MANUAL ACI 318-19

MANUAL ACI 318-19 ESTRUCTURAS 6 SERGIO IZAGUIRRE - 1022616 PABLO MÉNDEZ - 1157117

CONTENIDO VIGAS

-LÍMITES DE DISEÑO -LÍMITES DEL REFUERZO

COLUMNAS

-LÍMITES DEL REFUERZO

SISMORESITENCIA

-DETALLADO DE REFUERZO

-DETALLADO DE REFUERZO -PÓRTICOS INTERMEDIOS RESISTENTES A MOMENTO -COLUMNAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO -VIGAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

VIGAS 01 -LÍMITES DE DISEÑO

-LÍMITES DEL REFUERZO

-DETALLADO DE REFUERZO

Capitulo 9

Para las vigas no preesforzadas que no soporten ni estén ligadas a particiones u otro tipo de elementos susceptibles de dañarse debido a deflexiones grandes, la altura total de la viga h, no debe ser menor que los límites dados en la tabla 9.3.1.1, a menos que se cumplan los límites de las deflexiones calculadas de 9.3.2.

LÍMITES DE DISEÑO

9.3.1.1.

0.45 m

LÍMITES DE DISEÑO

9.3.1.1.

0.40 m

Capitulo 9 6.50 m

h =

6.5

h = 0.3513

h = 0.36 7.00 m

18.5 h = 0.40

h =

7

h = 0.4575 h = 0.44

16 h = 0.45

0.65 m

0.35 m

5.00 m 6.50 m

h =

6.5 21

h = 0.35

h = 0.3095

h = 0.31

h =

5 8

h = 0.65

h = 0.625

h = 0.63

Capitulo 9

Para las vigas no preesforzadas que no soporten ni estén ligadas a particiones u otro tipo de elementos susceptibles de dañarse debido a deflexiones grandes, la altura total de la viga h, no debe ser menor que los límites dados en la tabla 9.3.1.1, a menos que se cumplan los límites de las deflexiones calculadas de 9.3.2.

LÍMITES DE DISEÑO

9.3.1.1.

9.3.1.1.1.

420 MPa

Capitulo 9

Fy

Para ditsinto a 420 MPa, los vavlores de la tabla deben multiplicarse por:

(0.4 +

Fy 700

(

(0.4 +

Fy

)

700 La modificación parar Fy es aproximada , no obstante, debe conducir resultados conservadores paras las cuantías típicas de refuerzo para valor de Fy entre 280 y 690 MPa

LÍMITES DE DISEÑO

Fy

9.3.1.1.1.

552 MPa

Capitulo 9

h =

7

h = 0.4575 h = 0.44

16 h =

6.5 18.5

h = 0.40

h = 0.3513

(0.4 +

80k

h = 0.45

h = 0.36

(

(0.4 +

h = 51.608

80k

(

700

700

h = 45.874

h =

5

h = 0.625

8 h = 0.65

(0.4 +

h = 75.545

h =

6.5

h = 0.3095

21 h = 0.35

(0.4 +

h = 40.14

80k 700

h = 0.31

(

80k 700

h = 0.63

(

LÍMITES DE DISEÑO

Fy

9.3.1.1.2.

Capitulo 9

(

1.65 - 0.0003 Wc O

1.09

(

Para vigas no Preesforzadas construidas con concreto liviano con densidad W c dentro del intervalo 1440 y 1840 kg/m 3 , los valores de la Tabla 9.3.1.1, deben multiplicarse por el mayor entre (a) y (b): A: 1.65 - 0.0003W c B: 1.09 La modificación para el concreto liviano se basa en los resultados y discusiones de ACI 213R. No se dan correciones para concreto con mayor de 1840 kg/m 3 debido al factor de corrección es cercano a la unidad en este intervalo.

LÍMITES DE DISEÑO

Vigas No Preesforzadas

Capitulo 9

7

h =

h = 0.4575 h = 0.44

16 h =

6.5

h = 0.3513

h = 0.45

h = 0.36

h = 0.54

18.5 h = 0.40

h = 0.45(1.2)

h = 0.40(1.2)

h = 0.48

h =

6.5

h = 0.3095

(

h = 0.31

21

1.65 - 0.0003 (1500) O

1.09 W = 1.2 c

h = 0.35 h = 0.35(1.2) h = 0.42

h =

5

h = 0.625

h = 0.63

8 h = 0.65 h = 0.78

h = 0.65(1.2)

(

LÍMITES DE DISEÑO

9.3.1.1.2.

Vigas No Preesforzadas

Capitulo 9

Se debe colocar un área mínima de refuerzo para flexión A smin en toda la sección donde el análisis requiera refuerzo a tracción, con acero corrugado

Área deRefuerso Mínimo

LÍMITES DE REFUERZO

9.6.1.1.

Capitulo 9 d = 25 in h = 28 in

A smin

r = 3 in

A smin debe ser mayor que (a) y (b), excepto en lo dispuesto en 9.6.1.3. Para una viga estáticamente determinada con el ala en tracción, el valor b debe tomarse como el menor entre bf y 2b w . El valor de fy debe límitarse a un máximo de 550Mpa

b = 16 in

b = 16 in h = 28 in d = 25 in r = 3 in f'y = 60,000 Psi fc = 4,000 Psi

(A) ( (B)

(

√

0.25

4000

60,000

1.4 60,000

16

16

.

. 25

( 25

= 0.1054

0.11

(A)

( = 0.0093

0.01

(B)

( (

√

0.25 f

y

1.4 f

y

f c

(

b d w

( b d w

LÍMITES DE REFUERZO

9.6.1.2.

3/4 "

3/4 "

Barillas No. 14 y 18

1-1/2 "

1-1/2 "

Capitulo 9

El recubrimiento de concreto debe cumplir con 20.6.1.

DETALLADO DE REFUERZO

Barillas No. 11 y menores

9.7.1.1.

4 # 10

3/4 "

Capitulo 9

3/4 " 4 # 18

1-1/2 "

1-1/2 "

El recubrimiento de concreto debe cumplir con 20.6.1.

DETALLADO DE REFUERZO

9.7.1.1.

552 MPa

K tr =Separación min de 0.65

d b = 0.5(1.27) K tr = 0.635

Barilla No. 10 Diámetro de: 1.27"

9.7.1.5.

Capitulo 9

A lo largo de las longitudes de desarrollo y de empalme por traslape de las barras longitudinales con fy 550 MPa, debe colocarse refuerzo transversal de tal manera que K tr no sea menor que 0.5db .

DETALLADO DE REFUERZO

Fy

Barilla de 1"

Capitulo 9

Barilla de 1.27" Barilla de 4/3(3/4)"

Barilla No. 10

1.27"

1.27"

1.27"

Para el refuerzo no preesforzado paralelo colocado en una capa horizontal, la distancia libre mínima entre barras paralelas de una capa debe ser al menos el mayor entre 1 pulgada, d b , y (4/3)d agg .

DETALLADO DE REFUERZO

9.7.2.1.

Capitulo 9

Fy = 65000 lb/plg

2

Cuantia min. de = 0.0020 0.95 m

Fy = 55000 lb/plg

2

0.0018 X 60000 35000 Cuantia min de = 0.003085

Para vigas mayores de 900 mm, la cuantia de refuerzo corrugada de retracción y temperatura calculada con respecto al área bruta de concreto no debe ser menor que los valores dados en la tabla 24.4.3.2.

DETALLADO DE REFUERZO

0.95 m

9.7.2.3.

Capitulo 9

Barilla No. 9

Giro de 90°

Debe colocarse un refuerzo transversal a lo largo de toda la distancia donde se requiera una fuerza de compresión

DETALLADO DE REFUERZO

9.7.6.4.

COLUMNAS

02

-LÍMITES DEL REFUERZO -DETALLADO DE REFUERZO

10.6.1.1

mínimo y máximo

Capitulo 10

No.3 Est @ 14''

2-1/2

6 No.14

16''

21''

2-1/2

2-1/2

16''

2-1/2

<

Para columnas no preesforzadas y columnas preesforzadas con f pe 225lb/pulg2 del valor promedio, el área de refuerzo loguitudinal no debe ser menor que 0.01 Ag ni mayor que o.o8 Ag.

21''

f=

1 3 . 5 0 pulg 21"x21"

ÁREA DE ACERO 2

x

100%= 3.06%

1%

8%

MÍN

MÁX

LÍMITES DE REFUERZO

Refuerzo Lunguitudinal

Capitulo 10

COLUMNAS 1-1/2

6 No.14

16''

1-1/2

1-1/2

16''

1-1/2

21''

6 No.18

1-1/2

16'' 19''

1-1/2

21''

El recubrimiento de concreto para el refuerzo debe cumpllir con 20.5.1.

DETALLADO DE REFUERZO

10.7.1.1

Generalidades

10.7.2.1 Capitulo 10

No.3 Est @ 14''

2-1/2

6 No.14

16''

21''

2-1/2

2-1/2

16''

2-1/2

21''

El espaciamiento mínimo, 25.2 1.5" = 1.5" 1.5(1.69)= 2.53 3/4(4/3) = 1"

6.30''

6.30''

16'' a=

16-1.69-1.69

2

=

6.30

S

, debe cumplir con

25.2.3 Para refuerzo longitudinal en columnas, pedestales, puntales y elementos de borde en muros, la distancia libre entre barras debe ser al menos el mayor de 1.5 pulg, 1.5d b , y (4/3) agg .

DETALLADO DE REFUERZO

Espaciamiento del Refuerzo

10.7.3.1 Capitulo 10

TRIANGULARES

RECTANGULARES

<

Para columnas no preesforzadas y columnas preesforzadas con f pe 125lb/pulg 2 de valor promedio, el número mínimo de barras longuitudinales debe cumplir con (a), (b) o (c): g. g (a)Tres dentro de estribos triangulares. (b)Cuatro dentro de estribos rectanguales o circulares. (c)Seis para barras rodeadas por espirales o para columnas de pórticos especiales resistentes al momento rodeados por estribos cerrados de confinamiento circulares.

ESPIRALES No. Barras MÍN

DETALLADO DE REFUERZO

Refuerzo Longuitudinal

No.3 db=3/8

No.7 db=7/8

No.3 Est @ 14''

Capitulo 10

2-1/2

6 No.7

9''

14''

2-1/2

2-1/2

9''

2-1/2

14''

(4/3)(3/4)=1" 16(7/8)=14" 48(3/8)=18" columna de 14"x14"

DETALLADO DE REFUERZO

10.7.6.1.2

Generalidades

Los detalles del refuerzo transversal deben cumplir con 25.7.2 para estribos, con 25.7.3 para espirales o 25.7.4 para estribos cerrados de confinamiento.

Estribos de columnas 15.7.3 Los estribos de columnas deben tener forma cerrada conformada por barras corrugadas con un espaciamiento que cumpla con (a) y (b): (a) Espaciamiento libre de al menos (4/3)d agg (b) El espaciamiento centro a centro no debe excedeer el menor de 16d b de barra lnguitudinal, 48d b de barra de estribo y la menor dimension del miembro.

El diametro de la barra del estribo debe ser al menos (a) o (b): (a) Barras No.3 encerrando barras longuitudinales No.10 o menores. (b) Barras No.4 encerrando barras longuitudinales No.11 o mayores o paquetes de barras longuitudinales.

Capitulo 10 No.3

S

6 No.9

Espirales 25.7.3 Dc

15''

1-1/2

1-1/2

18'' D

PS =

Fc=4000psi Fy=60000psi

PS =

0.45 ( 0.45

(

x Dc2

S

No.3 as=0.11 db=3/8

PS =

4as (Dc-db)

S= 4 a s ( D c - d b ) Ag -1 Ac 2

π (18) 4 -

π ( 1 5 )2 4

PS = 0.0132

1

)

fc fy

)

fc fy

x Dc2

PS

S= 4 ( 0 . 1 1 ) ( 1 5 " - 3 / 8 )

S=

x 15"

≡ 2pulg

0.0132

2.17

Las espirales deben consistir en barras o alambres continuos con espaciamiento uniforme que cumpla con (a) y (b): (a) Al menos el mayor de 1pulg y (4/3)d agg . (b) No puede ser mayor que 3pulg..

DETALLADO DE REFUERZO

10.7.6.1.2

Generalidades

SISMORESISTENCIA

03

-PÓRTICOS INTERMEDIOS RESISTENTES A MOMENTO -COLUMNAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO -VIGAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

2 BARRAS CONTINUAS

BARRA CONTINUA

AS

AS AS

= 10PULG

2

AS

BARRA CONTINUA

AS

BARRA CONTINUA

=

1 4

= 2 . 2 5 p u l g2

AS AS

= 8PULG

2

AS

BARRA CONTINUA

AS

BARRA CONTINUA

BARRA CONTINUA

( 1 0 p u l g 2)

AS

= =

1 4

Capitulo 18

BARRA CONTINUA

( 8 p u l g 2)

2pulg2

Las vigas deben tener al menos dos barras continuas en las caras superior e inferior. Las barras inferiores continuas deben tener un área no menor a un cuarto de área máxima de las barras inferiores a lo largo de del vano. Estas barras deben estar ancladas para desarrollar Fy en tracción en la cara del apoyo.

PÓRTICOS INTERMEDIOS RESISTENTES A MOMENTO

18.4.2.1.

h = 12 pulg

BARILLA ESTRIBOS NO.3

NO.7

18.4.2.4.

Capitulo 18

2h 24 pulg

d = 9.5 pulg

h = 12 pulg

PÓRTICOS INTERMEDIOS RESISTENTES A MOMENTO

S

2 pulg

En ambos extremos de la viga deben colocarse estribos cerrados de confinamiento en una longitud 2h medida desde la cara del miembro de apoyo hacia el centro de la luz. El primer estribo cerrado de confinamiento debe estar situado a no más de 2pulg de la cara del miembro de apoyo. El espaciamiento de los estribos cerrados de confinamiento no debe exceder el menor de (a) hasta (d):

9.5/4=2.38"

S<_

{

8x7=7" 8

24x3=9" 8

12"

(a) d/4 (b) ocho veces el diámetro de la barra longitudinal confinada de menor diámetro.

(c) 24 veces el diámetro de la barra del estribo cerrado de confinamiento. (d) 12pulg

Capitulo 18

Distancia máxima de distanciamiento dm =12.5 in

d = 25 in h = 28 in

d 2

25 = = 12.5 in 2

El espaciamiento del refuerzo transversal no debe exceder d/2 en toda la longitud de la viga.

PÓRTICOS INTERMEDIOS RESISTENTES A MOMENTO

18.4.2.5.

18.4.3.3.

B A R I L L A NO.10 h = 12 pulg

Capitulo 18

157 pulg

So

S o <_

{

8x1.27"=10.16" 8pulg 12/2=6"

lo

En ambos extremos de la columna deben colocarse estribos cerrados de confinamiento con un espaciamiento s o en una longitud l o medida desde la cara del nudo. El espaciamiento s o no debe exceder el menor de (a) hasta (c). (a) Para refuerzo Grado 420, el menor de 8d de la barra longitudinal confinada de menor diámetro y 8pulg. (b) Para acero grado 550, el menor de 6d de la barra longitudinal confinada de menor diámetro y 6pulg. (c) La mitad de la menor dimensión de la sección transversal de la columna.

La longitud l o no debe ser menor que la mayor entre (d), (e) y (f).

l o <_

{

1/6(157)=26.17" 12pulg" 12"

(d) Una sexta parte de la luz libre de la columna. (e) La mayor dimensión de la sección transversal de la columna . (f) 12 pulg.

PÓRTICOS INTERMEDIOS RESISTENTES A MOMENTO

Barra longuitudinal Grado 420

Capitulo 18

h = 12 pulg

157 pulg

So = 6

lo

So = 3 2

El primer estribo cerrado de confinamiento debe estar situado a no más de S / 2 de la cara del nudo. o

PÓRTICOS INTERMEDIOS RESISTENTES A MOMENTO

18.4.3.4.

18.6.2.1 d = 9.5 pulg

h = 12 pulg

l columna

l

n

>

n

4(9.5)=38"

6 pulg

6 pulg

No mayor que el menor de C y 0.75C 1 2

d

Capitulo 18

bw =

0.3(12")=3.6" 10"

Las vigas deben cumplir con (a) hasta (c): (a) La luz libre l n no debe ser menor que 4d. (b) El ancho b w debe ser al menos igual al menor de 0.3h y 10pulg.

C2=6"

d <_ C1= 0.75(6")=4.5" bw

(c) La proyección del ancho de la viga más allá del ancho de la columna soportante a cada lado no debe exceder el menor c y 0.75 c 1 .

2

COLUMNAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

h = 12 pulg

Capitulo 18

Cuantía máxima de 0.025

Las vigas deben tener al menos dos barras continuas tanto en la cara superior como inferior.

En cualquier sección, tanto para el refuerzo superior como para el interior, la cantidad de refuerzo no debe ser inferior a lo requerido por 9.6.1.2 y la cuantía de refuerzo no debe exceder P 0.025 para refuerzo de Grado 420.

COLUMNAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

420 MPa

18.6.3.1

18.6.4.1 Capitulo 18

Estribos cerrados Viga Tipo B

h = 24 pulg

h = 12 pulg

h = 12 pulg

Estribos cerrados

Deben colocarse estribos cerrados de confinamiento en las siguientes vigas: (a) En una longitud igual a dos veces la altura de la viga , medida desde la cara de la columna de apoyo hacia el centro de la luz, en ambos extremos.. (b) En las longitudes iguales a dos veces la altura de la viga a ambos lados de una sección donde pueden ocurrir fluencia por flexión debido a los desplazamientos laterales más allá del rango elástico de comportamiento.

COLUMNAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

Viga Tipo A

h = 12 pulg

18.7.2.1 Capitulo 18

Las columnas deben cumplir con (a) y (b): (a) La dimensión menor de la sección transversal, medida en una línea recta que pasa a través del centroide geométrico, debe ser al menos 12pulg. (b) La relación entre la dimensión menor de la sección transversal y la dimensión perpendicular debe ser al menos 0.4.

12'' o 30cm

VIGAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

SECCIÓN TRANSVERSAL

f= 2-1/2

6 No.14

18.7.4.1 Capitulo 18

16''

21''

2-1/2

2-1/2

No.3 Est @ 7.5''

16''

2-1/2

21''

El área de refuerzo longuitudinal, A , debe ser al menos 0.01 A y no debe exceder 0.06 A .

St

2-1/2

g

4 No.5

7.5''

9''

ÁREA DE ACERO

2-1/2

3/4

7.5''

3/4

9'' f=

1.23

pulg

9"x9"

2

x

100%= 1.51%

1%

6%

MÍN

MÁX

VIGAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

No.3 Est @ 14''

1 3 . 5 0 p u l g2 x 1 0 0 % = 3 . 0 6 % 21"x21"

Capitulo 18

8"

h = 6 pulg

So

Debe colocarse refuerzo transversal en las cantidades que se especifican en 18.7.5.2 hasta 18.7.5.4, en una longitud l  medida desde cada cara del nudo y a ambos lados de cualquier sección donde pueda ocurrir fluencia por flexión como resultado de desplazamientos laterales que excedan el rango elástico de comportamiento. La longitud l  debe ser al menos igual a la mayor de (a) hasta (c): 0

lo

Luz libre 110pulg

S o <_

lo

0

Igual a la mayor

{

8" 1/6(110")=18.33" 18pulg"

(a) La altura de la columna en la cara del nudo o en la sección donde puede ocurrir fluencia por flexión. (b) Un sexto de la luz libre de la columna. (c) 18 pulg.

VIGAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

18.7.5.1

18.7.5.3

B A R I L L A NO.10 h = 12 pulg

Capitulo 18

157 pulg

So

S

<_

{

La separación del refuerzo transversal no debe exceder la menor de (a) hasta (d):

6x1.27"=7.62" So=6"

S So = 4 +

(

14 - 7.73 3

(

(a) La cuarta parte de la dimensión de la columna. (b) Para acero Grado 420 6d de la menor barra del b refuerzo longuitudinal. (c) Para acero Grado 550 5d b de la menor barra del refuerzo longuitudinal. (d) S o según se calcule por medio de la ecuación (18.7.5.3): ( h 4 + 14 So = x

(

3 El valor de S o de la ecuación (18.7.5.3) no debe ser mayor a 6 pulg. y no es necesario tomarlo menor a 4 pulg.

hx

VIGAS DE PÓRTICOS ESPECIALES RESISTENTES A MOMENTO

Barra longuitudinal Grado 420