Instituto Profesional AIEP

GUIA DE CONSTRUCCION ANTISISMICA PARA ALBAILERIA DE ADOBE

Autor: Oscar Andrs Contreras Castillo Carrera: Tcnico en Construccin Sede: Providencia 2012

I.- INDICE

INDICE RESUMEN OBJETIVOS INTRODUCCION CAPITULO 1: SISMO 1.1.- Qu es un sismo? 1.2.- Cmo se mide un sismo? 1.3.- El comportamiento de una estructura ante un sismo CAPITULO 2: FABRICACION DE ADOBES 2.1.- Definicin 2.2.- Componentes de la tierra para fabricar adobes 2.3.- Pruebas para la eleccion de la tierra a) Granulometra b) Plasticidad c) Resistencia 2.4.- Fabricacin del barro 2.5.- Moldeo y dimensionamiento de los adobes 2.6.- Secado 2.7.- Control de calidad CAPITULO 3: PROCESO CONSTRUCTIVO 3.1.- Emplazamiento de la construccin 3.2.- Planta del edificio 3.3.- Fundacin 3.4.- Procedimiento de albailera 3.4.1.- Tipos de aparejo a) Aparejo en adobes rectangulares b) Aparejo en adobes cuadrados 3.4.2.- Refuerzos internos en muros de adobe a) Refuerzos verticales b) Refuerzos horizontales 3.5.- Encadenado de muros 3.6.- Tmpanos 3.7.- Cubiertas 3.8.- Puertas y Ventanas 3.9.- Revoques y Pinturas CAPITULO 4: CUPULAS CAPITULO 5: BOVEDAS CONCLUSION BIBLIOGRAFIA

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II.- RESUMEN El presente documento es una descripcin textual y grfica de las consideraciones y elementos ms relevantes que se deben aplicar en la construccin de albailera en adobe con refuerzos antissmicos. El desarrollo de esta gua consta de cinco captulos: sismo, fabricacin de adobes, proceso constructivo de la albailera, cpulas y finalmente bvedas. El tema principal es el que hace referencia a la forma adecuada de construir una sencilla vivienda antissmica con muros de albailera de adobe, para lo cual se entregan datos tcnicos de las caractersticas de los materiales que se utilizan y los procedimientos especiales que requiere la buena ejecucin del sistema constructivo desde fundaciones hasta terminaciones. El texto seala las preocupaciones tcnicas para la planificacin y ejecucin de un proyecto sencillo en albailera de adobe. A travs del estudio de la bibliografa escogida se presenta una explicacin de las principales fallas estructurales que se observan en las construcciones de adobe y se sugieren soluciones en su dimensionamiento, diseo e introduccin de elementos que ayuden al sostenimiento de la estructura en caso de fuertes movimientos ssmicos. III.- OBJETIVOS Objetivo General Descripcin de los mtodos y elementos para la correcta construccin de viviendas antissmicas en albailera de adobe. Objetivos especficos 1.- Definir sismo y describir sus efectos en construcciones de albailera de adobe. 2.- Descripcin de la elaboracin del adobe y conocer los componentes y caractersticas de la tierra que lo compone. 3.- Detallar el proceso constructivo lgico de la albailera de adobe, comenzando por la eleccin del suelo de fundacin hasta las terminaciones como revoque y pintura. 4.- Describir de forma textual y grficamente los elementos de refuerzo ssmico, materiales y ejecucin del sistema constructivo. 5.- Presentar la posibilidad de construccin de formas ms complejas de ejecutar, como cpulas y bvedas, las que por su complejidad requieren supervisin profesional.

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IV.- INTRODUCCIN La fabricacin de materiales de construccin con tierra sin cocer como el adobe es una de las tcnicas constructivas que ha utilizado la humanidad desde sus comienzos hasta hoy en todo el mundo. El adobe en Chile es introducido por los espaoles, adquiriendo gran importancia desde un comienzo en la construccin civil, militar y religiosa. En la actualidad se practica mucho en zonas rurales y en comunidades de bajo ingreso econmico por ser un material de bajo costo y cuya elaboracin se efecta en la comunidad local que generalmente autoconstruye sus viviendas sin la ayuda de profesionales. Los constructores en zonas rurales han aprendido la tradicin constructiva del adobe desde generaciones anteriores aportando puntos positivos heredados de la construccin tradicional. Pero a partir de las ltimas dcadas del siglo XX diferentes profesionales se han dedicado al desarrollo del mejoramiento de la construccin con tierra cruda, con el propsito de evitar el colapso estructural y el cuidado de las vidas humanas que ocupan las construcciones. Estas investigaciones han sido impulsadas por la mala respuesta de las construcciones tradicionales ante los movimientos de un sismo. El elevado peso de la estructura de adobe, su baja resistencia y comportamiento frgil, son los factores que hacen necesario reforzar las edificaciones de adobe. En un sismo de alta intensidad la estructura de adobe alcanza elevados niveles de fuerza ssmica debido a su gran peso, por lo que muchas veces la estructura es incapaz de soportar esta fuerza y colapsa violentamente causando los daos humanos y materiales que todos conocemos. Por ejemplo, a raz del ltimo gran terremoto de febrero del ao 2010 el Ministerio de Planificacin Social (MIDEPLAN) realiz una encuesta en los meses de mayo y junio del ao 2010 a 22.456 hogares para medir el impacto social del evento. Una de las consecuencias ms impactantes tiene relacin con el elevado dao y destruccin en viviendas de los sectores de ms bajos recursos. De esta manera se pone en evidencia la fragilidad de la vivienda tradicional de adobe ante sismos de gran intensidad. Entre las viviendas ms afectadas se encontraban aquellas cuyas paredes fueron construidas en base al adobe u otro similar. Un estudio realizado por la Sociedad Chilena de Polticas Pblicas consistente en la simulacin de 346 sismos de iguales caractersticas al de febrero de 2010 en diferentes comunas del pas, el que revela por ejemplo, que los terremotos centrados en la comunas de Coquimbo o La Serena provocaran daos al 2,5% de las viviendas de adobe en el pas y causando la destruccin del 0,75% de las mismas, peor an un terremoto centrado en la zona central del pas, por ejemplo en Peaflor o Talagante, destruira cerca del 7,4 % de las viviendas del pas y daara cerca del 18,2%. El conocimiento de estos resultados y de otros estudios correspondientes a sismos en diferentes partes del mundo, es que se han diseado sistemas de reforzamiento interno y externo donde se utilizan distintos materiales como por ejemplo: el colige, la madera y el hormign armado. Sistemas que han demostrado su efectividad en laboratorios y en situ. Sin embargo a pesar de los mejoramientos de tipo estructural que se pueden desarrollar, las construcciones de adobe requieren varios cuidados debido a que es un material frgil a la accin de la humedad y la carencia de mantenimiento. El deterioro de las construcciones de adobe revela defectos constructivos que disminuyen la calidad de la construccin, alguno de ellos se deben a la falta de conocimiento y otras por obtener una extrema economa en los costo. Las construcciones recientes de adobe han sido ejecutadas sin la tcnica tradicional ni asistencia profesional, hacindose necesaria la divulgacin de avances en el mejoramiento del sistema constructivo. La utilizacin de la tierra cruda como material de construccin en conjunto con los mtodos de refuerzos desarrollados representa una muy buena solucin constructiva en lugares donde es posible su uso. Se destaca que el adobe entrega confort trmico, acstico y buena resistencia al fuego, factores difciles de alcanzar con materiales de igual valor econmico. El bajo costo econmico se debe principalmente a que el adobe es un material de bajo consumo energtico en la produccin y a la buena eficiencia energtica que entrega al edificio, ambos factores lo dotan de una buena respuesta a los cuestionamientos de sustentabilidad que se realizan hoy en da. El presente documento ensea las soluciones propuestas por diferentes investigadores e instituciones a nivel nacional e internacional con el propsito de fortalecer los conocimientos de aquellos quienes tengan inters en hacer uso de la autoconstruccin empleando tcnicas apropiadas con asistencia profesional.

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CAPITULO 1: SISMO 1.1.- Qu es un sismo? El sismo es el movimiento provocado por el acomodamiento de las placas tectnicas o por la actividad volcnica de un rea determinada. Nuestro pas se ubica en una de las reas ms afectadas por sismos de alta intensidad, debido a que es recorrido de norte a sur por la unin de dos placas tectnicas y a la constante actividad volcnica de la Cordillera de los Andes con muchos volcanes en actividad permanente. Los terremotos ms comunes y de mayor impacto son los de origen tectnico, es decir, que son causados por el violento deslizamiento en las fallas geolgicas o por el movimiento en las zonas de contacto entre placas. Este ltimo es el caso del terremoto del 27 de febrero del ao 2010. El lugar exacto de origen del movimiento siempre es subterrneo, a este punto se le denomina hipocentro o foco, en cambio la proyeccin de este punto en la superficie de la corteza es el llamado epicentro. En el caso del gran sismo del ao 2010, el epicentro se ubic en el mar frente a Curanipe y Cobquecura. 1.2.- Cmo se mide un sismo? El sismo presenta dos atributos bsicos que permiten su medicin. Usualmente se mide por su magnitud (M) en la escala de Richter que representa la medida objetiva y absoluta de la energa que se libera en el lugar donde se produce el sismo (hipocentro o foco). Pero tambin existe la escala de Mercalli, que mide la intensidad (I), que indica perceptualmente la fuerza de destruccin en un rea determinada, y hace referencia a la violencia del sismo medida a travs de sus efectos o daos en las construcciones, objetos, terrenos y personas. Los efectos y la fuerza de destruccin de un sismo son determinadas por los siguientes parmetros: magnitud (M), profundidad y distancia del foco, geologa y topografa, suelo y subsuelo, duracin y frecuencia del movimiento ssmico. 1.3.- El comportamiento de una estructura ante un sismo Actualmente existe variada literatura de carcter ingenieril en relacin al conocimiento de la resistencia ssmica en diferentes materiales y mtodos constructivos. Documentos oficiales del Gobierno de Chile en relacin al ltimo terremoto revelan grandes diferencias en el impacto sufrido por las viviendas en funcin a los materiales de construccin utilizados. Segn la Encuesta Post Terremoto del MIDEPLAN: el 37.3% de las viviendas con muros de adobe a nivel nacional sufrieron daos mayores, fueron demolidas o quedaron en condiciones para ser demolidas. Otro dato es que en las regiones VI, VII y VIII los porcentajes aumentan a 51.2%, 65,8% y 52,3% respectivamente. En cambio del total de las viviendas encuestadas independientemente del material de construccin, solamente el 7% de ellas sufrieron daos mayores. En lo siguiente se explicar algunos de los conceptos relacionados a los efectos que un sismo provoca en las estructuras y del comportamiento general de stas en las circunstancias adversas que presenta un sismo. La aceleracin que tiene el movimiento y la frecuencia de la aceleracin son determinantes en la destruccin que provoca el sismo en las construcciones. Principalmente los impactos horizontales de un sismo afectan ms, esto se explica debido a que la aceleracin horizontal de un sismo hace que un porcentaje del peso propio de los elementos de una estructura acten como fuerza horizontal sobre s misma. En el diseo de una estructura antissmica se manejan principalmente dos caractersticas: la resistencia a las fuerzas horizontales y la capacidad de deformacin o ductilidad. La calidad del comportamiento ssmico de una estructura se obtiene con una relacin apropiada de ambos factores. La ductilidad se explica como la capacidad de aguantar deformaciones sin rompimiento de la estructura, aceptando daos provocados por el exceso en los lmites elsticos de los elementos estructurales. Un edificio que dispone de ductilidad tiene la capacidad de absorber las fuerzas en sus deformaciones plsticas impidiendo el colapso de la estructura. Las diferentes soluciones posibles se manejan sabiendo que cuando menor es la resistencia de la estructura se deber dotar de una mayor ductilidad, por el contrario; si la ductilidad de la estructura es menor, mayor es la resistencia. Lo ms usual es disear estructuras de mediana resistencia que presente deformaciones plsticas moderadas con un requerimiento menor de ductilidad.

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CAPITULO 2: FABRICACION DE ADOBES 2.1.- Definicin El adobe es un ladrillo de gran tamao, de aspecto tosco, hecho de barro con paja secado al sol. El aglomerado que constituye la mezcla de barro y agua se endurece debido a la evaporacin del agua que contiene. La tierra para fabricar adobes debe contener principalmente arcilla y arena. La cohesin del adobe se regula con el contenido de arcilla de manera directamente proporcional. El defecto del aumento en el contenido de arcilla es que el adobe se agrieta en el proceso de secado. 2.2.- Componentes de la tierra para fabricar adobes La arcilla es un mineral que se encuentra en gran parte de los suelos, se halla en diferentes calidades y con distintos porcentajes de acompaamiento de arena. La arcilla fsicamente se constituye de partculas extremadamente pequeas y de superficie lisa, el dimetro de las partculas de arcilla es menor a 0.002 mm. La arcilla al ser mezclada con agua aumenta su volumen, pero despus al ser secado al sol o al aire pierde volumen de forma considerable. La tierra que se ocupa para la fabricacin de adobes se constituye por un 25% a 45% de limos y arcillas y el resto arena. El mximo de proporcin recomendable de arcilla en el barro para la fabricacin de adobes debe ser entre el 15% a 17%. La tierra de cultivo no sirve y se debe eliminar la capa vegetal. El agrietamiento de los adobes por exceso de arcilla en la mezcla se debe a que la evaporacin del agua se realiza naturalmente desde las paredes exteriores hacia el centro, pero la arcilla mojada es como un impermeabilizante que impide la evaporacin del agua desde el interior del bloque. Al mezclar la arcilla con arena u otro material granular, fundamentalmente se le est entregando a la mezcla mayor permeabilidad para que el agua del interior se evapore, ayudando a que el adobe se seque de forma pareja y en consecuencia su prdida de tamao ser uniforme y sin agrietamientos. Existen pruebas sencillas para la evaluacin del suelo que se utiliza para fabricar adobes, de esta manera se da a conocer la calidad de la tierra y se podr definir si es o no apropiada. Una vez realizadas las pruebas y antes de comenzar la fabricacin masiva de adobes, se fabrica un nmero de adobes suficientes para la realizacin pruebas de calidad. 2.3.- Pruebas para la eleccin de la tierra a) Granulometra Esta prueba sirve para determinar la proporcin de los principales componentes de la tierra (arena, limo y arcilla). Primero se selecciona una porcin de tierra harneada con el tamiz nmero 4, suficiente para ocupar la mitad de una botella boca ancha de un litro. Llenar el resto de la botella con agua y agitarla fuertemente hasta que todas las partculas de tierra queden en suspensin. Poner la botella en reposo y espera a que la tierra decante por gravedad. Las partculas de arena se irn al fondo rpidamente. Limo y arcilla tomaran unas horas en reposar. La prueba consiste en tomar la medida de las capas y determinar la proporcin entre los elementos. Se recomienda que la cantidad de arena fluctu entre 1,5 a 3 veces la cantidad de limo y arcilla. Por ejemplo, si la cantidad de limo y arcilla es 3 cm de altura, la arena de arena se aceptar entre 4,5cm y 9 cm. b) Plasticidad La prueba de plasticidad sirve para conocer aproximadamente la cantidad de arcilla en el suelo, a travs de esta prueba se conoce si la tierra es: arcillosa, arenosa o arcillo-arenosa. La prueba consiste en formar una pequea cantidad de barro, cuidando que la cantidad de agua sirva justo para aglomerar, de manera que no deje restos en manos o esptulas. Hacemos un rollo de 1,5 cm de dimetro por 15 cm de largo. En el momento del amasado del rollo podemos captar que si la tierra se disgrega con facilidad es porque la presencia de arcilla es baja. Una vez terminado el rollo lo ponemos en una mesa de manera que uno de sus extremos quede en el aire y lentamente comenzamos a aumentar su parte saliente hasta que el peso propio lo quiebre o doble completamente. Se mide la longitud del extremo que se rompe; si es entre 0 a 5 cm es arenosa, si es entre 4,5 cm a 7,5 cm se puede considerar apropiado. Se deduce que a mayor longitud del extremos quebrado mayor cantidad de arcilla en la tierra. c) Resistencia Se amasa la tierra hmeda y se elaboran 5 discos de 3 cm de dimetro por 1,5 cm de espesor. Se dejan secar por 48 horas y luego se intenta romperlos. La prueba presenta dos situaciones: el disco se aplasta fcilmente lo que indica resistencia baja o inadecuada, por el contrario si el disco se resiste a ser aplastado o se rompe con un sonido seco indica una resistencia adecuada.

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2.4.- Fabricacin del barro Ya se ha mostrado la composicin del adobe en sus materiales primordiales, pero el fenmeno de cambios de volumen experimentado por la arcilla en relacin a la presencia de humedad, produce erosin en los adobes, lo que finalmente implica una prdida de estabilidad y resistencia de los muros. Se puede mejorar esta condicin usando estabilizadores de humedad, dentro de estos elementos los ms usados son: el asfalto en 1% a 3%, el cemento en 10% a 12% o cal en 15% a 20%. Con estos elementos se mejora la calidad, pero aumenta el costo de fabricacin. Cuando ya se ha determinado la calidad de la tierra se excava el suelo en una capa de bajo espesor y se deja unos das a la intemperie, luego se harnea con el fin de apartar piedras y materia orgnica. Se puede agregar tierra perteneciente a muros antiguos teniendo el cuidado que sea harneada. La mezcla se puede realizar con pala o mecnicamente, segn volumen de obra y disponibilidad de recursos. Se agrega el agua en la cantidad necesaria para comenzar el mezclado, es difcil establecer la cantidad justa de agua, pero en general no es ms de un 30% del peso de la tierra seca y en general es la cantidad mnima que permita moldear y desmoldar con facilidad. En caso de usar estabilizadores como el asfalto, cemento o cal, estos deben ser agregados antes de la paja y ser mezclados hasta que el barro no presente manchas. Al agregar materias inertes como la paja, esta debe ser de una longitud tal que permita entregar resistencia a la traccin a la masa de adobe con el objetivo de aminorar el agrietamiento. La paja de trigo es la ms utilizada, pero se conoce el uso de otras fibras o materiales inertes como trozos de zarzamora o crin de animales. Al fin del amasado y antes de comenzar a moldear los bloques se puede verificar la humedad de la mezcla a travs de una sencilla prueba: tomar un puado de barro y hacer una esfera para dejarla caer a un metro del suelo, si se rompe en pocos pedazos grandes es porque hay suficiente agua. Si se aplasta sin romperse tiene mucha agua, y al romperse en muchos pedazos pequeos indica falta de agua. Cuando se ha podido incorporar la cantidad adecuada de agua, se recomienda dejar reposar el barro uno o dos das con el objetivo de permitir la mejor integracin y distribucin del agua en las pequeas partculas de arcilla para que stas puedan activar sus propiedades cohesivas. 2.5.- Moldeo y dimensionamiento de los adobes Se utiliza un marco de madera que mantiene en su interior la medida del adobe, existen muchas formas y tamaos de adobe. Las ms usadas son 38x38x8 cm o 38x18x10 cm. Es necesario moldear con dos adoberas, una para adobes enteros y la otra para medios adobes. Las adoberas pueden ser con o sin fondo: en aquellas sin fondo se puede alcanzar un mayor avance en la confeccin, pero con menor compactacin y mayor esfuerzo del trabajador ya que el moldeo hay que hacerlo directamente en el suelo, por el contrario las adoberas con fondo son menos eficientes en rapidez de fabricacin pero permiten mejor compactacin y menor esfuerzo en la ejecucin al realizar el moldeo de pie. Las adoberas deben tener asas en ambos lados y un zuncho metlico en los bordes que impida la deformacin por el uso. Se debe dejar una pequea rendija al fondo de la adobera en los extremos para ayudar en el vaciado al permitir el ingreso de aire al sacar la adobera. Como se presentan variadas dimensiones de adobe es necesario presentar algunas recomendaciones en relacin a las proporciones correctas de los bloques: 1.- La longitud no debe ser mayor al doble del ancho ms el espesor de la junta de pega, como mximo la longitud y ancho ser de 40 cm. 2.- La altura de un adobe no es mayor a 10 cm. 3.- La relacin de longitud y altura es en relacin 4:1, para lograr un traslape horizontal de 2:1 dotando al muro de mayor seguridad ante efectos de corte producidos en un sismo. El adobe cuadrado es muy recomendado por sus ventajas de facilidad constructiva y mejor comportamiento mecnico. El adobe de 38x38x8 cm es muy adecuado, ya que aadiendo 2 centmetros de mortero en las juntas verticales y horizontales se logra un traslape de 20 centmetros. Se utiliza el suelo como fondo, por lo tanto es necesario preparar una cancha plana con arena para impedir la adherencia del bloque al suelo. Antes de vaciar el barro en el interior de la adobera se debe humedecer y colocar arena fina para evitar que el barro se pegue, luego se deposita con fuerza un montn de mezcla y se moldea rellenando bien en las esquinas, agitar la adobera y golpear el borde del molde con una regla, alisar la cara superior, voltear y luego retirar el molde desde sus manillas. Observar la verticalidad de las caras laterales, si el adobe se deforma es por exceso de agua, si se quiebra es por falta de agua. En estos casos retirar y repetir la revoltura o dejarlo aparte para posterior uso. Existen prensas manuales para elaborar bloques de tierra que incluso pueden elaborar 3 bloques a la misma vez. Los adobes hechos en prensa tienen medidas constantes y superficies lisas, sin embargo tienen menor resistencia a la compresin y a la flexin, lo que hace necesario la incorporacin obligatoria de cemento entre 4% y 8%, aumentando el costo en la fabricacin. A continuacin en la Figura 1 se muestran diferentes adoberas.

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Figura 1 2.6.- Secado Entre los tres a cinco das el adobe podr ponerse de canto en el mismo lugar donde fueron moldeados apoyados en sus extremos en zigzag. El tiempo de secado depender del calor, el viento y la humedad del aire y puede variar de 10 a 20 das. Si el clima es demasiado caluroso tal vez sea necesario cubrir los adobe con cubiertas de plstico o colocando paja sobre ellos durante los primeros das, para impedir agrietamientos por el secado acelerado. Despus de 3 semanas los adobes se apilan al costado de la cancha. 2.7.- Control de Calidad Si se observan grietas o deformaciones a las cuatro semanas se debe a la falta de paja en el barro. El adobe de prueba a las cuatro semanas debe resistir el peso de un hombre, en caso de no resistir se debe agregar arcilla al barro. El adobe tiene una densidad de 1,6 a 1,7. Lo que significa que un metro cubico de adobe pesa entre 1600 a 1700 kg. Su resistencia a la comprensin flucta entre los 11 a 16 kilogramos por cm2, pero su carga admisible (carga mxima de trabajo) es 1 a 1,5 kilogramos por cm 2. Por ejemplo un muro de 4 metros de alto mas el peso de la techumbre de teja de barro representa en su base un peso aproximado de 1 kg por cm2.

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CAPITULO 3: PROCESO CONSTRUCTIVO 3.1.- Emplazamiento de la construccin En zonas propensas a sismos el emplazamiento se realiza principalmente teniendo en cuenta lo siguiente: 1.-No situar los muros en cortes de pendiente debido a que los impactos horizontales del terreno durante el sismo pueden hacer colapsar el muro adyacente. 2.-No emplazar sobre una pendiente, con el fin de evitar desplazamientos de la edificacin o del terreno. 3.-En caso de que se requiera ubicar el emplazamiento en un terreno con pendiente, se debe preparar una plataforma con la suficiente distancia de los bordes de cada pendiente. (Ver Figura 2) 4.-Evitar diferencias de nivel de piso en las construcciones, en caso de ser requerida debe estar separado a lo menos a un metro del otro nivel de piso, construyendo espacios autnomos. 5.-El suelo debe ser solido y firme, con capacidad portante superior a 1,5 kg/cm2. 6.-Preparar un terreno limpio de maleza, piedras u objetos extraos. 7.-Es necesaria la construccin de muros de contencin en el caso de que el emplazamiento presente riesgo por deslizamiento de tierra. En la Figura 2 se muestran los distanciamientos y elementos que aseguran un emplazamiento ptimo en caso de que el terreno que se dispone esta en pendiente. La plataforma y los rellenos que se generan deben ser compactados en capas de forma manual o mecnica. Es importante otorgar un buen escurrimiento de las aguas lluvias en el permetro de construccin para evitar que la humedad afecte la base de los muros perimetrales.

Figura 2 3.2.- Planta del edificio La estabilidad general de la construccin se logra con una buena planta de arquitectura. De esta forma mientras ms compacta es la planta, la edificacin ser ms estable. Se construye en un solo piso formando encuentros de tipo L, T o cruces, evitando el ochavo en las esquinas. Cada una de estas partes se sostiene por s misma y es capaz de soportar esfuerzos en diversas direcciones, lo que evita volcamiento y colapso del muro. Proyectar muros bajos con altura mxima (h) de 8 veces su espesor y cuyo largo mximo (L) sea 10 veces el espesor del muro. En los muros largos se hace necesario el uso de contrafuertes que impidan el volteo del muro hacia afuera o adentro, la base de los contrafuertes debe ser al menos 3 veces el ancho de muro en su longitud. Los extremos libres que se proyectan en las esquinas o pilastra, se puede dimensionar en relacin a su altura: el largo que sobresale (D) no es mayor que de la altura del muro ni menor a 1/3 de la misma altura. Este rango de longitud mnima y mxima permite que se puedan transmitir fuerzas de forma diagonal al cimiento durante un sismo. Los vanos de puertas y ventanas se distancian a lo menos 1,2 metros de las esquinas y entre s (X) o una

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distancia equivalente a 3 veces el espesor del muro. El ancho mximo de puertas y ventanas (V) es no mayor a 1,2 metros. La suma de los anchos de vanos de una pared no debe ser mayor a la tercera parte de la longitud total del muro. (Ver Figura 3)

Figura 3 3.3.- Fundacin El procedimiento constructivo del cimiento y sobrecimiento siguen el mismo proceso de ejecucin que se realiza para otras construcciones como por ejemplo, la albailera de ladrillo. Se construye un conjunto de cimiento corrido. El ancho del cimiento depende del peso del muro que sostiene, el peso de la techumbre y de la calidad del suelo. En suelos blandos el ancho del cimiento debe ser superior que en suelos duros. Con respecto a las dimensiones del conjunto, la altura mnima del cimiento ser de 60 cm y el ancho al menos 20 cm mayor al espesor del muro que recibe. Si el suelo en los primeros 60 cm de profundidad no es firme para fundar, se recomienda seguir la excavacin a 1,2 metros con el fin de colocar un subcimiento (Ver Figura 4), esto consiste en colocar en el fondo una capa de 60 cm de piedras grandes y angulosas mezclada con barro debidamente compactadas y humedecidas durante dos das antes de colocar el cimiento. Asegurar la unin del sobrecimiento con la primera hilada de adobes dejando una terminacin rugosa en la superficie del sobrecimiento que permita la unin con el mortero. El sobrecimiento debe entregar la seguridad de evitar la erosin en la base del muro producto de la accin de la humedad del suelo que podra subir por ascensin capilar. Para este fin la altura de la cara superior del sobrecimiento debe estar como mnimo a 25 cm sobre la altura definitiva del terreno.

Figura 4

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3.4.- Procedimiento de albailera El procedimiento es parecido al usado en construcciones de albailera de ladrillos, la ejecucin sobre todo en las hiladas ms altas es ms difcil por el hecho que el adobe tiene mayor peso que un ladrillo, por lo que es ms difcil de manipular. La altura mxima de avance por da es de 1,2 metros. El albail limpia y desbasta las caras de los adobes y los moja antes de colocarlos en el muro. El adobe se coloca con la cara ms lisa hacia abajo para facilitar el ajuste de la medida del tendel (mximo 2 centmetros). Se tendrn todos los elementos y tcnicas que permitan mantener la correcta ejecucin del muro, los puntos importantes tienen relacin con el mantenimiento de la lnea vertical o plomo y de la lnea horizontal que gua la colocacin de las hiladas o nivel. El mortero es preparado con barro y fibra vegetal similar al usado para la confeccin del adobe pero con mayor contenido de arcilla para ayudar a la adherencia y mejorar su resistencia a la flexin. La capa horizontal y la unin vertical de mortero no sern mayores a 2 centmetros y cada junta es rellenada por completo con mortero. 3.4.1.- Tipos de aparejo Principalmente en el aparejo de los adobe se tiene cuidado de trabar perfectamente los adobes en todos los encuentros de muros, contrafuertes, esquinas y pilastras, sea con adobes rectangulares o cuadrados. El amarre con adobes de soga es menos difcil que el aparejo de cabeza que requiere cuidados en la ejecucin. An as, el aparejo con adobes de soga es el ms utilizado. a) Aparejos en adobes rectangulares El aparejo ms usado es el cual todos los adobes van de cabeza, es decir el ancho del muro corresponde al largo del adobe, en este caso es necesario cortar en cada hilada dos adobes aprovechando el de su largo (ver Figura 5). Tambin se usa colocar los adobes de cabeza y soga alternadamente (ver Figura 6). En el dibujo de la Figura 7 se plantea el amarre de una esquina donde se aprovechan todos los adobes.

Figura 5

Figura 6

Figura 7

En el encuentro en forma de T de la Figura 8 se cortan dos adobes a en hiladas alternadas. El encuentro en cruz de la Figura 9 no requiere cortar adobes.

Figura 8 b) Aparejos en adobes cuadrados

Figura 9

Al trabajar con adobes cuadrados es mucho ms sencillo la ejecucin de aparejos y traba de muros. El encuentro L en adobes cuadrados hace necesario usar medios adobes en todas las hiladas. En los encuentros de tipo T se coloca medio adobe en hiladas alternadas. Y el encuentro de muros tipo cruz se construye usando medio adobe en cada hilada. (Ver Figura 10)

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Figura 10 3.4.2.- Refuerzos internos en muros de adobe a) Refuerzos verticales Existe el desarrollo de adobes provistos de perforaciones con el propsito de pasar tensores en el interior del muro. Los adobes que se utilizan son de dos tipos: adobe con ranuras en ambos extremos y medios adobes con ranura en el costado, de esta manera aseguramos la traba en la ejecucin. Los tensores que atraviesan las ranuras de los adobes son caas, por ejemplo de coligue, las que estn ancladas en el conjunto de cimentacin y fijados a una viga superior sobre el muro (Ver Figura 11). El coligue o caa debe estar madura y seca. Se asegura la adherencia teniendo el cuidado de rellenar los vacios con mortero. Este refuerzo ayuda a mantener la integridad del muro, restringiendo la flexin perpendicular al plano su principal. Otra forma de refuerzo vertical se aplica en el encuentro de muros donde no se ha proyectado contrafuerte o pilastra, en estos casos es necesario introducir un elemento de hormign de armado. (Ver Figura 12)

Figura 11

Figura 12

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b) Refuerzos horizontales Podemos aplicar caas en el sentido horizontal a cada metro de altura en el muro, cuidando de obtener una buena unin en el cruce. Una manera es poner una capa de mortero de 2 cm por sobre y debajo de la caa, de lo cual surge una junta de 6 a 8 centmetros, usar adobes de caras rugosas para mejorar la adherencia. Tambin se usan par de maderos de 1.6 metros de longitud con travesaos. Los maderos pueden ser de 1.5 x 4 clavados. En zonas rurales se usa la madera de lamo ya que se conserva mejor en el interior del muro de adobe. Tal como en los refuerzos de caas, el refuerzo se asienta en una capa de adobe y los espacios deben ser rellenados con adobes y mortero, completando con barro la altura de la hilada. (Ver Figura 11) 3.5.- Encadenado de muros Todos los muros son coronados con un encadenado (cadena, collarn o viga collar), con el propsito de transmitir las fuerzas de flexin por causa de los impactos perpendiculares del sismo. El collarn amarra todos los muros formando una estructura tipo caja. El elemento debe ser fuerte, continuo y bien amarrado a los muros (Figura 13 a), por otra parte recibe y soporta el conjunto de techumbre, aunque tambin se puede usar una estructura de techumbre con soportes independientes al muro. Para conseguir una buena unin de la cadena con el muro de adobe, se rellenan todos los espacios de la ltima hilada con mortero. Existen varias formas de ejecutar el encadenado: cuando el encadenado es de hormign armado se dejan libres las juntas verticales de la ltima hilada de adobes para que puedan ser rellenadas con la mezcla de hormign, de esta manera podemos asegurar una buena traba entre cadena y muro (Figura 13 b), adems es importante colocar distanciadores entre la ultima hilada de adobes y la enfierradura para asegurar que el hormign rodee todo el elemento. Otra opcin es ejecutar la viga collar con elementos de madera, los que estn cubiertos con capas de al menos 2 centmetros de mortero por el lado inferior y superior del refuerzo (Figura 13 c). Durante un sismo se generan momentos en las esquinas de la construccin, por lo que es necesario dotar de de rigidez a la unin de los maderos en las esquinas incorporando una diagonal de arriostre (Figura 13 d y 13 e).

Figura 13 La viga collar puede o no coincidir con el nivel de dinteles de puertas y ventanas, en el caso de no estar a la misma altura, ha demostrado efectividad el uso de conectores de madera que unen el dintel y la viga (Figura 14 a). El encadenado puede servir tambin como viga solera donde se apoya la estructura de techumbre, para lo cual es necesario que la viga collar se ubique precisamente en el eje del muro. La Figura 14 b es de un muro con refuerzos internos de caa, la viga collar fija los tensores de caa con alambres sujetos al menos a cuatro hiladas dentro del muro. Si la seccin de la viga cadena es muy angosta se corre el peligro de que durante un movimiento ssmico la ltima hilada tienda a quebrarse por la poca resistencia de los adobes, como medida de seguridad se pone ladrillo cocido en la ltima hilada (Figura 14 c), de esta forma aseguramos que la carga de los tijerales se reparta uniformemente sobre el encadenado. La unin entre el encadenado y el tijeral se logra incorporando elementos de fijacin como pletinas metlicas empotradas en el encadenado (Figura 14 d).

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Figura 14 3.6.- Tmpanos Al construir tmpanos como continuacin de los muros se corre el peligro de colapso por causa de los impactos horizontales que afectan al muro al tener ms altura. Una cubierta a cuatro aguas evita la construccin de tmpanos, pero de ser necesario, se construye con materiales ms livianos y flexibles como por ejemplo, de madera dejndolos fijos a la estructura de techumbre. En el caso de tmpanos de adobes, este debe ser reforzado con un contrafuerte o con una estructura de hormign armado (Figura 15).

Figura 15 3.7.- Cubiertas El conjunto de cubierta es de la manera ms liviana como sea posible, por lo tanto las cubiertas de tejas son un riesgo y poco recomendadas. La pendiente de la cubierta es entre 15% a 30% y la longitud de los aleros se ver de acuerdo a las condiciones climatolgicas del emplazamiento. Sin embargo la longitud de aleros mnima es de 50 centmetros, para impedir la presencia de humedad proveniente de aguas lluvia en la superficie del muro y especialmente en su base. Las cubiertas a cuatro aguas son seguras, simples y econmicas. Es posible construir cubiertas a dos aguas agregando una buena solucin al muro con tmpano (Ver Figura 15). En plantas con menos luz, una cubierta de un agua es una solucin de bajo costo, siempre que se mantenga la continuidad del encadenado, formando una viga collar inclinada. Cuando ocurre un sismo, la diferencia en la frecuencia del movimiento entre la techumbre y el muro, hace recomendable que el conjunto de techumbre se apoye en columnas libres de la estructura del muro. Las columnas estn empotradas a los cimientos y ancladas con riostra en la unin con la estructura de techumbre, el anclaje que se recomienda es de tipo semirrgido para dotar de mayor ductilidad al conjunto. Existen soluciones con las columnas dentro y fuera de la planta de arquitectura. Tradicionalmente la estructura de techumbre consiste en viga de tronco de madera, por ejemplo eucaliptus, de 4 de dimetro cada 60 a 80 centmetros (Ver Figura 16).

Figura 16

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3.8.- Puertas y ventanas Los vanos de puertas y ventanas hacen debilitar la estabilidad del muro, por lo tanto las aberturas en su longitud y cantidad siguen las indicaciones del Captulo 3.2. Los dinteles van empotrados unos 50 a 60 centmetros en cada extremo. Se deben ejecutar los dinteles de vanos contiguos a un mismo nivel o en un solo elemento que a su vez sea la cadena superior, siempre que la parte inferior de las ventanas o antepecho sea de un material flexible como la madera. Sin embargo, la mxima seguridad se obtiene con el uso de columnas el cada extremo de los vanos de puertas y ventanas. Las dimensiones de vanos se resumen en lo siguiente: ancho no mayor a 1,2 metros y la longitud de los muros entre vanos y de estos con la esquina es como mnimo 1/3 de la altura. Los dinteles pueden ser macizos de madera aserrada o canteada convenientemente unida con tablas transversales, tambin se ejecutan como cajones de dos vigas puestas de canto y unidas por un entablado en ambas caras. Para tener donde fijar los marcos de puertas y ventanas es necesario colocar durante la ejecucin de los muros, tacos de madera bien anclados al muro. Los tacos son de 4 x 4 con una o dos tablas con cruceta en el interior del muro. (Ver Figura 17)

Figura 17 3.9.- Revoques y Pinturas El revoque exterior debe proteger el muro de la lluvia y la humedad, pero la mayor dificultad se presenta en la eleccin de un material que se mantenga unido al adobe y que resista deformaciones similares a las del muro. El revoque de cemento no es recomendado, debido a que es frgil, quebradizo y poco flexible, en cambio se cubre el muro con barro y paja al cual se le agrega antes de su endurecimiento un platachado con lechada de cal con 10% de cemento, el cemento es agregado en el mismo momento de colocar la lechada. La colocacin se realiza mientras el embarrado inicial est fresco para asegurar que la lechada de cal se incorpore bien a la superficie del muro. Una vez endurecido el revoque puede pintarse con una lechada de cal ms diluida agregando tierra de color o pintura a base de ltex en al menos dos capas, la primera capa ms aguada para asegurar buena penetracin en el muro. Sin embargo lo anterior no es la nica manera de dar una buena terminacin, en general los revoques pueden ser de barro ms un estabilizador a la presencia de humedad, como por ejemplo: a) Revestimiento de tierra: se utiliza el mismo barro del muro con 50% ms de arena y el 2% del peso en fibra vegetal, el barro puede estabilizarse con asfalto en 2%. b) Revestimiento de yeso con cal: revocar con el revestimiento de tierra anterior y sumar una segunda capa con una parte de yeso, una de arena y 1/10 parte de cal. c) Revestimiento de tierra con cal: mezcla de 5 partes de tierra para adobes y una parte de cal. d) Revestimiento de tierra con cemento: se compone incorporando ms arena a la tierra de adobes y se mezcla en 10 partes por una de cemento. La ejecucin hace necesario hundir las juntas entre adobes para fijar el revestimiento. e) Revestimiento de arena, cemento y cal: mezcla compuesta de una parte de cemento, una de cal y 6 a 8 partes de arena. Emplear sistemas de fijacin como red de alambre o malla clavada en estacas de madera puestas entre los adobes del muro.

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CAPITULO 4: CUPULAS En este captulo se har una revisin a la posibilidad de construccin de cpulas en adobe, la estructura de cpula es efectiva en cuanto a su estabilidad, sin embargo es necesario el apoyo profesional debido a la complejidad de la ejecucin. La construccin de cpulas con adobes presenta un problema estructural ocasionado por la dificultad de transmitir los empujes de la cpula a las fundaciones. Este problema tiene su origen en la inclinacin de la curva que ocasiona una fuerza diagonal en el arranque de cpula, esta fuerza se puede descomponer en una fuerza horizontal y otra vertical. De esta manera la componente horizontal resulta menor cuando la inclinacin es mayor (Ver Figura 18). Para lograr una buena base de soporte es necesario un encadenado horizontal de hormign armado, acero o madera. El encadenado debe tener un perfil inclinado hacia el interior de la cpula, cuyo propsito es contener el movimiento de la cpula en un sismo. Por otra parte dicho encadenado est arriostrado con una fuerte unin a la cpula y el muro, evitando desplazamientos ocasionados por el movimiento ssmico. El muro que recibe a la cpula est reforzado por contrafuertes que ayudan a contener el gran peso que tiene la cpula de adobes. La estabilidad de la unin entre las partes asegura la transmisin de las fuerzas horizontales hasta los cimientos de la estructura. Se logra una mejor estabilidad si la cpula arranca en el sobrecimiento, para este caso el encadenado se ejecuta en hormign armado y a la vez sirve de sobrecimiento, sin embargo resulta sumamente importante calcular que la resultante de la cpula debe bajar por el medio tercio del ancho del cimiento, es decir que la excentricidad es de 1/6 del espesor del cimiento (Ver Figura 18).

Figura 18 Las aberturas para puertas y ventanas desestabilizan la estructura de la cpula, para evitar la prdida de estabilidad se disean los vanos en forma de bvedas que al interceptar la cpula transmiten la fuerza de compresin hasta el cimiento (Ver Figura 19).

Figura 19 La cpula antissmica tiene una seccin que remedia la totalidad de fuerzas de anillo de compresin y tensin. Por ejemplo, en una cpula de forma semiesfrica, la lnea de presin sale del centro del espesor creando fuerzas de anillo a tensin en los arranques que tienden a abrirse ocasionando el colapso de la estructura. A travs del estudio con programas computacionales se ha obtenido la curva

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ideal que no produce fuerzas de anillo, esta curva se muestra en la Figura 20 en relacin a otras curvas como una parbola, semicrculo y catenaria.

Figura 20 El Instituto de Investigacin de Construcciones Experimentales de la Universidad de Kassel en Alemania desarroll una gua rotatoria que permite la ejecucin de la cpula sin la necesidad de un encofrado y que adems permite obtener una seccin apropiada estructuralmente. La gua rotatoria tiene un ngulo recto que se ajusta a un brazo rotario fijo a un poste vertical. Las imgenes muestran una cpula en La Paz, Bolivia construida el ao 2000 con los mtodos descritos. Las dimensiones son de 8,8 metros de luz libre y 5,5 metros de altura, se utilizaron adobes especiales confeccionados con un molde de cantos redondeados y ahuecados, para lograr una mejor acstica interior. El recubrimiento exterior de la cpula se hizo con una cobertura a base de polister reforzada con fibra de vidrio a la cual se le dio un acabado de pintura acrlica mezclada con polvo de aluminio para reflejar los rayos ultravioleta.

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CAPITULO 5: BOVEDAS A diferencia de las cpulas la forma de bveda es menos estable durante un movimiento ssmico, por esta sencilla razn el encadenado horizontal tiene que ser muy estable y resistente ya que la fuerza resultante que la estructura ejerce sobre el encadenado ocasiona un efecto de flexin en l. Se sugiere una planta cuadrada, pero si es necesario proyectar una planta rectangular se hace obligatorio el uso de tensores o contrafuertes para fortalecer la viga de encadenado (Ver Figura 21). Al igual que en la construccin de cpulas, el arranque desde el sobrecimiento es de mejor estabilidad en caso de sismo. Al igual que en las cpulas, la resultante de la bveda en el encadenado debe llegar a medio tercio del ancho del cimiento (Ver Figura 22).

Figura 21

Figura 22

La forma de la seccin transversal de una bveda es de una catenaria invertida, puesto que de esta manera aseguramos que la estructura contenga solamente cargas de compresin (Figura 23). El cimiento por su parte contiene al encadenado de hormign armado. Las fachadas de las bvedas se construyen como los tmpanos, la solucin ms ptima para este tipo de construcciones es hacerlos de algn material liviano y flexible. Se muestra la Figura 24 una propuesta del arquitecto Gernot Minke, la bveda antissmica es reforzada con caas de bamb y construida con adobes diseados con un calado por donde se atraviesan las caas.

Figura 23

Figura 24

La estructura de bamb consiste en tres secciones longitudinales, las que una vez de tres das de estar sumergidas en agua se pueden doblar. La forma de la catenaria se hace con estacas enterradas en el suelo a las cuales se amarran las caas amarrndolas cada 50 centmetros. Cuando se logra armar el arco con la curva apropiada se monta verticalmente en el sobrecimiento fijndolo a fierros que se dejan sobresaliendo del encadenado. La fijacin en la unin del la estructura de caas al sobrecimiento debe asegurar la resistencia a los esfuerzos de tensin que se originan en un sismo. En el ejemplo, sobre los adobes se coloc una membrana de PVC tensada y fija al sobrecimiento que cumple con dar proteccin ante las condiciones del clima y adems como un refuerzo de pretensado del arco que entrega ms estabilidad. La estabilidad se logra con el pretensado que comprime la bveda en la medida que esta no deforme la curva original y cambie de catenaria una elipse. Durante un sismo los impactos podran deformar la bveda, abrindose las juntas de los adobes, sin embargo la estructura de caas impide que la estructura colapse, de esta manera la estabilidad que posee la estructura depende de la ductilidad que aportan las caas.

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CONCLUSION La construccin en albailera con adobes de la forma tradicional, es decir, sin elementos de refuerzo representa un riesgo para los usuarios, principalmente si existe conciencia que nuestro pas est ubicado en una zona altamente propensa a movimientos ssmicos de gran intensidad. Estudios post terremoto de febrero del 2010 muestran una visin clara de lo propenso que son las construcciones en adobe ejecutadas sin el cuidado necesario para enfrentar un sismo. Por otra parte el adobe representa una solucin ptima en materia de costo beneficio, debido a que la materia prima para su fabricacin es la tierra del mismo suelo. Por esta sencilla razn es que en zonas rurales gran parte de las comunidades de ms bajos recursos recurren al adobe como material de construccin y muchas veces bajo el concepto de autoconstruccin. Sin embargo, los maestros albailes en adobe carecen de informacin con respecto a las nuevas tcnicas que permiten dotar a las construcciones de mejor estabilidad ssmica. La introduccin de materiales modernos de rpida ejecucin, en especial aquellos prefabricados como los paneles autosoportantes, han dejado a la construccin en adobe en un plano de menor prestigio, siendo muchas veces asociado su uso a viviendas para gente pobre. Sin embargo, estos materiales muchas veces son difciles de adquirir en zonas alejadas a los centros urbanos, elevando los costos de construccin por concepto de transporte. Por otra parte el adobe es un material que entrega mejor confort al interior de la vivienda, debido a que entrega mayor aislacin trmica a los muros perimetrales, esto se debe principalmente a la gran masa que contienen los muros incrementando la capacidad de acumular energa calrica que despus es devuelta al anterior de la vivienda y por el contrario mantiene una ambiente menos caluroso al interior durante el da en verano. Una buena planta de arquitectura asegura la estabilidad de la vivienda, y la incorporacin de refuerzos internos hace que los muros puedan resistir la oscilacin en el muro ocasionada por un sismo intenso. La incorporacin de pilastras y contrafuertes es necesaria para evitar el volcamiento de los muros. La viga collar amarra todos los muros, lo que confiere una mejor respuesta a las fuerzas horizontales del movimiento ssmico. Los revoques adecuados que se integren bien a los muros, impiden la accin nociva de la humedad en el interior del muro, as tambin se hace necesario un buen aislamiento de la humedad del suelo que desgasta la base del muro mermando su estabilidad. La mantencin de los revoques adquiere un papel importante, porque la humedad hace que la arcilla presente en los adobes se expanda, provocando desprendimientos, sin embargo incorporando a la mezcla de tierra estabilizadores que disminuyan el aumento de volumen , como por ejemplo, asfalto, cal, o cemento, se logra mejorar esta situacin. En cuanto a la techumbre, por su naturaleza y peso propio tiene un movimiento distinto al muro en caso de sismo, por lo que es aconsejable que se ejecute con apoyos aislados de los muros de adobe. Un caso muy especial es aquel relacionado con la construccin de cpulas y bvedas, las cuales requieren de un estudio ms complejo con apoyo y supervisin de profesionales de la construccin. Actualmente se puede encontrar detalles y especificaciones acerca la construccin de cpulas y bvedas de adobes con refuerzo ssmico, las cuales han entregado buenos resultados en pruebas de laboratorio y en situ, estas construcciones tienen un valor esttico mayor, por lo que son muy atractivas de construir, sin embargo como se ha dicho anteriormente presenta un mayor grado de complejidad en la ejecucin y no son recomendables para ser ejecutadas sin ayuda profesional.

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BIBLIOGRAFIA Gernot Minke. 2001. Manual de construccin para viviendas antissmicas de tierra. Laboratorio de Construccin Experimental, Universidad de Kassel, Alemania. Euclides Guzmn. 1980. Curso Elemental de Edificacin. Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad de Chile. Roberto Morales Morales, Rafael Torres Cabrejos, Luis A. Rengifo, Carlos Irala Candiotti. 1993. Manual para la Construccin de Viviendas de Adobe. Universidad Nacional de Ingeniera, Facultad de Ingeniera Civil, Per. Fernando Oshiro Higa.1978. Construccin de Vivienda Econmica en Adobe Estabilizado. Centro de Estudios y Prevencin de Desastres (PREDES), Per. Gilberto Romero Zeballos. 2002. Construyendo con Adobe una Casa Resistente. Gua de Orientacin para la Autoconstruccin de Viviendas. Centro de Estudios y Prevencin de Desastres (PREDES), Per. Marcial Blondet, Gladys Villa Garca M., Svetlana Brzev. 2003. Construcciones de Adobe Resistentes a los Terremotos: Tutor. Earthquake Engineering Research Institute (Instituto de Investigacin de Ingeniera Ssmica), Oakland, California, USA.

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