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Albañilería reforzada antisísmica: métodos de diseño y beneficios

La albañilería reforzada antisísmica permite aumentar la resistencia de una estructura de mampostería a los efectos de un terremoto. Descubre sus ventajas y cómo diseñarla

En el contexto de la ingeniería estructural, la albañilería reforzada antisísmica juega un papel fundamental en la mejora de la resistencia de las construcciones ante eventos sísmicos.

En este artículo exploraremos los principios clave de la albañilería reforzada antisísmica, sus ventajas en términos de seguridad y resistencia estructural, así como las metodologías de diseño adoptadas por los ingenieros para optimizar el rendimiento de los edificios en zonas sísmicas.

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¿Qué es la albañilería reforzada antisísmica?

La albañilería reforzada antisísmica, que no debe confundirse con las paredes de hormigón armado, es un sistema constructivo que combina elementos de albañilería tradicional con el uso de refuerzos estructurales de acero. Esto permite aumentar la resistencia y la capacidad de absorción de los esfuerzos sísmicos. El objetivo principal de este sistema es proteger la estructura de mampostería de los daños causados por los terremotos. Además de reducir así el riesgo de colapso y garantizar la seguridad de los ocupantes.

A diferencia de la albañilería ordinaria, la albañilería reforzada antisísmica prevé la inserción de elementos de refuerzo (como barras de acero). Estos se colocan dentro de las juntas de mortero horizontales y de las cavidades verticales especialmente creadas en los bloques de ladrillo.

Por otro lado, estos refuerzos se colocan estratégicamente para crear una conexión estructural entre los diversos elementos de la mampostería e incrementar la resistencia global de la estructura. De hecho, el armado de acero actúa tanto en tracción como en compresión. Esto permite distribuir los esfuerzos sísmicos de manera más uniforme y asegurar una mejor disipación de la energía cinética generada por un eventual terremoto.

Dadas sus excelentes características mecánicas de resistencia y ductilidad, la albañilería reforzada puede considerarse como la evolución estructural de la albañilería ordinaria.

¿Cuáles son los componentes de la albañilería reforzada antisísmica?

La albañilería reforzada antisísmica integra varios elementos que colaboran sinérgicamente para conferir a la estructura la máxima resistencia contra los efectos de los terremotos. De hecho, así se asegura una mejor ductilidad y una mayor capacidad de absorber y disipar la energía sísmica. Dicho esto, los componentes principales de la albañilería reforzada son los siguientes:

  • bloques de ladrillo u otros materiales: los bloques constituyen los elementos portantes de la mampostería. Pueden estar hechos de ladrillo, hormigón u otros materiales de construcción. La elección del tipo de bloque depende de las especificaciones del proyecto y de las características de la construcción;
  • mortero de unión: el mortero es el material utilizado para unir los bloques entre sí. Es una mezcla de arena, cemento y agua que se solidifica con el tiempo, proporcionando cohesión y resistencia estructural a la mampostería;
  • armadura de refuerzo: las barras de acero constituyen el armado de refuerzo. Se colocan dentro de la mampostería para conferir resistencia y ductilidad a la estructura. Las barras de refuerzo pueden colocarse tanto vertical como horizontalmente y se conectan entre sí a través de juntas soldadas o mecánicas;
  • conexiones: las conexiones se utilizan para unir las barras de refuerzo entre sí y para conectar la albañilería reforzada a otros elementos estructurales, como cimientos o vigas. Las conexiones deben diseñarse de manera que garanticen una transmisión eficiente de las fuerzas entre los elementos estructurales;
  • elementos accesorios: los elementos accesorios incluyen soportes, placas de anclaje y otros dispositivos de conexión que mejoran la resistencia y estabilidad de la albañilería reforzada. Estos elementos se utilizan para asegurar una buena adherencia entre el armado y los bloques, así como para prevenir el desprendimiento o movimiento no deseado de los elementos estructurales.

Ámbitos de aplicación de la albañilería reforzada

La albañilería reforzada no es una técnica constructiva destinada exclusivamente a edificios de pequeñas dimensiones o a estructuras de un solo nivel. Ofrece, de hecho, altas prestaciones en términos de resistencia y ductilidad que la hacen particularmente útil también para construcciones más complejas y articuladas.

Entre los principales ámbitos de aplicación de la albañilería reforzada antisísmica se encuentran:

  • edificios residenciales: la albañilería reforzada es comúnmente utilizada en la construcción de edificios residenciales, tanto unifamiliares como multifamiliares, ya que puede ofrecer una mayor seguridad estructural, reduciendo los riesgos de daños durante eventos sísmicos;
  • edificios comerciales: tiendas, oficinas y otros edificios comerciales se benefician de la resistencia sísmica proporcionada por la albañilería reforzada. Sus características contribuyen a proteger a los ocupantes y preservar las estructuras en caso de terremoto;
  • edificios industriales: la albañilería reforzada puede utilizarse para crear estructuras robustas y resistentes en edificios industriales. Es decir, en todas aquellas construcciones que requieren requisitos de seguridad específicos y que están sometidas a cargas elevadas;
  • instalaciones educativas y sanitarias: escuelas, hospitales y otras instalaciones públicas aprovechan la capacidad resistente proporcionada por la albañilería reforzada antisísmica para garantizar la seguridad de los ocupantes y la continuidad de las actividades;
  • obras de ingeniería civil: la albañilería reforzada se emplea a menudo en proyectos de ingeniería civil, como los relacionados con muros de contención, para asegurar la máxima estabilidad y fiabilidad en el soporte de terrenos en pendiente.

En el contexto de la construcción, la albañilería reforzada alcanza su máximo rendimiento cuando se integra en sistemas mixtos.

Los beneficios de la albañilería reforzada antisísmica

La albañilería reforzada antisísmica ofrece varios beneficios en comparación con la albañilería no reforzada u otros tipos de estructuras. Entre ellos, tenemos:

  1. alta resistencia sísmica: la albañilería reforzada antisísmica está diseñada para resistir las solicitaciones sísmicas y reducir los daños estructurales durante un terremoto. La adición de refuerzos de acero en la mampostería aumenta su capacidad de absorber y disipar la energía sísmica a través de la deformación elástica del material. Esto mejora la resistencia del edificio y reduce así el riesgo de colapso estructural;
  2. mayor ductilidad: la albañilería reforzada antisísmica puede diseñarse para tener un comportamiento dúctil durante un terremoto. La ductilidad permite que la estructura se deforme de manera controlada y predecible, absorbiendo la energía sísmica sin dañarse de forma irreversible. Esto mejora la seguridad de los ocupantes y reduce los costes de reparación después de un evento sísmico;
  3. menores daños estructurales: la albañilería reforzada está diseñada para limitar los daños estructurales durante un terremoto. Las barras de acero ayudan a distribuir las solicitaciones sísmicas de manera uniforme a lo largo de la pared, reduciendo la concentración de tensiones y minimizando la posibilidad de fisuras y colapsos;
  4. flexibilidad de diseño: la albañilería reforzada antisísmica ofrece una mayor flexibilidad de diseño en comparación con otros sistemas estructurales. Es posible construir paredes de diferentes formas y dimensiones, favoreciendo una mayor libertad de diseño arquitectónico;
  5. costes competitivos: la albañilería reforzada antisísmica puede ofrecer una buena relación coste-beneficio en comparación con otros sistemas estructurales. Los materiales utilizados, como ladrillo y acero, suelen estar disponibles a precios competitivos, lo que hace que la albañilería reforzada sea una opción económica para muchos proyectos.
Los beneficios de la albañilería reforzada antisísmica

Los beneficios de la albañilería reforzada antisísmica

Es importante destacar que el diseño y la correcta ejecución de la Albañilería reforzada antisísmica son fundamentales para obtener todos los beneficios mencionados anteriormente. Descubramos, entonces, cuáles son las reglas básicas para la construcción de edificios en albañilería reforzada.

Cómo diseñar la Albañilería reforzada antisísmica

El diseño de la Albañilería reforzada antisísmica requiere la aplicación de criterios específicos que consideran las acciones sísmicas y las características estructurales del edificio:

  • las paredes resistentes al sismo deben tener un espesor mínimo de 24 cm (20 cm para sitios caracterizados por bajas aceleraciones sísmicas), lo que implica que los bloques utilizados para la albañilería reforzada deben tener un espesor mínimo de 25 cm;
  • la esbeltez máxima de las paredes, representada por la relación entre la longitud libre de flexión y el espesor de la albañilería, está fijada en 15 (20 para sitios con bajas aceleraciones sísmicas);
  • no hay un límite en la longitud mínima de los tabiques resistentes;
  • la distancia máxima entre dos losas sucesivas no debe superar los 5 metros;
  • en cada piso, es necesario construir un cinturón continuo en la intersección entre losas y paredes, con alturas y anchuras mínimas que deben estar especificadas en la normativa de referencia. También se establecen criterios específicos para el refuerzo y las estribos;
  • las vigas metálicas o prefabricadas de las losas deben extenderse en el cinturón por un ancho determinado y estar ancladas adecuadamente;
  • cada abertura debe contar con un dintel resistente a la flexión;
  • los barandales y elementos de conexión entre paredes deben estar firmemente conectados a las paredes adyacentes, garantizando la continuidad del refuerzo horizontal y, cuando sea posible, del vertical;
  • en las intersecciones de las paredes perimetrales se puede hacer una excepción al requisito del «metro de esquina» que se debe colocar en ambas paredes que se cruzan.
Diseño y análisis de estructuras de mampostería reforzada antisísmica | EdiLus

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