1. DISEÑO ESTRUCTURAL III
CLAVE DE LA ASIGNATURA: S401304
PROGRAMA DE ESTUDIO
UNIVERSIDAD DEL GOLFO DE MEXICO
LICENCIATURA EN ARQUITECTURA
SEPTIEMBRE 2008.
TERCER SEMESTRE
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 1
ESTRUCTURAL III
2. OBJETIVOS GENERALES:
• Calculará propondrá y dimensionará los elementos estructurales
Calculará,
que integran los sistemas constructivos en mampostería y madera.
• Aprenderá la aplicación de reglamentos para cálculo de elementos
estructurales.
l
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
• Elaboración de dibujos de ejercicios prácticos. Elaboración de
prácticos
maquetas.
• Exposición en pizarrón y proyecciones.
MODALIDAD DE EVALUACION DE LA ASIGNATURA
• - Exámenes exploratorios (3) 30%
• - A.C (trabajos, tareas, modelos) 60%
• - Participación 10%
• TOTAL 100%
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ESTRUCTURAL III
3. BIBLIOGRAFÍA:
• PARKER, Harry; “Diseño simplificado de estructuras de
madera”; Edit. LIMUSA; México, 1999.
Edit México 1999
• LUTHE, García Rodolfo; “Análisis estructural”, Edit.
Alfaomega; México 2000
México, 2000.
• AMBROSE. James, “Estructuras”, Edit. LIMUSA;
México, 2001.
• IMCA; “Manual de construcción en acero-dep 1”; Trillas;
México, 2002.
• SCHMITT; “Tratado de construcción”; Edit. Gustavo Pili;
Barcelona; 2002.
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ESTRUCTURAL III
4. TEMARIO
• MUROS
– Muros de carga
– Muros confinados
confinados.
– Muros diafragma.
– Muros reforzados
reforzados.
– Muros no reforzados.
– Muros d contención.
M de t ió
– Mamposterías.
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ESTRUCTURAL III
5. 2. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
COMPLEMENTARIOS
– Vigas.
• 2.1.1. Secciones simples
• 2.2 Columnas.
• 2.2.1. Secciones simples y compuestas.
• 2.3 Armaduras; isostáticas
• 2.4 Diseño de elementos de unión y sujeción:
placas, grapas, pernos, madera contrachapada, etc.
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ESTRUCTURAL III
6. 3. DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
– Dimensionamiento de vigas y de marcos.
• Comprobaciones.
• ViVigas aperaltadas
lt d
– Columnas
• 3.2.1. Carga axial.
g
• 3.2.2. Carga excéntrica.
• 3.2.3. Dimensionamiento de armaduras (análisis por viento).
• 3.3
33 Elementos de unión: placas, remaches tornillos y
placas remaches,
soldadura.
• 3.4 Acero laminado.
• 3.5
35 Dimensionamiento de columnas
columnas.
• 3.6 Dimensionamiento de elementos de unión.
• 3.7 Dimensionamiento de armaduras.
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ESTRUCTURAL III
7. 1. MUROS
Definición del muro
muro.
• Un muro es una construcción que presenta una
superficie vertical y sirve para cerrar un espacio.
• Los hay construidos de diversos materiales como
mamposterías, madera, metal, etc.
TIPOS DE MUROS
– Muros de carga.
• Los muros de carga son aquellos que son el soporte de
alguna estructura o losa; deben ser construidos con
materiales resistentes como mamposterías acero y
mamposterías,
madera. Deben ser diseñados estructuralmente.
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ESTRUCTURAL III
9. 1.2 Muros confinados.
• Los muros confinados son aquellos que están
delimitados por elementos estructurales para conferirles
mayor estabilidad y resistencia.
• Los muros d mampostería d b
L de í deben confinarse con
fi
cadenas y castillos.
• Los de
L muros d acero d b confinarse con perfiles d
deben fi fil de
acero.
• Los muros de madera deben confinarse con barrotes y
polines.
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ESTRUCTURAL III
11. 1.3 Muros diafragma.
– Estos
E t son llos que se encuentran rodeados por llas vigas y
t d d i
columnas de un marco estructural al que proporcionan rigidez
ante cargas laterales. Pueden ser de mampostería confinada,
g p ,
reforzada interiormente, mampostería no reforzada o de
piedras naturales. El espesor de la mampostería de los muros
no será menor de 100 mmmm.
Solución 1 Solución 2
¼H VR,columna
elementos
para evitar H
el volteo Carga
t ≥ 100 mm
VR,columna
¼H
CORTE castillos o refuerzo interior
VR,columna ≥½Carga
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ESTRUCTURAL III
12. 1.4 Muros reforzados interiormente.
• Estos tá f
E t muros están reforzados con b
d barras o alambres corrugados
l b d
de acero, horizontal y verticalmente, colocados en las celdas de
las piezas, en ductos o en las juntas. El acero de refuerzo, tanto
p , j ,
horizontal como vertical, se distribuirá a lo alto y largo del muro.
s ≤ 300 mm
PLANTA
Ast
Ast
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ESTRUCTURAL III
13. Muros reforzados (interiormente).
p
y h o r iz o n t a l e n p r e tile s
m a y o re s a 5 0 0 m m R e fu e rz o e n ¼ s e p . re fu e rz o
a b e rtu ra s s i > e n d o b le c e ld a
(6 .1 .8 )
d im e n s ió n 600 m m
(6 .1 .6 )
a b e rtu ra q u e n o
r e q u ie r e r e fu e r z o
e le m e n to d e
re fu e rz o
h o r iz o n ta l
(6 .1 .6 )
s e p a r a c ió n d e r e fu e r z o e n d o b le c e ld a
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ESTRUCTURAL III
14. 1.5 Muros no reforzados.
MAMPOSTERÍA DE PIEDRAS NATURALES
• Esta ió fi
E t sección se refiere all di ñ y construcción d muros o
diseño t ió de
bardas. También pueden ser cimientos, muros de retención
(contención) y otros elementos estructurales de mampostería.
• La mampostería puede ejecutarse en calidades de 1ª 2ª y 3ª
1ª, 3ª.
• Las piedras no necesitarán ser labradas, pero se evitará, en lo
posible, el empleo de piedras de formas redondeadas y de cantos
rodados Por lo menos el 70 por ciento del volumen del elemento
rodados. menos,
estará constituido por piedras con un peso mínimo 30 kg., cada
una, y con un espesor de 30 cm.
• Los morteros a emplearse deben contener cemento
cemento.
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ESTRUCTURAL III
15. Muros no reforzados.
MAMPOSTERÍA DE PIEDRAS NATURALES
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ESTRUCTURAL III
16. 1.6 Muros de contención.
• El muro de contención se define como: “Toda estructura
continua que de forma activa o pasiva produce un efecto
estabilizador sobre una masa de terreno”.
• El carácter fundamental de los muros es el de servir de
elemento de contención de un terreno o una masa, que
en unas ocasiones es un terreno natural y en otras un
relleno artificial
artificial.
• En la situación anterior, el cuerpo del muro trabaja
esencialmente a flexión y a la compresión vertical debida
a su propio peso es generalmente despreciable.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 16
ESTRUCTURAL III
17. • Sin embargo, en ocasiones el muro desempeña una
segunda misión que es lla d t
d i ió de transmitir cargas verticales
iti ti l
al terreno, desempeñando una función de cimiento.
• La carga vertical puede venir de una cubierta situada
sensiblemente a nivel del terreno o puede ser producida
también por uno o varios forjados apoyados sobre el
muro y por pilares que se apoyan en su coronación
coronación,
transmitiéndole las cargas de las plantas superiores.
• Estos muros deben llevar drenaje.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 17
ESTRUCTURAL III
19. 1.7 Mamposterías.
• El uso de las mamposterías en la arquitectura y
construcción es muy variado.
y
• Como podremos ver, su uso esta básicamente en tres
elementos estructurales:
Cimientos,
Cimientos muros y cubiertas
cubiertas.
En cimientos:
• Mamposterías de piedra braza.
• Mamposterías de piedra negra.
• Cimientos de concreto ciclópeo. (concreto simple).
• Cimientos de concreto armado.
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ESTRUCTURAL III
20. En muros:
• Muros de ladrillo rojo común. (tabique).
• M
Muros de ladrillo extruido.
d l d ill t id
• Muros de concreto ligero (blocks macizos y huecos).
• Muros de adobe .
• Muros de sillar.
• Muros de piedra braza y negra
negra.
• Muros de concreto armado.
• Muros de cualquier tipo piedra (según la región)
región).
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ESTRUCTURAL III
21. En cubiertas:
• Cúpulas y bóvedas de ladrillo.
• Losas macizas de concreto armado.
• Losas prefabricadas de vigueta y bovedilla.
• Losas prefabricadas variadas.
• Losa artesonada.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 21
ESTRUCTURAL III
22. • Como notamos, el mayor uso de las mamposterías es en los
muros; que son elementos sustentantes en una estructura.
• Y su uso es menor en las cubiertas; ya que estas trabajan
primordialmente a flexión; y por lo tanto necesitan estar
reforzadas con acero
acero.
• El trabajo estructural de la mampostería es a compresión.
Ejemplos:
Cimientos de mampostería.
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ESTRUCTURAL III
23. Muros de tabique rojo común. Ladrillos extruidos.
Blocks de concreto ligero.
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ESTRUCTURAL III
24. Sillares.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 24
ESTRUCTURAL III
25. Cúpulas y bóvedas de ladrillo.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 25
ESTRUCTURAL III
26. Losas prefabricadas de vigueta y bovedilla.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 26
ESTRUCTURAL III
27. 2. ELEMENTOS ESTRUCTURALES
COMPLEMENTARIOS
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 27
ESTRUCTURAL III
28. 2.1 Vigas.
• Viga.- Es un elemento estructural de forma alargada y
generalmente horizontal o inclinada que sirve para
formar y cargar losas en los edificios y sostener
cargas.
• S t b j estructurall es a fl ió
Su trabajo t t flexión.
• Existen vigas de concreto reforzado, acero y madera.
• A la viga de concreto se le conoce comúnmente con el
nombre de trabe.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 28
ESTRUCTURAL III
29. Ejemplos:
Trabes de concreto
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 29
ESTRUCTURAL III
30. Vigas de acero Vigas de madera
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 30
ESTRUCTURAL III
31. 2.1.1. Secciones simples de vigas
Vigas simples o isostáticas.
• Son las vigas en las cuales el número de reacciones en
los apoyos pueden ser determinadas por ecuaciones de
equilibrio:
• ∑Fy, ∑Fx, ∑M.
Como ejemplos tenemos:
• Vigas simplemente apoyadas.
• Vigas en voladizo o ménsula.
• Vigas apoyadas con voladizo.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 31
ESTRUCTURAL III
32. DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 32
ESTRUCTURAL III
33. 2.2 Columnas.
• Una columna es un elemento estructural vertical y de
forma alargada que sirve en general para sostener el
g q g p
peso de la estructura, aunque también puede tener
fines decorativos.
• De ordinario su sección es circular; cuando es
cuadrangular suele denominarse pilar. Y cuando esta
adosada a un muro se llama pilastra.
• La l tá
L columna está comúnmente f
ú t formada por t
d tres
elementos: basa, fuste y capitel.
• Su trabajo estructural es a flexo compresión.
• Existen columnas de mampostería simple, concreto
armado, acero y madera.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 33
ESTRUCTURAL III
34. Ejemplo de columnas de concreto
Ejemplo de columna de madera
Ejemplo de columna de acero
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 34
ESTRUCTURAL III
35. 2.3 Armaduras isostáticas
Definición de armadura
Es
E una estructura d b
t t de barras unidas por sus extremos d
id t de
manera que constituyan una unidad rígida.
Algunos ejemplos son: los puentes de acero los soportes de
acero,
cubiertas o algunas grúas.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 35
ESTRUCTURAL III
36. 2.4 DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE MADERA
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ESTRUCTURAL III
37. 2.4 DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE MADERA
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 37
ESTRUCTURAL III
38. 2.4 DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE MADERA
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 38
ESTRUCTURAL III
39. 2.4 DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE MADERA
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 39
ESTRUCTURAL III
40. DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO
• Existen dos teorías para el diseño de estructuras de
concreto reforzado:
t f d
1) “La teoría elástica” llamada también “Diseño por esfuerzos
de trabajo”
trabajo”.
2) “La teoría plástica” ó “Diseño a la ruptura”.
• La teoría elástica es ideal para calcular los esfuerzos y
deformaciones que se presentan en una estructura de
concreto bajo las cargas de servicio.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 40
ESTRUCTURAL III
41. Sin embargo esta teoría es incapaz de predecir la resistencia
última de la estructura con el fin de determinar la
estructura,
intensidad de las cargas que provocan la ruptura y así
poder asignar coeficientes de seguridad ya que la
seguridad,
hipótesis de proporcionalidad entre esfuerzos y
deformaciones es completamente errónea en la vecindad
de la falla de la estructura.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 41
ESTRUCTURAL III
42. La teoría plástica es un método para calcular y
diseñar secciones de concreto reforzado fundado
reforzado,
en las experiencias y teorías correspondientes al
estado de ruptura de las teorías consideradas
consideradas.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 42
ESTRUCTURAL III
43. VENTAJAS DEL DISEÑO PLÁSTICO
1. En la proximidad del fenómeno de ruptura, los esfuerzos
no son proporcionales a llas d f
i l deformaciones unitarias, sii
i it i
se aplica la teoría elástica, esto llevaría errores hasta de
un 50% al calcular los momentos resistentes últimos de
una sección.
2
2. En cambio si se aplica la teoría plástica obtenemos
cambio, plástica,
valores muy aproximados a los reales obtenidos en el
laboratorio.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 43
ESTRUCTURAL III
44. 3. La carga muerta en una estructura, generalmente es una
cantidad invariable y bien definida en cambio la carga
definida,
viva puede variar mas allá del control previsible.
En la teoría plástica se asignan diferentes factores de
plástica,
seguridad a ambas cargas tomando en cuenta sus
características principales.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 44
ESTRUCTURAL III
45. 4. En el cálculo del concreto presforzado se hace
necesario lla aplicación d l di
i li ió del diseño plástico,
lá i
porque bajo cargas de gran intensidad, los
esfuerzos no son proporcionales a llas
f i l
deformaciones.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 45
ESTRUCTURAL III
46. FACTORES DE CARGA
Factor de carga es el número por el cual hay que multiplicar
el valor de la carga real o de servicio para determinar la
carga última que puede resistir un miembro en la ruptura
ruptura.
Generalmente la carga muerta en una estructura, puede
determinarse con bastante exactitud pero no así la carga
viva cuyos valores el proyectista solo los puede suponer
ya que es imprevisible la variación de la misma durante
y q p
la vida de las estructuras; es por ello, que el coeficiente
de seguridad o factor de carga para la carga viva es
mayor que el de la carga muerta. Los factores que en el
reglamento del ACI se denominan U, son los siguientes:
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 46
ESTRUCTURAL III
47. • A) Para combinaciones de carga muerta y carga viva:
U = 1 4D + 1 7L
1.4D 1.7L
Donde:
D = Valor de la carga muerta
L = Valor de la carga viva
• B) Para combinaciones de carga muerta, carga viva y
carga accidental:
U = 0 75 (1 4D + 1 7L + 1 7W) ó
0.75 (1.4D 1.7L 1.7W)
U = 0.75 (1.4D + 1.7L + 1.87E)
Donde:
W = Valor de la carga de viento
E = Valor de la carga de sismo
g
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 47
ESTRUCTURAL III
48. • Cuando la carga viva sea favorable se deberá
revisar la combinación de carga muerta y
carga accidental con los siguientes factores de
carga:
• U = 0 90D + 1 30W
0.90D 1.30W
• U = 0.90D + 1.30E
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 48
ESTRUCTURAL III
49. FACTORES DE REDUCCIÓN
Es un número menor que 1, por el cual hay que multiplicar la
resistencia nominall calculada para obtener lla resistencia
i t i i l l d bt i t i
de diseño.
Al factor de reducción de resistencia se denomina con la letra
Ø: los factores de reducción son los siguientes:
a) FR=0.9 para flexión.
b) FR 0 8 para cortante y torsión
FR=0.8 torsión.
c) FR=0.7 para transmisión de flexión y cortante en losas o
zapatas.
zapatas
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 49
ESTRUCTURAL III
50. d) Flexocompresión:
FR=0.8 cuando el núcleo esté confinado con refuerzo
transversall circular que cumpla con llos requisitos d lla
t i l l i it de
sección 6.2.4, o con estribos que cumplan con los
requisitos del inciso 7 3 4 b;
7.3.4.b;
FR=0.8 cuando el elemento falle en tensión;
FR=0.7
FR=0 7 si el núcleo no está confinado y la falla es en
compresión; y
e) FR = 0.7 para aplastamiento.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 50
ESTRUCTURAL III
51. El factor de reducción de resistencia toma en
cuenta las incertidumbres en los cálculos de
diseño y la importancia relativa de diversos
tipos de elementos; proporciona disposiciones
para la posibilidad de que las pequeñas
variaciones adversas en la resistencia de los
materiales, la mano de obra y las dimensiones
las cuales, aunque pueden estar
individualmente d t d l t l
i di id l t dentro de las tolerancias y l
i los
límites pueden al continuarse, tener como
resultado una reducción de la resistencia
resistencia.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 51
ESTRUCTURAL III
52. 5.4 Paquetes de barras
Las barras longitudinales pueden agruparse formando
paquetes con un máximo d d b
t á i de dos barras cada uno en
d
columnas y de tres en vigas, con la salvedad expresada en
el inciso 7 2 2 d
7.2.2.d.
Los paquetes se usarán sólo cuando queden alojados en un
ángulo de los estribos.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 52
ESTRUCTURAL III
53. 5.7 Refuerzo por cambios volumétricos
Por sencillez, puede suministrarse un refuerzo mínimo con
cuantía iiguall a 0 002 en elementos estructurales
tí 0.002 l t t t l
protegidos de la intemperie, y 0.003 en los expuestos a
ella,
ella o que estén en contacto con el terreno
terreno.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 53
ESTRUCTURAL III
54. VIGAS RECTANGULARES SIMPLEMENTE ARMADAS
Una viga de concreto es rectangular, cuando su sección
transversal en compresión tiene esa forma.
Es i l
E simplemente armada, cuando sólo ti
t d d ól tiene refuerzo para
f
tomar la componente de tensión del par interno.
En general en una viga la falla puede ocurrir en dos formas:
general,
1) Una de ellas se presenta cuando el acero de refuerzo
alcanza su límite elástico aparente o límite de fluencia
Fy; sin que el concreto llegue aún a su fatiga de ruptura
0.85 F`c.
Fc
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 54
ESTRUCTURAL III
55. - La viga se agrietará fuertemente del lado de tensión
rechazando al eje neutro hacia las fibras más
comprimidas, lo que disminuye el área de compresión,
aumentando las fatigas del concreto hasta presentarse
finalmente la falla de la pieza.
Estas vigas se llaman “Subreforzadas” y su falla ocurre más
ó menos lentamente y va precedida de fuertes
p
deflexiones y grietas que la anuncian con anticipación.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 55
ESTRUCTURAL III
56. 2) El segundo tipo de falla se presenta cuando el
concreto alcanza su lí i 0 85 F` mientras que
l límite 0.85 F`c i
el acero permanece por debajo de su fatiga Fy.
Este tipo de falla es súbita y prácticamente sin
p p
anuncio previo, la cual la hace muy peligrosa.
Las vigas que fallan por compresión se llaman
“Sobrereforzadas”.
“Sobrereforzadas”
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 56
ESTRUCTURAL III
57. • Puede presentarse un tipo de vida cuya falla ocurra
simultáneamente para ambos materiales es decir que el
materiales, decir,
concreto alcance su fatiga límite de compresión 0.85 F’c,
a la vez que el acero llega también a su límite Fy
Fy.
A estas vigas se les da el nombre de “Vigas Balanceadas” y
Vigas Balanceadas
también son peligrosas por la probabilidad de la falla de
compresión.
p
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 57
ESTRUCTURAL III
58. Para evitar las vigas sobre reforzadas y las balanceadas, el
reglamento del ACI 318 04 limita el porcentaje de
318-04
refuerzo al 75% del valor correspondiente a las
secciones balanceadas
balanceadas.
Por otra parte también las vigas con porcentajes muy
parte,
pequeños, suelen fallar súbitamente.
Por lo que no es conveniente poner una cuantía mínima de
acero.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 58
ESTRUCTURAL III
59. REQUISITOS DE SEPARACIONES Y RECUBRIMIENTOS
LIBRES DEL ACERO DE REFUERZO EN VIGAS
Recubrimiento
El refuerzo debe de tener recubrimiento adecuado cuyo fin es
el de proteger al acero de dos agentes: La corrosión y el
fuego.
fuego
La magnitud del recubrimiento debe fijarse por lo tanto, según
la importancia de estos agentes agresivos
agresivos.
Por lo tanto, debe proveerse de un recubrimiento suficiente
para tales fines aunque un recubrimiento demasiado
fines,
grande, provocará demasiadas grietas.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 59
ESTRUCTURAL III
60. El agrietamiento se debe a las deformaciones causadas por
los cambios volumétricos y los esfuerzos ocasionados
por fuerzas de tensión, por momentos flexionantes, o por
las fuerzas cortantes
cortantes.
El recubrimiento se mide desde la superficie del concreto
hasta la superficie exterior del acero, a la cual, se aplica
el recubrimiento. Cuando se prescriba un recubrimiento
mínimo para una clase de elemento estructural; éste
debe medirse:
Hasta el borde exterior de los estribos, anillos ó espirales, si
el refuerzo transversal confina las varillas principales
hasta la capa más cercana de varillas, si se emplea más
de una capa sin estribos o anillos
anillos.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 60
ESTRUCTURAL III
61. Límites para el Espaciamiento del Refuerzo en Vigas
En cuanto a la separación de las varillas en vigas, el
reglamento d l A C I 318 04 recomienda llo siguiente:
l t del A.C.I. 318-04 i d i i t
La distancia libre entre barras paralelas no debe ser menor
que: El diámetro nominal de las barras: 1 3 veces el
1.3
tamaño máximo del agregado grueso ò 2.5 cm.
Cuando el refuerzo paralelo se coloque en dos o màs capas
capas,
las varillas de las capas superiores, deben colocarse
exactamente arriba de las que están en las capas
inferiores, con una distancia libre entre ambas; no menor
de 2.5 cm.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 61
ESTRUCTURAL III
62. Diseño por durabilidad
Las estructuras deberán diseñarse para una vida útil de al
menos 50 años, de acuerdo con los requisitos establecidos
en el Cap. 4. (NTC-2004).
1.4 Análisis 1.4.1 Aspectos generales
Las estructuras de concreto se analizarán, en general, con
métodos que supongan comportamiento elástico. También
pueden aplicarse métodos d análisis lí it siempre que
d li ét d de áli i límite i
se compruebe que la estructura tiene suficiente ductilidad y
que se eviten fallas prematuras por inestabilidad Las
inestabilidad.
articulaciones plásticas en vigas y columnas se diseñarán
• de acuerdo con lo prescrito en la sección 6 8 (NTC-2004)
6.8. (NTC 2004).
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 62
ESTRUCTURAL III
63. 1.5.1.2 Resistencia a compresión
Los concretos clase 1 tendrán una resistencia especificada,
fc’, igual o mayor que 250 kg/cm². La resistencia
especificada de los concretos clase 2 será inferior a 250
kg/cm² pero no menor que 200 kg/cm².
El Corresponsable en Seguridad Estructural o el Director
Responsable de Obra cuando el trabajo no requiera de
Obra,
Corresponsable, podrá autorizar el uso de resistencias, fc’,
distintas de las antes mencionadas, sin que, excepto lo
señalado en el párrafo siguiente, sean inferiores a 200
kg/cm².
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 63
ESTRUCTURAL III
64. En muros de concreto reforzado de vivienda de interés social
se admitirá el uso de concreto clase 2 con resistencia
especificada de 150 kg/cm² si se garantizan los
recubrimientos mínimos requeridos en 4 9 3
4.9.3.
Todo concreto estructural debe mezclarse por medios
mecánicos.
El de clase 1 debe proporcionarse por peso
peso.
El de clase 2 puede proporcionarse por volumen.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 64
ESTRUCTURAL III
65. Columnas
Geometría
La relación entre la dimensión transversal mayor de una
columna y la menor no excederá de 4.
La dimensión transversal menor será por lo menos igual a
200 mm.
Refuerzo mínimo y máximo
R f í i á i
a) La cuantía de refuerzo longitudinal no será menor que
0.01,
0 01 ni mayor que 0 04
0.04.
b) El número mínimo de barras será seis en columnas
circulares y cuatro en rectangulares.
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 65
ESTRUCTURAL III
66. c) Sólo se permitirá formar paquetes de dos barras.
d) El traslape de barras longitudinales sólo se permite en
la mitad central del elemento.
e) La zona de traslape debe confinarse
con refuerzo transversal
Requisitos para refuerzo transversal (Separación)
Todas las barras o paquetes de barras longitudinales
deben ti i t
d b restringirse contra el pandeo con estribos o
l d t ib
zunchos con separación no mayor que:
a) 850/ f y, con fy en kg/cm ; de la varilla mas delgada.
kg/cm²;
b) 48 diámetros de la barra del estribo; ni que
c) La mitad de la menor dimensión de la columna.
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ESTRUCTURAL III
67. La separación máxima de estribos se reducirá a la mitad
de la antes indicada en una longitud no menor que:
a) la dimensión transversal máxima de la columna;
) ;
b) un sexto de su altura libre; ni que
c) 600 mm arriba y abajo de cada unión de columna con
trabes o losas, medida a partir del respectivo plano de
intersección.
• En la parte inferior de columnas de planta baja este
refuerzo debe llegar hasta media altura de la columna, y
g
debe continuarse dentro de la cimentación al menos en
una distancia igual a la longitud de desarrollo de la barra
más gruesa.
á
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ESTRUCTURAL III
68. • Grapas
Para dar restricción lateral a barras que no sean
de
d esquina, pueden usarse grapas f
i d formadas
d
por barras rectas, cuyos extremos terminen en
un doblez a 135 grados alrededor de la barra o
paquete restringido
La separación máxima de las grapas se
determinará con el criterio prescrito antes para
estribos.
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ESTRUCTURAL III
69. • Columnas zunchadas
El refuerzo transversal de una columna zunchada debe ser
una hélice continua de paso constante o estribos
circulares cuya separación sea igual al paso de la
hélice.
La cuantía volumétrica del refuerzo transversal, ps , no
será menor que
donde
Ac área transversal del núcleo, hasta la circunferencia
exterior de la hélice o estribo;
Ag área transversal de la columna; y
fy esfuerzo de fluencia del acero de la hélice o estribo.
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ESTRUCTURAL III
70. • La distancia libre entre dos vueltas consecutivas o
entre
• dos estribos no será menor que una vez y media el
tamaño
• máximo del agregado, ni mayor que 70 mm.
• Los traslapes tendrán una vuelta y media. Las hélices
se
• anclarán en los extremos de la columna mediante dos
• vueltas y media
media.
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71. • Ejemplos de estribos
DISEÑO Arq. J. Victor Meneses Campos 71
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