Por el cual se establecen los requisitos de carácter técnico y científico para construcciones sismorresistentes NSR-98
| DIAFRAGMAS COMPUESTOS POR ELEMENTOS PREFABRICADOS | DIAFRAGMAS COMPUESTOS POR ELEMENTOS PREFABRICADOS | DIAFRAGMAS COMPUESTOS POR ELEMENTOS PREFABRICADOS |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| No hay requisitos especiales diferentes a los de la sección C.7.13. | Los diafragmas compuestos por elementos prefabricados, deben tener una porción superior vaciada en el sitio, la cual debe ser reforzada, y detallada para garantizar una transferencia total de las fuerzas sísmicas a los elementos colectores, cuerdas del diafragma, y elementos verticales del sistema de resistencia sísmica. La superficie del concreto endurecido sobre el cual se vacía la parte superior debe estar limpia, libre de lechada, y debe tener rugosidades hechas intencionalmente. La porción vaciada en sitio se puede obviar únicamente si se proveen anclajes resistentes a tracción, de los elementos prefabricados a los miembros del sistema de resistencia sísmica; y los elementos prefabricados se unen entre si, por medio de llaves de cortante inyectadas o por medio de dispositivos metálicos anclados en los elementos prefabricados y soldados entre si en el sitio. Los anclajes y elementos de conexión deben cumplir las fuerzas en el diafragma prescritas en el Capitulo A.3. | Los diafragmas compuestos por elementos prefabricados, deben tener una porción superior vaciada en el sitio, la cual debe ser reforzada, y detallada para garantizar una transferencia total de las fuerzas sísmicas a los elementos colectores, cuerdas del diafragma, y elementos verticales del sistema de resistencia sísmica. La superficie del concreto endurecido sobre el cual se vacía la parte superior debe estar limpia, libre de lechada, y debe tener rugosidades hechas intencionalmente. La porción vaciada en sitio se puede obviar únicamente si se proveen anclajes resistentes a tracción, de los elementos prefabricados a los miembros del sistema de resistencia sísmica; y los elementos prefabricados se unen entre si, por medio de llaves de cortante inyectadas o por medio de dispositivos metálicos anclados en los elementos prefabricados y soldados entre si en el sitio. Los anclajes y elementos de conexión deben cumplir las fuerzas en el diafragma prescritas en el Capitulo A.3. |
C.21.6.5 - REQUISITOS PARA ESFUERZOS CORTANTES - La resistencia a los esfuerzos cortantes y la tracción diagonal debe obtenerse de acuerdo con los requisitos del Capítulo C.11 y los siguientes requisitos adicionales:
C.21.6.6 - ELEMENTOS DE BORDE EN MUROS ESTRUCTURALES - Los elementos de borde de los muros estructurales, cuando se requieran, deben cumplir los siguientes requisitos:
| ELEMENTOS DE BORDE EN MUROS ESTRUCTURALES | ELEMENTOS DE BORDE EN MUROS ESTRUCTURALES | ELEMENTOS DE BORDE EN MUROS ESTRUCTURALES |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rang inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rang inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rang inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| No se requieren elementos de borde | (a) Deben colocarse elementos de borde en los bordes y alrededor de las aberturas de los muros estructurales cuando el máximo esfuerzo en la fibra extrema, producido por las fuerzas sísmicas mayoradas que incluyan efectos sísmicos, exceda 0.3f'c, a menos que todo el muro esté reforzado de tal manera que cumpla los requisitos de los literales (a) a (d) de C.21.4.4. Los elementos de borde pueden descontinuarse cuando el esfuerzo de compresión calculado en la fibra extrema sea menor que 0.22f'c. Los esfuerzos pueden calcularse utilizando las fuerzas mayoradas, un modelo matemático linealmente elástico y las dimensiones brutas de la sección. (b) Los elementos de borde, cuando se requieran, deben tener el refuerzo transversal especificado en los literales (a) a (d) de C.21.4.4. (c) Los elementos de borde deben diseñarse de tal manera que sean capaces de resistir todas la fuerzas verticales mayoradas que actúan sobre el muro , incluyendo el peso propio, y las fuerzas verticales necesarias para resistir el momento de vuelco calculado para las fuerzas horizontales mayoradas producidas por el sismo. | (a) Deben colocarse elementos de borde en los bordes y alrededor de las aberturas de los muros estructurales cuando el máximo esfuerzo en la fibra extrema, producido por las fuerzas sísmicas mayoradas que incluyan efectos sísmicos, exceda 0.2f'c, a menos que todo el muro esté reforzado de tal manera que cumpla los requisitos de los literales (a) a (d) de C.21.4.4. Los elementos de borde pueden descontinuarse cuando el esfuerzo de compresión calculado en la fibra extrema sea menor que 0.15f'c. Los esfuerzos pueden calcularse utilizando las fuerzas mayoradas, un modelo matemático linealmente elástico y las dimensiones brutas de la sección. (b) Los elementos de borde, cuando se requieran, deben tener el refuerzo transversal especificado en los literales (a) a (d) de C.21.4.4. (c) Los elementos de borde deben diseñarse de tal manera que sean capaces de resistir todas la fuerzas verticales mayoradas que actúan sobre el muro , incluyendo el peso propio, y las fuerzas verticales necesarias para resistir el momento de vuelco calculado para las fuerzas horizontales mayoradas producidas por el sismo. |
| (d) El refuerzo transversal de los muros que tengan elementos de borde debe anclarse dentro del núcleo confinado del elemento de borde de tal manera que sea capaz de resistir el fy del refuerzo transversal. (e) Excepto cuando la fuerza cortante en el plano del muro, Vu, sea menor que (1/12) Acv , el refuerzo transversal que termina en el borde de los muros estructurales debe tener un gancho estándar que abrace el acero longitudinal localizado en el borde, o el refuerzo cercano al borde debe estar abrazado por estribos en forma de U, de barra del mismo diámetro del refuerzo transversal del muro, con el mismo espaciamiento igual, y empalmado con él. (f) Los empalmes mecánicos y soldados del acero longitudinal de refuerzo del elemento de borde deben cumplir los requisitos de C.21.2.6. | (d) El refuerzo transversal de los muros que tengan elementos de borde debe anclarse dentro del núcleo confinado del elemento de borde de tal manera que sea capaz de resistir el fy del refuerzo transversal. (e) Excepto cuando la fuerza cortante en el plano del muro, Vu, sea menor que (1/12) Acv , el refuerzo transversal que termina en el borde de los muros estructurales debe tener un gancho estándar que abrace el acero longitudinal localizado en el borde, o el refuerzo cercano al borde debe estar abrazado por estribos en forma de U, de barra del mismo diámetro del refuerzo transversal del muro, con el mismo espaciamiento igual, y empalmado con él. (f) Los empalmes mecánicos y soldados del acero longitudinal de refuerzo del elemento de borde deben cumplir los requisitos de C.21.2.6. |
C.21.6.7 - ELEMENTOS DE BORDE DE DIAFRAGMAS - Los elementos de borde de los diafragmas, cuando se requieran, deben cumplir los siguientes requisitos:
| ELEMENTOS DE BORDE DE DIAFRAGMAS | ELEMENTOS DE BORDE DE DIAFRAGMAS | ELEMENTOS DE BORDE DE DIAFRAGMAS |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| No hay requisitos especiales. | (a) Los elementos de borde de los diafragmas deben dimensionarse para que resistan las suma de las fuerzas axiales mayoradas que actúan en el plano del diafragma y la fuerza obtenida de dividir el momento mayorado en la sección por la distancia entre los elementos de borde en la sección. (b) Los empalmes del refuerzo de tracción de los elementos de borde y de los elementos colectores de los diafragmas deben ser capaces de desarrollar la resistencia a la fluencia del acero de refuerzo. Los empalmes mecánicos y soldados deben cumplir los requisitos de C.21.2.6. | (a) Los elementos de borde de los diafragmas deben dimensionarse para que resistan las suma de las fuerzas axiales mayoradas que actúan en el plano del diafragma y la fuerza obtenida de dividir el momento mayorado en la sección por la distancia entre los elementos de borde en la sección. (b) Los empalmes del refuerzo de tracción de los elementos de borde y de los elementos colectores de los diafragmas deben ser capaces de desarrollar la resistencia a la fluencia del acero de refuerzo. Los empalmes mecánicos y soldados deben cumplir los requisitos de C.21.2.6. |
C.21.6.8 - JUNTAS DE CONSTRUCCION - Las juntas de construcción de los muros y diafragmas deben cumplir los requisitos de C.6.4, y los siguientes requisitos adicionales:
| JUNTAS DE CONSTRUCCION EN MUROS Y DIAFRAGMAS | JUNTAS DE CONSTRUCCION EN MUROS Y DIAFRAGMAS | JUNTAS DE CONSTRUCCION EN MUROS Y DIAFRAGMAS |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| No hay requisitos especiales, adicionales a los de la sección C.6.4. | No hay requisitos especiales, adicionales a los de la sección C.6.4. | Las superficies de contacto se deben hacer rugosas de acuerdo con lo especificado en C.11.7.9, y se deben cumplir los requisitos de la sección C.6.4. |
C.21.6.9 - MUROS DISCONTINUOS - Las columnas que soportan muros discontinuos deben reforzarse de acuerdo con los requisitos del literal (f) de C.21.4.4.
C.21.6.10 - VIGAS DE ENLACE EN MUROS ESTRUCTURALES - Las vigas de enlace entre segmentos de muros estructurales deben cumplir los siguientes requisitos:
C.21.7 - ELEMENTOS QUE NO HACEN PARTE DEL SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA
C.21.7.1 - ALCANCE - Los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica, deben cumplir los requisitos de C.21.7.2.
C.21.7.2 - FUERZAS DE DISEÑO Y REQUISITOS MINIMOS - Los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica, deben verificarse para las fuerzas internas que se presentan cuando la estructura se ve sometida a los efectos causados por los movimientos sísmicos de diseño como los establece para estos elementos el Capítulo A.8. Según la magnitud de los momentos flectores y esfuerzos cortantes del elemento, determinados para las deformaciones que se indican en A.8.3.1, se deben cumplir los siguientes requisitos:
| ELEMENTOS QUE NO HACEN PARTE DEL SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA | ELEMENTOS QUE NO HACEN PARTE DEL SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA | ELEMENTOS QUE NO HACEN PARTE DEL SISTEMA DE RESISTENCIA SISMICA |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| No hay requisitos especiales. | (a) Cuando los momentos flectores o los esfuerzos cortantes inducidos por el sismo, combinados con los efectos de las cargas verticales, exceden la resistencia del elemento, deben cumplirse los siguientes requisitos según la magnitud de la fuerza axial mayorada correspondiente a las cargas verticales únicamente: § Si la fuerza axial mayorada no excede 0.10f'cAg deben cumplirse los requisitos dados en C.21.3. § Si la fuerza axial mayorada excede 0.10f'cAg deben cumplirse los requisitos dados en C.21.4. (b) Cuando no se exceda la resistencia del elemento, ni a flexión ni a cortante, el elemento debe cumplir los requisitos del literal (a) de C.21.3.2 y C.21.3.3. | (a) Cuando los momentos flectores o los esfuerzos cortantes inducidos por el sismo, combinados con los efectos de las cargas verticales, exceden la resistencia del elemento, deben cumplirse los siguientes requisitos según la magnitud de la fuerza axial mayorada correspondiente a las cargas verticales únicamente: § Si la fuerza axial mayorada no excede 0.10f'cAg deben cumplirse los requisitos dados en C.21.3. § Si la fuerza axial mayorada excede 0.10f'cAg deben cumplirse los requisitos dados en C.21.4, excepto C.211.4.2, y en C.211.5. (b) Cuando no se exceda la resistencia del elemento, ni a flexión ni a cortante, el elemento debe cumplir los requisitos del literal (a) de C.21.3.2 y C.21.3.3. |
C.21.8 - PORTICOS LOSA-COLUMNA
C.21.8.1 - ALCANCE - En los pórticos donde la losa reemplaza la viga, utilizados como sistema estructural de resistencia sísmica, debe tenerse especial cuidado de no exceder los requisitos de deriva del Título A. Para el análisis deben utilizarse los requisitos del Capítulo C.8 y C.13. Se deben cumplir los siguientes requisitos.
| PORTICOS LOSA-COLUMNA | PORTICOS LOSA-COLUMNA | PORTICOS LOSA-COLUMNA |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| No hay requisitos especiales | (a) Las armaduras de flexión asociadas con los momentos mayorados de la losa, Ms, relacionados con efectos sísmicos, de las combinaciones dadas en B.2.4 deben colocarse dentro de la franja de columnas, tal como la define el Capítulo C.13. (b) La fracción de Ms, definida por la ecuación C.13-1 debe resistirse por medio de refuerzo colocado dentro del núcleo confinado de la columna. (c) Por lo menos la mitad del refuerzo de la franja de columnas en el apoyo debe colocarse dentro del ancho definido en C.13.4.9.2. | No se permiten en estructuras de capacidad especial de disipación de energía. Véase el Título A. |
| (d) Por lo menos una cuarta parte del refuerzo superior de la franja de columnas en el apoyo debe ser continuo en toda la luz. (e) El refuerzo inferior continuo de la franja de columnas no debe ser menor que un tercio del refuerzo negativo en el apoyo de la misma franja de columnas. (f) Por lo menos la mitad del refuerzo inferior de la franja de columnas en el centro de la luz, debe ser continuo y debe desarrollar su resistencia a la fluencía en la cara del apoyo, como la define C.13.6.2.4. (g) En los bordes discontinuos todo el refuerzo superior e inferior del apoyo debe desarrollarse en la cara del apoyo como la define C.13.6.2.4. (h) En losas de pórticos losa columna aligeradas, las viguetas de capitel, o de la franja de columna deben tener como mínimo un ancho bw, mayor o igual a 150 mm, y tener estribos de confinamiento cerrados de dos ramas, espaciados a no más de d/4. Estos estribos deben llevarse al menos por una distancia 2d medida hacia el centro de la luz, a partir de la cara del capitel. (i) Las columnas de los pórticos losa-columna deben cumplir los requisitos de C.21.4. |
C.21.8.2 - CORTANTE EN LA LOSA EN PORTICOS LOSA-COLUMNA - En los pórticos donde la losa reemplaza la viga, utilizados como sistema estructural de resistencia sísmica se deben cumplir los siguientes requisitos para efectos del diseño a cortante de la losa.
| CORTANTE EN LA LOSA EN PORTICOS LOSA-COLUMNA | CORTANTE EN LA LOSA EN PORTICOS LOSA-COLUMNA | CORTANTE EN LA LOSA EN PORTICOS LOSA-COLUMNA |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energia en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energia en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energia en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| No hay requisitos especiales. | (a) La fuerza cortante de diseño Ve, debe determinarse de la consideración de la porción de las fuerzas estáticas de la longitud del elemento que se encuentra entre las caras de los apoyos y de la resistencia a flexión del elemento. Debe suponerse que el elemento está sometido a la carga mayorada vertical aferente y que en las caras de los apoyos del elemento actúan momentos de signo opuesto con una magnitud igual a la resistencia nominal a flexión, Mn, (b) Alternativamente a los requisitos contenidos en (a) la fuerza cortante de diseño Ve, puede obtenerse de las combinaciones de mayoración de carga que incluyan efectos sísmicos, tomando el factor de mayoración igual al doble del prescrito por el Título B. Esta operación puede realizarse utilizando un valor de 2.0 para el factor de carga de E en la ecuaciones B.2.4-4 y B.2.4-5. (c) En la vecindad de las columnas, el esfuerzo cortante correspondiente a la acción en dos direcciones (punzonamiento) causado por las fuerzas mayoradas gravitacionales, sin incluir los efectos sísmicos, no puede exceder 0.4, donde Vc, se calcula utilizando los requisitos de C. 11.12.2.1 para losas no preesforzadas, y de C.11.12.2.2 para losas preesforzadas | No se permiten en estructuras de capacidad especial de disipación de energia. Véase el Título A. |
C.21.9 - ELEMENTOS DE LA FUNDACION
C.21.9.1 - GENERAL - Los elementos de la fundación que resistan fuerzas sísmicas, o que transfieran fuerzas sísmicas entre la estructura y el terreno, deben cumplir con los requisitos del Reglamento donde sea aplicable, y además con los requisitos dados a continuación:
| FUERZAS SISMICAS EN LOS ELEMENTOS DE LA FUNDACION | FUERZAS SISMICAS EN LOS ELEMENTOS DE LA FUNDACION | FUERZAS SISMICAS EN LOS ELEMENTOS DE LA FUNDACION |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| (a) La fuerzas sísmicas que actúan sobre la cimentación y el suelo que le da soporte deben evaluarse de acuerdo con los requisitos de la sección A.3.7.2. (b) Deben seguirse las recomendaciones que al respecto de el estudio geotécnico (c) Deben cumplirse los requisitos apropiados del Capítulo C.15 y del Título H. | (a) La fuerzas sísmicas que actúan sobre la cimentación y el suelo que le da soporte deben evaluarse de acuerdo con los requisitos de la sección A.3.7.2. (b) Deben seguirse las recomendaciones que al respecto de el estudio geotécnico (c) Deben cumplirse los requisitos apropiados del Capítulo C.15 y del Título H. | (a) La fuerzas sísmicas que actúan sobre la cimentación y el suelo que le da soporte deben evaluarse de acuerdo con los requisitos de la sección A.3.7.2. (b) Deben seguirse las recomendaciones que al respecto de el estudio geotécnico (c) Deben cumplirse los requisitos apropiados del Capítulo C.15 y del Título H. |
C.21.9.2 - VIGAS DE AMARRE - Los elementos de la fundación tales como zapatas, dados de pilotes pilas o caissons, deben amarrarse entre sí de acuerdo con los siguientes requisitos:
| VIGAS DE AMARRE | VIGAS DE AMARRE | VIGAS DE AMARRE |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo exigido en la sección A.3.6.4.3. (d) Lo requerido en C.15.13. (e) Cuando las vigas de amarre resistan momentos flectores provenientes de las columnas o muros del sistema de resistencia sísmica, se deben cumplir los requisitos de C.21.3.3 para DMI. | (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo exigido en la sección A.3.6.4.3. (d) Lo requerido en C.15.13. (e) Cuando las vigas de amarre resistan momentos flectores provenientes de las columnas o muros del sistema de resistencia sísmica, se deben cumplir los requisitos de C.21.3.3 para DMO. | (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo exigido en la sección A.3.6.4.3. (d) Lo requerido en C.15.13. (e) Cuando las vigas de amarre resistan momentos flectores provenientes de las columnas o muros del sistema de resistencia sísmica, se deben cumplir los requisitos de C.21.3.3 para DES. |
C.21.9.3 - ZAPATAS Y DADOS DE PILOTES Y CAISSONS - Los elementos de la fundación tales como zapatas, dados de pilotes pilas o caissons, deben amarrarse entre si de acuerdo con los siguientes requisitos:
| ZAPATAS Y DADOS DE PILOTES Y CAISSONS | ZAPATAS Y DADOS DE PILOTES Y CAISSONS | ZAPATAS Y DADOS DE PILOTES Y CAISSONS |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo requerido en C.15.3 a C.15.9 (d) Cuando las zapatas den soporte a elementos del sistema de resistencia sísmica que puedan estar en tracción debido a los fuerzas sísmicas, deben tener refuerzo a flexión en la parte superior, de acuerdo con lo prescrito en C.15.4.9 | (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo requerido en C.15.3 a C.15.9 (d) Cuando las zapatas den soporte a elementos del sistema de resistencia sísmica que puedan estar en tracción debido a los fuerzas sísmicas, deben tener refuerzo a flexión en la parte superior, de acuerdo con lo prescrito en C.15.4.9 | (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo requerido en C.15.3 a C.15.9 (d) Cuando las zapatas den soporte a elementos del sistema de resistencia sísmica que puedan estar en tracción debido a los fuerzas sísmicas, deben tener refuerzo a flexión en la parte superior, de acuerdo con lo prescrito en C.15.4.9 |
C.21.9.4 - ZAPATAS COMBINADAS Y LOSAS DE FUNDACION - Las zapatas que soportan más de una columnas, pedestal o muro, incluyendo zapatas combinadas y losas de fundación, deben cumplir los siguientes requisitos:
| ZAPATAS COMBINADAS Y LOSAS DE FUNDACION | ZAPATAS COMBINADAS Y LOSAS DE FUNDACION | ZAPATAS COMBINADAS Y LOSAS DE FUNDACION |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo exigido en la sección A.3.6.4.3. (d) Lo requerido en C.15.13. (e) Cuando las vigas de amarre resistan momentos flectores provenientes de las columnas o muros del sistema de resistencia sísmica, se deben cumplir los requisitos de C.21.3.3 para DMI. | (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo exigido en la sección A.3.6.4.3. (d) Lo requerido en C.15.13. (e) Cuando las vigas de amarre resistan momentos flectores provenientes de las columnas o muros del sistema de resistencia sísmica, se deben cumplir los requisitos de C.21.3.3 para DMO | (a) Deben cumplirse las exigencias al respecto del estudio geotécnico. (b) Lo que requiera el Título H. (c) Lo exigido en la sección A.3.6.4.3. (d) Lo requerido en C.15.13. (e) Cuando las vigas de amarre resistan momentos flectores provenientes de las columnas o muros del sistema de resistencia sísmica, se deben cumplir los requisitos de C.21.3.3 para DES. |
C.21.9.5 - PILOTES Y CAISSONS - Los pilotes, pilas o caisson deben cumplir los siguientes requisitos:
| PILOTES, PILAS Y CAISSONS | PILOTES, PILAS Y CAISSONS | PILOTES, PILAS Y CAISSONS |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especíal - DES |
| Deben cumplirse los requisitos de la sección C. 15.11. | Deben cumplirse los requisitos de la sección C. 15.11. | Deben cumplirse los requisitos de la sección C. 15.11. |
C.21.9.6 - MUROS Y ESTRUCTURAS DE CONTENCION - Los muros y elementos de contención deben cumplir los siguientes requisitos:
| MUROS Y ESTRUCTURAS DE CONTENCION | MUROS Y ESTRUCTURAS DE CONTENCION | MUROS Y ESTRUCTURAS DE CONTENCION |
|---|---|---|
| Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico | Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico |
| Mínima - DMI | Moderada - DMO | Especial - DES |
| Deben cumplirse los requisitos de la sección C. 15.12. | Deben cumplirse los requisitos de la sección C. 15.12. | Deben cumplirse los requisitos de la sección C. 15.12. |
CAPITULO C.22
CONCRETO SIMPLE
C.22.0 - NOMENCLATURA
C.22.1 -ALCANCE
C.22.1.1 - En el presente Capítulo se presentan los requisitos mínimos para el diseño y construcción de elementos estructurales de concreto simple (vaciados en sitio y prefabricados), con las excepciones siguientes:
C.22.1.1.1 - Los requisitos del Título C del Reglamento, que no estén en conflicto con lo exigido en el presente Capítulo son aplicables a los elementos estructurales de concreto simple, con excepción de los muros de sótano de concreto simple los cuales no deben cumplir con los requisitos de C.4.2.2.
C.22.1.1.2 - Las losas apoyadas sobre el terreno, tales como aceras y pavimentos, no están cubiertas por el Reglamento, a menos que transmitan fuerzas verticales provenientes de otras partes de la estructura al suelo.
C.22.1.2 - En el diseño de estructuras especiales, tales como arcos, estructuras subterráneas para conducción de servicios públicos, muros de contención de gravedad y barreras de protección, pueden utilizarse los requisitos del presente Capítulo cuando sean apropiados.
C.22.2 - LIMITACIONES
C.22.2.1 - Los requisitos del presente Capítulo son aplicables al diseño de elementos estructurales de concreto simple, entendiéndose por concreto simple aquel que no tiene acero de refuerzo, o que lo contiene en cantidades menores que los mínimos prescritos por los otros capítulos del Título C para concreto reforzado.
C.22.2.2 - El uso del concreto simple se debe limitar a:
- (a) elementos que están totalmente apoyados sobre el terreno, o apoyados sobre otros elementos estructurales capaces de proveer soporte continuo para cargas verticales, o
- (b) elementos en los cuales el efecto de arco produce esfuerzos de compresión en todas sus secciones bajo todas las condiciones de carga.
- (c) muros y pedestales (Véase C.22.6 y C.22.8).
No se permite el uso de concreto estructural simple en columnas.
C.22.2.3 - El concreto simple no debe emplearse en elementos estructurales donde haya efectos que requieran consideraciones especiales como pueden ser los efectos sísmicos y los producidos por explosiones, a menos que lo permitan otros Títulos del Reglamento, como pueden ser fundaciones de edificaciones de uno y dos pisos (véase el Título E.).
C.22.2.5 - RESISTENCIA MINIMA - El valor mínimo de la resistencia nominal a la compresión del concreto, f'c, que se puede emplear en la construcción de elementos de concreto simple es 17 MPa.
C.22.3 - JUNTAS
C.22.3.1 - Deben disponerse juntas de contracción o de aislamiento adecuadas para dividir los elementos estructurales de concreto simple en elementos discontinuos a flexión. El tamaño de cada elemento debe limitarse de tal manera que se evite la presentación de esfuerzos de tracción internos causados por la restricción a los movimientos producidos por los cambios volumétricos causados por la retracción de fraguado, el flujo plástico y las variaciones de temperatura.
C.22.3.2 - En la definición de la cantidad y localización de las juntas de contracción o aislamiento deben tenerse en cuenta efectos tales como la influencia de las condiciones climáticas, la selección y proporciones de los materiales, el mezclado, la colocación y el curado del concreto, el grado de restricción al movimiento, los esfuerzos debidos a las fuerzas a que el elementos se ve sometido y las técnicas de construcción.
C.22.4 - METODO DE DISEÑO
C.22.4.1 - Los elementos estructurales de concreto simple deben diseñarse para que tengan una resistencia adecuada compatible con los requisitos de este Reglamento para diseño por el método de resistencia.
C.22.4.2 - Las cargas mayoradas se deben determinar para las combinaciones de carga establecidas en el Título B para el método de la resistencia.
C.22.4.3 - Cuando la resistencia requerida excede la resistencia de diseño, debe colocarse refuerzo y el elemento debe diseñarse como un elemento de concreto reforzado siguiendo los requisitos apropiados del presente Título del Reglamento.
C.22.4.4 - El diseño por el método de la resistencia de los elementos de concreto simple debe fundamentarse en una relación lineal esfuerzo-deformación del concreto tanto en compresión como en tracción.
C.22.4.5 - Se permite utilizar la resistencia a la tracción del concreto en el diseño de elementos de concreto simple, cuando se han cumplido los requisitos dados en C.22.3.
C.22.4.6 - En el diseño de elementos de concreto simple no se le asigna ninguna resistencia al acero de refuerzo presente.
C.22.4.7 - No se permite suponer que hay transmisión de los esfuerzos de tracción a través de los bordes externos de los elementos, de las juntas de control o de las juntas de construcción localizadas dentro de un mismo elemento. No hay continuidad a flexión debida a esfuerzos de tracción entre elementos de concreto simple adyacentes.
C.22.4.8 - En el cálculo de la resistencia a flexión, a flexión y carga axial y a cortante, de elementos de concreto simple, debe considerarse la sección transversal completa del elemento, excepto para concreto vaciado contra el suelo, en el cual deben descontarse 50 mm de la sección.
C.22.5 - RESISTENCIA DE DISEÑO
C.22.5.1 - El diseño de secciones sometidas a flexión debe basarse en la siguiente ecuación:
donde S es el módulo elástico de la sección.
C.22.5.2 - El diseño de secciones sometidas a esfuerzos de compresión debe basarse en la siguiente ecuación.
donde A1 es el área cargada.
C.22.5.3 - Los elementos sometidos a la combinación de flexión y fuerza axial en compresión deben dimensionarse de tal manera que en la cara de compresión:
C.22.5.4 - El diseño de secciones rectangulares sometidas a esfuerzos cortantes debe basarse en:
C.22.5.5 - El diseño de las áreas de contacto sometidas a compresión debe basarse en:
C.22.6 - MUROS
C.22.6.1 - Los muros estructurales de concreto simple deben estar apoyados totalmente sobre el terreno, zapatas, muros de la fundación u otros elementos estructurales capaces de proveer un apoyo vertical continuo.
C.22.6.2 - Los muros estructurales de concreto simple deben diseñarse para las fuerzas verticales, laterales y otras que los puedan afectar.
C.22.6.3 - Los muros estructurales de concreto simple deben diseñarse siguiendo los requisitos de C.22.5.3, siempre v cuando el muro se diseñe para una excentricidad correspondiente al máximo momento que pueda acompañar la fuerza axial, pero no menor de 0.10h. Si la resultante de todas las fuerzas mayoradas está localizada dentro del tercio central del espesor del muro, el diseño debe realizarse de acuerdo con C.22.5.3 o C.22.6.5. a sección En los otros casos el muro debe diseñarse siguiendo los requisitos de C.22.5.3.
C.22.6.4 - El diseño para esfuerzos cortantes debe realizarse siguiendo los requisitos de C.22.5.4.
C.22.6.5 - METODO EMPIRICO DE DISEÑO
C.22.6.5.1 - Los muros estructurales de concreto simple con sección transversal sólida y rectangular pueden diseñarse por medio de la ecuación C.22-12 si la resultante de todas la fuerzas mayoradas está localizada dentro del tercio central del espesor total del muro.
C.22.6.5.2 - El diseño de muros sometidos a fuerzas axiales de compresión debe basarse en:
C.22.6.6 - LIMITACIONES - Deben tenerse en cuenta las siguientes limitaciones en el diseño de los muros de concreto simple:
C.22.6.6.1 - A menos que se demuestre por medio de un análisis detallado, la longitud de muros que puede considerarse efectiva para una fuerza vertical concentrada no debe exceder la distancia centro entre fuerzas, ni el ancho de la superficie de contacto de la fuerza con el muro más cuatro veces el espesor del muro.
C.22.6.6.2 - Con la excepción de lo indicado en C.22.6.6.3 el espesor de los muros de carga no debe ser menor de 1/24 de la altura o de la longitud, la menor de las dos, ni menos de 140 mm.
C.22.6.6.3 - El espesor de muros exteriores de sótanos y de muros que hagan parte de la fundación no debe ser menor de 190 mm.
C.22.6.6.4 - Los muros deben estar arriostrados contra desplazamiento lateral. (Véase C.22.3 y C.22.4.7)
C.22.6.6.5 - Deben colocarse al menos dos barras N° 5 (5/8") o 16M (16 mm) alrededor de todas la aberturas para ventanas o puertas. Las barras deben extenderse por lo menos 600 mm más allá de la esquina de las aberturas.
C.22.7 - ZAPATAS
C.22.7.1 - Las zapatas de concreto simple deben diseñarse para las fuerzas mayoradas y las reacciones inducidas por movimientos, de acuerdo con los requisitos apropiados de diseño del Reglamento y para los requisitos específicos de C.22.7.2 a C.22.7.8.
C.22.7.2 - El área de la base de la zapata debe detuminarse a partir de la fuerzas y momentos no mayorados transmitidos por la zapata al suelo y los esfuerzos permisibles sobre el suelo dados por el estudio geotécnico.
C.22.7.3 - El concreto simple no debe utilizarse en zapatas apoyadas sobre pilotes.
C.22.7.4 - El espesor de las zapatas de concreto simple no debe ser menor de 200 mm. (Véase C.22.4.8)
C.22.7.5 - Los máximos momentos mayorados deben determinarse en las siguientes secciones críticas:
- (a) en la cara de las columnas, pedestales, o muros, para zapatas que den apoyo a columnas, pedestales o muros de concreto.
- (b) a la mitad de la distancia entre el centro y el borde del muro, para zapatas que den apoyo a muros de mampostería, y
- (c) a la mitad de la distancia entre la cara de la columna y el borde de una platina de apoyo, para zapatas que den apoyo a columnas con platinas de apoyo de acero.
C.22.7.6 - CORTANTE EN ZAPATAS DE CONCRETO SIMPLE - El cortante en zapatas de concreto simple se rige por los siguientes requisitos:
C.22.7.6.1 - La máxima fuerza cortante mayorada debe calcularse siguiendo los requisitos de C.22.7.6.2, en las secciones críticas indicadas allí para zapatas que den apoyo a columnas, pedestales o muros. En las zapatas que den apoyo a columnas con platinas de apoyo de acero la sección crítica debe medirse a partir de la localización definida en el ordinal (c) de C.22.7.5.
C.22.7.6.2 - La resistencia a fuerzas cortantes en las zapatas de concreto simple está gobernada por la más severa de las dos condiciones siguientes:
- (a) acción como viga en la zapata, con la sección crítica contenida dentro de un plano que intersecta toda la zapata a lo largo de todo su ancho y que está localizada a una distancia h de la cara de la carga concentrada o del área del apoyo. Para esta condición la zapata debe diseñarse utilizando la ecuación C.22-8.
- (b) acción en dos direcciones para zapatas con una sección crítica perpendicular al plano de la zapata y localizada de tal manera que su perímetro, bo, es un mínimo, teniendo en cuenta que el perímetro de la sección crítica puede estar a una distancia igual a h/2 de la carga concentrada o del área del apoyo. Para esta condición la zapata debe diseñarse utilizando la ecuación C.22-9.
C.22.7.7 - La columnas y pedestales de forma circular o poligonal pueden tratarse como elementos de sección cuadrada con la misma área para efectos de la localización de las secciones críticas para momento y cortante.
C.22.7.8 - La fuerza mayorada de contacto en la superficie de contacto no debe exceder la resistencia a los esfuerzos de contacto dada en C.22.5.5 en los dos elementos.
C.22.8 - PEDESTALES
C.22.8.1 - Los pedestales de concreto simple deben diseñarse para las fuerzas verticales, horizontales y otras, a que puedan verse sometidos.
C.22.13.2 - La relación de altura no soportada lateralmente a la dimensión lateral menor de los pedestales de concreto simple, no debe exceder tres.
C.22.8.3 - La máxima fuerza axial mayorada aplicada a un pedestal de concreto simple no debe exceder la resistencia a los esfuerzos de contacto dada en C.22.5.5.
C.22.9 -ELEMENTOS PREFABRICADOS
C.22.9.1 - El diseño de elementos prefabricados de concreto simple debe tener en cuenta todas las condiciones de carga desde su vaciado inicial hasta la terminación de la estructura, incluyendo el retiro de las formaletas, su almacenamiento, transporte y montaje.
C.22.9.2 - La limitaciones de C.22.2 son válidas para los elementos prefabricados de concreto simple, no solo en su posición final dentro de la estructura sino también durante su fabricación, transporte y montaje.
C.22.9.3 - Los elementos prefabricados de concreto simple deben conectarse apropiadamente con el fin de que puedan transferir todas la fuerzas horizontales a una sistema estructural capaz de resistir esas fuerzas.
C.22.9.4 - Los elementos prefabricados de concreto simple deben sujetarse y arriostrarse apropiadamente durante su montaje para garantizar su alineamiento adecuado y su integridad estructural hasta que estén permanentemente conectados a la estructura.
CAPITULO C.23
ANCLAJE AL CONCRETO
C.23.0 - NOMENCLATURA
C.23.1 ALCANCE Y REQUISITOS GENERALES
C.23.1.1 ALCANCE - En el presente Capítulo se presentan los requisitos mínimos para determinar la resistencia de anclajes al concreto tales como tornillos y pernos con cabeza.
C.23.1.2 - EMBEBIDO - Los anclajes, tornillos y pernos con cabeza, deben quedar sólidamente embebidos en el concreto.
C.23.1.3 - METODO DE DISEÑO - Se permite el diseño por el método de esfuerzos de trabajo o por el método de la resistencia, uno de los dos, con las limitaciones dadas a continuación.
C.23.1.3.1 - Diseño por el método de esfuerzos de trabajo - Cuando el diseño se realiza por el método de los esfuerzos de trabajo, tal como lo define la sección B.2.3, deben seguirse los requisitos dados en C 23.2, y deben utilizarse las combinaciones de carga dadas en B.2.3. Cuando los anclajes sean parte de una conexión perteneciente al sistema de resistencia sísmica en estructuras de capacidad moderada (DMO) y especial (DES) de disipación de energía, no se permiten los aumentos en esfuerzos admisibles para fuerzas sísmicas dados en 13.2.3.4.1 y 13.2.3.4.2.
C.23.1.3.2 - Diseño por el método de la resistencia - Cuando el diseño se realiza por el método de la resistencia, tal como lo define la sección B.2.4, deben seguirse los requisitos de C.23.3, y deben utilizarse las combinaciones de carga dadas en B.2.4. Cuando los anclajes sean parte de una conexión perteneciente al sistema de resistencia sísmica en estructuras de capacidad moderada (DMO) y especial (DES) de disipación de energía, el coeficiente de carga para los efectos sísmicos, E, debe duplicarse de 1.0 a 2.0, y cuando se trate de anclajes colocados en la zona de tensión del elemento de concreto, el coeficiente de carga para los efectos sísmicos. E, debe triplicarse de 1.0 a 3.0.
C.23.2 - DISEÑO POR EL METODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO
C.23.2.1 - RESISTENCIAS PARA FUERZAS DE SERVICIO - Para tornillos y pernos de anclaje con cabeza, las resistencias, al nivel de fuerzas de servicio, para cortante y tracción, no deben exceder los valores dados en la tabla C.23-1.
Tabla C.23 -1 - Fuerzas, en servicio, Pt y Vt permitidas para tornillos y pernos con cabeza (kN) (1 kN = 100 kgf)
notas:
1 - los valores tabulados corresponden a tornillo como mínimo de calidad NTC 4034 (ASTM A 307). Los tornillos deben tener una cabeza estándar en la parte embebida.
2 - Los valores tabulados corresponde a anclajes instalados a las distancias de borde y separaciones especificadas. Las distancias al borde y las separaciones pueden reducirse un 50% con una reducción equivalente de las fuerzas permitidas. Se puede emplear interpolación lineal para espaciamientos y distancias al borde intermedias.
3 - Debe utilizarse un anclaje mínimo 50 mm mayor para anclajes localizados en la parte superior de columnas pertenecientes a estructuras con capacidad moderada (DMO) y especial (DES) de disipación de energía.
C.23.2.2 - COMBINACION DE TRACCION Y CORTANTE - Cuando el tornillo o perno de anclaje esté sometido simultáneamente a tracción y fuerza cortante, debe emplearse la siguiente ecuación de interacción:
Donde Ps y Vs corresponden a los valores solicitados de tracción y cortante respectivamente, y Pt y Vt corresponden a los valores admisibles leídos de la tabla C.23-1, de tracción y cortante respectivamente.
C.23.3 - DISEÑO POR EL METODO DE LA RESISTENCIA
C.23.3.1 - FUERZAS MAYORADAS - Las fuerzas máyoradas solicitadas sobre los tornillos y pernos con cabeza, no deben exceder los valores que se obtengan de acuerdo con los requisitos de la presente sección. Deben tenerse en cuenta las limitaciones de C.23.1.3.2 al calcular las fuerzas mayoradas.
C.23.3.2 - RESISTENCIA DE LOS ANCLAJES - La resistencia de los anclajes embebidos en el concreto debe tornarse como la menor de las resistencias asociadas con la falla del concreto o la falla del acero del anclaje. Debe procurarse que la falla del anclaje, especialmente cuando está sometido a fuerzas dinámicas o sísmicas, se inicie con la falla del acero del anclaje y no con la del concreto donde se encuentra embebido. Se permite utilizar acero de refuerzo en anclajes que transmiten fuerzas de tracción y/o cortante, pero diseñándolos tomando en cuenta sus longitudes de desarrollo y su orientación con respecto a los planos de falla del concreto. La resistencia de tornillos y pernos con cabeza puede basarse en ensayos experimentales, realizados de acuerdo con C.23.3.3, o en los procedimientos dados en C.23.3.4. En pernos con cabeza el área de apoyo sobre el concreto de la cabeza, debe ser al menos 1.5 veces el área del perno en su vástago o espigo.
C.23.3.3 - RESISTENCIA BASADA EN ENSAYOS EXPERIMENTALES - La resistencia de los anclajes puede basarse en no menos de diez ensayos experimentales realizados utilizando los materiales, la configuración, tipo de anclajes, longitudes de anclaje, distancias al borde, platinas de base, y cargas a emplear en la obra. La resistencia nominal debe determinarse del valor promedio obtenido en los ensayos, menos una desviación estándar. El coeficiente de reducción de resistencia, f, que se aplica a la resistencia nominal debe ser igual a 0.8 cuando la falla del anclaje se produce en el acero en la mayoría de los casos, y 0.65 cuando controla la falla del concreto.
C.23.3.4 - RESISTENCIA OBTENIDA ANALITICAMENTE - La resistencia de los anclajes puede determinarse por medio de los procedimientos dados en C.23.3.4.1 a C.23.4.3.
C.23.3.4.1 - Resistencia en tracción - La resistencia de diseño a la tracción de anclajes individuales, o de conjuntos adecuadamente conectados, debe ser la mínima de fPns o fPnc donde:
- (a) Resistencia a tracción cuando gobierna el acero:
Figura C. 23-1 - Cono de falla para un solo anclaje con cabeza
Cuando cualquier anclaje se encuentra localizado del borde del concreto a una distancia, menor que la longitud de anclaje, la resistencia a la tracción de ese anclaje debe reducirse proporcionalmente a la distancia al borde dividida por la longitud de anclaje. Cuando hay distancias a varios bordes menores que la longitud de anclaje, debe emplearse una reducción por cada distancia menor que la longitud de anclaje, las cuales son acumulativas.
(2) - Para grupos de anclajes cuando la separación entre anclajes es menor que dos veces la longitud de anclaje:
En este caso, el coeficiente de reducción de resistencia,f, se toma como 0.65, a menos que se coloque refuerzo transversal en el concreto para confinar el concreto que rodea el anclaje y que pasa por entre la superficie de falla, caso en el cual se puede tomar un valor de 0.85.
Cuando cualquier anclaje se encuentra localizado del borde del concreto a una distancia, menor que la longitud de anclaje, la resistencia a la tracción debe calcularse utilizando el área Ap reducida apropiadamente.
Los grupos de anclajes deben verificarse para una superficie de falla que pasa totalmente a través del elemento de concreto, suponiendo que el tronco de pirámide se extiende hacia la superficie opuesta a la del anclaje y en este caso se toma el valor de Ap correspondientes a este nuevo tronco de pirámide y At se toma como cero. Debe emplearse el valor de la resistencia del grupo que conduzca al menor valor.
Para efectos de la resistencia al corte, en aquellas situaciones donde la longitud de anclaje o las distancias al borde del concreto están limitadas, se permite el empleo de refuerzo para confinar el concreto para evitar fallas prematuras.
- (c) Cuando la dirección de la fuerza cortante es hacia el interior de la sección de concreto, la resistencia a cortante se determina por medio de las ecuación C.23-5.
APENDICE C-A
PROCEDIMIENTO ALTERNO DE DISEÑO A LA FLEXION
POR EL METODO DE ESFUERZOS ADMISIBLES
C-A.1 -ALCANCE
C-A.1.1 - Los elementos de concreto no preesforzado se pueden diseñar a la flexión utilizando cargas de servicio (sin factores de carga) y esfuerzos admisibles bajo cargas de servicio de acuerdo con las disposiciones del presente apéndice.
C-A.1.2. - Para el diseño de los elementos que no se incluyen en el apéndice C-A, deben aplicarse las disposiciones apropiadas del Título C del Reglamento.
C-A.1.3 - Todas las disposiciones aplicables del Reglamento para concreto no preesforzado, excepto C.8.5.12, deben aplicarse a los elementos diseñados por el presente método alterno de diseño.
C-A.1.4 - Los elementos sometidos a flexión deben cumplir con los requisitos para control de deflexiones de C.9.5 y los requisitos C.10.4 a C.10.7 de este Reglamento.
C-A.2 - DEFINICIONES
C-A.2.1 - Los factores de carga y los coeficientes de reducción de resistencia,f, deben tomarse como la unidad para elementos diseñados por el presente método alterno de diseño. (Véase 13.2.3)
C-A.2.2 - Los elementos pueden dimensionarse para el 75% de la capacidad requerida en otras partes del apéndice C-A, cuando se consideran fuerzas de viento o sísmicas combinadas con otras cargas, siempre y cuando la sección que resulte no sea menor que la requerida para la combinación de carga viva y muerta. (véase 13.2.3)
C-A.2.3 - Cuando la carga muerta reduce los efectos de otras cargas, los elementos deben diseñarse para el 85% de la carga muerta en combinación con las demás cargas. (Véase 13.2.3)
C-A.3 - ESFUERZOS ADMISIBLES BAJO CARGAS DE SERVICIO
C-A.3.1 - El esfuerzo en el concreto,fc, en la fibra extrema en compresión, no debe exceder de 0.45 f'c, expresado en MPa.
C-A.3.2 - El esfuerzo de tracción en el refuerzo fs, no debe exceder de:
Para acero de refuerzo colocado para flexión
de diámetro N° 3 (3/8") ó 10M (10 mm) o menor,
en losas en una dirección de luz inferior a 3.50 metros, no debe exceder …… 0.50f, o 210 MPa
C-A.4 - FLEXION
Para la investigación de esfuerzos ante cargas de servicio, debe utilizarse la teoría de la elástica (para flexión) con las siguientes suposiciones:
C-A.4.1 - Las deformaciones varían linealmente con la distancia medida desde el eje neutro, excepto para elementos de gran altura sometidos a flexión con relaciones de altura total a la luz libre mayores de 2/5 para luces continuas y 4/5 para luces simples, en las cuales debe considerarse una distribución no lineal de deformación unitaria. (véase C.10.7).
C-A.4.2 - La relación esfuerzo-deformación del concreto, es una línea recta bajo cargas de servicio dentro del rango de esfuerzos admisibles.
C-A.4.3 - En elementos de concreto reforzado, el concreto no resiste tracción.
C-A.4.4 - La relación modular n = Es/Ec, se puede tomar como el número entero más cercano (pero no menor de 6). Excepto en el cálculo de las deflexiones, el valor de n para concreto ligero debe considerarse igual que para concreto de peso normal de la misma resistencia.
C-A.4.5 - En elementos doblemente reforzados sometidos a flexión, debe utilizarse una relación modular efectiva de 2Es/Ec para transformar el refuerzo de compresión en el cálculo de esfuerzos. El esfuerzo de compresión en dicho refuerzo no debe exceder del esfuerzo de tracción permisible.
C-A.4.6 - Los requisitos anteriores pueden considerarse satisfechos cuando los esfuerzos en los materiales se determinan por medio de las siguientes ecuaciones:
Esfuerzos en el acero de refuerzo en tracción:
APENDICE C-13
PROCEDIMIENTO ALTERNO DE DISEÑO
PARA FLEXION Y CARGA AXIAL
C-B.0 - NOMENCLATURA
C-B.1 - ALCANCE
C-B.1.1 - Se permite el diseño para momento y fuerza axial utilizando los requisitos del presente Apéndice. Cuando se utiliza en diseño el Apéndice C-B, todas las secciones en el Apéndice se deben utilizar en cambio de las secciones correspondientes con el mismo número en los Capítulos C.8, C.9, C.10 y C.18. Si se utiliza una de las secciones del Apéndice, todas las secciones del mismo deben substituirse por las secciones correspondientes en el cuerpo del Reglamento.
C-B.9.3.2 - Los coeficientes de reducción de resistencia deben ser los siguientes:
C-B.18.1.3 - Las siguientes disposiciones del Reglamento no deben aplicarse al concreto preesforzado, excepto aquellas partes de ellas en que se indique específicamente que se permite utilizarlas en concreto preesforzado: C.7.6.5, C.8.5.7.1 a C.8.5.7.3, C.8.5.12, C.10.5, C.10.6, C.10.9.1, C.10.9.2, Capítulo C.13 y secciones C14.3, C.14.5 y C. 14.6.
C-B.18.8.1 - Las secciones de concreto preesforzado deben clasificarse como controladas por tracción o por compresión siguiendo los requisitos de C-13.10.3.3. Deben utilizarse los coeficientes de reducción de resistencia, apropiados de los dados en C-13.9.3.2.
C-B.18.8.2 - La cantidad total del refuerzo preesforzado y no preesforzado debe ser la adecuada para desarrollar una carga mayorada al menos 1.2 veces la carga de fisuración calculada con base en el módulo de ruptura fr, especificado en C.9.5.2.2, con la excepción de elementos a flexión con resistencias al corte y a la flexión por lo menos del doble de las requeridas por C.9.2.
C-B.18.8.3 - Parte o todo el refuerzo adherido, consistente en barras y tendones debe colocarse tan cerca como sea posible a la fibra extrema en tracción en todos los elementos preesforzado sometidos a flexión, excepto que en los elementos preesforzado con tendones no adheridos, debe colocarse al menos el mínimo refuerzo adherido que exige la sección C.18.9.
C-B.18.10.4.1 - Donde se coloque refuerzo adherido en los apoyos de acuerdo con C.18.9.2, los momentos negativos calculados por la teoría elástica para cualquier suposición de distribución de carga, de acuerdo con los requisitos de C-B.8.5.12.
C-B.18.10.4.2 - Los momentos negativos modificados deben emplearse para obtener los momentos correspondientes a la misma combinación de carga, en las secciones dentro de la luz del elemento.
APENDICE C-C
ESTRUCTURAS MIXTAS
C-C.O - NOMENCLATURA
= coeficiente de reducción de resistencia.
C-C.1 - COEFICIENTES DE REDUCCION DE RESISTENCIA
C-C.1.1 - Si el sistema estrurtural incluye elementos de un material diferente a concreto estructural y elementos de concreto estructural, se puede diseñar la estructura utilizando las combinaciones de carga dadas en B.2.5 y los coeficientes de reducción de resistencia dados a continuación:
APENDICE C-D
EQUIVALENCIA ENTRE EL SISTEMA SI Y EL mks DE LAS
ECUACIONES NO HOMOGENEAS DEL PRESENTE TITULO
La ecuaciones que aparecen dentro del texto del presente Título del Reglamento con un asterisco, son ecuaciones no homogéneas. A continuación se da su equivalencia entre los dos sistemas de unidades:
TITULO D
MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL
CAPITULO D.1
REQUISITOS GENERALES
D.1.1 -ALCANCE
D.1.1.1 - ALCANCE - El Título D de estas normas establece los requisitos mínimos de diseño y construcción para las estructuras de mampostería y sus elementos. Estas estructuras tienen un nivel de seguridad comparable a las estructuras de otros materiales, cuando se diseñan y construyen de acuerdo con los requisitos del presente Reglamento.
D.1.1.2 - ESTRUCTURAS ESPECIALES - Para estructuras especiales tales como arcos, bóvedas, tanques, silos y chimeneas, los requisitos del Título D de estas normas pueden utilizarse cuando sean aplicables, a juicio del ingeniero diseñador.
D.1.1.3 - PROPOSITO - Los requisitos establecidos en este Título están dirigidos a lograr un comportamiento apropiado de las construcciones en mampostería estructural y su integridad estructural bajo las condiciones de carga vertical permanente o transitoria, bajo condiciones de fuerza lateral, de viento o de sismo y bajo estados ocasionales de fuerzas anormales.
D.1.1.4 - COMPLEMENTO - El Título D se complementa con los otros Títulos de estas normas. En el eventual caso de conflicto entre uno o varios de los requisitos, debe adoptarse como válido el más severo de ellos.
D.1.1.5 - REQUISITOS MINIMOS - Los procedimientos y las especificaciones establecidas constituyen los requisitos mínimos que deben cumplir el diseño y la construcción de estructuras de mampostería, con el objetivo último de la protección a la vida de los usuarios de la edificación.
D.1.1.6 - PROCEDIMIENTO DE DISEÑO - Las estructuras de mampostería deben diseñarse por el método del estado límite de resistencia, descrito en 13.2.4, y los requisitos del Título D se presentan para este método. No obstante, se permite el diseño de estructuras de mampostería por el método de esfuerzos de trabajo, descrito en 13.2.3 y para el efecto pueden emplearse los requisitos alternos presentados en el Apéndice D-1 - Diseño de estructuras de mampostería por el método de los esfuerzos de trabajo. Todo el diseño de la estructura debe realizarse por uno de los dos métodos.
D.1.2 - PLANOS Y MEMORIAS
D.1.2.1 - PLANOS ESTRUCTURALES - Además de los requisitos establecidos en A.1.5.2 de estas normas, debe especificarse y detallarse en los planos lo siguiente:
- (a) Características de las unidades de mampostería utilizadas en el diseño, indicando la norma NTC, de las normas permitidas que se citan en la sección D.3.6, bajo la cual deben ser fabricadas.
- (b) Valor de la resistencia nominal a la compresión de la mampostería utilizada en los diferentes elementos estructurales, especificada respecto al área neta promedio de la sección (f 'm)
- (C) Definición del mortero de pega como tipo M, S o N, de los indicados en la sección D.3.4, fijando su resistencia mínima a la compresión, medida como se define en esa misma sección.
- (d) Ubicación de las celdas y cavidades que deben inyectarse con mortero de relleno.
- (e) Definición del tipo de mortero de relleno, de los indicados en la sección D.3.5, prescribiendo su resistencia mínima a la compresión, medida como se define en esa misma sección.
- (f) Tamaño y localización de todos los elementos especificados.
- (g) Tamaño especificado, resistencia, tipo y localización de los refuerzos, anclajes mecánicos y conectores utilizados en el diseño.
- (h) Ubicación, tamaño y características de las juntas de control y de las juntas de construcción.
D.1.2.2 - MEMORIAS - Se debe cumplir lo estipulado al respecto en A. 1.5.3.
D.1.3 - SUPERVISION TECNICA
D.1.3.1 - OBLIGATORIEDAD DE LA SUPERVISION TECNICA - Toda edificación de más de 3000 M2 de área construida debe someterse a una Supervisión Técnica, como lo indica la Ley 400 de 1997. El Supervisor técnico debe cumplir lo dispuesto en el Título I, Supervisión Técnica, del presente Reglamento. Dada la susceptibilidad de la mampostería estructural a los defectos de la calidad de la mano de obra y a la calidad de los materiales utilizados; es recomendable en edificaciones de menos de 3000 m2, que toda obra que se realice con este sistema se construya bajo estricta supervisión técnica de un profesional idóneo, Ingeniero Civil o Arquitecto debidamente matriculado, o un representante competente bajo su responsabilidad.
D.1.3.2 - ALCANCE DE LA SUPERVISION - El supervisor técnico debe verificar la concordancia entre la obra ejecutada y los planos y especificaciones de construcción, de acuerdo con lo estipulado en la sección I.2.4 de este Reglamento.
D.1.3.3 - REGISTRO DE LAS LABORES DE SUPERVISION - El Supervisor técnico debe llevar un registro escrito de su labor. Además de lo reglamentado en A. 1 .3.9 y en el Título I, el supervisor técnico debe controlar y registrar la calidad de las unidades de mampostería, de los morteros de pega y de relleno, la disposición de las armaduras, anclajes y conectores. Igualmente debe supervisar las operaciones de inyección de mortero.
D.1.4 - REQUISITOS GENERALES PARA LAS ESTRUCTURAS EN MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL
D.1.4.1 - RESISTENCIA ANTE CARGAS HORIZONTALES EN DOS DIRECCIONES ORTOGONALES EN PLANTA - Los muros estructurales son elementos de gran rigidez para fuerzas aplicadas en su plano y de baja rigidez y resistencia cuando se aplican fuerzas perpendiculares a su plano. Por tal razón, toda estructura conformada por muros estructurales debe tener componentes en las dos direcciones ortogonales principales de la edificación, mediante la disposición de muros en las direcciones apropiadas o por medio del uso de elementos compuestos cuya geometría en planta genere rigidez en dos direcciones principales.
D.1.4.1.1- Diferencia en rigidez entre las dos direcciones principales en planta - En cualquier piso en edificaciones de mampostería estructural con tres niveles o más. la rigidez aportada por el conjunto de elementos estructurales existentes en una dirección, no puede ser inferior al 20% de la rigidez existente en la dirección ortogonal. En edificaciones de uno y dos niveles esta relación puede reducirse al 10%.
D.1.4.2 - MODELO MATEMATICO PARA REALIZAR EL ANALISIS - Se puede utilizar para el análisis estructural el modelo de muros en voladizo empotrados en la base y arriostrados lateralmente por los diafragmas de piso. En su defecto, puede utilizarse cualquier modelo estructural alternativo compatible con el funcionamiento real de la construcción ante la solicitación analizada, siempre que se garantice por evidencia experimental o teórica la mejor precisión de la respuesta determinada con el modelo alternativo.
D.1.4.3 - DIAFRAGMAS HORIZONTALES DE PISO - El sistema de piso utilizado como diafragma debe diseñarse para atender los esfuerzos derivados de su función, teniendo en cuenta lo dispuesto en A.3.6.8.
D.1.4.4 - INCONVENIENCIA DE LA COMBINACION DE SISTEMAS ESTRUCTURALES - Debido a que la estructura puede verse sometida a condiciones de trabajo en el rango inelástico bajo sismos severos, no se considera conveniente la combinación en altura de sistemas estructurales de diferentes capacidades de disipación de energía.
D.1.4.5 - REQUISITOS PARA LA COMBINACION DE SISTEMAS ESTRUCTURALES DE MAMPOSTERIA - En caso de que se utilice la combinación en planta, o en la altura, de sistemas estructurales diferentes, deben cumplirse los requisitos enunciados en las secciones A.3.2.4 y A.3.2.5,
D.1.4.6 - LIMITES DE DERIVA PARA SISTEMAS DE MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL - Los valores de los limites de la deriva para construcciones en mampostería estructural están indicados en la tabla A.6-1 de este Reglamento.
D.1.4.7 - REQUISITOS PARA LOS MATERIALES - Todos los materiales utilizados en la construcción de estructuras de mampostería deben cumplir las normas y especificaciones relacionadas en el Capítulo D.3.
D.1.4.8 - CONDICIONES AMBIENTALES - Cuando las condiciones ambientales estén por fuera de las normales o puedan afectar negativamente las características especificadas de los materiales, deben tomarse precauciones adicionales de manera que se garantice el funcionamiento correcto de la construcción realizada en estas condiciones.
D.1.4.9 - MANO DE OBRA EN LAS ESTRUCTURAS DE MAMPOSTERIA - Debe darse especial importancia a la utilización de mano de obra calificada. Los controles iniciales y previos de la construcción deben ser los especificados, con el objeto de poder determinar la calificación más exigente del personal involucrado.
CAPITULO D.2
CLASIFICACION, USOS, NORMAS, NOMENCLATURA Y DEFINICIONES
D.2.1 - CLASIFICACION DE LA MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL
Estas normas reconocen los siguientes tipos de mampostería:
D.2.1.1 - MAMPOSTERIA DE CAVIDAD REFORZADA - Es la construcción realizada con dos paredes de piezas de mampostería de caras paralelas reforzadas ó no, separadas por un espacio continuo de concreto reforzado, con funcionamiento compuesto y que cumple los requisitos del capítulo D.6 de estas normas. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad especial de disipación de energía en el rango inelástico (DES).
D.2.1.2 - MAMPOSTERIA REFORZADA - Es la construcción con base en piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero y que cumple los requisitos del capítulo D.7 de estas normas. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad especial de disipación de energía en el rango inelástico (DES) cuando todas sus celdas se inyectan con mortero de relleno, y como uno de los sistemas con capacidad moderada de disipación de energía en el rango inelástico (DMO) cuando solo se inyectan con mortero de relleno las celdas verticales que llevan refuerzo.
D.2.1.3 - MAMPOSTERIA PARCIALMENTE REFORZADA - Es la construcción con base en piezas de mampostería de perforación vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero y que cumple los requisitos del capítulo D.8 de estas normas. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad mínima de disipación de energía en el rango inelástico (DMI).
D.2.1.4 - MAMPOSTERIA NO REFORZADA - Es la construcción con base en piezas de mampostería unidas por medio de mortero que no cumple las cuantías mínimas de refuerzo establecidas para la mampostería parcialmente reforzada. Debe cumplir los requisitos del Capítulo D.9 de estas normas. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad mínima de disipación de energía en el rango inelástico (DMI).
D.2.1.5 - MAMPOSTERIA DE MUROS CONFINADOS - Es la construcción con base en piezas de mampostería unidas por medio de mortero, reforzada de manera principal con elementos de concreto reforzado construidos alrededor del muro, confinándolo y que cumple los requisitos del capítulo D.10 de estas normas. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseño sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad moderada de disipación de energía en el rango inelástico (DMO).
D.2.1.6 - MAMPOSTERIA DE MUROS DIAFRAGMA - Se llaman muros diafragma de mampostería a aquellos muros colocados dentro de una estructura de pórticos, los cuales restringen su desplazamiento libre bajo cargas laterales. Los muros diafragma deben cumplir los requisitos del capítulo D. 11 de estas normas. Este tipo de construcción no se permite para edificaciones nuevas, y su empleo solo se permite dentro del alcance del Capítulo A.10, aplicable a la adición, modificación o remodelación del sistema estructural de edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del Reglamento, o de la evaluación de su vulnerabilidad sísmica.
D.2.2 - USOS DE LA MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL
D.2.2.1 - USOS PERMITIDOS - Se permite, de acuerdo con el Reglamento, el uso de la mampostería estructural como sistema estructural, siempre y cuando se cumpla con las salvedades establecidas en el presente Título, las limitaciones de uso para los diferentes tipos de mampostería estructural del Capítulo A.3, según la zona de amenaza sísmica, el grupo de uso de la edificación, y el tipo de sistema estructural.
D.2.2.2 - COMBINACION DE SISTEMAS ESTRUCTURALES - La combinación de sistemas estructurales que incluyen mampostería estructural tiene las mismas limitaciones y debe cumplir con los requisitos descritos en el Capítulo A.3 de este Reglamento.
D.2.2.3 - ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO DENTRO DE LA MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL - Se permite el empleo de elementos de concreto reforzado embebidos dentro de la mampostería estructural, o en combinación con ella, en elementos tales como dinteles, vigas, elementos colectores de diafragmas, machones, etc., para los casos diferentes a los contemplados explícitamente dentro de cada uno de los tipos de mampostería estructural. El diseño de estos elementos se debe realizar siguiendo los requisitos del Título C del Reglamento, para el mismo grado de capacidad de disipación de energía en el rango inelástico en que se clasifique el tipo de mampostería en el cual están colocados los elementos de concreto reforzado. Los enchapes realizados con piezas de mampostería cuando se utilicen como formaleta para vaciar el concreto, pueden considerarse como parte del recubrimiento de los elementos de concreto reforzado. Los valores del coeficiente básico de disipación de energía R0, que se emplee en el diseño de estos elementos debe ser el mismo asignado al sistema de mampostería estructural en el Capítulo A.3.
D.2.3 - NORMAS Y ESPECIFICACIONES CITADAS EN EL TITULO D DEL REGLAMENTO
Las siguientes normas Técnicas Colombianas NTC del Instituto Colombiano de Normas Técnicas, ICONTEC, y de la Sociedad Americana para ensayos de Materiales, ASTM, a las cuales se hace referencia en el Título D de estas normas, y hacen parte integral de él. Debe consultarse A.1.6 respecto a la obligatoriedad de la normas técnicas mencionadas en este Título del Reglamento.
Normas NTC promulgadas por el ICONTEC
NTC 121 - Cemento Portland - Especificaciones físicas y mecánicas.
NTC 161 - Barras lisas de acero al carbono para concreto armado. (Nota: C.3.5.5 impone limitaciones a la utilización de este tipo de acero de refuerzo). (ASTM A615)
NTC 245 - Barras de acero al carbono trabajadas en frío para concreto reforzado armado. (Nota: Se prohibe el uso de este tipo de acero).
NTC 248 - Barras corrugadas de acero al carbono para concreto reforzado armado. (Nota: C.3.5.5 impone requisitos adicionales a los que contiene esta Norma). (ASTM A615)
NTC 296 - Dimensiones modulares de ladrillos cerámicos.
NTC 321 - Cemento Portland - Especificaciones químicas.
NTC 673 - Ensayo de resistencia a la compresión de cilindros de concreto (ASTM C39).
NTC 922 - Ladrillos sílico-calcáreos. (ASTM C73)
NTC 2240 - Agregados usados en morteros de mampostería. (ASTM C144)
NTC 2289 - Barras y rollos corrugados de acero de baja aleación y/o termotratados para concreto reforzado en construcciones de diseño sismo resistente. (ASTM A706)
NTC 3329 - Especificaciones del mortero para unidades de mampostería. (ASTM C270)
NTC 3356 - Mortero premezclado de larga duración para unidades de mampostería, (ASTM Cl 142)
NTC 3495 - Resistencia a la compresión de prismas de mampostería. (ASTM E447)
NTC 3546 - Método de ensayo para la evaluación en el laboratorio y en obra, de morteros para unidades de mampostería simple y reforzada. Toma de muestras y ensayo del mortero de pega para mampostería. (ASTM C780)
NTC 4002 - Siderurgia. Alambre liso de acero para refuerzo de concreto. (ASTM A82)
NTC 4017 - Método de ensayo para unidades de mampostería de arcilla cocida. (ASTM C67)
NTC 4019 - Cal hidratada para mampostería. (ASTM C207)
NTC 4020 - Agregados para mortero de inyección para mampostería. (ASTM C404)
NTC 4024 - Muestreo y ensayo de prefabricados de concreto no reforzados, vibrocompactados. (ASTM C140)
NTC 4026 - Unidades bloques y ladrillos de concreto para mampostería estructural. (ASTM C90)
NTC 4040 - Procedimientos de soldadura aplicables al acero para refuerzo de concreto. (ANSI/AWS Dl.4)
NTC 4043 - Muestreo y ensayo de concreto fluido (Grouts). (ASTM C101 9)
NTC 4046 - Cal viva (CaO) para propósitos estructurales. (ASTM C5)
NTC 4048 - Lechadas (Grouts) para mampostería. (ASTM C476)
NTC 4050 - Cemento para mampostería. (ASTM C91)
NTC 4076 - Unidades de concreto bloques y ladrillos para mampostería no estructural (ASTM C129)
NTC 4205 - Unidades de mampostería de arcilla cocida (ladrillos y bloques) (ASTM C34, C56 y C62)
NTC 4383 - Términos y definiciones sobre mampostería de concreto.
Normas ASTM
A 82- Specification for Steel Wire, plain for concrete reinforcement. (NTC 4002)
A 706- Specification for low-alloy steel deformed bars for concrete reinforcement. (NTC 2289)
C 5- Specification for quicklime for structural purposes. (NTC 4046)
C 34- Specification for structural clay load-bearing wall tile. (NTC 4205)
C 55- Specification for concrete building brick. (NTC 4026)
C 56- Specification for structural clay, non-load bearing tile. (NTC 4205)
C 62- Specification for building brick (Solid masonry units made from clay or shale). (NTC 4205)
C 67- Test methods of sampling and testing brick and structural clay tile. (NTC 4017)
C 73- Specification for calcium silicate face brick (Sand-lime brick). (NTC 922)
C 90- Specification for load-bearing concrete masonry units. (NTC 4026)
C 91- Specification for masonry cement. (NTC 4050)
C 109- Test method for compressive strength of hydraulic cement mortars (using 2-in. or 50-mm cube specimens). (NTC 220)
C 129- Specification for non-load-bearing concrete masonry units. (NTC 4076)
C 140- Method of sampling and testing concrete masonry units. (NTC 4024)
C 144- Specification for aggregate for masonry mortar. (NTC 2240)
C 150- Specification for portland cement.
C 207- Specification for hydrated lime for masonry purposes. (NTC 4019)
C 212- Specification for structural clay facing tile. (NTC 4205)
C 216- Specification for facing brick (Solid masonry units made from clay or shale). (NTC 4205)
C 270- Specification for mortar for unit masonry. (NTC 3329)
C 404- Specification for aggregate for masonry grout. (NTC 4020)
C 476- Specification for grout for masonry. (NTC 4048)
C 595- Standard specification for blended hydraulic cements.
C 652- Specification for hollow brick (Hollow masonry units made from clay or shale) (NTC 4205)
C 780- Test method for pre-construction and construction evaluation of mortars for plain and reinforced unit masonry. (NTC 3546)
C 1019- Method for sampling and testing grout. (NTC 4043)
C 1142- Specification for ready-mixed mortar for masonry. (NTC 3356)
E 447 - Test methods for compressive strength of masonry prisms. (NTC 3495)
Normas de la AWS:
"Structural Welding Code - Reinforcing Steel" (ANSI/AWS D1.4-92) of the American Welding Society (NTC 4040).
D.2.4 - NOMENCLATURA
D.2.5 - DEFINICIONES
Las definiciones siguientes corresponden a los términos de mayor uso en el presente título de estas normas. Deberán consultarse además, las consignadas en A. 12.1, en el capítulo C.2, y en la norma NTC 4383.
Absorción - Cantidad de agua que penetra en los poros de la unidad en relación al peso seco.
Acción compuesta - Transferencia de esfuerzos entre los componentes de un elemento diseñado para resistir las cargas de tal manera que los componentes actúan en conjunto como un solo elemento.
Adherencia - Adhesión y enlace del concreto ó el mortero al refuerzo ó a otras superficies junto a las cuales es colocado. Capacidad del mortero para atender esfuerzos normales y tangenciales a la superficie que lo une en la estructura.
Aditivo - Es toda substancia, diferente al agua, los agregados, el cemento y los refuerzos, usada como ingrediente del concreto o mortero y que se agrega a la mezcla inmediatamente antes o después del mezclado.
Altura libre efectiva - Distancia libre entre elementos que proveen apoyo lateral y que se emplea para calcular la relación de esbeltez del muro o columna.
Antepecho - Muro de altura inferior a la de piso que configura la parte inferior de una ventana, de un balcón.
Aparejo - Patrón de colocación de las unidades de mampostería.
Aparejo trabado - Patrón de colocación de las unidades de mampostería traslapadas con las unidades superiores e inferiores al menos en un cuarto de la longitud de la pieza.
Aparejo de petaca - Patrón de colocación de las unidades de mampostería alineadas verticalmente sin traslapos.
Arcilla cocida (cerámica) - Mezcla de arcilla, sílice y otros componentes menores, moldeada y que ha sido sometida a temperaturas altas por tiempo prolongado.
Area bruta de la sección - Area delimitada por los bordes externos de la mampostería en el plano bajo consideración.
Area neta de la sección - Es el área de la unidad de mampostería incluyendo los morteros de relleno y excluyendo las cavidades, medida en el plano bajo consideración, desde los bordes externos de la mampostería.
Bloque - Es un tipo de pieza de mampostería que tiene huecos.
Bloque de perforación horizontal - Es un bloque de arcilla cocida cuyas perforaciones son horizontales y que se sienta sobre la cara que no tiene huecos.
Bloque de perforación vertical - Es un bloque, de concreto o de arcilla cocida, que tiene perforaciones verticales que forman celdas donde se coloca el refuerzo. En las celdas donde haya refuerzo vertical debe colocarse mortero de relleno.
Cabezal - Parte extrema de un elemento estructural
Celda - Cavidad continúa interior en la mampostería.
Cemento de mampostería - Cemento hidráulico producido para usarse en mortero de pega y que genera mayor plasticidad y retención de agua que los obtenidos usando solo cemento Portland.
Conector - Elemento mecánico para unir dos o más piezas, partes o miembros.
Cuantía - Relación entre el área transversal del refuerzo y el área bruta de la sección considerada.
Dimensiones nominales - Son las dimensiones modulares de la unidad de mampostería incluyendo los espesores de pega y/o acabados. No deben exceder en más de 10 mm a las dimensiones reales.
Dimensiones reales - Son las dimensiones externas de fabricación de la pieza.
Elemento compuesto - Muros con aletas de sección transversal en forma de L, T, C, H, Z, I, Y, etc. que trabajan con acción compuesta.
Barra de empalme - Refuerzo que transfiere por adherencia el esfuerzo entre el refuerzo longitudinal de un muro y el elemento de soporte, en el cual se ancla adecuadamente.
Junta de control - Cualquier separación continúa que reduzca la transferencia de esfuerzos. Se coloca para permitir desplazamientos controlados relativos dentro de los elementos, o para suspender o controlar constructivamente los tamaños de los elementos.
Junta de pega - Capa de mortero en cualquier dirección, utilizada para adherir las unidades de mampostería
Mortero de pega - Mezcla plástica de materiales cementantes, agregado fino y agua, usado para unir las unidades de mampostería.
Mortero de relleno - Mezcla fluida de materiales cementantes, agregados y agua, con la consistencia apropiada para ser colocado sin segregación en las celdas o cavidades de la mampostería.
Murete o prisma - Ensamble de piezas de mampostería con mortero de pega inyectadas o no de mortero de relleno usado como espécimen de ensayo para determinar las propiedades de la mampostería
Muro estructural - Elemento estructural de longitud considerable con relación a su espesor, que atiende cargas en su plano adicionales a su peso propio.
Muro no estructural - Elemento dispuesto para separar espacios, que atiende cargas únicamente debidas a su peso propio.
Plasticidad (mortero de pega) - Facilidad con que se extiende el mortero de pega sobre una superficie, sin pérdida de su uniformidad.
Posición Normal - Forma típica de colocación de la unidad de mampostería en el muro de que hace parte.
Prisma - Murete.
Resistencia a la compresión de la mampostería (f'm) - Resistencia nominal de la mampostería a la compresión, medida sobre el área transversal neta.
Retención de agua - Capacidad del mortero de pepa para evitar la pérdida de humedad, manteniendo su estado plástico.
Tasa inicial de absorción - Medida de la cantidad de agua que absorbe la unidad de mampostería en contacto con el agua por unidad de tiempo y por unidad de área.
Tolete - Es una unidad de mampostería sólida. Puede ser de arcilla cocida, de concreto o sílico-calcárea.
Traba - Intersección continúa y traslapada de dos muros.
Trabajabilidad (mortero de pega) - Medida de la plasticidad de una mezcla.
Unidad de mampostería - Elemento de colocación manual, de características pétreas y estabilidad dimensional, que unida con mortero configura el muro de mampostería.
CAPITULO D.3
CALIDAD DE LOS MATERIALES EN
LA MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL
D.3.0 - NOMENCLATURA
| f 'm | resistencia nominal a la compresión de la mampostería, MPa |
|---|---|
| f 'cr | Resistencia a la compresión del mortero de relleno, MPa |
| f 'cu | Resistencia especificada a la compresión de la unidad de mampostería medida sobre área neta, MPa |
| f 'cp | Resistencia especificada a la compresión del mortero de pega, MPa |
| h | Altura de la unidad de mampostería, en mm, para ser empleada en la ecuación (D.3-1) |
| Kp | Factor de corrección por absorción de la unidad, adimensional |
| Kp = 1.4 para unidades de concreto | |
| Kp = 0.8 para unidades de arcilla o sílico-calcáreas | |
| Rm | Parámetro definido por medio de la ecuación (D.3-1) |
| r | Relación entre el área neta y el área bruta de las unidades de mampostería, adimensional |
D.3.1 - ASPECTOS GENERALES
D.3.1.1- REQUISITOS PARA LOS MATERIALES - Los materiales utilizados en las construcciones de mampostería estructural deben cumplir los requisitos de calidad especificados en el presente Capítulo. Este cumplimiento debe comprobarse mediante ensayos realizados sobre muestras representativas.
D.3.1.2 - ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD DE LOS MATERIALES - Los ensayos de los materiales se deben realizar siguiendo los procedimientos establecidos en las normas técnicas colombianas NTC respectivas. A falta de ellas deben seguirse las normas correspondientes de la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales, ASTM, mencionadas en el Reglamento. En D.2.3.1 se indican las normas adoptadas para el presente Título, las cuales hacen parte de él.
D.3.2 - CEMENTO Y CAL
D.3.2.1 - El cemento utilizado en la obra debe estar en condiciones apropiadas y debe corresponder en su tipo y clase a aquel sobre el cual se basan las dosificaciones del concreto y los morteros. Deben cumplirse las siguientes normas.
| Cemento portland: | NTC 121 y NTC 321, Se permite el uso de cementos fabricados bajo las normas ASTM C150 y C595 |
|---|---|
| Cemento para mampostería. | NTC 4050 (ASTM C91) |
| Cal viva: | NTC 4046 (ASTM C5) |
| Cal hidratada. | NTC 4019 (ASTM C270) |
D.3.3 - ACERO DE REFUERZO
D.3.3.1 - El acero de refuerzo debe cumplir con los mismos requisitos del numeral C.3.5 de este Reglamento y debe ajustarse a las normas de producción y uso mencionadas allí. Al momento de la colocación debe estar limpio en la superficie, sin corrosión y figurado de acuerdo a los planos.
D.3.4 - MORTERO DE PEGA
D.3.4.1 - REQUISITOS GENERALES - Los morteros de pega utilizados en construcciones de mampostería deben cumplir la norma NTC 3329 (ASTM C270). El mortero premezclado para pega de unidades de mampostería debe cumplir con la norma NTC 3356 (ASTM C1142). Los morteros de pega deben tener buena plasticidad, consistencia y ser capaces de retener el agua mínima para la hidratación del cemento y, además, garantizar su adherencia con las unidades de mampostería para desarrollar su acción cementante.
Notas:
(1) ensayo de resistencia a la compresión a 28 días en cubos de 50 mm de lado (o en¿ cilindros de 75 mm de diámetro, por 150 mm de altura, correlacionando sus resultados a los de los cubos como referencia)
(2) ensayo realizado según NTC 4050(ASTM C91)
(3) el mortero tipo N solo se permite en sistemas con capacidad mínima de disipación de energía en el rango inelástico (DMI)
D.3.4.2 - DOSIFICACION DEL MORTERO DE PEGA - La dosificación de los componentes de los morteros de pega debe basarse en ensayos previos de laboratorio o en experiencia de campo en obras similares y se clasifican como M, S o N de acuerdo con la dosificación mínima de sus componentes y con la resistencia a la compresión, según la tabla D.3-1. La resistencia a la compresión se mide a los 28 días sobre probetas tomadas en cubos de 50 mm de lado, o en cilindros de 75 mm de diámetro por 150 mm de altura. Los diferentes tipos de mortero deben cumplir con las condiciones mínimas de flujo inicial y retención de agua establecidos en la tabla D.3-1. Para cada uno de los tipos de mortero, en la tabla D.3-1 se indican dos alternativas de dosificación, una utilizando cemento portland y cal hidratada, y la otra utilizando cemento portland y cemento para mampostería. Puede emplearse cualquiera de las dos alternativas de dosificación, pero no se permiten dosificaciones que empleen simultáneamente cal hidratada y cemento de mampostería.
D.3.4.2.1 - Probetas cilíndricas - En caso de utilizarse probetas cilíndricas para ensayos de resistencia a compresión, sus resultados deben correlacionarse respecto a los obtenidos en cubos de 50 mm de lado que constituyen la referencia de la dosificación.
D.3.4.3 - USO DÉ LA CAL - Al usar cal en la preparación del mortero, ésta debe ser cal hidratada y se debe verificar que ésta no sea perjudicial a ninguna de las propiedades especificadas.
D.3.4.4 -AGREGADOS - Los agregados para el mortero de pega deben cumplir la norma NTC 2240 (ASTM 144) y estar libres de materiales contaminantes o deleznables que puedan deteriorar las propiedades del mortero de pega.
D.3.4.5 - AGUA - El agua utilizada para el mortero de pega debe estar limpia y libre de cantidades perjudiciales de aceite, ácidos, alcoholes, sales, materias orgánicas u otras substancias que puedan ser dañinas para el mortero o el refuerzo embebido.
D.3.4.6 - COLORANTES Y ADITIVOS - Los colorantes y aditivos que se utilicen en la preparación del mortero de pega deben someterse a la aprobación previa del supervisor técnico y debe demostrarse mediante realización de ensayos de laboratorio o evidencia confiable de obras similares, que no deterioran ninguna de las propiedades deseables del mortero ni de las unidades de mampostería, ni causan corrosión del refuerzo embebido.
D.3.4.7 - PREPARACION EN OBRA - La preparación del mortero de pega con las dosificaciones establecidas previamente, debe hacerse mecánicamente en seco o con el agua de amasado suficiente para obtener la plasticidad requerida. Cuando se mezclen los componentes en seco, la adición de agua se debe realizar por el albañil hasta obtener la plasticidad y consistencia requeridas. El tiempo de mezclado debe ser el suficiente para obtener uniformidad sin segregación en la mezcla. La preparación manual solo se admite para trabajos de obras menores no contempladas en A. 1.6.1 de estas normas.
D.3.4.7.1- Morteros mezclados en seco - Los morteros de pega mezclados en seco deben usarse antes de que se inicie la hidratación del cemento por contacto con el agua natural de la arena. En ningún caso se pueden utilizar después de 2 horas y media de haber sido mezclados, excepto los morteros de larga vida.
D.3.4.7.2 - Morteros premezclados - Los morteros premezclados de larga vida, deben utilizarse de acuerdo con las instrucciones y dentro del tiempo especificado por el fabricante. Debe verificarse mediante ensayos que estos morteros no presentan deterioro de sus propiedades al momento de utilizarse.
D.3.5 - MORTERO DE RELLENO
D.3.5.1 - REQUISITOS GENERALES - Los morteros de relleno utilizados en construcciones de mampostería deben cumplir la norma NTC 4048 (ASTM C476). Deben ser de buena consistencia y con fluidez suficiente para penetrar en las celdas de inyección sin segregación.
D.3.5.2 - DOSIFICACION - La dosificación de los componentes de los morteros de relleno debe basarse en ensayos previos de laboratorio o con experiencia de campo en obras similares y su clasificación se debe basar en la dosificación mínima de sus componentes indicada en la tabla D.3-2. La resistencia, f 'cr, debe medirse a los 28 días sobre probetas tomadas en las celdas de las unidades huecas o en prismas de unidades dispuestas convenientemente, con uso de papel permeable que permita la transferencia de agua entre el mortero de relleno y las unidades de mampostería, impidiendo su adherencia. El procedimiento para la toma de muestras y el ensayo debe hacerse de acuerdo a la norma NTC 4043 (ASTM C1019). La resistencia a la compresión también puede medirse a los 28 días sobre probetas tomadas en cilindros de 75 mm de diámetro por 150 mm de altura.
Tabla D.3-2
Clasificación y dosificación por volumen de los morteros de relleno
| Tipo de mortero | Cemento Portland | Agregados / Cemento | Agregados / Cemento | Agregados / Cemento | Agregados / Cemento | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipo de mortero | Cemento Portland | Fino | Fino | Grueso(tamaño < 10 mm) | Grueso(tamaño < 10 mm) | ||
| Tipo de mortero | Cemento Portland | Mín. | Máx. | Mín. | Máx. | Máx. | Máx. |
| Fino Grueso | 1 1 | 2.25 2.25 | 3.5 3.0 | - 1.0 | - 2.0 |
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