concreto armado 1

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ING. JOSE W. LLENQUE TUME CONCRETO ARMADO II ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ING. LLENQUE TUME JOSE W. NORMAS TECNICAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIONES DE ESTRUCTURA DE CONCRETO ARMADO NOTACIÓN A área de concreto a tensión dividida entre el número de barras; también, área de la sección definida por el plano crítico de cortante por fricción; también, área de la sección transversal comprendida entre la cara a tensión por flexión de la losa postensada y el centro de gravedad de la sección completa, mm² (cm²) A 1 área de contacto en la revisión por aplastamiento, mm² (cm²) A 2 área de la figura de mayor tamaño, semejante al área de contacto y concéntrica con ella, que puede inscribirse en la superficie que recibe la carga, mm² (cm²) A c área transversal del núcleo, hasta la orilla exterior del refuerzo transversal, mm² (cm²) A cm área bruta de la sección de concreto comprendida por el espesor del muro y la longitud de la sección en la dirección de la fuerza cortante de diseño, mm² (cm²) A cp área de la sección transversal del elemento, incluida dentro del perímetro del elemento de concreto, mm² (cm²) A cr área de la sección crítica para transmitir cortante entre columnas y losas o zapatas, mm² (cm²) A f área del acero de refuerzo prinicipal necesario para resistir el momento flexionante en ménsulas, mm² (cm²) A g área bruta de la sección transversal, mm² (cm²) A h área de los estribos complementarios horizontales en ménsulas, mm² (cm²) A n área del acero de refuerzo principal necesario para resistir la fuerza de tensión horizontal P hu en ménsulas, mm² (cm²) A o área bruta encerrada por el flujo de cortante en elementos a torsión, mm² (cm²) A oh área comprendida por el perímetro p h , mm² (cm²) A s área de refuerzo longitudinal en tensión en acero de elementos a flexión; también, área total del refuerzo longitudinal en columnas; o también, área de las barras principales en ménsulas, mm² (cm²) A s área de acero de refuerzo longitudinal en compresión en elementos a flexión, mm² (cm²) A s,mín área mínima de refuerzo longitudinal de secciones rectangulares, mm² (cm²) A sd área total del acero de refuerzo longitudinal de cada elemento diagonal en vigas diafragma que unen muros sujetos a fuerzas horizontales en un plano, también llamadas vigas de acoplamiento, mm² (cm²) A sh área del acero de refuerzo transversal por confinamiento en elementos a flexocompresión, mm² (cm²) A sm área del acero de refuerzo de integridad estructural en losas planas postensadas, mm² (cm²) A sp área del acero de refuerzo que interviene en el cálculo de la resistencia a flexión de vigas T e I sin acero de compresión; también, área del acero de presfuerzo en la zona de tensión, mm² (cm²) A st área del acero de refuerzo longitudinal requerido por torsión, mm² (cm²) A t área transversal de una rama de estribo que resiste torsión, colocado a una separación s, mm² (cm²) A tr área total de las secciones rectas de todo el refuerzo transversal comprendido en la separación s, y que cruza el plano potencial de agrietamiento entre las barras que se anclan, mm² (cm²) A v área de todas las ramas de refuerzo por tensión diagonal comprendido en una distancia s; también, en vigas diafragma, área de acero de refuerzo vertical comprendida en una distancia s, mm² (cm²) A vf área del acero de refuerzo por cortante por fricción, mm² (cm²) A vh área de acero de refuerzo horizontal comprendida en una distancia s h en vigas diafragma, mm² (cm²)

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  • ING. JOSE W. LLENQUE TUME CONCRETO ARMADO II ________________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________________ ING. LLENQUE TUME JOSE W.

    NORMAS TECNICAS COMPLEMENTARIAS PARA DISEO Y CONSTRUCCIONES DE

    ESTRUCTURA DE CONCRETO ARMADO

    NOTACIN

    A rea de concreto a tensin dividida entre el nmero de barras; tambin, rea de la seccin definida por el plano crtico de cortante por friccin; tambin, rea de la seccin transversal comprendida entre la cara a

    tensin por flexin de la losa postensada y el centro de gravedad de la seccin completa, mm (cm)

    A1 rea de contacto en la revisin por aplastamiento, mm (cm)

    A2 rea de la figura de mayor tamao, semejante al rea de contacto y concntrica con ella, que puede inscribirse en la superficie que recibe la carga, mm (cm)

    Ac rea transversal del ncleo, hasta la orilla exterior del refuerzo transversal, mm (cm)

    Acm rea bruta de la seccin de concreto comprendida por el espesor del muro y la longitud de la seccin en la direccin de la fuerza cortante de diseo, mm (cm)

    Acp rea de la seccin transversal del elemento, incluida dentro del permetro del elemento de concreto, mm (cm)

    Acr rea de la seccin crtica para transmitir cortante entre columnas y losas o zapatas, mm (cm)

    Af rea del acero de refuerzo prinicipal necesario para resistir el momento flexionante en mnsulas, mm (cm)

    Ag rea bruta de la seccin transversal, mm (cm)

    Ah rea de los estribos complementarios horizontales en mnsulas, mm (cm)

    An rea del acero de refuerzo principal necesario para resistir la fuerza de tensin horizontal Phu en mnsulas, mm (cm)

    Ao rea bruta encerrada por el flujo de cortante en elementos a torsin, mm (cm)

    Aoh rea comprendida por el permetro ph , mm (cm)

    As rea de refuerzo longitudinal en tensin en acero de elementos a flexin; tambin, rea total del refuerzo longitudinal en columnas; o tambin, rea de las barras principales en mnsulas, mm (cm)

    As rea de acero de refuerzo longitudinal en compresin en elementos a flexin, mm (cm)

    As,mn rea mnima de refuerzo longitudinal de secciones rectangulares, mm (cm)

    Asd rea total del acero de refuerzo longitudinal de cada elemento diagonal en vigas diafragma que unen muros sujetos a fuerzas horizontales en un plano, tambin llamadas vigas de acoplamiento, mm (cm)

    Ash rea del acero de refuerzo transversal por confinamiento en elementos a flexocompresin, mm (cm)

    Asm rea del acero de refuerzo de integridad estructural en losas planas postensadas, mm (cm)

    Asp rea del acero de refuerzo que interviene en el clculo de la resistencia a flexin de vigas T e I sin acero de compresin; tambin, rea del acero de presfuerzo en la zona de tensin, mm (cm)

    Ast rea del acero de refuerzo longitudinal requerido por torsin, mm (cm)

    At rea transversal de una rama de estribo que resiste torsin, colocado a una separacin s, mm (cm)

    Atr rea total de las secciones rectas de todo el refuerzo transversal comprendido en la separacin s, y que cruza el plano potencial de agrietamiento entre las barras que se anclan, mm (cm)

    Av rea de todas las ramas de refuerzo por tensin diagonal comprendido en una distancia s; tambin, en

    vigas diafragma, rea de acero de refuerzo vertical comprendida en una distancia s, mm (cm)

    Avf rea del acero de refuerzo por cortante por friccin, mm (cm)

    Avh rea de acero de refuerzo horizontal comprendida en una distancia sh en vigas diafragma, mm (cm)

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    ________________________________________________________________________________ ING. LLENQUE TUME JOSE W.

    Avm rea de acero de refuerzo paralelo a la fuerza cortante de diseo comprendida en una distancia sm en muros y segmentos de muro, mm (cm)

    Avn rea de acero de refuerzo perpendicular a la fuerza cortante de diseo comprendida en una distancia sn en muros y segmentos de muro, mm (cm)

    a profundidad del bloque de esfuerzos a compresin en el concreto; tambin, en mnsulas, distancia de la carga al pao donde arranca la mnsula, mm (cm)

    a1 , a2 respectivamente, claros corto y largo de un tablero de una losa, o lados corto y largo de una zapata, m

    as rea transversal de una barra, mm (cm)

    as1 rea transversal del refuerzo por cambios volumtricos, por unidad de ancho de la pieza, mm/mm (cm/cm)

    Be ancho de losa usado para calcular la rigidez a flexin de vigas equivalentes, mm (cm)

    Bt ancho total de la losa entre las lneas medias de los tableros adyacentes al eje de columnas considerado, mm (cm)

    b ancho de una seccin rectangular, o ancho del patn a compresin en vigas T, I o L, o ancho de una viga ficticia para resistir fuerza cortante en losas o zapatas, mm (cm)

    b ancho del alma de una seccin T, I o L, mm (cm)

    bc dimensin del ncleo de un elemento a flexocompresin, normal al refuerzo de rea Ash , mm (cm)

    be ancho efectivo para resistir fuerza cortante de la unin vigacolumna, mm (cm)

    bo permetro de la seccin crtica por tensin diagonal alrededor de cargas concentradas a reacciones en losas y zapatas, mm (cm)

    bv ancho del rea de contacto en vigas de seccin compuesta, mm (cm)

    Cf coeficiente de deformacin axial diferida final

    Cm factor definido en la seccin 1.4.2.2 y que toma en cuenta la forma del diagrama de momentos flexionantes

    c separacin o recubrimiento; tambin, profundidad del eje neutro medida desde la fibra extrema en compresin; o tambin, en muros, la mayor profundidad del eje neutro calculada para la carga axial de

    diseo y el momento resistente (igual al momento ltimo resistente con factor de resistencia unitario) y

    consistente con el desplazamiento lateral de diseo, u , mm (cm)

    c1 dimensin horizontal del capitel en su unin con el baco, paralela a la direccin de anlisis; tambin, dimensin paralela al momento transmitido en losas planas, mm (cm)

    c2 dimensin horizontal del capitel en su unin con el baco, normal a la direccin de anlisis; tambin, dimensin normal al momento transmitido en losas planas, mm (cm)

    D dimetro de una columna, mm (cm)

    Dp dimetro de un pilote en la base de la zapata, mm (cm)

    d peralte efectivo en la direccin de flexin; es decir, distancia entre el centroide del acero de tensin y la fibra extrema de compresin, mm (cm)

    d distancia entre el centroide del acero de compresin y la fibra extrema a compresin, mm (cm)

    db dimetro nominal de una barra, mm (cm)

    dc recubrimiento de concreto medido desde la fibra extrema en tensin al centro de la barra ms prxima a ella, mm (cm)

    dp distancia de la fibra extrema en compresin al centroide de los tendones de presfuerzo, mm (cm)

    ds distancia entre la fibra extrema en compresin y el centroide del acero de refuerzo longitudinal ordinario a tensin, mm (cm)

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    Ec mdulo de la elasticidad del concreto de peso normal, MPa (kg/cm)

    EL mdulo de elasticidad del concreto ligero, MPa (kg/cm)

    Es mdulo de elasticidad del acero, MPa (kg/cm)

    e base de los logaritmos naturales

    ex excentricidad en la direccin X de la fuerza normal en elementos a flexocompresin, mm (cm)

    ey excentricidad en la direccin Y de la fuerza normal en elementos a flexocompresin, mm (cm)

    Fab factor de amplificacin de momentos flexionantes en elementos a flexocompresin con extremos restrin-gidos lateralmente

    Fas factor de amplificacinde momentos flexionantes en elementos a flexocompresin con extremos no restringidos lateralmente

    FR factor de resistencia

    fb esfuerzo de aplastamiento permisible, MPa (kg/cm)

    fc resistencia especificada del concreto a compresin, MPa (kg/cm)

    fc magnitud del bloque equivalente de esfuerzos del concreto a compresin, MPa (kg/cm)

    cf resistencia media a compresin del concreto, MPa (kg/cm)

    fc* resistencia nominal del concreto a compresin, MPa (kg/cm)

    fci resistencia a compresin del concreto a la edad en que ocurre la transferencia, MPa (kg/cm)

    fcp esfuerzo de compresin efectivo debido al presfuerzo, despus de todas las prdidas, en el centroide de la seccin transversal o en la unin del alma y el patn, MPa (kg/cm)

    ff resistencia media a tensin por flexin del concreto o mdulo de rotura, MPa (kg/cm)

    f f* resistencia nominal del concreto a flexin, MPa (kg/cm)

    fs esfuerzo en el acero en condiciones de servicio, MPa (kg/cm)

    fse esfuerzo en el acero de presfuerzo en condiciones de servicio despus de prdidas, MPa (kg/cm)

    fsp esfuerzo en el acero de presfuerzo cuando se alcanza la resistencia a flexin del elemento, MPa (kg/cm)

    fsr esfuerzo resistente del acero de presfuerzo, MPa (kg/cm)

    tf resistencia media del concreto a tensin, MPa (kg/cm)

    f t* resistencia nominal del concreto a tensin, MPa (kg/cm)

    fy esfuerzo especificado de fluencia del acero de refuerzo, MPa (kg/cm)

    fyh esfuerzo especificado de fluencia del acero de refuerzo transversal o, en vigas diafragma, del acero de refuerzo horizontal, MPa (kg/cm)

    fyp esfuerzo convencional de fluencia del acero de presfuerzo, MPa (kg/cm)

    fyt esfuerzo especificado de fluencia del acero de refuerzo transversal necesario para resistir torsin, MPa (kg/cm)

    fyv esfuerzo especificado de fluencia del acero de refuerzo transversal necesario para resistir fuerza cortante, MPa (kg/cm)

    H longitud libre de un miembro a flexocompresin, o altura del segmento o tablero del muro en consideracin, en ambos casos perpendicular a la direccin de la fuerza cortante, mm (cm)

    H longitud efectiva de pandeo de un miembro a flexocompresin, mm (cm)

    Hcr altura crtica de un muro, mm (cm)

    Hm altura total de un muro, mm (cm)

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    ________________________________________________________________________________ ING. LLENQUE TUME JOSE W.

    h peralte total de un elemento, o dimensin transversal de un miembro paralela a la flexin o a la fuerza cortante; tambin, altura de entrepiso eje a eje, mm (cm)

    h1 distancia entre el eje neutro y el centroide del refuerzo principal de tensin, mm (cm)

    h2 distancia entre el eje neutro y la fibra ms esforzada a tensin, mm (cm)

    hs , hp peralte de viga secundaria y principal, respectivamente, mm (cm)

    I1 , I2 , I3 momentos de inercia para calcular deflexiones inmediatas, mm4 (cm

    4)

    Iag momento de inercia de la seccin transformada agrietada, mm4 (cm

    4)

    Ie momento de inercia efectivo, mm4 (cm

    4)

    Ig momento de inercia centroidal de la seccin bruta de concreto de un miembro, mm4 (cm

    4)

    Ip ndice de presfuerzo

    Jc parmetro para el clculo del esfuerzo cortante actuante debido a transferencia de momento entre columnas y losas o zapatas, mm

    4 (cm

    4)

    K coeficiente de friccin por desviacin accidental por metro de tendn, 1/m

    Ktr ndice de refuerzo transversal, mm (cm)

    k factor de longitud efectiva de pandeo de un miembro a flexocompresin; tambin, coeficiente para determinar el peralte mnimo en losas planas

    L claro de un elemento; tambin, longitud de un muro o de un tablero de muro en la direccin de la fuerza cortante de diseo; o tambin, en concreto presforzado, longitud del tendn desde el extremo donde se

    une al gato hasta el punto x, mm (cm)

    Ld longitud de desarrollo, mm (cm)

    Ldb longitud bsica de desarrollo, mm (cm)

    l1, l2 claros centro a centro en cada direccin principal para determinar el refuerzo de integridad estructural en losas planas postensadas, m

    M momento flexionante que acta en una seccin, N-mm (kg-cm)

    M1 menor momento flexionante en un extremo de un miembro a flexocompresin; tambin, en marcos dctiles con articulaciones alejadas de las columnas, demanda de momento flexionante en la cara de la

    columna (seccin 1) debida a la formacin de la articulacin plstica en la seccin 2, N-mm (kg-cm)

    M2 mayor momento flexionante en un extremo de un miembro a flexocompresin; tambin, en marcos dctiles con articulaciones plsticas alejadas de la columna, momentos flexionantes resistentes asociados

    a la formacin de la articulacin plstica en la seccin 2, N-mm (kg-cm)

    M1b , M2b momentos flexionantes multiplicados por el factor de carga, en los extremos respectivos donde

    actan M1 y M2 , producidos por las cargas que no causan un desplazamiento lateral apreciable, calculado con un anlisis elstico de primer orden, N-mm

    (kg-cm)

    M1s , M2s momentos flexionantes multiplicados por el factor de carga, en los extremos respectivos donde

    actan M1 y M2 , producidos por las cargas que causan un desplazamiento lateral apreciable, calculado con un anlisis elstico de primer orden, N-mm (kg-cm)

    Ma1, Ma2 en marcos dctiles con articulaciones plsticas alejadas de la columna, momentos flexionantes de diseo en las secciones 1 y 2, respectivamente, obtenidos del anlisis, N-mm (kg-cm)

    Mag momento de agrietamiento, N-mm (kg-cm)

    Mc momento flexionante amplificado resultado de la revisin por esbeltez, N-mm (kg-cm)

    Me momento flexionante resistente de la columna al pao del nudo de marcos dctiles, calculado con factor de resistencia igual a uno, N-mm (kg-cm)

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    Mg momento flexionante resistente de la viga al pao del nudo de marcos dctiles, calculado con factor de

    resistencia igual a uno y esfuerzo de fluencia igual a 1.25 fy , N-mm (kg-cm)

    Mmx momento flexionante mximo correspondiente al nivel de carga para el cual se estima la deflexin, N-mm (kg-cm)

    MR momento flexionante resistente de diseo, N-mm (kg-cm)

    MRp momento flexionante resistente suministrado por el acero presforzado, N-mm (kg-cm)

    MRr momento flexionante resistente suministrado por el acero ordinario, N-mm (kg-cm)

    MRx momento flexionante resistente de diseo alrededor del eje X, N-mm (kg-cm)

    MRy momento flexionante resistente de diseo alrededor del eje Y, N-mm (kg-cm)

    Mu momento flexionante de diseo, N-mm (kg-cm)

    Mux momento flexionante de diseo alrededor del eje X, N-mm (kg-cm)

    Muy momento flexionante de diseo alrededor del eje Y, N-mm (kg-cm)

    m relacin a1/a2

    Nc fuerza a tensin en el concreto debida a cargas muerta y viva de servicio, N (kg)

    Nu fuerza de diseo de compresin normal al plano crtico en la revisin por fuerza cortante por friccin, N (kg)

    n nmero de barras sobre el plano potencial de agrietamiento

    P carga axial que acta en una seccin; tambin, carga concentrada en losas, N (kg)

    P0 valor de la fuerza que es necesario aplicar en el gato para producir una tensin determinada Px en el tendn postensado, N (kg)

    Pc carga axial crtica, N (kg)

    Phu fuerza de tensin horizontal de diseo en mnsulas, N (kg)

    PR carga normal resistente de diseo, N (kg)

    PR0 carga axial resistente de diseo, N (kg)

    PRx carga normal resistente de diseo aplicada con una excentricidad ex , N (kg)

    PRy carga normal resistente de diseo aplicada con una excentricidad ey , N (kg)

    Pu fuerza axial de diseo, N (kg)

    Pvu fuerza vertical de diseo en mnsulas, N (kg)

    Px tensin en el tendn postensado en el punto x, N (kg)

    p cuanta del acero de refuerzo longitudinal a tensin:

    p = bd

    As

    (en vigas);

    p = td

    As

    (en muros); y

    p = g

    s

    A

    A

    (en columnas).

    p cuanta del acero de refuerzo longitudinal a compresin:

    p = db

    As

    (en elementos a flexin).

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    pcp permetro exterior de la seccin transversal de concreto del elemento, mm (cm)

    ph permetro, medido en el eje, del estribo de refuerzo por torsin, mm (cm)

    pm cuanta del refuerzo paralelo a la direccin de la fuerza cortante de diseo distribuido en el rea bruta de la seccin transversal normal a dicho refuerzo

    pn cuanta de refuerzo perpendicular a la direccin de la fuerza cortante de diseo distribuido en el rea bruta de la seccin transversal normal a dicho refuerzo

    pp cuanta de acero de presfuerzo(Asp / b dp)

    ps cuanta volumtrica de refuerzo helicoidal o de estribos circulares en columnas

    Q factor de comportamiento ssmico

    q =

    c

    y

    f

    fp

    Rb distancia del centro de la carga al borde ms prximo a ella, mm (cm)

    r radio de giro de una seccin; tambin, radio del crculo de igual rea a la de aplicacin de la carga concentrada, mm (cm)

    SLh separacin libre horizontal entre tendones y ductos, mm (cm)

    SLv separacin libre vertical entre tendones y ductos, mm (cm)

    s separacin del refuerzo transversal, mm (cm)

    sh separacin del acero de refuerzo horizontal en vigas diafragma, mm (cm)

    sm separacin del refuerzo perpendicular a la fuerza cortante de diseo, mm (cm)

    sn separacin del refuerzo paralelo a la fuerza cortante de diseo, mm (cm)

    T momento torsionante que acta en una seccin, N-mm (kg-cm)

    TR0 momento torsionante resistente de diseo de un miembro sin refuerzo por torsin, N-mm (kg-cm)

    Tu momento torsionante de diseo, N-mm (kg-cm)

    Tuh momento torsionante de diseo en la condicin hiperesttica, N-mm (kg-cm)

    Tui momento torsionante de diseo en la condicin isosttica, N-mm (kg-cm)

    t espesor del patn en secciones I o L, o espesor de muros, mm (cm)

    u relacin entre el mximo momento flexionante de diseo por carga muerta y carga viva sostenida, y el mximo momento flexionante de diseo total asociados a la misma combinacin de cargas

    V fuerza cortante que acta en una seccin, N (kg)

    VcR fuerza cortante de diseo que toma el concreto, N (kg)

    VsR fuerza cortante se diseo que toma el acero de refuerzo transversal, N (kg)

    Vu fuerza cortante de diseo, N (kg)

    vn esfuerzo cortante horizontal entre los elementos que forman una viga compuesta, MPa (kg/cm)

    vu esfuerzo cortante de diseo, MPa (kg/cm)

    Wu suma de las cargas de diseo muertas y vivas, multiplicadas por el factor de carga correspondiente, acumuladas desde el extremo superior del edificio hasta el entrepiso considerado, N (kg)

    w carga uniformemente distribuida, kN/m (kg/m)

    wu carga de diseo de la losa postensada, kN/m (kg/m)

    x punto en el cual se valan la tensin y prdidas por postensado; tambin, dimensin en la direccin en que se considera la tolerancia, mm (cm)

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    x1 dimensin mnima del miembro medida perpendicularmente al refuerzo por cambios volumtricos, mm (cm)

    y longitud de mnsulas restando la tolerancia de separacin, mm (cm)

    z brazo del par interno en vigas diafragma y muros, mm (cm)

    fraccin del momento flexionante que se transmite por excentricidad de la fuerza cortante en losas planas o zapatas

    1 factor definido en el inciso 2.1.e que especifica la profundidad del bloque equivalente de esfuerzos a compresin, como una fraccin de la profundidad del eje neutro, c

    relacin del lado corto al lado largo del rea donde acta la carga o reaccin

    desplazamiento de entrepiso producido por la fuerza cortante de entrepiso V, mm (cm)

    f deformacin axial final, mm (cm)

    i deformacin axial inmediata, mm (cm)

    cf contraccin por secado final

    sp deformacin unitaria del acero de presfuerzo cuando se alcanza el momento flexionante resistente de la seccin

    yp deformacin unitaria convencional de fluencia del acero de presfuerzo

    cambio angular total en el perfil del tendn desde el extremo donde acta el gato hasta el punto x, radianes

    ngulo que el acero de refuerzo transversal por tensin diagonal forma con el eje de la pieza; tambin, ngulo con respecto al eje de la viga diafragma que forma el elemento de refuerzo diagonal, grados

    ndice de estabilidad

    coeficiente de friccin para diseo de cortante por friccin; tambin, coeficiente de friccin por curvatura en concreto presforzado

    ngulo, con respecto al eje de la pieza, que forman las diagonales de compresin que se desarrollan en el concreto para resistir tensin segn la teora de la analoga de la armadura espacial, grados

    A, B cociente de(I/L) de las columnas, entre (I/L) de los miembros de flexin que llegan al extremo A o B de una columna, en el plano considerado

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    COLUMNAS

    NOMENCLATURAS CON SU RESPECTIVOS SIGNIFICADOS

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    LONGITUD DE DESARROLLO Y ANCLAGE EN ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO

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    5. REQUISITOS COMPLEMENTARIOS

    5.1 Anclaje

    5.1.1 Requisito general

    La fuerza de tensin o compresin que acta en el acero de refuerzo en toda seccin debe

    desarrollarse a cada lado de la seccin considerada por medio de adherencia en una longitud

    suficiente de barra o de algn dispositivo mecnico.

    5.1.2 Longitud de desarrollo de barras a tensin

    5.1.2.1 Barras rectas

    La longitud de desarrollo, Ld , en la cual se considera que una barra a tensin se ancla de modo que

    desarrolle su esfuerzo de fluencia, se obtendr multiplicando la longitud bsica, Ldb dada por la ec

    5.1, por el factor o los factores indicados en la tabla 5.1. Las disposiciones de esta seccin son

    aplicables a barras de dimetro no mayor que 38.1 mm (nmero 12).

    360

    )(

    15.1

    c

    yb

    ctr

    ys

    dbf

    fd.

    fKc

    faL

    (5.1)

    110

    )(3 c

    yb

    ctr

    ys

    dbf

    fd.

    fKc

    faL

    donde

    as rea transversal de la barra;

    db dimetro nominal de la barra;

    c separacin o recubrimiento; sese el menor de los valores siguientes:

    1) distancia del centro de la barra a la superficie de concreto ms prxima;

    2) la mitad de la separacin entre centros de barras.

    Ktr ndice de refuerzo transversal; igual a ns

    fA yvtr

    10 , si se usan MPa y mm,

    ns

    fA yvtr

    100, kg/cm y cm

    ;

    Atr rea total de las secciones rectas de todo el refuerzo transversal comprendido en la separacin s, y que cruza el plano potencial de agrietamiento entre las barras que se anclan;

    fyv esfuerzo especificado de fluencia de refuerzo transversal;

    s mxima separacin centro a centro del refuerzo transversal, en una distancia igual a Ld ; y

    n nmero de barras longitudinales en el plano potencial de agrietamiento.

    Por sencillez en el diseo, se permite suponer Ktr = 0, aunque haya refuerzo transversal.

    En ningn caso Ld ser menor que 300 mm.

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    La longitud de desarrollo, Ld , de cada barra que forme parte de un paquete de tres barras ser

    igual a la que requerira si estuviera aislada, multiplicada por 1.20. Cuando el paquete es de dos

    barras no se modifica Ld .

    5.1.2.2 Barras con dobleces

    Esta seccin se refiere a barras a tensin que terminan con dobleces a 90 180 grados que

    cumplan con los requisitos de la seccin 5.5, seguidos de tramos rectos de longitud no menor que

    12db para dobleces a 90 grados, ni menor que 4db para dobleces a 180 grados. En estas barras se

    toma como longitud de desarrollo la longitud paralela a la barra, comprendida entre la seccin

    crtica y el pao externo de la barra despus del doblez (fig. 5.1). La longitud de desarrollo se

    obtendr multiplicando la longitud de desarrollo bsica dada por la expresin

    /24.0 cyb ffd (5.2)

    /076.0 cyb ffd

    por el factor o los factores de la tabla 5.2 que sean aplicables, pero sin que se tome menor que

    150 mm ni que 8db .

    4db

    Longitud de desarrollo

    de barra con doblez

    (seccin 5.5)

    Longitud de desarrollo

    de barra con doblez

    12db

    Radio segn

    seccin 5.5

    db

    db

    Seccin crtica

    Figura 5.1 Longitud de desarrollo de barras con dobleces

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    Tabla 5.1 Factores que modifican la longitud

    bsica de desarrollo1

    Condicin del refuerzo Factor

    Barras de dimetro igual a

    19.1 mm (nmero 6) o

    menor. 0.8

    Barras horizontales o

    inclinadas colocadas de

    manera que bajo ellas se

    cuelen ms de 300 mm de

    concreto.

    1.3

    En concreto ligero 1.3

    Barras con fy mayor de

    412MPa(4 200 kg/cm). yf4122

    ;

    yf

    20042

    Barras torcidas en fro de

    dimetro igual o mayor

    que 19.1 mm (nmero 6). 1.2

    Acero de flexin en exceso 2

    adaproporcion ,

    requerida ,

    s

    s

    A

    A

    Barras lisas 2.0

    Barras cubiertas con resina

    epxica, o con lodo

    bentontico:

    Recubrimiento libre de

    concreto menor que

    3db , o separacin libre

    entre barras menor que

    6db

    Otras condiciones

    1.5

    1.2

    Todos los otros casos 1.0

    1 Si se aplican varias condiciones, se multiplican los factores correspondientes;

    2 Excepto en zonas de articulaciones plsticas y marcos dctiles.

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    5.1.3 Longitud de desarrollo de barras a compresin

    La longitud de desarrollo de una barra a compresin ser cuando menos el 60 por ciento de la que

    requerira a tensin y no se considerarn efectivas porciones dobladas. En ningn caso ser menor

    de 200 mm.

    5.1.4 Vigas y muros

    5.1.4.1 Requisitos generales

    En vigas y muros con cargas en su plano, la fuerza de tensin a la que se refiere la seccin 5.1.1, se

    valuar con el mximo momento flexionante de diseo que obra en la zona comprendida a un

    peralte efectivo a cada lado de la seccin.

    Tabla 5.2 Factores que modifican la longitud bsica de desarrollo de barras con dobleces1

    Condicin del refuerzo Factor

    Barras de dimetro no mayor que 34.9

    mm (nmero 11), con recubrimiento libre

    lateral (normal al plano del doblez) no

    menor que 60 mm, y para barras con

    doblez a 90 grados, con recubrimiento

    libre del tramo de barra recto despus del

    doblez no menor que 50 mm

    0.7

    Barras de dimetro no mayor que 34.9

    mm (nmero 11), confinadas en toda la

    longitud de desarrollo con estribos

    verticales u horizontales separados entre

    s no ms de 3db

    0.8

    En concreto ligero 1.3

    Barras lisas 1.9

    Barras cubiertas con resina epxica, o con

    lodo bentontico 1.2

    Todos los otros casos 1.0

    1 Si se aplican varias condiciones, se multiplican los factores correspondientes;

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    Los requisitos de la seccin 5.1.1 y del prrafo anterior se cumplen para el acero a tensin, si:

    a) Las barras que dejan de ser necesarias por flexin se cortan o se doblan a una distancia no menor que un

    peralte efectivo ms all del punto terico donde, de acuerdo con el diagrama de momentos, ya no se

    requieren.

    b) En las secciones donde, segn el diagrama de momentos flexionantes, tericamente ya no se requiere el

    refuerzo que se corta o se dobla, la longitud que contina de cada barra que no se corta ni se dobla es

    mayor o igual que Ld + d. Este requisito no es necesario en las secciones tericas de corte ms prximas a los extremos de vigas libremente apoyadas.

    c) A cada lado de toda seccin de momento mximo, la longitud de cada barra es mayor o igual que la

    longitud de desarrollo, Ld , que se define en la seccin 5.1.2.

    d) Cada barra para momento positivo que llega a un extremo libremente apoyado, se prolonga ms all del

    centro del apoyo y termina en un doblez de 90 180 grados, seguido por un tramo recto de 12db o 4db , respectivamente. El doblez debe cumplir con los requisitos de la seccin 5.5. En caso de no contar con un

    espacio suficiente para alojar el doblez, se emplear un anclaje mecnico equivalente al doblez.

    5.1.4.2 Requisitos adicionales

    Los siguientes requisitos deben respetarse adems de los anteriores:

    a) En extremos libremente apoyados se prolongar, sin doblar, hasta dentro del apoyo, cuando menos la

    tercera parte del refuerzo de tensin para momento positivo mximo. En extremos continuos se

    prolongar la cuarta parte.

    b) Cuando la viga sea parte de un sistema destinado a resistir fuerzas laterales accidentales, el refuerzo

    positivo que se prolongue dentro del apoyo debe anclarse de modo que pueda alcanzar su esfuerzo de

    fluencia en la cara del apoyo. Al menos la tercera parte del refuerzo negativo que se tenga en la cara de

    un apoyo se prolongar ms all del punto de inflexin una longitud no menor que un peralte efectivo, ni

    que 12db , ni que un dieciseisavo del claro libre.

    5.1.5 Columnas

    En las intersecciones con vigas o losas las barras de las columnas sern continuas y en su caso

    cumplirn con las disposiciones de las secciones 7.4.5 u 8.2.b.2.

    Las barras longitudinales de columnas de planta baja se anclarn en la cimentacin de manera que

    en la seccin de la base de la columna puedan alcanzar un esfuerzo igual al de fluencia en tensin

    multiplicado por 1.25.

    En columnas que deban resistir fuerzas laterales accidentales, se supondr que se cumple el

    requisito de la seccin 5.1.1, si la longitud de desarrollo de toda barra longitudinal no es mayor

    que dos tercios de la altura libre de la columna.

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    5.1.6 Anclajes mecnicos

    Cuando no haya espacio suficiente para anclar barras por medio de doblez, se pueden usar

    anclajes mecnicos. Estos deben ser capaces de desarrollar la resistencia del refuerzo por anclar,

    sin que se dae el concreto. Pueden ser, por ejemplo, placas soldadas a las barras, o dispositivos

    manufacturados para este fin. Los anclajes mecnicos deben disearse y en su caso comprobarse

    por medio de ensayes. Bajo cargas estticas, se puede admitir que la resistencia de una barra

    anclada es la suma de la contribucin del anclaje mecnico ms la adherencia en la longitud de

    barra comprendida entre el anclaje mecnico y la seccin crtica. Elementos tpicos en los que

    pueden ser necesarios los anclajes mecnicos son las vigas diafragma y las mnsulas.

    5.1.7 Anclaje del refuerzo transversal

    El refuerzo en el alma debe llegar tan cerca de las caras de compresin y tensin como lo permitan

    los requisitos de recubrimiento y la proximidad de otro refuerzo.

    Los estribos deben rematar en una esquina con dobleces de 135 grados, seguidos de tramos rectos

    de no menos de 6db de largo, ni menos de 80 mm. En cada esquina del estribo debe quedar por lo

    menos una barra longitudinal. Los radios de doblez cumplirn con los requisitos de la seccin 5.5.

    Las barras longitudinales que se doblen para actuar como refuerzo en el alma deben continuarse

    como refuerzo longitudinal cerca de la cara opuesta si esta zona est a tensin, o prolongarse una

    longitud Ld ms all de la media altura de la viga si dicha zona est a compresin.

    5.1.8 Anclaje de malla de alambre soldado

    Se supondr que un alambre puede desarrollar su esfuerzo de fluencia en una seccin si a cada

    lado de sta se ahogan en el concreto cuando menos dos alambres perpendiculares al primero,

    distando el ms prximo no menos de 50 mm de la seccin considerada. Si slo se ahoga un

    alambre perpendicular a no menos de 50 mm de la seccin considerada, se supondr que se

    desarrolla la mitad del esfuerzo de fluencia. La longitud de un alambre desde la seccin crtica

    hasta su extremo no ser menor que 200 mm.

    5.2 Revestimientos

    Los revestimientos no se tomarn en cuenta como parte de la seccin resistente de ningn

    elemento, a menos que se suministre una liga con l, la cual est diseada para transmitir todos

    los esfuerzos que puedan presentarse y que dichos revestimientos no estn expuestos a desgaste

    o deterioro.

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    5.3 Tamao mximo de agregados

    El tamao nominal mximo de los agregados no debe ser mayor que:

    a) Un quinto de la menor distancia horizontal entre caras de los moldes;

    b) Un tercio del espesor de losas; ni

    c) Tres cuartos de la separacin horizontal libre mnima entre barras, paquetes de barras, o tendones de

    presfuerzo.

    Estos requisitos pueden omitirse cuando las condiciones del concreto fresco y los procedimientos

    de compactacin que se apliquen permitan colocar el concreto sin que queden huecos.

    5.4 Paquetes de barras

    Las barras longitudinales pueden agruparse formando paquetes con un mximo de dos barras

    cada uno en columnas y de tres en vigas, con la salvedad expresada en el inciso 7.2.2.d. La seccin

    donde se corte una barra de un paquete en el claro de una viga no distar de la seccin de corte

    de otra barra menos de 40 veces el dimetro de la ms gruesa de las dos. Los paquetes se usarn

    slo cuando queden alojados en un ngulo de los estribos. Para determinar la separacin mnima

    entre paquetes y determinar su recubrimiento, cada uno se tratar como una barra simple de

    igual rea transversal que la del paquete. Para calcular la separacin del refuerzo transversal, rige

    el dimetro de la barra ms delgada del paquete. Los paquetes de barras deben amarrarse

    firmemente con alambre.

    5.5 Dobleces del refuerzo

    El radio interior de un doblez no ser menor que fy/19cf veces el dimetro de la barra

    doblada (fy/60cf si se usan kg/cm), a menos que dicha barra quede doblada alrededor de

    otra de dimetro no menor que el de ella, o se confine adecuadamente el concreto, por ejemplo

    mediante refuerzo perpendicular al plano de la barra. Adems, el radio de doblez no ser menor

    que el que marca, para la prueba de doblado, la respectiva Norma Mexicana, de las indicadas en la

    seccin 1.5.2.

    En todo doblez o cambio de direccin del acero longitudinal debe colocarse refuerzo transversal

    capaz de equilibrar la resultante de las tensiones o compresiones desarrolladas en las barras, a

    menos que el concreto en s sea capaz de ello.

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    5.6 Uniones de barras

    Las barras de refuerzo pueden unirse mediante traslapes o estableciendo continuidad por medio

    de soldadura o dispositivos mecnicos. Las especificaciones y detalles dimensionales de las

    uniones deben mostrarse en los planos. Toda unin soldada o con dispositivo mecnico debe ser

    capaz de transferir por lo menos 1.25 veces la fuerza de fluencia de tensin de las barras, sin

    necesidad de exceder la resistencia mxima de stas. Para marcos dctiles, se respetarn los

    requisitos de las secciones 7.2.2 y 7.3.3.

    5.6.1 Uniones de barras sujetas a tensin

    5.6.1.1 Requisitos generales

    En lo posible deben evitarse las uniones en secciones de mximo esfuerzo de tensin. Se

    procurar, asimismo, que en una cierta seccin cuando ms se unan barras alternadas.

    5.6.1.2 Traslape

    La longitud de un traslape no ser menor que 1.33 veces la longitud de desarrollo, Ld , calculada

    segn la seccin 5.1.2.1, ni que menor que (0.1fy 6) veces el dimetro de la barra (fy en MPa, o

    (0.01fy 6) db , si se usan kg/cm).

    Cuando se une por traslape ms de la mitad de las barras en un tramo de 40 dimetros, o cuando

    las uniones se hacen en secciones de esfuerzo mximo, deben tomarse precauciones especiales,

    consistentes, por ejemplo, en aumentar la longitud de traslape o en utilizar hlices o estribos muy

    prximos en el tramo donde se efecta la unin.

    5.6.1.3 Uniones soldadas o mecnicas

    Si se usan uniones soldadas o mecnicas deber comprobarse experimentalmente su eficacia.

    En una misma seccin transversal no deben unirse con soldadura o dispositivos mecnicos ms del

    33 por ciento del refuerzo. Las secciones de unin distarn entre s no menos de 20 dimetros. Sin

    embargo, cuando por motivos del procedimiento de construccin sea necesario unir ms refuerzo

    del sealado, se admitir hacerlo, con tal que se garantice una supervisin estricta en la ejecucin

    de las uniones. Para marcos dctiles, se respetarn los requisitos de las secciones 7.1.6 y 7.1.7.

    5.6.2 Uniones de malla de alambre soldado

    En lo posible deben evitarse uniones por traslape en secciones donde el esfuerzo en los alambres

    bajo cargas de diseo sea mayor que 0.5fy . Cuando haya necesidad de usar traslapes en las

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    secciones mencionadas, deben hacerse de modo que el traslape medido entre los alambres

    transversales extremos de las hojas que se unen no sea menor que la separacin entre alambres

    transversales ms 50 mm.

    Las uniones por traslape en secciones donde al esfuerzo en los alambres sea menor o igual que

    0.5fy , el traslape medido entre los alambres transversales extremos de las hojas que se unen no

    ser menor que 50 mm.

    5.6.3 Uniones de barras sujetas a compresin

    Si la unin se hace por traslape, la longitud traslapada no ser menor que la longitud de desarrollo

    para barras a compresin, calculada segn la seccin 5.1.3, ni que

    (0.1fy 10) veces el dimetro de la barra, (fy en MPa, o (0.01fy 10) db , si se usan kg/cm).

    5.7 Refuerzo por cambios volumtricos

    En toda direccin en que la dimensin de un elemento estructural sea mayor que 1.5 m, el rea de

    refuerzo que se suministre no ser menor que

    )0001(

    660

    1

    11

    xf

    xa

    y

    s

    (5.3)

    )100(

    660

    1

    11

    xf

    xa

    y

    s

    donde

    as1 rea transversal del refuerzo colocado en la direccin que se considera, por unidad de ancho de la pieza,

    mm/mm (cm/cm). El ancho mencionado se mide perpendicularmente a dicha direccin y a x1; y

    x1 dimensin mnima del miembro medida perpendicularmente al refuerzo, mm (cm).

    Si x1 no excede de 150 mm, el refuerzo puede colocarse en una sola capa. Si x1 es mayor que 150

    mm, el refuerzo se colocar en dos capas prximas a las caras del elemento.

    En elementos estructurales expuestos directamente a la intemperie o en contacto con el terreno,

    el refuerzo no ser menor de 1.5as1.

    Por sencillez, en vez de emplear la frmula anterior puede suministrarse un refuerzo mnimo con

    cuanta igual a 0.002 en elementos estructurales protegidos de la intemperie, y 0.003 en los

    expuestos a ella, o que estn en contacto con el terreno.

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    La separacin del refuerzo por cambios volumtricos no exceder de 500 mm ni de 3.5x1 .

    Debe aumentarse la cantidad de acero a no menos de 1.5 veces la antes prescrita, o tomarse otras

    precauciones en casos de contraccin pronunciada (por ejemplo en morteros neumticos) de

    manera que se evite agrietamiento excesivo. Tambin, cuando sea particularmente importante el

    buen aspecto de la superficie del concreto.

    Puede prescindirse del refuerzo por cambios volumtricos en elementos donde desde el punto de

    vista de resistencia y aspecto se justifique.

    5.8 Inclusiones

    Debe evitarse la inclusin de elementos no estructurales en el concreto, en particular tubos de

    alimentacin o desage dentro de las columnas. Las dimensiones y ubicacin de los elementos no

    estructurales que lleguen a quedar dentro del concreto, as como los procedimientos de ejecucin

    usados en la inclusin (seccin 14.3.11), sern tales que no afecten indebidamente las condiciones

    de resistencia y deformabilidad, ni que impidan que el concreto penetre, sin segregarse, en todos

    los intersticios.

    5.9 Separacin entre barras de refuerzo

    La separacin libre entre barras paralelas (excepto en columnas y entre capas de barras en vigas)

    no ser menor que el dimetro nominal de la barra ni que 1.5 veces el tamao mximo del

    agregado. Esto ltimo con la salvedad indicada en 5.3.

    Cuando el refuerzo de vigas est colocado en dos o ms capas, la distancia vertical libre entre

    capas no ser menor que el dimetro de las barras, ni que 20 mm. Las barras de las capas

    superiores se colocarn de modo que no se menoscabe la eficacia del colado.

    En columnas, la distancia libre entre barras longitudinales no ser menor que 1.5 veces el

    dimetro de la barra, 1.5 veces el tamao mximo del agregado, ni que 40 mm.