismo se inflama

creando rápidamente

una capa

carbonizada aislante

que incrementa su

protección natural (el

carbón vegetal es un gran aislante térmico)

Ventajas

Resistentes

La madera es un

material ligero con una

relación elevada entre resistencia y peso. Esta

relación, en tracción y

compresión paralela a

las fibras, es similar a la

del acero pero

superior, en el caso de

tracción, a la del

hormigón.

Durabilidad

Con un diseño y

puesta en obra

correctos, las soluciones

constructivas con

madera pueden llegar

a ser muy durables.

La madera es un

material resistente a la

acción de un gran

número de

compuestos químicos.

Clasificación de los Sistemas

EstructuralesEstructuras macizas

Conformada por bloques macizos de madera, normalmente madera rolliza o madera de sección rectangular.

Estructuras de entramados

Conformadas por barras de madera que

pueden ser vigas,

columnas o pilares, las

cuales se entrelazan

entre sí para levantar

una estructura.

ESTRUCTURAS LAMINARES

Están configuradas principalmente por elementos planos en formas de láminas que, en conjunto forman un sistema estructural.

ESTRUCTURAS CON

BASE EN CABLES Y

MEMBRANAS

Constituidas por

elementos estructurales del mismo

nombre no son, por lo

general, apropiadas

para levantar

estructuras en madera.

MARCO METODOLÓGICO

DATOS GENERALES Nombre del edificio: Vivienda Blandol Holley Antigüedad: data de aproximadamente de 1880

Declaración de Monumento: R.M.0928-80-ED, del 23 deJulio de 1980

Propietario actual: Congregación de las HermanasFranciscanas de la Inmaculada Concepción

Uso actual: La Obra Nueva, ubicada en la CalleBillinghurst N°150, viene siendo utilizada como elInstituto Superior Pedagógico Peruano José JiménezBorja.

Ubicación física: Este edificio se encuentra ubicado enel Centro Histórico de la Ciudad de Tacna, dentro delÁrea urbano monumental, en la Calle Billinghurst N°150.

Ubicación Geográfica: Se encuentra ubicadageográficamente en el valle del Caplina Tacna,teniendo como longitud 18°00’53.46’’, latitud70°14’52.81’’ y una altura de 336m.s.n.m.

Área y Linderos: Tiene un área aproximada de

1182.84m2 y un perímetro de 161.43m.l.

DATOS CONSTRUCTIVOS ANTECEDENTES HISTORICOS CONSTRUCTIVOS

La Arquitectura correspondería a la influencia

neoclásica de las Villas Palladiana de inicios del S. XIX.

MATERIALES

Material

Elemento Adobe Quincha Piedra Madera

Cimentación X

Muros X X

Tabiques X

Columnas X

Vigas X

• Cronología

EVALUACIÓN

ESTRUCTURAL

• Según el material: Sistema Mixto

• Según el sistema de estructuración sismo-resistente: Albañilería Simple

SISTEMA ESTRUCTURAL

• IDENTIFICACIÓN DE LA ESPECIE DE MADERA: Dada la antigüedad, no se puede determinar por medios visuales a que grupo pertenece esta madera, ya que no podemos realizar ensayos destructivos y no se cuenta con instrumentos para ensayos no destructivos, pero por indicios orales se dice que es madera tornillo ya que no se ve ataques bióticos

• CALIDAD DE LA MADERA: En deterior

EVALUACIÓN DE LA MADERA: NORMA Y

REGLAMENTO: Reglamento Nacional

De Edificaciones; NORMA DE

AGRUPAMIENTO de MADERAS

CIMENTACIÓNSon las bases que sirven de sustentaciónal edificio; se calculan y proyectanteniendo en consideración varios factorestales como la composición y resistenciadel terreno, las cargas propias del edificioy otras cargas que inciden, tales como elefecto del viento o el peso de la nievesobre las superficies expuestas a losmismos.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURALEl cimiento es aquella parte de laestructura encargada de transmitir lascargas al terreno. Por lo tanto trabajan acompresión.

DESCRIPCIONNo se pudo observar a que profundidadse encuentra los cimientos pero se sabeque son de piedra de cantería

MUROS ADOBESe define adobe como un bloque macizo de tierra sin cocer, el cualpuede contener paja u otro material que mejore su estabilidad frentea agentes externos.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURALEstán diseñados para resistir cargas en el interior de la viviendaprovenientes desde niveles superiores (cargas verticales), y al mismotiempo, la transmisión de esfuerzos horizontales producidos por sismoo viento y son parte de la estructura resistente.

COMPORTAMIENTO SÍSMICOLas fallas de las estructuras de adobe no reforzadas debido a sismos,son frágiles por la poca resistencia a la tracción de la albañilería, estoa la vez aísla los muros unos de otros y conduce a una pérdida deestabilidad lateral, produciendo el desplome del mismo fuera de suplano.

DA

ÑO

S H

ALL

AD

OS:

FALLA EN EL MURO DE ADOBE (EXTERIOR, LADO IZQUIERDO, PRIMER PISO)

La falla tiene unadireccion de arribahacia abajo, consentido diagonal,posiblemente huboun desplazamientoproducido por unsismo

Por la parte interior del primer piso no se puede apreciar daños, ya que actualmente en estos ambientes funcionan las oficinas del ISPP “José Jiménez Borja”, es decir el acabado esta buenas condiciones. Pero en la parte exterior se puede observas que no es así.

QUINCHA

Consiste fundamentalmente en unentramado de caña recubierto con barromezclado con paja. Es un buen aislamientotérmico debido a la elevada inercia térmicaque le confiere la capa de barro con la quese recubre la caña.COMPORTAMIENTO ESTRUCTURALEs un Muro No Portante, es decir que noreciben carga vertical. Estos muros se handiseñado básicamente ante cargasperpendiculares a su plano, originadas por elviento, sismo u otras cargas de empuje.COMPORTAMIENTO SÍSMICOLa quincha es muy eficaz como materialantisísmico debido a la elasticidad delentramado de caña, el cual absorbe lasvibraciones evitando que se propaguen porel resto de la estructura. En caso de colapsono provoca demasiados daños

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

Es un Muro No Portante, es decir que no

reciben carga vertical. Estos muros se han

diseñado básicamente ante cargas

perpendiculares a su plano, originadas por

el viento, sismo u otras cargas de empuje.

COMPORTAMIENTO SÍSMICO

La quincha es muy eficaz como material

antisísmico debido a la elasticidad del

entramado de caña, el cual absorbe las

vibraciones evitando que se propaguen

por el resto de la estructura. En caso de

colapso no provoca demasiados daños.

DESCRIPCIÓN

Son muros de quincha, lo muros interiores

del primer piso y todos los muros del

segundo piso, tienen un espesor de 15 cm,

de los cuales al sistema de entramado le

corresponde un espesor de 10 cm, los

otros 5 cm le corresponden al revoque o

revestimiento del muro que es de barro y

cal.

DA

ÑO

S H

ALL

AD

OS:

FALLA EN MURO DE QUINCHA "Ambiente 02" - SEGUNDO PISO

Podemos observar el desprendimiento del revoque en una zona en la que posiblemente hubo movimiento sismico, hubo una falla por aplastamiento.

FALLA EN MURO DE QUINCHA "Ambiente 09 " - SEGUNDO PISO

La existencia de un pie derecho en esa esquina pudo producir la separacion de los muros despues de algun movimiento sismico, produciendo este agritamiento.

ENCUENTRO DEL MURO QUE SEPARA EL "Ambiente 01" CON EL "Ambiente 02" - 2DO PISO - LADO DERECHO DE LA CASONA

Aquí se encuentraubicado un piederecho (es la unión delmuro interior con elmuro exterior) las fallasverticales se debengeneralmente a unamala distribución decarga, pero en estecaso, el ultimo sismo hacausado estedesplazamiento,causando esta falla.

ENCUENTRO DEL MURO QUE SEPARA EL "Ambiente 08" CON EL "Ambiente 09" - 2DO PISO - LADO IZQUIERDO DE LA CASONA

De la misma manera,se halló, exactamenteal lado opuesto, unafalla vertical, tambiénpor que aquí seencuentra un piederecho,adicionando eldesplazamiento por elsismo ha causandoesta falla.

DETERIOR DEL ENCUENTRO MURO-TECHO en "Ambiente 02" -SEGUNDO PISO

El desprendimiento no solo del revoque y parte de los muros se debe a la humedad de los muros y del mismo techo, adisionalmente se sabe que una falla en una esquina del muro es por aplastamiento producido por algun desplazamiento que desestabilizo el tabique del muro de quincha, exponiendo las viguetas al exterior.

VIGAS COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL Resisten cargas transversales en angulo recto con respecto al eje

longitudinal de la viga. Trabaja a flexion. Recibe las cargas de las losas transmitiendolas a las columnas y/o muros.

COMPORTAMIENTO SISMICOAnte las solicitaciones horizontales las vigas aportan Reiguidez

lateral, y como ya es conocido esta sometida flexión. DESCRIPCIÓN• En la casona, no existe vigas principales, sino todo una

distribucion de viguetas con direcciones dadas por el dicterio de cubrir con la menor luz posible, las viguetas no estandistribuidas visiblemente, como se ve en en el detalle del techo, hay dos entablados de 1.5 cm cada uno correspondientes al piso del 2do nivel y al cielo raso del primer nivel.

• Las dimensiones de las viguetas para el entrepiso es uniforme, tiene una escuadrilla de 5cm x 25cm, no se pudo verificar la longitud de las viguetas.

• Por evaluacion visual de daños a travez de pequeñas grietas del entablado, se puede deducir que en especial las viguetas estan en pudrición, devido a la humedad.

TABIQUESSon sistemas formados por tableros de madera cuyaestructura interior está compuesta de parales yarrostramiento simple, lleva forros en ocasiones solopor un lado y no necesariamente de madera,puede contener en su área alguna abertura paramarco de puerta o ventana.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURALAlgunos tabiques no cumplen función estructuraldentro del sistema general de la edificación, sinoúnicamente proveen una división o delimitan unárea determinada.

DESCRIPCION

Los muros de tabiquería fueron colocadosrecientemente, por tanto no existen daños mayoresque perjudique la estructura interna de laedificación.

COLUMNASSon elementos verticales robustos de una sola pieza,encargados de transmitir las cargas al suelo o a loscimientos, descansan sobre una base sólida o bienhincadas en el suelo, lo que contribuye eficazmentea la estabilidad de la estructura ante las fuerzaslaterales.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURALResisten cargas verticales, paralelas a la luz de esta.Trabajan a compresión. Reciben cargas de las vigastransmitiéndolas al suelo o a las cimentaciones.

DESCRIPCION

No se pudo observar el estado de las columnaspuesto que estaban recubiertas con decoraciónarquitectónica, sin embargo esta no permitededucir que el daño debe de ser el menor posible alno ser expuesta al medio ambiente.

VIGASSon elementos de dimensiones más esbeltasque las columnas, se encuentran apoyadasdirectamente sobre las columnas o sobre unaviga principal, formando entrepisos o laestructura de un techo.

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL

Resisten cargas transversales en ángulo rectocon respecto al eje longitudinal de la viga.Trabaja a flexión. Recibe las cargas de las losastransmitiéndolas a las columnas y/o muros.

DESCRIPCION

Si bien existe daño a las vigas de madera porhumedad, estos no ponen en riesgo su funciónestructural en la edificación.