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Generalidades de Diseño (versión S.I.) ACI 318-11
CSCR-10
Generalidades
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Disposiciones para resistencia sísmica La categoría de diseño sísmico de una estructura está regulada por el reglamento general de construcción legalmente adoptado, del cual forma parte este Reglamento, o bien, deber ser definido por la autoridad competente que posea jurisdicción en regiones donde no exista un reglamento de construcción adoptado legalmente. Todas las estructuras deben cumplir con los requisitos aplicables del Capítulo 21, excepto aquellas asignadas a la Categoría de Diseño Sísmico A o que estén eximidas por el reglamento general de construcción legalmente adoptado. Véase 21.1.1 – Alcance.
Los elementos estructurales de concreto reforzado deben cumplir con las especificaciones del Comité 318 del American Concrete Institute (código ACI 318-08), excepto en lo referente a su capítulo “Estructuras sismorresistentes” que es sustituido por este capítulo. 8.1.1.a
1.1.9
En el diseño de concreto estructural, los elementos deben diseñarse para que tengan una resistencia adecuada, de acuerdo con las disposiciones de este Reglamento, utilizando los factores de carga y los factores de reducción de resistencia φ especificados en el Capítulo 9. 8.1.1
Los elementos estructurales de concreto reforzado deben cumplir con las especificaciones del Comité 318 del American Concrete Institute (código ACI 318-08), excepto en lo referente a su capítulo (21*) “Estructuras sismorresistentes” que es sustituido por este capítulo. 8.1.1.a * Nota editorial
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Resistencia de los Materiales
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Concreto en pórticos especiales resistentes a momento y muros estructurales especiales Se deben aplicar los requisitos de 21.1.4 a los pórticos especiales resistentes a momento, muros estructurales especiales, y todos los componentes de muros especiales incluyendo vigas de acople y machones de muro. 21.1.4.1
Resistencia de los materiales Concreto: La resistencia mínima especificada del concreto en compresión debe ser 21 MPa y la resistencia máxima especificada para elementos de concreto liviano debe ser 28MPa. 8.1.2
'
La resistencia especificada a la compresión del concreto f c , no debe ser menor que 21 MPa. 21.1.4.2 La resistencia especificada a la compresión del concreto liviano,
f c' , no debe ser mayor que 35 MPa a menos que se demuestre, por medio de evidencia experimental, que los elementos estructurales hechos con dicho concreto liviano proporcionan resistencia y tenacidad iguales o mayores que las de elementos comparables hechos con concreto de peso normal de la misma resistencia. El factor de modificación λ para concreto de peso liviano en este Capítulo debe concordar con 8.6.1 a menos que específicamente se indique de otro modo. 21.1.4.3
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Refuerzo en pórticos especiales resistentes a momento y muros estructurales especiales Se deben aplicar los requisitos de 21.1.5 a los pórticos especiales resistentes a momento, muros estructurales especiales, y todos los componentes de muros especiales incluyendo vigas de acople y machones de muro. 21.1.5.1
Acero: El acero de refuerzo debe cumplir la norma ASTM A-706. Se permite utilizar acero ASTM A-615 de grado 280 y grado 420, si:
El refuerzo corrugado que resiste fuerzas axiales y de flexión, o ambas, inducidas por sismo debe cumplir con las disposiciones de ASTM A706M, Grado 420. Se permite el uso de acero de refuerzo ASTM A615M, grados 280 y 420, en estos elementos siempre y cuando:
(a). El esfuerzo real de cedencia no sobrepasa el esfuerzo especificado en más de 125 MPa. (b). La relación de la resistencia última a la tracción al esfuerzo de cadencia real no es inferior a 1.25. 8.1.2
(a). la resistencia real a la fluencia basada en ensayos realizados por la fábrica no sea mayor que f y en más de 125 MPa. (b) la relación entre la resistencia real de tracción y la resistencia real de fluencia no sea menor de 1.25. 21.1.5.2
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Momentos de Inercia
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Rigidez efectiva para determinar las deflexiones laterales Las deflexiones laterales de los sistemas estructurales de concreto reforzado provenientes de las fuerzas laterales de servicio deben calcularse ya sea mediante un análisis lineal usando una rigidez de los elementos calculada como 1.4 veces la rigidez a flexión definida en 8.8.2 y 8.8.3, o bien, usando un análisis más detallado. Las propiedades de los elementos no se deben tomar mayores que las propiedades de la sección bruta.
Momentos de Inercia Los momentos de inercia equivalentes para el análisis de edificios de concreto reforzados son:
Las deflexiones laterales de los sistemas estructurales de concreto reforzado provenientes de las fuerzas laterales mayoradas deben calcularse ya sea mediante un análisis lineal con la rigidez de los elementos definida por (a) o (b), o bien, usando un análisis más detallado que considere la rigidez reducida de todos los elementos bajo las condiciones de carga: (a) por las propiedades de las secciones definidas en 10.10.4.1(a) hasta (c), o (b) el 50 por ciento de los valores de rigidez basados en las propiedades de la sección bruta.
(d). I eq = 0.50 I g para muros agrietados.
(a). I eq = 1.00 I g para elementos en flexocompresión. (b). I eq = 0.50 I g para elementos en flexión. (c). I eq = 1.00 I g para muros no agrietados. donde I g es el momento de inercia de la sección sin agrietar y sin considerar el refuerzo de acero (sección bruta). 8.1.3
Módulo de elasticidad Ec de 8.5.1 Momentos de inercia I Elementos en compresión: Columnas……………………………………….…..……0.70 lg Muros – no agrietados…………………………….…….0.70 lg Muros – agrietados………………………….……..…….0.35 lg Elementos a flexión: Vigas…………………………………….……………..….0.35 lg Placas planas y losas planas…………………………..0.25 lg Area……………………………………………………………. 1.0Ag 8.8.1
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Los factores de reducción de la resistencia deben ser los indicados en 9.3.4.
Factores de reducción Los factores de reducción de resistencia son los que señale el Código ACI 318:
21.1.3 a) Secciones controladas por tracción…….…….…..0.90 b) Tracción axial………………………………….……0.90 c) Secciones controladas por compresión: elementos con refuerzo transversal de espiral….0.75 otros elementos……………………………….……..0.65 d) Cortante y torsión…………………………….……..0.75 e) Aplastamiento……………………………………….0.65
Factores de Reducción
a) Secciones controladas por tracción……………………..0.90 b) Secciones controladas por compresión elementos con refuerzo en espiral……………………0.75 otros elementos reforzados……………….….………...0.65 c) Cortante y torsión……………………………….………….0.75 d) Aplastamiento………………………………………………0.65 9.3.2 Para estructuras que dependen de muros estructurales intermedios prefabricados de las Categorías de Diseño Sísmico D, E o F, pórticos especiales resistentes a momento, o muros estructurales especiales para resistir los efectos sísmicos, E, ɸ debe modificarse de acuerdo con lo indicado en (a) hasta (c): (a) En cualquier elemento estructural que se diseñe para resistir E, ɸ para cortante debe ser 0.60 si la resistencia nominal a cortante del elemento es menor que el cortante correspondiente al desarrollo de la resistencia nominal a flexión del elemento. La resistencia nominal a flexión debe determinarse considerando las cargas axiales mayoradas mas críticas e incluyendo E; (b) En diafragmas ɸ para cortante no debe exceder el mínimo ɸ para cortante usado para elementos verticales del sistema primario de resistencia ante fuerzas sísmicas; (c) En nudos y vigas de acople reforzadas en forma diagonal ɸ para cortante debe ser 0.85.
Para secciones en las cuales la deformación unitaria neta en el acero extremo de tracción en condición de resistencia nominal, εt, está dentro de los límites definidos para secciones controladas por compresión y tracción, fy/Es y 0.005 respectivamente, se permite que ɸ aumente linealmente del valor correspondiente a una sección controlada por compresión hasta 0.90, conforme εt aumente del valor correspondiente al límite de deformación unitaria de una sección controlada por compresión, fy/Es hasta 0.005, donde Es es el módulo de elasticidad del acero de refuerzo, que se puede considerar como 210 GPa. El factor de reducción de la resistencia en cortante es 0.60 para aquellos elementos en los cuales se permita diseñar para una capacidad en cortante menor que el máximo correspondiente a la capacidad en flexión. 8.1.4 No aparece ningún artículo equivalente al 9.3.4 en cuanto a lo dispuesto para Categorías de Diseño Sísmico.
9.3.4
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Elementos en flexión (versión S.I.) ACI 318-11
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Pórticos Especiales
General
Elementos deben satisfacer las siguientes condiciones: • Fuerza mayorada axial de compresión ≤ Ag f c′ 10 • • •
Claro ≥ 4 × peralte efectivo Razón ancho vrs peralte ≥ 0.3 Ancho ≥ 0.3h y 250 mm
•
Ancho ≤ ancho de elemento soportante + distancias a ambos lados del elemento soportante que no excedan tres cuartos del peralte del elemento a flexión 21.5.1
Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
Marcos de Concreto Reforzado
Intermedio – Fuerza de compresión axial factorizada ≤ Ag f c′ 10 .
Los requisitos de este artículo se aplican a vigas y otros elementos de marcos que: • Son parte del sistema sismoresistentes de la estructura. • Resisten fuerzas fundamentalmente por flexión • Las fuerzas axiales no exceden 0.10 f’c Ag en ninguna combinación de cargas en que participen las cargas sísmicas. • Luz libre ≥ 4 veces la altura de la sección transversal. • Razón b/h ≥ 0.3 • El ancho mínimo de las vigas sea 200 mm.
21.3.2 Ordinario – No hay requisito similar.
Requisitos para flexión
8.2.1 Refuerzo mínimo no debe ser menor que
0.25 f fy
' c
bw d
y
1.4bw d fy
en cualquier sección, arriba y abajo, a menos que requisitos de 10.5.3 se satisfagan. 21.5.2.1
El mismo requisito excepto que refuerzo mínimo solo debe ser provisto en secciones en donde el refuerzo de tensión es requerido por análisis, excepto como requerido por 10.5.2, 10.5.3 y 10.5.4.
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10.5
Refuerzo mínimo no debe ser menor que 2 a) 1.4 f y bw d , mm .
(
b)
(0.25
)
)
f c' f y bw d , mm2.
Estos requisitos no son necesarios si el refuerzo colocado a lo largo del elemento en cada sección, es al menos un tercio mayor al requerido por análisis.
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Pórticos Especiales
Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios La deformación unitaria de tensión εt ante resistencia nominal no debe ser menor que 0.004. 10.3.5
La razón de reforzamiento no debe exceder 0.025. 21.5.2.1
Se deben proveer al menos dos barras continuas arriba y abajo de la sección transversal. 21.5.2.1 Resistencia a momento positivo en la cara de la unión resistencia a momento negativo en la cara de la unión.
≥½
21.5.2.2 Resistencia a momento positivo o a momento negativo en cualquier sección a lo largo del elemento debe ser mayor que ¼ de la resistencia máxima de momento en la cara de cualquiera de las uniones.
21.5.2.2
Empalmes
Marcos de Concreto Reforzado
Solo se permiten traslapos de refuerzo de flexión si se provee refuerzo helicoidal o aros en la longitud de traslapo. El espaciamiento máximo del refuerzo helicoidal o aros no debe exceder d/4 o 100 mm. Los empalmes mecánicos deben cumplir con 21.1.6 y los empalmes soldados deben cumplir con 21.1.7. 21.5.2.3, 21.5.2.4
Proveer refuerzo mínimo integridad estructural. 7.13
de
Intermedio – Resistencia a momento positivo en cara de unión ≥ 1/3 resistencia momento negativo en la cara de la unión. 21.3.4.1 Ordinario – No hay requisito similar. Intermedio – El mismo requisito excepto que solo es necesario proveer 1/5 de la resistencia máxima de momento en la cara de cualquiera de las uniones para cualquier sección a lo largo del elemento. 21.3.4.1 Ordinario – No hay requisito similar. No se requiere que los traslapes sean envueltos en aros.
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12.14.2.2
8.2.3 La cantidad de acero colocado debe ser tal que propicie una falla en flexión controlada por la tracción. El valor de no debe exceder 0.025. 8.2.2 Tanto el refuerzo superior como el inferior deben estar formados por un mínimo de dos barras. 8.2.2 Resistencia a momento positivo en la cara de la unión ≥ ½ resistencia a momento negativo en la cara de la unión. 8.2.4 Resistencia a momento positivo o a momento negativo en cualquier sección a lo largo del elemento debe ser mayor que ¼ de la resistencia máxima de momento en la cara de cualquiera de las uniones. 8.2.4 En elementos de concreto reforzado el traslapo del refuerzo longitudinal se debe hacer en forma alternada. En ningún caso se puede traslapar más del 50% del refuerzo en tracción en una sección que esté dentro de la longitud de traslapo. La distancia entre
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Pórticos Especiales
Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
Marcos de Concreto Reforzado traslapos alternos debe ser mayor que 30 veces el diámetro de la barra de refuerzo. Cuando se efectúen empalmes con soldadura o cualquier artificio mecánico, al menos el 50% del refuerzo total deberá ser continuo y la distancia entre empalmes de barras adyacentes no podrá ser inferior a 300mm. Si se utilizan empalmes con soldadura, el procedimiento de soldadura debe cumplir con los requisitos del código de soldadura estructural para acero de refuerzo, ANSI/AWS D 1.4 de la American Welding Society.
No se permite usar traslapes de refuerzo: • Dentro de uniones. • A una distancia menor que dos veces el peralte del elemento medida desde la cara de la unión. • En lugares donde el análisis indica fluencia a flexión causada por desplazamientos laterales inelásticos del marco. 21.5.2.3
No hay requisito similar.
8.1.5 Se deben colocar aros de confinamiento en toda la longitud de traslapo de barras de refuerzo longitudinal. El espaciamiento máximo de los aros en esas zonas no podrá exceder d/4. No se deben hacer traslapos: i. ii.
En los núcleos de unión. Dentro de una distancia igual a 2d de los extremos del elemento. iii. En los sitios donde el análisis indique posibilidad de cedencia del acero debido a desplazamientos
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Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
Marcos de Concreto Reforzado inelásticos del sistema resistente. 8.2.6.a
Se requieren aros a lo largo de una distancia de dos veces el peralte del elemento desde la cara del elemento de apoyo a ambos lados del elemento a flexión.
Intermedio – El mismo requisito. 21.5.3.1 Ordinario – No hay requisito similar.
Refuerzo transversal
21.5.3.1 Se requieren aros a lo largo de distancias de dos veces el peralte del elemento a ambos lados de la sección en donde pueda ocurrir fluencia a flexión debida a desplazamientos laterales inelásticos del marco.
Refuerzo para elementos a flexión sujetos a reversión de esfuerzos deben consistir de estribos cerrados envolviendo el refuerzo longitudinal. También se debe proveer refuerzo mínimo de integridad estructural. 7.11, 7.13
21.5.3.1 En donde se requieran aros de confinamiento, su espaciamiento no debe exceder: • d/4 • 8 × diámetro de la barra longitudinal menor. • 24 × diámetro de los estribos • 300 mm El primer aro de confinamiento debe ser colocado a no más de 50 mm de la cara del elemento de apoyo. 21.5.3.2 En donde se requieran aros de confinamiento, las barras longitudinales perimetrales deben tener apoyo lateral de conformidad con 7.10.5.3. 21.5.3.3
Intermedio – El mismo requisito.
21.3.4.2 Ordinario – No hay requisito similar.
Para estructuras de cualquier tipo se deben colocar aros de confinamiento en las siguientes regiones: i. En los extremos del elemento; en cuyo caso el primer aro se colocará a 50 mm y el último a una distancia 2d del núcleo de unión. ii. En longitudes 2d a cada lado de una sección en la que puedan formarse rótulas plásticas. iii. En cualquier región en que se requiera acero en compresión. 8.2.6.b En las regiones de confinamiento definidas en el inciso 8.2.6 (b) el espaciamiento máximo de los aros no debe ser mayor que el menor de: d/4, 8 veces el diámetro del refuerzo longitudinal, 24 veces el diámetro del refuerzo transversal o 300 mm. 8.2.6.c
No hay requisito similar.
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En regiones donde se requiera confinamiento, los aros se deben colocar de tal manera que todas las barras esquineras y las barras colocadas a más de 150 mm de las anteriores, estén unidas a la esquina
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ACI 318-11 Pórticos Especiales
CSCR-10 Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
Marcos de Concreto Reforzado del aro o a un amarre suplementario.
En donde no se requieran aros de confinamiento, se deben colocar estribos con ganchos sísmicos a ambos lados separados no más de d/2 a lo largo del elemento. 21.5.3.4
Intermedio – Requisito similar excepto que no se requieren ganchos sísmicos. 21.3.4.3
El refuerzo transversal debe ser proporcionado para resistir la fuerza cortante de diseño, despreciando la contribución del concreto a la resistencia de cortante si ciertas condiciones se cumplen.
Intermedio – Refuerzo transversal debe ser calculado para resistir la fuerza de cortante de diseño. 21.7.4 Ordinario – Proveer suficiente refuerzo transversal para cortante y torsión. 11.4, 11.5
21.5.4
Los aros consecutivos deberán tener sus extremos en los lados opuestos del elemento. 8.2.6.e Para estructuras de cualquier tipo, en regiones donde no sea necesario colocar aros de confinamiento, se deben colocar aros de barras # 3 ó mayores con espaciamiento máximo de d/2. 8.2.6.d La fuerza cortante para el diseño de elementos en flexión con ductilidad local óptima no debe ser menor que Vu resultado del análisis de la estructura, ni que la correspondiente a un elemento con rótulas plásticas en sus extremos que produce una condición de doble curvatura, Ve. Esta fuerza se calculará como:
Ve
M pr 1 M pr 2 Ld
Vug
8.7.1.a
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Elementos en flexo-compresión (versión S.I.) ACI 318-11
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Pórticos Especiales
Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
Elementos deben satisfacer las siguientes condiciones: • Fuerza axial de compresión > Ag f c′ 10 • •
Mínima dimensión de sección ≥ 300 mm. Razón dimensión menor vs. dimensión perpendicular ≥ 0.4.
de
21.3.5.6 Ordinario similar.
General
21.6.1
Intermedio – Fuerza compresión axial factorizada > Ag f c′ 10 .
Marco de Concreto Reforzado
–
Ningún
requisito
Los requisitos de este artículo se aplican a columnas, elementos de marcos rígidos y otros elementos estructurales que: -Son parte resistentes
de
sistemas
sismo-
-Soportan fuerzas axiales que excedan 0.10 f’c Ag en alguna de las combinaciones de carga en que participen las cargas sísmicas. -La razón de la dimensión menor de la sección transversal a la dimensión en la dirección ortogonal es mayor que 0.40 ó, en su defecto, que su altura libre es mayor que cuatro veces la dimensión mayor de la sección transversal del elemento. -La dimensión más pequeña de la sección transversal, medida sobre una línea recta que pasa por su centroide geométrico, no es menor que 200 mm. 8.3.1
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Pórticos Especiales
Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
Resistencia a flexión de columnas debe satisfacer:
∑M donde
∑M
Requisitos para flexión
∑M
nc
nc
No hay requisito similar.
≥ 1.2∑ M nb
= suma de los momentos en las caras de la unión, correspondientes a la resistencia nominal en flexión de las columnas.
nb
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= suma de los momentos en las caras de la unión, correspondientes a la resistencia nominal en flexión de las vigas. En construcción de Viga T, el refuerzo de losa dentro de un ancho efectivo de losa definido en 8.12 debe ser incluido en la resistencia en flexión.
Si este requisito no se satisface, la resistencia y la rigidez lateral de la columna no debe ser considerada cuando se determine la resistencia y la rigidez de la estructura, y la columna debe cumplir con 21.13. 21.6.2
Marco de Concreto Reforzado En las uniones de estructuras con elementos con ductilidad local óptima en que haya algún elemento en flexocompresión, la suma de las capacidades en flexión de las columnas debe ser mayor que 1.2 veces la suma de las capacidades en flexión de las vigas. Para el cálculo de la capacidad en flexión de las columnas se debe usar, en cada dirección, la combinación de cargas cuya fuerza axial cause el menor momento flexor en una y otra dirección principal. Para el cálculo de la capacidad en flexión de las vigas se debe tomar el momento positivo de una y el momento negativo de la otra. Si lo anterior no fuere satisfecho, los elementos en flexo-compresión deben tener refuerzo transversal, en toda su altura, en la forma especificada en los incisos 8.3.4 (b) y 8.3.4 (c). Los requisitos de este inciso se aplican a todos los elementos en flexocompresión excepto los del nivel superior de la estructura. 8.3.2
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CSCR-10 Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
Marco de Concreto Reforzado
La razón de reforzamiento g no debe se menor que 0.01 ni debe exceder 0.06.
La razón de reforzamiento g no debe se menor que 0.01 ni debe exceder 0.08.
21.6.3.1 Los empalmes mecánicos deben cumplir con 21.1.6 y los empalmes soldados deben cumplir con 21.1.7. Solo se permiten traslapes de refuerzo en la mitad central de la longitud del elemento, deben ser empalmes de tracción, y deben estar envueltos por refuerzo transversal de conformidad con 21.6.4.2 y 21.6.4.3.
10.9 No hay restricción en la ubicación de empalmes los cuales usualmente son colocados justo encima del piso para facilidad de construcción.
La razón g del área de refuerzo longitudinal al área bruta de la sección, Ag no puede ser menor de 0.01 ni mayor de 0.06. 8.3.3 Igual que el caso de flexión antes mencionado.
Empalmes
Pórticos Especiales
Sin embargo, para marcos intermedios, los empalmes pueden ser colocados en la mitad central del elemento como en el caso de los marcos especiales. Los empalmes pueden ser Clase A o Clase B y deben tener refuerzo transversal en donde se anticipen reversiones de esfuerzos de flexión.
21.6.3.2
Refuerzo transversal
7.13.2.3 Los requisitos de refuerzo transversal discutidos en los siguientes cinco ítems a continuación solo deben ser provistos a una distancia
(o )
de cada cara de unión y a
ambos lados de cualquier sección en donde pueda ocurrir fluencia por flexión. La longitud que: • •
Peralte del elemento 1/6 luz libre o claro
(o )
8.1.5
no debe ser menor
Intermedio – La longitud
(o )
no
debe ser mayor que: • • •
Ordinario
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El mismo especial.
requisito
que
pórtico
8.3.4a Peralte del elemento 1/6 luz libre o claro 45 cm
–
21.3.5.2 No hay
requisito
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Pórticos Especiales •
Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios similar.
450 mm
21.6.4.1 La razón de refuerzo helicoidal s no debe ser menor que el valor dado por
Ag f c' f c' ρ s = 0.12 ≥ 0.45 − 1 A f yt ch f yt 21.6.4.4 El área total de sección transversal de refuerzo de aro rectangular para confinamiento (Ash) no debe ser menor que el dado por las siguientes ecuaciones:
sbc f c' Ash = 0.3 f yt Ash = 0.09
Marco de Concreto Reforzado
Ag Ach
sbc f c' f yt
− 1
(21-4)
El mismo requisito que pórtico especial La razón de refuerzo helicoidal s no debe ser menor que el valor para ductilidad local óptima. dado por 8.3.4.b Ag f c' El mismo requisito que pórtico ρ s = 0.45 − 1 A f intermedio para ductilidad local ch yt moderada. 8.3.4.e y debe cumplir con 7.10.4.5 a) 10.9.3 Se debe proveer refuerzo transversal para satisfacer requisitos tanto de cortante como de apoyo lateral para barras longitudinales.
El mismo requisito que pórtico especial para ductilidad local óptima. 8.3.4.b La mitad del requisito que pórtico intermedio para ductilidad local moderada.
(21-5) 7.10.5, 11.1
21.6.4.4 Si el espesor del concreto por fuera del refuerzo transversal de confinamiento excede 100 mm, se debe proveer refuerzo transversal adicional con espaciamiento ≤ 300 mm. Recubrimiento de concreto sobre el refuerzo adicional no debe exceder 100 mm. 21.6.4.7 El refuerzo transversal no debe espaciarse a distancias que excedan ¼ de la dimensión mínima del elemento, 6 × diámetro de barra longitudinal menor y
8.3.4.e
No hay requisito similar.
No hay requisito similar.
Intermedio – Espaciamiento máximo so es 8 × diámetro de barra longitudinal menor, 24 ×
El mismo requisito que pórtico especial para ductilidad local óptima. Ec. [8.5] requiere corrección
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Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
350 − hx 100 mm ≤ s o = 100 ≤ 150 mm 3
diámetro de aro, h/2 ó 300 mm. Primer aro debe estar ubicado a no más que so/2 de la cara de la unión. 21.3.5.2 Ordinario – No hay requisito similar. Ninguna barra longitudinal debe estar separada a más de 150 mm libres de una barra apoyada transversalmente.
21.6.4.3 Las trabas o ramas de aros traslapados no deben espaciarse a más de 350 mm centro a centro, en dirección perpendicular al eje longitudinal del elemento. Ninguna barra longitudinal debe estar separada a más de 150 mm libres de una barra apoyada transversalmente. 21.6.4.2, 7.10.4 En donde el refuerzo transversal mencionado anteriormente no sea ya requerido, el resto de la columna debe contener refuerzo helicoidal o de aros espaciados a distancias que no excedan • 6 × diámetro de barra longitudinal • 150 mm 21.6.4.3 Refuerzo transversal debe también dimensionarse para resistir la fuerza sísmica de diseño (Ve).
21.6.5
Marco de Concreto Reforzado El mismo intermedio moderada.
8.3.4.c requisito que pórtico para ductilidad local 8.3.4.e
Para todo lo demás 8.3.4.d El mismo requisito que marco especial para ductilidades locales moderada y óptima. 8.3.4.g
7.10.5.3 Intermedio – Fuera de la longitud o , el espaciamiento de refuerzo
El mismo requisito que pórtico especial para ductilidad local óptima.
transversal debe satisfacer 7.10 y 11.4.5.1.
8.3.4.d
Ordinario – Refuerzo transversal debe satisfacer 7.10 y 11.4.5.1. 21.3.5.4 Intermedio – Refuerzo transversal debe también dimensionarse para resistir la fuerza sísmica de diseño especificada en 21.3.3.
El mismo requisito que pórtico especial para ductilidad local óptima. 8.7.1.b
Ordinario – Proveer suficiente refuerzo transversal para cortante.
Columnas que soportan reacciones de elementos rígidos
11.5.4, 11.5.6 No hay requisito similar.
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El mismo requisito que pórtico especial
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Pórticos Especiales
Pórticos Intermedios y Pórticos Ordinarios
discontinuos, como muros, deben satisfacer (a) y (b): (a) El refuerzo transversal como se especifica en 21.6.4.2 a 21.6.4.4, debe proporcionarse en su altura total, en todos los niveles, debajo del nivel en el cual ocurre la discontinuidad, cuando la fuerza mayorada de compresión axial en estos elementos, relacionada con el efecto del sismo, excede Ag f c′ 10 . Donde se hayan magnificado las fuerzas
Marco de Concreto Reforzado para ductilidad local óptima, con reglamentación específica para “columnas cortas” (se les trata como de ductilidad local moderada). 8.3.4.j
de diseño para calcular la sobreresistencia de los elementos verticales del sistema de resistencia ante fuerzas sísmicas el limite de Ag f c′ 10 debe aumentarse a Ag f c′ 4 . (b) El refuerzo transversal debe extenderse por lo menos ld dentro del elemento discontinuo, donde ld se determina para la barra longitudinal mayor de la columna de acuerdo con 21.7.5. Si el extremo inferior de la columna termina en un muro, el refuerzo transversal requerido debe extenderse dentro del muro por lo menos ld de la mayor barra longitudinal de la columna en el punto en que termina. Si la columna termina en una zapata, una losa de cimentación o un cabezal de pilotes, el refuerzo transversal requerido debe extenderse por lo menos 300 mm en la zapata, losa de cimentación o cabezal de pilotes. 21.6.4.6
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Juntas de Construcción (versión S.I.) ACI 318-11
CSCR-10
Juntas de Construcción
Juntas de Construcción
Todas las juntas de construcción en los muros estructurales deben cumplir con lo indicado en 6.4 y la superficie de contacto debe hacerse rugosa como se especifica en 11.6.9. (11.6.9) Cuando el concreto se coloca sobre concreto previamente endurecido, la interfaz donde se produce la transferencia de cortante debe estar limpia y libre de lechada. Cuando μ se supone igual a 1.0λ, la interfaz debe hacerce rugosa con una amplitud completa de aproximadamente 6mm.
La superficie de todas las juntas de construcción, en elementos que resistan fuerzas horizontales, debe dejarse limpia de elementos extraños y con una rugosidad mínima de 5 mm antes de colar el concreto. 8.9.c
General
21.9.9 La superficie de las juntas de construcción del concreto deben limpiarse y debe estar libre de lechada. 6.4.1 Inmediatamente antes de iniciar una nueva etapa de colocaciónde concreto, deben mojarse todas las juntas de construcción y debe eliminarse el agua apozada. 6.4.2 Las juntas de construcción en entrepisos deben estar localizadas dentro del tercio central del vano de las losas, vigas y vigas principales. Las juntas de construcción en las vigas principales deben desplazarse a una distancia mínima de dos veces el ancho de las vigas secundarias que la intersecten. 6.4.4, 6.4.5
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General
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ACI 318-11
CSCR-10
Juntas de Construcción
Juntas de Construcción
Las juntas de construcción deben hacerse y ubicarse de manera que no perjudiquen la resistencia de la estructura. Deben tomarse medidas para la transferencia de cortante y de otras fuerzas a través de las juntas de construcción. Véase 11.6.9.
Las juntas de construcción en muros estructurales, diafragmas y cualquier otro elemento estructural que resista fuerzas transversales debidas a sismo, deben ser diseñados para resistir esas fuerzas transversales en la junta.
6.4.3
Resistencia nominal
8.9.a
Aplica la sección 11.6 para Cortante por fricción en la que no aparece fuerza axial Pj. 11.6.2
La resistencia nominal de una junta de construcción en cortante directo debe calcularse según: Vn=µ (Avf fy+0.75 Pj) Si el refuerzo no es perpendicular a la junta: Vn=µ (Avf fy sen αf +0.75 Pj)+ Avf fy cos αf Asimismo, Vu debe ser menor o igual a φVn, donde φ= 0.75. 8.9.b
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Alcance
Muros Estructurales (versión S.I.) ACI 318-11
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Muros Estructurales
Muros Estructurales
Las disposiciones de esta sección se aplican a muros estructurales especiales de concreto reforzado y vigas de acople que forman parte del sistema resistente a fuerzas sísmicas.
Los requisitos de este artículo se aplican a muros estructurales, marcos arriostrados, diafragmas, los elementos confinantes de muros de mampostería confinada y cualquier elemento en el que se produzcan fuerzas axiales debido al sismo. También se aplican a elementos de marcos rígidos que no cumplan con las condiciones de los incisos 8.2.1 u 8.3.1.
21.9.1
8.6.1
Las cuantías de refuerzo distribuido en el alma ρv y ρn para muros estructurales no debe ser menor que 0.0025, excepto si el
La razón de refuerzo ρ para muros estructurales de concreto, no puede ser inferior a 0.0025, tanto en el eje longitudinal, ρv, como en el eje transversal, ρn. El espaciamiento del refuerzo no debe exceder de 450 mm. El refuerzo requerido por fuerzas cortantes se debe distribuir uniformemente.
Refuerzo
esfuerzo de cortante de diseño no excede de
0.083 Acv λ f c' se
puede reducir el refuerzo mínimo para muros estructurales a el requerido en 14.3. El espaciamiento del refuerzo en cada dirección no debe exceder de 450 mm. El refuerzo proporcionado para resistencia al cortante debe ser continuo y debe ser distribuido a través del plano de cortante.
8.6.4.a 21.9.2.1 En un muro deben emplearse cuando menos dos capas de refuerzo cuando el esfuerzo de cortante mayorado asignado al muro exceda
0.17 ⋅ Acv ⋅ λ ⋅
f c'
Se debe usar al menos doble malla de refuerzo en cualquier muro estructural de concreto, en el que la fuerza cortante factorizada exceda
0.50 ⋅ Acv ⋅
f c' ó en el que el espesor
iguale ó exceda 200 mm. 21.9.2.2
8.6.4.b
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Cortante
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Muros Estructurales
Muros Estructurales
Todo refuerzo continuo en muros estructurales debe estar anclado o empalmado de acuerdo con las disposiciones para refuerzo en tracción, especificados en el capítulo 12.
Todo refuerzo longitudinal de muros estructurales, marcos arriostrados, elementos confinantes de muros de mampostería confinada, diafragmas, etc. se debe anclar de acuerdo con las especificaciones para refuerzo en tracción del artículo 8.5.
21.9.2.3
8.6.5.b
La fuerza de cortante de diseño Vu debe obtenerse del análisis para carga lateral de acuerdo con las combinaciones de cargas mayoradas.
En muros estructurales y marcos arriostrados, las fuerzas cortantes de diseño son las que se deriven del análisis para fuerzas sísmicas de acuerdo con las distintas combinaciones de carga del artículo 6.2. El factor de reducción de resistencia al corte es de 0.60, según se indica en el inciso 8.1.4.
21.9.3
8.7.1.f
La resistencia nominal al cortante, Vn, de muros estructurales no debe exceder de:
La capacidad en cortante Vn de muros estructurales y de diafragmas se debe calcular como:
(
Vn = Acv α c ⋅ λ ⋅
f c' + ρ t ⋅ f y
)
(
= Vn A cv α c
αc = 0.25 para hw/lw ≤ 1.5. αc = 0.17 para hw/lw ≥ 2.0. αc = varía linealmente de 0.25 a 0.17 para hw/lw entre 1.5 y 2.
f c′ + ρ n f y
)
αc = 0.23 para hw/lw ≤ 1.5. αc = 0.16 para hw/lw ≥ 2.0. αc = varía linealmente de 0.75 a 0.50 para hw/lw entre 1.5 y 2.
21.9.4.1
8.7.2.a
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Muros Estructurales
Muros Estructurales
En 21.9.4.1 el valor de la relación (hw/lw) empleada para determinar Vn para segmentos de un muro debe ser la mayor entre aquella para todo el muro y aquella para el segmento de muro considerado.
En 8.7.2 (a), el valor de la razón hw/lw utilizado para determinar Vn para segmentos de muro, debe ser la mayor de las razones para el muro entero y el segmento de muro considerado.
21.9.4.2
8.7.2.b
Los muros deben tener refuerzo por cortante distribuido que proporcione resistencia en dos direcciones ortogonales en el plano del muro. Si la relación (hw/lw) no excede de 2.0, la cuantía de refuerzo ρv no debe ser menor que la cuantía de refuerzo ρn.
Los muros deben tener refuerzo por cortante distribuido en las dos direcciones ortogonales de su plano. Si la razón hw/lw es menor o igual a 2.0, la razón de refuerzo ρv que indica la cantidad de refuerzo en el eje longitudinal debe ser igual o mayor que ρn.
21.9.4.3
8.7.2.c
La resistencia nominal al cortante de todos los machones que comparten una fuerza lateral común, no debe suponerse mayor
La capacidad en cortante de muros estructurales no puede
que
0.66 ⋅ Acv ⋅
f
' c
exceder el valor dado por
donde Acv es el área total de la sección
transversal, y la resistencia nominal al cortante de cualquiera de los machones individuales no debe suponerse mayor que
0.83 ⋅ Acw ⋅
0.78 ⋅ Acv ⋅
f c' .
8.7.2.d
f c' donde Acw representa el área de la sección
transversal del machón considerado.
21.9.4.4
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Muros Estructurales
Muros Estructurales
La resistencia nominal al cortante de todos los machones que comparten una fuerza lateral común, no debe suponerse mayor
La resistencia nominal en cortante de segmentos verticales de muro que comparten una fuerza lateral común debe ser menor o
que
0.66 ⋅ Acv ⋅
f c'
donde Acv es el área total de la sección
transversal, y la resistencia nominal al cortante de cualquiera de los machones individuales no debe suponerse mayor que
0.83 ⋅ Acw ⋅
f
' c
donde Acw representa el área de la sección
igual a
0.62 ⋅ Acw ⋅
f c' donde Acv es la sección transversal total.
Asimismo, la resistencia nominal en cortante individual de los segmentos verticales no debe exceder
0.78 ⋅ Acp ⋅
f c' , donde
Acp es la sección transversal del segmento considerado.
transversal del machón considerado.
21.9.4.4
8.7.2.e
La resistencia nominal al cortante de segmentos horizontales de muro y vigas de acople no debe suponerse mayor que
La resistencia nominal en cortante de segmentos de muro
0.83 ⋅ Acw ⋅
f
' c
donde Acw representa el área de la sección
transversal del segmento horizontal de muro o viga de acople.
horizontales y vigas de acople no debe exceder
0.78 ⋅ Acp ⋅
f c' ,
donde Acp es la sección transversal de concreto de un segmento horizontal o vertical que resiste cortante.
21.9.4.5
8.7.2.f
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Elementos de borde
Flexocompresión
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Muros Estructurales
Muros Estructurales
Los muros estructurales y partes de dichos muros sometidos a una combinación de carga axial y flexión deben diseñarse de acuerdo con 10.2 y 10.3, excepto que no se debe aplicar 10.3.6 ni los requerimientos de deformación no lineal de 10.2.2. Debe considerarse como efectivo el concreto y el refuerzo longitudinal desarrollado dentro del ancho efectivo del ala, del elemento de borde y del alma del muro. Debe considerarse el efecto de las aberturas.
Los muros estructurales, cuya razón M/(V*lw) sea mayor o igual a dos, pueden ser diseñados con los conceptos de diseño de elementos en flexión o flexo-compresión según sea el caso.
21.9.5.1
8.6.2
A menos que se realice un análisis más detallado, el ancho efectivo del ala en secciones con alas debe extenderse desde la cara del alma una distancia igual al menor valor entre la mitad de la distancia al alma de un muro adyacente y el 25% de la altura total del muro.
Para muros con alas, el ancho efectivo se puede tomar como la distancia desde la cara del alma hasta el menor de los siguientes valores: la mitad de la distancia hasta la siguiente alma de muro o el 25% de la altura total del muro.
21.9.5.2
8.6.5.i.
La necesidad de usar elementos especiales de borde en los extremos de muros estructurales debe evaluarse de acuerdo con 21.9.6.2 ó 21.9.6.3. Deben satisfacerse también los requerimientos de 21.9.6.4 y 21.9.6.5.
La necesidad de utilizar elementos de borde debe ser evaluada según los incisos 8.6.5 (f), 8.6.5 (g) y 8.6.5 (h) ó 8.6.5 (i). 8.6.5.e
21.9.6.1
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Muros Estructurales
Muros Estructurales Las zonas de compresión deben ser reforzadas con elementos de borde cuando:
Las zonas de compresión deben ser reforzadas con elementos especiales de borde donde:
c≥
lw
c≥
600(δ u / hw )
La cantidad δu/hw en la Ec. (21-8) no debe tomarse menor que 0.007
lw
600(δ u / hw )
Nota: δu/hw debe ser mayor o igual a 0.007.
21.9.6.2.a 8.6.5.g
Donde se requieran elementos especiales de borde según 21.9.6.2 (a), el refuerzo del elemento especial de borde debe extenderse verticalmente desde la sección crítica a una distancia no menor que la mayor entre lw y Mu / (4Vu).
En donde se requieran elementos de borde, requeridos según los incisos 8.6.5 (f) y 8.6.5 (g), su refuerzo debe ser extendido verticalmente desde la sección crítica una distancia no menor que el mayor de lw ó Mu / (4 Vu).
21.9.6.2.b
8.6.5.h
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Muros Estructurales
Muros Estructurales
Los muros estructurales que no sean diseñados de acuerdo con las indicaciones de 21.9.6.2 tendrán elementos de borde especiales en los bordes y alrededor de las aberturas de los muros estructurales cuando el esfuerzo de compresión máximo de la fibra extrema correspondiente a las fuerzas mayoradas, incluyendo efectos sísmicos, sobrepase 0.2ƒ´c. Los elementos de borde especiales pueden ser descontinuados donde el esfuerzo de compresión calculado sea menor que 0.15ƒ´c. Los esfuerzos deben calcularse para las fuerzas mayoradas usando un modelo lineal elástico y las propiedades de la sección bruta. Para muros con alas, debe usarse un ancho de ala efectivo como se define en 21.9.5.2.
Los muros estructurales que no sean diseñados según los incisos 8.6.5 (f), 8.6.5 (g) y 8.6.5 (h), deben tener elementos de borde en sus extremos y en sus aberturas cuando el esfuerzo a compresión máximo en la fibra extrema correspondiente a las cargas factorizadas, incluyendo el efecto de sismo, exceda 0.2ƒ´c. Estos elementos se pueden descontinuar en el nivel en que los esfuerzos de compresión sean inferiores a 0.15ƒ´c. Los esfuerzos se deben calcular para las cargas factorizadas utilizando un modelo linealmente elástico y las propiedades de la sección bruta. Para muros con alas, el ancho efectivo se puede tomar como la distancia desde la cara del alma hasta el menor de los siguientes valores: la mitad de la distancia hasta la siguiente alma de muro o el 25% de la altura total del muro.
21.9.6.3
8.6.5.i
En donde se requieran elementos especiales de borde, de acuerdo con 21.9.6.2 ó 21.9.6.3 se debe cumplir con las condiciones 21.9.6.4(a) hasta 21.9.6.4 (e).
Cuando se requieran elementos de borde, se debe satisfacer los siguientes requisitos (i) a (iv).
21.9.6.4
8.6.5.j
El elemento de borde se debe extender horizontalmente desde la fibra extrema en compresión hasta una distancia no menor que el mayor valor entre c – 0.1 lw y c / 2.
El elemento de borde se debe extender horizontalmente desde la fibra extrema en compresión hasta una distancia no menor que el mayor valor de c – 0.1 lw y c / 2.
21.9.6.4.(a)
8.6.5.j.(i)
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Muros Estructurales
Muros Estructurales
En las secciones con alas, los elementos de borde deben incluir el ancho efectivo del ala en compresión y se deben extender por lo menos 300 mm dentro del alma.
En secciones “T” de muros el elemento de borde debe incluir el ancho efectivo del ala en compresión y extenderse al menos 300mm dentro del alma.
21.9.6.4.(b)
8.6.5.j.(ii)
El refuerzo transversal de los elementos especiales de borde debe cumplir con los requisitos especificados en 21.6.4.2 a 21.6.4.4, excepto que no se necesita cumplir con la ecuación (21 - 4).
El refuerzo transversal de los elementos de borde debe cumplir con los requisitos de los incisos 8.3.4 (b) y 8.3.4 (c), excepto que no se requiere satisfacer la Ec. [8-3].
21.9.6.4.(c)
8.6.5.j.(iii)
El refuerzo transversal de los elementos especiales de borde en la base del muro debe extenderse dentro del apoyo en a lo menos el largo de desarrollo del mayor refuerzo longitudinal de los elementos especiales de borde, a menos que los elementos especiales de borde terminen en una zapata o losa de cimentación, en donde el refuerzo transversal de los elementos especiales de borde se debe extender, a lo menos, 300 mm dentro de la zapata o losa de cimentación.
El refuerzo transversal de los elementos de borde en la base del muro debe extenderse hasta su base de soporte, al menos la longitud de desarrollo de la barra longitudinal de mayor diámetro, a menos que el elemento de borde termine en un cimiento o losa de cimentación, en cuyo caso el elemento de borde debe extenderse 300 mm dentro del cimiento o losa de cimentación.
21.9.6.4.(d)
8.6.5.j.(iv)
El refuerzo horizontal en el alma del muro debe estar anclado para desarrollar la resistencia de fluencia especificada, ƒy, dentro del núcleo confinado del elemento de borde.
El refuerzo transversal de los muros estructurales se debe anclar en el núcleo confinado de los elementos de borde, de tal manera que sea capaz de desarrollar los esfuerzos de cedencia.
21.9.6.4.(e)
8.6.5 e
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Muros Estructurales
Muros Estructurales
Cuando no se requieren elementos especiales de borde de acuerdo con lo indicado en 21.9.6.2 ó 21.9.6.3, se debe cumplir con 21.9.6.5 (a) y 21.9.6.5 (b).
Cuando no se requieran elementos de borde se debe satisfacer los requisitos 6.5.k.(i) y.6.5.k.(ii).
21.9.6.5
8.6.5.k
Si la cuantía de refuerzo longitudinal en el borde del muro es mayor que 2.8 / ƒy, el refuerzo transversal de borde debe cumplir con lo indicado en 21.6.4.2, y 21.9.6.4 (a). El espaciamiento longitudinal máximo del refuerzo transversal en el borde no debe exceder de 200 mm.
Si la razón de refuerzo longitudinal en el borde del muro es mayor a 2.8 / fy , el refuerzo transversal del borde debe satisfacer los incisos 8.3.4 (b) y 8.3.4 (c). El espaciamiento máximo en el borde no debe exceder 200 mm. 8.6.5.k.(i)
21.9.6.5(a)
Excepto cuando Vu en el plano del muro sea menor que
Cuando Vu en el plano del muro es mayor que
0.077 Acv
f c' , el
0.083 Acv λ f , el refuerzo transversal que termine en los bordes refuerzo horizontal terminado en los bordes de los muros debe ' c
de muros estructurales sin elementos de borde debe tener un gancho estándar que enganche el refuerzo de borde, o el refuerzo de borde debe estar confinado con estribos en U que estén empalmados al refuerzo horizontal y tengan su mismo tamaño y espaciamiento. 21.9.6.5(b)
tener un gancho estándar conectando el refuerzo de borde o en su defecto el refuerzo de los bordes debe terminar en estribos en forma de “U” del mismo diámetro y espaciamiento que el refuerzo horizontal.
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8.6.5.K.(ii)
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General
Núcleos de Unión Viga-Columna (versión S.I.) ACI 318-11
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Núcleos de Unión Viga-Columna
Núcleos de Unión Viga-Columna
Las fuerzas en el refuerzo longitudinal de vigas en la cara del nudo deben determinarse suponiendo que la resistencia en el refuerzo a tracción por flexión es 1.25 fy.
Las fuerzas de las barras longitudinales en los núcleos de unión se deben calcular suponiendo un esfuerzo de tracción de 1.25 fy.
21.7.2.1
8.4.1.a
El refuerzo longitudinal de una viga que termine en una columna, debe prolongarse hasta la cara más distante del núcleo confinado de la columna y anclarse, en tracción, de acuerdo con 21.7.5, y en compresión de acuerdo con el Capítulo 12.
El refuerzo longitudinal de las vigas que terminen en columnas se debe extender hasta la cara más lejana del núcleo de columna confinado y se debe anclar en tracción según 8.5 y en compresión según ACI 318.
21.7.2.2
8.4.1.d
Donde el refuerzo longitudinal de una viga atraviesa un nudo vigacolumna, la dimensión de la columna paralela al refuerzo de la viga no debe ser menor que 20 veces el diámetro de la barra longitudinal de la viga de mayor diámetro, para concretos de peso normal. Para concretos livianos, la dimensión no debe ser menor que 26 veces el diámetro de la barra.
Las estructuras con elementos de ductilidad local óptima, cuando el refuerzo longitudinal de la viga se extiende a lo largo de la unión viga columna, la dimensión de la columna paralela al refuerzo longitudinal de la viga debe ser mayor o igual a 20 veces el diámetro de la mayor barra de la viga. Para concreto liviano, la dimensión de la columna debe ser mayor o igual a 26 veces el diámetro de la mayor barra de la viga.
21.9.2.3 8.4.1.c
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Refuerzo Transversal
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Núcleos de Unión Viga-Columna
Núcleos de Unión Viga-Columna
La resistencia de diseño proporcionada por un elemento, sus conexiones con otros elementos, así como sus secciones transversales, en términos de flexión, carga axial, cortante y torsión, deben tomarse como la resistencia nominal calculada de acuerdo con los requisitos y suposiciones de este Reglamento, multiplicada por los factores φ de reducción de resistencia dados en 9.3.2, 9.3.4 y 9.3.5. 9.3.1
La resistencia del núcleo de unión se debe determinar con los factores de reducción definidos en el inciso 8.1.4.
Cuando existan elementos que llegan en cuatro lados del nudo y el ancho de cada elementos mide por lo menos tres cuartas partes del ancho de la columna, debe disponerse refuerzo transversal igual, por lo menos, a la mitad de la cantidad requerida en 21.6.4.4(a) ó 21.6.4.4 (b), dentro de h del elemento de menor altura que llegue al nudo. En estos lugares, se permite que el espaciamiento especificado en 21.6.4.3 se incremente a 150 mm.
La cantidad de aros de confinamiento se puede reducir a la mitad de los indicado en el inciso 8.4.2 (a) si en los cuatro lados del núcleo de unión existen vigas cuyo espesor es al menos tres cuartos del espesor de la columna en la sección correspondiente. El espaciamiento de aros no debe exceder de 150 mm.
8.4.1.b
8.4.2.b
21.7.3.2
Debe disponerse refuerzo transversal que pase a través del nudo para proporcionar confinamiento al refuerzo longitudinal de viga que pasa por fuera del núcleo de la columna, que cumpla con los requisitos de espaciamiento de 21.5.3.2, y los requisitos 21.5.3.3 y 21.5.3.6, cuando dicho confinamiento no es suministrado por una viga que llegue al nudo.
En el caso de vigas con dimensiones mayores a las de las columnas, en las que su refuerzo longitudinal no queda confinado por los aros de confinamiento de las columnas, se debe continuar con los aros viga indicados en el inciso 8.2.5 (b) a lo largo del núcleo de unión. 8.4.2.c
21.7.3.3
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Resistencia al cortante
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Núcleos de Unión Viga-Columna
Núcleos de Unión Viga-Columna
Vn en el nudo no debe ser mayor que los valores especificadas a continuación, para concreto de peso normal:
La capacidad de diseño en cortante del núcleo de unión no puede
' c
•
Para nudos confinados en las cuatro caras
•
Para nudos confinados en tres caras o en dos caras opuestas
•
1.7 f A j
1.2 f c' A j
Para otros casos
1.0 f c' A j
exceder
γ Aj f c´ .
El coeficiente γ es igual a 1.2 si existen
elementos en flexión en las cuatro esquinas y todos ellos tienen espesores de al menos tres cuartos del espesor de la columna; de lo contrario, γ es igual a 0.94. Aj es el área transversal efectiva del núcleo en un plano paralelo a los ejes del refuerzo que causa el cortante de diseño. 8.4.3.a
21.7.4.1
Para concreto con agregado liviano, la resistencia nominal al cortante del nudo no debe exceder de las tres cuartas partes de los límites señalados en 21.7.4.1.
Para concreto con agregado liviano, las capacidades en cortante no pueden exceder de tres cuartos los valores del inciso 8.4.3 (a).
21.7.4.2
8.4.3.b
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Longitud de Anclaje y Refuerzo Longitudinal (versión S.I.) ACI 318-11
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Longitud de Anclaje y Refuerzo Longitudinal Aplica únicamente para pórticos especiales
Longitud de Anclaje y Refuerzo Longitudinal
Para tamaños de barras No.10 a No.36, la longitud de desarrollo ldh para una barra con gancho estándar de 90º en concreto de peso normal no debe ser menor que el mayor valor entre
8d b ,
General
150mm, y la longitud requerida por la ecuación (21-6):
l dh =
La longitud de anclaje, lag , para barras de dimensiones No.10 a No.36, con un gancho estándar, no puede ser menor que ocho veces el diámetro de la barra, 150 mm o la longitud indicada en la siguiente ecuación:
l dh =
f y db
(21-6)
5.4 f c'
f y db
(8-5)
5 f c'
En los casos de concreto con agregado liviano, lag se debe
ldh para una barra con gancho estándar de calcular como 1.25 veces los valores anteriores, 10db ó 200 mm. 90º no debe ser menor que el mayor valor entre 10d b , 190 mm, y
Para concreto liviano,
8.5.a
1.25 veces la longitud requerida por la ecuación (21-6). El gancho de 90º debe estar colocado dentro del núcleo confinado de una columna o elemento de borde.
El gancho estándar del inciso 8.4.3.a debe estar colocado dentro del núcleo confinado de una columna o de un elemento de borde. 8.5.b
21.7.5.1
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ACI 318-11
CSCR-10
Longitud de Anclaje y Refuerzo Longitudinal Aplica únicamente para pórticos especiales Para barras No.10 a No.36, ld , la longitud de desarrollo en
Longitud de Anclaje y Refuerzo Longitudinal
tracción para una barra recta, no debe ser menor que la mayor de (a) y (b):
lar para barras rectas de dimensiones No.10 a No.36, no puede ser menor de 2.5 lag . Si la barra
La longitud de anclaje,
(a) 2.5 veces la longitud requerida en 21.7.5.1 si el espesor de concreto colocado fresco en una solo operación debajo la barra no excede de 300 mm.
longitudinal se ubica de tal forma que queda por encima de una misma colada de concreto que excede los 300 mm, se debe usar una longitud lar no menor que 3.5 lag .
(b) 3.25 veces la longitud requerida en 21.7.5.1 si el espesor de concreto colocado fresco en una solo operación debajo la barra excede de 300 mm.
8.5.c
21.7.5.2
Las barras rectas que terminan en un nudo deben pasar a través del núcleo confinado de la columna o elemento de borde. Cualquier porción de ld fuera del núcleo confinado debe incrementarse mediante un factor de 1.6. 21.7.5.3
Las barras rectas que terminan en un núcleo de unión se deben pasar a través de la parte confinada del núcleo o del elemento de borde. Cualquier parte de la longitud de anclaje que no esté en la región confinada se debe incrementar con un factor de 1.6. 8.5.d El refuerzo superior o inferior que llegue a las caras opuestas de un núcleo de unión debe ser continuo y sin dobleces a través de éste. Cuando esto no sea posible con alguna barra, debido a variaciones de la sección transversal del elemento en flexión, se debe prolongar hasta la cara opuesta de la región confinada del núcleo y continuar ortogonalmente después de un doblez de 90 grados. La longitud de anclaje se debe calcular conforme al artículo 8.5 y se mide desde el inicio del núcleo. 8.2.5
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ACI 318-11
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Longitud de Anclaje y Refuerzo Longitudinal Aplica únicamente para pórticos especiales
Longitud de Anclaje y Refuerzo Longitudinal
Si se usa refuerzo recubierto con epóxico, las longitudes de desarrollo de 21.7.5.1 a 21.7.5.3 deben multiplicarse por el factor correspondiente especificado en 12.2.4 ó 12.5.2
Si se utilizan varillas recubiertas con epóxico, sus longitudes de desarrollo se deben multiplicar por el factor que corresponda según ACI 318.
21.7.5.4
8.5.e
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Diafragmas (versión S.I.) ACI 318-11
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Diafragmas
Diafragmas
Todos los diafragmas y sus conexiones deben diseñarse y detallarse para que sean capaces de transferir todas las fuerzas a los elementos colectores y a los elementos verticales del sistema de resistencia ante fuerzas sísmicas.
Las sobrelosas colocadas en sitio sobre un sistema prefabricado de piso o azotea, pueden usarse como diafragma para la transmisión de fuerzas sísmicas y sus conexiones deben ser diseñadas y detalladas para la transmisión de fuerzas sísmicas al sistema de elementos resistentes.
21.11.3.1 General
8.7.3.d
Las losas de concreto y los afinados de piso compuestos que sirven como diafragmas estructurales usados para transmitir fuerzas sísmicas deben tener un espesor mínimo de 50 mm. Los afinados de piso colocados sobre elementos de piso o cubierta prefabricados, que actúan como diafragmas estructurales y que no dependen de la acción compuesta con elementos prefabricados para resistir las fuerzas sísmicas de diseño, deben tener un espesor no menor que 65 mm.
Las losas de concreto y sobrelosas de entrepisos prefabricados que funcionen como diafragma para la transmitir fuerzas sísmicas deben tener un espesor no menor a 50 mm para el caso de estructuras de hasta 3 entrepisos, y no menor a 60 mm para el caso de 4 ó más entrepisos. 8.7.3.e
21.11.6
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ACI 318-11
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Diafragmas
Diafragmas
Vn en diafragmas estructurales no debe exceder:
(
Vn = Acv 0.17λ f c' + ρ t f y
)
La resistencia nominal en cortante,
valor de f c usado para determinar
Vn , de los diafragmas
estructurales no debe exceder (21-10)
(
Vn = Acv 0.16 f c' + ρ n f y
Acv se calcula usando el espesor del afinado de piso solamente para los diafragmas formados por afinado de piso no compuesto y por el espesor combinado de los elementos prefabricados y colocados en sitio para los diafragmas de afinado de pisos compuestos. Para los diafragmas formados por afinado de pisos compuestos, el ´
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(8-10)
8.7.3.a
Vn no debe exceder el menor
´
)
´
del f c de los elementos prefabricados o el f c del afinado de piso. 21.11.9.1
El
Vn de diafragmas estructurales no debe exceder Vn = 0.66 Acv
f
' c
La resistencia nominal en cortante,
Vn = 0.62 Acv
Vn , no debe exceder
f c' donde Acv es el área bruta de la sección
transversal del diafragma. 8.7.3.c
21.11.9.2 La capacidad en cortante de diafragmas no puede exceder el valor dado por
Vn = 0.77 Acv
f c' 8.7.3.f
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Diafragmas
Diafragmas
Por encima de las juntas entre elementos prefabricados en diafragmas no compuestos, o con afinado de pisos compuestos, Vn no debe exceder
Vn = Avf f y µ
Vn de diafragmas con
sobrelosas en pisos o techos prefabricados no debe de exceder
Vn = Acv ρ n f y
dentro de la afinado de piso, incluyendo los refuerzos distribuidos y de borde, que esté orientado perpendicularmente a las juntas en el sistema prefabricado y el coeficiente de fricción, µ , es 1.0λ ,
λ
La resistencia nominal en cortante,
(21-11)
Donde Avf es el área total del refuerzo para cortante por fricción
donde
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Donde
(8-11)
Acv se calcula con el espesor de la sobrelosa. El refuerzo
del alma requerido debe ser distribuido uniformemente en las dos direcciones.
está dado por 11.7.4.3. Por lo menos la mitad de Avf
debe estar distribuida uniformemente a lo largo de la longitud del plano potencial de cortante. El área de refuerzo de distribución en el afinado de piso debe cumplir con 7.12.2.1 en cada dirección.
8.7.3.b
21.11.9.3
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Vigas de Acople (versión S.I.) ACI 318-11
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Vigas de Acople
Vigas de Acople
Las vigas de acople con
( ln / h ) ≥ 4
deben cumplir con los
requisitos indicados en 21.5. No se requiere cumplir los requisitos establecidos en 21.5.1.3 y 21.5.1.4 si se puede demostrar mediante análisis que la viga tiene una estabilidad lateral adecuada.
Se consideran como vigas de acople aquellos elementos que conecten muros estructurales para proveer rigidez y disipación de energía. Estos elementos deben ser diseñados según el capítulo “Disposiciones Especiales para Diseño Sísmico” del Código ACI 318. 8.8
21.9.7.1
Las vigas de acople con
( ln / h ) < 2
y con
Vn que exceda de
0.33λ f c' Acw deben reforzarse con dos grupos de barras que se intersecten diagonalmente, colocadas en forma simétrica respecto al centro de la luz, a menos que se demuestre que la pérdida de rigidez y resistencia de las vigas de acople no debilitará la capacidad de la estructura para soportar carga vertical, o la evacuación de la estructura, o la integridad de los elementos no estructurales y sus conexiones con la estructura. 21.9.7.2
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ACI 318-11
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Vigas de Acople
Vigas de Acople
Se permite que las vigas de acople que no se rigen por 21.9.7.1 ó 21.9.7.2 se refuercen con dos grupos de barras que se intersectan diagonalmente colocadas en forma simétrica respecto al centro de la luz o por lo contrario deben cumplir con 21.5.2 hasta 21.5.4. Las vigas de acople con
( ln / h ) < 2
y con
Vn que exceda de
General
0.33λ f c' Acw deben reforzarse con dos grupos de barras que se intersecten diagonalmente, colocadas en forma simétrica respecto al centro de la luz, a menos que se demuestre que la pérdida de rigidez y resistencia de las vigas de acople no debilitará la capacidad de la estructura para soportar carga vertical, o la evacuación de la estructura, o la integridad de los elementos no estructurales y sus conexiones con la estructura. 21.9.7.3
Las vigas de acople reforzadas con dos grupos de barras que se intersectan diagonalmente colocadas en forma simétrica respecto al centro de la luz deben cumplir con (a), (b) y con (c) ó (d). No se aplican los requisitos de 11.7. (a)
Vn = 2 Avd f y senα ≤ 0.83 f Acw ' c
La resistencia nominal en cortante de segmentos de muro horizontales y vigas de acople no debe exceder
0.78 Acp
f c'
donde Acp es la sección transversal de concreto de un segmento horizontal o vertical que resiste cortante.
(b) Cada grupo de mínimo cuatro barras colocadas en dos o más capas. Las barras diagonales deben estar embebidas en el muro no menos de 1.25 veces la longitud de desarrollo para f y en
8.7.2.f
tracción. 21.9.7.4
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Fundaciones (versión S.I.)
ACI 318-11
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Fundaciones
Fundaciones
Las cimentaciones que resisten fuerzas sísmicas o que transfieren las fuerzas sísmicas entre la estructura y el terreno en estructuras asignadas como CDS D, E ó F, deben cumplir con lo indicado en 21.12 y con otros requisitos aplicables del Reglamento.
Las fundaciones que resistan fuerzas inducidas por sismos deben cumplir con los lineamientos de buena práctica de diseño y detallado sugeridos en el Capítulo “Disposiciones Especiales para Diseño Sísmico” del Código ACI 318.
21.12
8.10
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