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describe el analisis de la autoconstruccion de las viviendas en adobe
Tipo: Monografías, Ensayos
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TESIS
Para optar el Título Profesional de:
INGENIERO CIVIL
HERNAN EVER MUÑIZ HUANCO
Lima- Perú
2013
Este humilde trabajo se lo dedico a todas las familias de escasos recursos, en especial a quienes forman parte de las diferentes comunidades del Perú. A mi familia por su apoyo permanente y a los docentes de la UNI que siempre están pendientes y confían en mi trabajo.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
ÍNDICE
1.2.1 El Adobe ............................................................................... 1 O 1.2.2 Características del Llaulli ...................................................... 12 1.2.3 La Autoconstrucción de Viviendas de Adobe ........................ 12 1.2.4 Maestros Albañiles ............................................................... 13 1.2.5 Intensidad Sísmica ............................................................... 14 1.3 BREVE RESEÑA HISTÓRICA DE LAS INVESTIGACIONES SOBRE VIVIENDAS DE ADOBE EN EL PERÚ ............................................ 15 1.4 HISTORIA DE LOS SISMOS MAS NOTABLES OCURRIDOS EN EL DEPARTAMENTO DE CUSCO ....................................................... 16
CAPITULO 11: EVALUACIÓN DE LAS VIVIENDAS AUTOCONSTRUIDAS DE ADOBE ................................................................................. 19
2.1 DESCRIPCIÓN DEL DISTRITO DE SICUANI ................................. 19 2.1.1 Ubicación, extensión y límites ............................................... 19 2.1.2 Climatología y régimen hídrico ............................................. 20 2.1.3 Suelos ................................................................................... 21 2.1.4 Ecología ................................................................................ 22 2.2 MUESTREO DE LAS VIVIENDAS ................................................... 22 2.3 ELABORACIÓN DE ENCUESTAS .................................................. 24 2.3.1 Encuesta para la vivienda de adobe ..................................... 24 2.3.2 Encuesta para el maestro albañil .......................................... 25 2.4 EVALUACIÓN Y RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN POR MEDIO DE LAS ENCUESTAS EN LAS VIVIENDAS .................................... 25 2.5 ENTREVISTA Y ENCUESTA A LOS MAESTROS ALBAÑILES ...... 31
EvaluaciónSicuani-Cusco y Alternativas de Mejoramiento de fas Viviendas Autoconstruidas de Adobe de fa Zona Rural del Distrito de Bach. Muñiz Huanco, Heman Ever
FACUL TAO DE INGENIERfA CIVIL [NO/CE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CNIL
RESUMEN
La presente tesis surge a raíz del terremoto del 15 de agosto del 2007, ante el colapso de un gran número de viviendas de adobe, ante ello surge la pregunta ¿Cuál sería el resultado si este se diera en el interior del país?, sabemos que gran parte de los pobladores habitan en viviendas autoconstruidas, siendo el adobe el segundo material más empleado a nivel nacional en el Perú según el censo del 2007. Para responder a la pregunta planteada y a los objetivos de la presente tesis de investigación se resume a continuación los siguientes capítulos desarrollados:
Capítulo 1, Generalidades, se desarrollan conceptos previos que ayudan a entender mejor los siguientes capítulos, se realiza una breve historia de las investigaciones sobre viviendas de adobe en el Perú y una descripción de sismos más notables ocurridos en el departamento de Cusca entre 1581-1986, con la finalidad de conocer el grado de intensidad de los sismos que se dieron en esta región.
Capítulo 11, Evaluación de las Viviendas Autoconstruidas de Adobe, con la finalidad de conocer mejor la situación actual de las viviendas autoconstruidas, se empieza por hacer una exploración del distrito de Sicuani, partiendo por su ubicación, extensión, límites, comunidades que los integran, clima y ecología. Luego se elaboran 2 encuestas una para recopilar información de las viviendas y otra para los maestros albañiles, para la evaluación correspondiente, para lo cual se toma como muestra 3 comunidades (Pampa Ansa, Pampa Phalla y Pujio Pujio), como resultado se presentan el resumen de la información recopilada.
Capítulo 111, Diagnóstico de las Viviendas Autoconstruidas de Adobe, como resultado de la evaluación, en este capítulo se hace el diagnostico de las viviendas de adobe, partiendo desde su ubicación, diseño, descripción de todos sus elementos que lo conforman, proceso de construcción y sobre el grado de capacitación de los maestros albañiles, analizando e identificando cada detalle que ayudó a comprender mejor la situación actual de las viviendas de adobe.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERfA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL RESUMEN
Como resultado de las conclusiones, siendo los efectos sísmicos el mayor peligro, se opta por emplear al llaulli como alternativa de solución.
Capítulo IV, Muretes de Adobe con Refuerzo de Llaulli, en esta sección se ofrece los procedimientos de .la elaboración y transporte de adobe que serán empleados con los Llaullis, como también dimensiones y características principales. Para el empleo delllaulli, la forma de extraer y emplear los llaullis en los muros de adobe, a través del levantamiento de 3 muretes de adobe.
Capítulo V, Ensayos de Laboratorio, se describen los procedimientos para realizar los ensayos de compresión diagonal, obteniéndose como resultado el diagrama Esfuerzos VS Tiempo, también se hacen el ensayo de flexión de los llaullis, del mismo modo se hallan el diagrama de Esfuerzos VS Tiempo y como complemento a los ensayos se somete a compresión unidades de adobe.
Capítulo VI,_ Resultados Entre un Muro de Adobe Simple y Otro Reforzado con Llaulli, con los resultados obtenidos de los ensayos de laboratorio se realiza la comparación con los obtenidos en otra tesis desarrollada, donde fue empleado muretes sin refuerzo a compresión diagonal, como resultado se muestran resultados favorables que indican que el empleo del llaulli mejora las condiciones de seguridad de las viviendas de adobe.
Capítulo VIl, Prototipos de Viviendas de Adobe Reforzadas Con Llaulli, como resultado de toda la investigación se elaboró el diseño de 2 prototipos de viviendas unifamiliares de uno y dos pisos, el diseño está basado según las actividades y necesidades de la población de zonas rurales. Como parte del diseño se cuenta con planos de planta y también el análisis estructural de las vigas de entrepiso y tijerales de madera eucalipto.
Capitulo VIII, Conclusiones y Recomendaciones, como resultado de la presente tesis.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERfA CIVIL LISTA^ DE^ FIGURAS
Pág.
Figura N°2.1: Límites del distrito de Sicuani. ...................................................... 20 Figura N°2.2: Comunidad Campesina de Pampa Ansa ...................................... 23 Figura N°2.3: Comunidad Campesina de Pampa Phalla .................................... 23 Figura N°2.4: Comunidad Campesina de Pujio Pujio ......................................... 23 Figura N°3.1: Viviendas de adobe ubicadas al margen de la Carretera Sicuani - Santa Bárbara, en la Comunidad Pampa Phalla ......................... 35 Figura N°3.2: Ubicación de viviendas de adobe en la comunidad Pampa Phalla, según posesión del propietario (flecha amarilla), a la orilla del río
(flecha celeste) ............................................................................ 36 Figura N°3.3: Vivienda de adobe inundada, a causa del desborde del Río Torcoma. Enero 2010 (Vista lateral) ............................................ 36 Figura N°3.4: Vivienda de adobe inundada, a causa del desborde del Río Torcoma. Enero 2010 (Vista frontal) ........................................... 37 Figura N°3.5: Viviendas de adobe inundadas, por el desborde del Río Salcca (Centro poblado de Santa Bárbara). Enero 2010 ........................ 37 Figura N°3.6: Viviendas de adobe ubicadas en la falda del cerro Jururo, en la comunidad Pujio Pujio ................................................................. 38 Figura N°3. 7: Viviendas de adobe en zona propensa a deslizamiento de rocas del cerro Pucará, por presencia de gran cantidad de material suelto (Comunidad Pampa Phalla) .............................................. 38 Figura N°3.8: Inundación del centro poblado Huacarpay (enero 2010) .............. 40 Figura N°3.9: Vivienda de adobe con poco sobrecimiento, cuya base del muro se encuentra expuesto al desgaste por parte de las lluvias............. 41 Figura N°3.1 O: Vivienda de adobe a punto de colapsar, por falta de protección del muro en la margen izquierda ................................................. Figura N°3.11: Vivienda de adobe en zonas de nieve, en el centro poblado de Phinaya ....................................................................................... 43 Figura N°3.12: Ventana ubicada en el tímpano, debilitando de ese modo al muro ................................................................................................... 44 Figura N°3.13: Vigas de madera que soportan el peso del entablado ................ 45
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERfA FACUL TAO DE INGENIERÍA CIVIL LISTA^ DE^ FIGURAS
Figura N°3.14: Vivienda de adobe con aberturas grandes, donde las ventanas y puertas van continuas ................................................................. 46 Figura N°3.15: Estructura interna de la vivienda de adobe con techo de paja .... 47 Figura N°3.16: Vivienda de adobe con techo de paja (Comunidad de Pujio Pujio) ................................................................................................... 48 Figura N°3.17: Vivienda de adobe con techos de paja, expuestas a la sobrecarga por el peso de la nevada ............................................................. 48 Figura N°3.18: Vivienda de adobe con techo de calamina y su canaleta (Comunidad de Pampa Phalla) ................................................... 49 Figura N°3.19: Vivienda de adobe con techo de tejas ........................................ 51 Figura N°4.1: Mezcla de barro con ichu ............................................................. 55 Figura N°4.2: Moldeado de adobe y su respectivo tubo de PVC ........................ 56 Figura N°4.3: Apilado de los adobes, luego de ser secados a la intemperie ...... 56 Figura N°4.4: Adobe de 29.2 x 29.2cm x14cm, con agujero de%" en el centro. 57 Figura N°4.5: Elllaulli utilizado como material de refuerzo en los muros ............ 58 Figura N°4.6: Procedimiento del levantamiento de los muretes, mediante la aplicación de los llaullis como refuerzo ....................................... 59 Figura N°4.7: Descripción de cómo se debe emplear los llaullis, al momento de levantar los muros de adobe ....................................................... 60 Figura N°5.1: Vista del 1er Murete de adobe antes y después de aplicar la carga ................................................................................................... 62 Figura N°5.2: Comportamiento del Esfuerzo vs Tiempo durante el proceso de carga en el murete l. ................................................................... 63 Figura N°5.3: Vista del 2do Murete de adobe antes y después de aplicar la carga ................................................................................................... 63 Figura N°5.4: Comportamiento del Esfuerzo vs Tiempo durante el proceso de carga en el murete 11. .................................................................. 64 Figura N°5.5: Vista del 3er Murete de adobe antes y después de aplicar la carga ................................................................................................... 65 Figura N°5.6: Comportamiento del Esfuerzo vs Tiempo durante el proceso de carga en el murete 111 .................................................................. 65 Figura N°5. 7: Ensayo de flexión a la varilla de llaulli en el LEM-FIC .................. 66 Figura N°5.8: Gráfica del esfuerzo de flexión delllaulli ...................................... 67 Figura N°5.9: Ensayo de compresión de la unidad de adobe ............................. 68
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIER{A CIVIL LISTA DE S{MBOLOS Y SIGLAS
Autoconstr: Autoconstruida CC: Comunidad campesina cm: Centímetros COBE: Construcción con Bloques Estabilizados e: Espesor IIFIC: Instituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Civil de la UNI IN El: Instituto Nacional de Estadística e Informática ININVI: Oficina de Investigación y Normalización de la Vivienda FIC: Facultad de Ingeniería Civil Kgf: Kilogramos - Fuerza Km: Kilómetro LEM-FIC: Laboratorio de Ensayo de Materiales de la FIC - UNI LVDT: Linear Variable Differential Transformar m.s.n.m: Metros sobre el nivel del mar m :Metro MVC: Ministerio de Vivienda y Construcción del Perú MM: Escala de Mercalli Modificada NTE: Norma Técnica de Edificaciones OIN: Oficina de Investigación y Normalización PNUD: Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PREVI: Proyecto Experimental de Vivienda Prom. : Promedio PUCP: Pontificia Universidad Católica del Perú Pulg: Pulgadas SENCICO: Servicio Nacional de Capacitación para la industria y la Construcción Tn: Toneladas UNI: Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) USAID: Agencia para el Desarrollo Internacional Viv.: Vivienda
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lJNiVERSIDAD '^1 NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIER{A CIVIL INTRODUCCIÓN
La carencia de refugios en los países en vías de desarrollo no es un asunto fácil de resolver. Las tecnologías y los materiales convencionales están lejos de ser la respuesta para los segmentos más pobres de la sociedad; sin embargo es
necesario y vital ofrecer a este grupo humano mejores condiciones· de vida, a través de viviendas económicas y seguras.
Bajo esa finalidad, la presente tesis emprende la investigación por hacer una evaluación general de 15 viviendas autoconstruidas por maestros albañiles de 3 comunidades de la zona rural del distrito de Sicuani, ubicada en el departamento de Cusco. Luego de obtener un diagnóstico de los resultados de la evaluación, se optó por emplear el llaulli como elemento de reforzamiento en todo el perímetro de los muros .. Para demostrar la viabilidad de este planteamiento se hicieron los ensayos. correspondientes en el Laboratorio de Ensayos de Materiales de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería.
Según los resultados de los ensayos, los muretes de adobe reforzados con llaulli demostraron ser más resistentes que los muros simples sin refuerzo y además se pudo observar que este tiene un comportamiento más estable ante la carga aplicada, lo que se resume en una mayor seguridad ante la presencia de un sismo.
De manera muy especial, agradezco a todas las personas que colaboraron para el desarrollo de la presente tesis, se los dedico a todos ellos y a todas aquellas familias de escasos recursos para que sigan empleando el adobe como material de construcción que acompañado con ellfaulli como refuerzo en los muros, les ofrezca una vivienda más segura.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CAPITULO 1: GENERALIDADES
1.2.1.1 Ventajas
1.2.1.2Desventajas
(^4) Gernot Minke; "Manual de Construcción en Tierra" ; pág.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERfA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CAPITULO 1: GENERALIDADES
Actualmente se emplea como planta medicinal antirreumática, también se usa para afecciones del aparato respiratorio como expectorante^5. Otras veces se aprovecha de forma casual como leña. En el distrito de Sicuani se cuenta con una gran abundancia de esta planta, por ser una planta silvestre, por lo general no tiene costo. Las buenas propiedades mecánicas de su tallo permiten facilitar su aprovechamiento en la construcción de viviendas de adobe. 6
1.2.3 La Autoconstrucción de Viviendas de Adobe Son aquellas construcciones que se realizan esencialmente sobre la base de la experiencia, generado por el intercambio entre cada individuo con su entorno, que en comunidad y a través de relaciones de cooperación y colaboración, logra transmitirse social y culturalmente. Es por esa razón que se atribuye un sinnúmero de virtudes y deficiencias, estas últimas pueden poner en riesgo al habitante, por la falta de conocimientos y previsión en las soluciones constructivas y técnicas que emplean.
(^5) http: www.imapi.org.pe/14boletin12.htm (^6) Puna Queswa Yunga: Pág. 35
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CAPITULO 1: GENERALIDADES
tres años, al término de los cuales, según la experiencia y la confianza que van adquiriendo se convierten a su vez en maestros albañiles.
1.2.5 Intensidad Sísmica
"La intensidad o escala de observaciones es la medida o estimación empírica de la vibración o sacudimiento del suelo, a través de como el hombre percibe las vibraciones sísmicas en el ambiente en que vive, el grado de daños
La Escala Mercalli Modificada (MM) usada en las Américas y la escala propuesta en 1964 por Medvédev-Sponheuer-Kárník (escala MKS) usada en Europa, son las dos escalas más conocidas.
La Escala Mercalli Modificada fue creada en 1902, por el sismólogo italiano Giusseppe Mercalli. Para establecer la Intensidad se recurre a la revisión de registros históricos, entrevistas a la gente, noticias de los diarios
proporcional, de modo que una intensidad IV es el doble de 11 (ver Tabla N°1.1 ).
Modificada
Grado (^1 1) favorables.Sacudida sentida por muy pocas personas^ en^ condiciones especialmente
Grado (^11 1). Sacudida sentidalos p1sos altos de^ sólolos ed1fic1os.^ por pocas personas Los objetos suspendidos pueden^ en^ reposo, especialmente osc1lar.^ en
Sacudida sentida claramente en los interiores, especialmente en los pisos altos de los edificios, muchas personas no lo asocian con un temblor. Los vehículos de motor estacionados pueden moverse ligeramente. Vibración como la originada por el paso de uri carro pesado. Duración estimable Sacudida sentida durante el día por muchas personas en los interiores, por pocas en el exterior. Por la noche algunas despiertan. Vibración de Grado IV vajillas, vidrios de ventanas y puertas; los muros crujen. Sensación como de un carro pesado chocando contra un edificio, los vehículos de motor estacionados se balancean claramente.
Sacudida sentida casi por todas las personas del área afectada; muchos despiertan. Algunas piezas de vajilla, vidrios de ventanas, etcétera, se rompen; pocos casos de agrietamiento de tarrajeos; caen objetos inestables. Se observan perturbaciones en los árboles, postes y otros
(^7) Julio Kuroiwa, "Reducción de desastres"; pág. 101 EvaluaciónSicuani-Cusco y Alternativas de Mejoramiento de las Viviendas Autoconstruidas de Adobe de la Zona Rural del Distrito de Bach. Muñiz Huanco, Heman Ever 14
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CAPITULO 1: GENERALIDADES
1 1 objetos altos.^ Se^ detienen los relojes de péndulo.
personas atemorizadas huyen hacia afuera. Algunos muebles pesados cambian de sitio; pocos ejemplos de caída de aplanados o daño en chimeneas. Daños ligeros. Advertido por todas las personas del área afectada. La gente huye al exterior. Daños sin importancia en edificios de buen diseño y Grado VIl construcción. Daños ligerosdaños considerables en las débiles o mal planeadas; rotura de algunas^ en^ estructuras ordinarias bien construidas; chimeneas. Estimado por las personas conduciendo vehículos en movimiento. Daños ligeros en estructuras de diseño especialmente bueno; considerable en edificios ordinarios con derrumbe parcial; grande en estructuras débilmente construidas. Los muros salen de sus armaduras. Grado VIII Caída de chimeneas, pilas de productos en los almacenesfábricas, columnas, monumentos y muros. Los muebles pesados se^ de^ las vuelcan. Arena y lodo proyectados en pequeñas cantidades. Cambio en el nivel del agua de los pozos. Pérdida de control en las personas que guían vehículos motorizados. Daño considerable en las estructuras de diseño bueno; las armaduras de las estructuras bien planeadas se desploman; grandes daños en los Grado IX edificios sólidos, con derrumbe parcial. Los edificios salen de sus cimientos. El terreno se agrieta notablemente. Las tuberías subterráneas se rompen. Destrucción de algunas estructuras de madera bien construidas; la mayor parte de las estructuras de mampostería y armaduras se destruyen con Grado X todo y cimientos; agrietamiento considerable del terreno. Las vías delferrocarril se tuercen. Considerables deslizamientos en las márgenes de los ríos y pendientes fuertes. Invasión del agua de los ríos sobre sus márgenes.
destruidos. Anchas grietas en el terreno. Las tuberías subterráneas quedan fuera de servicio. Hundimientos y derrumbes en terreno suave. Gran torsión de vías férreas.
1 Grado XII 1
Destrucción total. Ondas visibles sobre el terreno. Perturbaciones de las cotas de nivel (ríos, lagos y mares). Objetos lanzados en el aire hacia arriba. Fuente: http://www.angelfire.com/ri/chterymercalli/
1.3 BREVE RESEÑA HISTÓRICA DE LAS INVESTIGACIONES SOBRE VIVIENDAS DE ADOBE EN EL PERÚ
Las investigaciones sobre viviendas de adobe en el Perú, surgen a raíz del terremoto de Huaraz en mayo de 1970, luego de incluirse en el Proyecto Experimental de Vivienda (PREVI), un cuarto proyecto piloto, dedicado al desarrollo de sistemas de autoconstrucción sismorresistente, el cual fue financiada por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). EvaluaciónSicuani-Cusco y Alternativas de Mejoramiento de las Viviendas Autoconstruidas de Adobe de la Zona Rural del Distrito de Bach. Muñiz Huanco, Heman Ever 15
