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Universidad Nacional Del Altiplano Ingeniería Civil DISEÑO A CORTANTE DE VIGAS DE HORMIGÓN ARMADO 1.1 INTRODUCCIÓN: El comportamiento de las piezas estructurales de hormigón armado sometidas a fuerzas cortantes, es más complejo que su comportamiento bajo solicitaciones flexionantes. La resistencia a la compresión y a la tracción del hormigón simple, la orientación del refuerzo de acero con relación a las fisuras de corte, y la proximidad de cargas concentradas, el nivel dentro de la viga en el que actúan las cargas, son algunos de los factores que definen los mecanismos que se desarrollan dentro de los elementos estructurales para resistir las fuerzas cortantes. La presencia simultánea de todos estos factores determina que las fallas por cortante sean frágiles, lo que es una característica indeseable que debe ser controlada durante el proceso de diseño. Los elementos de hormigón armado afectados por fuerzas cortantes usualmente también están sometidos a la acción de momentos flectores. Es posible que también estén presentes solicitaciones axiales y torsionales que pueden volver aún más compleja la predicción del comportamiento de las estructuras. La teoría de cortante en vigas, desarrollada para materiales homogéneos, isotrópicos y elásticos, puede ser utilizada como punto de partida, pero debe ser modificada para tomar en consideración los restantes factores involucrados. La fisuración en el hormigón, una vez alcanzado un determinado nivel de esfuerzos, cambia el comportamiento de los elementos estructurales. Esta incompatibilidad entre las hipótesis teóricas y el comportamiento real bajo solicitaciones de cortante ha sido superada ampliamente a través de una extensa investigación experimental. 8.2 LOS ESFUERZOS CORTANTES: Las fuerzas cortantes transversales externas V, que actúan sobre los elementos estructurales, deben ser resistidas por esfuerzos cortantes internos τ, igualmente transversales,

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DISEÑO A CORTANTE DE VIGAS DE HORMIGÓNARMADO1.1 INTRODUCCIÓN:El comportamiento de las piezas estructurales de hormigón armado sometidas a fuerzas cortantes, es más complejo que su comportamiento bajo solicitaciones flexionantes. La resistencia a la compresión y a la tracción del hormigón simple, la orientación del refuerzo de acero con relación a las fisuras de corte, y la proximidad de cargas concentradas, el nivel dentro de la viga en el que actúan las cargas, son algunos de los factores que definen los mecanismos que se desarrollan dentro de los elementos estructurales para resistir las fuerzas cortantes. La presencia simultánea de todos estos factores determina que las fallas por cortante sean frágiles, lo que es una característica indeseable que debe ser controlada durante el proceso de diseño.

Los elementos de hormigón armado afectados por fuerzas cortantes usualmente también están sometidos a la acción de momentos flectores. Es posible que también estén presentes solicitaciones axiales y torsionales que pueden volver aún más compleja la predicción del comportamiento de las estructuras.

La teoría de cortante en vigas, desarrollada para materiales homogéneos, isotrópicos y elásticos, puede ser utilizada como punto de partida, pero debe ser modificada para tomar en consideración los restantes factores involucrados.La fisuración en el hormigón, una vez alcanzado un determinado nivel de esfuerzos, cambia el comportamiento de los elementos estructurales. Esta incompatibilidad entre las hipótesis teóricas y el comportamiento real bajo solicitaciones de cortante ha sido superada ampliamente a través de una extensa investigación experimental.

8.2 LOS ESFUERZOS CORTANTES:Las fuerzas cortantes transversales externas V, que actúan sobre los elementos estructurales, deben ser resistidas por esfuerzos cortantes internos τ, igualmente transversales, pero que por equilibrio también generan cortantes horizontales como se observa en la siguiente figura.

Figura 8.1: Fuerzas cortantes y esfuerzos de corte.

La Resistencia de Materiales permite definir las ecuaciones que describen la variabilidad del flujo de cortante, y de los esfuerzos cortantes internos τ, en función de la altura a la que se miden tales esfuerzos, para materiales homogéneos, isotrópicos y elásticos.En el caso del hormigón armado, el ACI 2008 se optó por manejar un esfuerzo cortante referencial o característico promedio v, lo que facilita la inclusión de los diferentes parámetros que influyen en la resistencia al cortante.

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Para el caso de secciones rectangulares, secciones T, secciones L, y secciones I, el ACI establecen como esfuerzo cortante característico, antes de afectarse con otros factores, al obtenido mediante la siguiente expresión:

Donde:v: esfuerzo cortante referencial promedioV: fuerza cortantebw: ancho del alma resistente al cortanted: distancia desde el centroide del acero de refuerzo hasta la fibra extrema en compresión

Figura 8.2: Secciones rectangular, Fuerzas cortantes y esfuerzos de corte.

En geometrías rectangulares el esfuerzo característico es el esfuerzo promedio de la sección efectiva, mientras que en secciones T, L e I, es el esfuerzo promedio en el alma.

8.3 LA RESISTENCIA A CORTANTE EN VIGAS DE HORMIGÓN,SIN REFUERZO EN EL ALMA:La combinación de la flexión y el cortante sobre los elementos estructurales planos genera un estado biaxial de esfuerzos.

Figura 8.3: Líneas de esfuerzos principales en vigas con cargas uniformemente distribuidas.

Si se toma como referencia a la viga de la figura anterior, se produce un estado tensional con flujo de compresiones desde el un apoyo hacia el otro apoyo, a modo de arco.

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Figura 8.4: Flujo de compresiones.En la dirección perpendicular al flujo de esfuerzos de compresión se produce un flujo de tracciones, que es crítico en el caso del hormigón.

Figura 8.5: Flujo de tracciones.En la estructura analizada, la fisuración de tracción por flexión domina en la zona central, mientras que la fisuración de tracción por cortante domina la zona cercana a los apoyos.

Figura 8.6: Mapa de figuraciones.

El esfuerzo mìnimo resistente a corte del hormigón simple se calcula mediante la siguiente expresión básica [ACI 11.3.2], que por su forma de expresión guarda una relación directa con la resistencia a la tracción del hormigón:

Donde:f´c: resistencia característica del hormigón a compresión en Kg/cm2

vc: esfuerzo máximo resistente a cortante del hormigón en Kg/cm2

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A continuación se presenta una tabla con los valores de resistencia mínima al cortante para los hormigones más usuales en el medio.Tabla 8.1: Resistencia al cortante de los hormigones según ACI.

Para un análisis más refinado, cuando exista, además de las fuerzas cortantes, la acción de fuerzas axiales de compresión, el código ACI-2008 recomienda utilizar la siguiente expresión para definir la resistencia al cortante [ACI 11.3.2]:

Donde:Nu: carga axial última de compresión que ocurre simultáneamente con Vu, en Kg.Ag: Sección transversal de hormigón en cm2.

8.4 EL PAPEL DEL ACERO EN LA RESISTENCIA A CORTE DELHORMIGÓN ARMADO:Las fisuras de tracción por flexión se empiezan a producir en la zona inferior (zona de mayores esfuerzos de tracción) y se propagan verticalmente hacia arriba. La propagación de esas fisuras se controla por que son “cosidas” por el acero longitudinal de flexión en la zona más crítica (fibras inferiores) lo que además de limitar el ancho de las rajaduras, evita que el eje neutro se desplace excesivamente hacia arriba, de modo que una vez que las fisuras alcanzan el eje neutro, se detiene su crecimiento.

Figura 8.7: Armadura longitudinal que cose a las fisuras de flexión.

Por otra parte, las fisuras de tracción por corte inician en las fibras centrales (que tienen los mayores esfuerzos) y rápidamente se propagan hacia los dos extremos (fibras superiores e inferiores). La fisuración alcanza a afectar inclusive a la porción ubicada

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encima del eje neutro de flexión por lo que se requiere de acero adicional que atraviese esas fisuras en todos los niveles y controle el crecimiento de las mismas para evitar la falla de la estructura.El acero resistente al corte tiene generalmente la forma de estribos transversales, y ocasionalmente de varillas longitudinales dobladas a 45º.

Figura 8.8: Armadura transversal que cose a las fisuras de cortante.

Figura 8.9: Armadura doblada diagonal que cose a las fisuras de cortante.

Mientras los estribos cruzan a las fisuras con sus 2 ramales verticales, en el caso de las barras dobladas el cruce se produce en un solo sitio, por lo que los estribos son doblemente efectivos.La fisuración por flexión se produce en la dirección transversal (zona central de la siguiente figura), y la fisuración por cortante en la zona crítica de los apoyos se produce aproximadamente a 45º del eje longitudinal.

Figura 8.10: Orientación de las fisuras por flexión y por cortante.

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1.5 DISEÑO A CORTANTE DE VIGAS DE HORMIGON ARMADO,CON REFUERZO TRANSVERSAL EN EL ALMA:Las vigas de hormigón armado presentan 2 mecanismos para resistir a las fuerzas cortantes:

Resistencia pura del hormigón Resistencia del acero transversal o diagonal

Como consecuencia, la capacidad resistente nominal viene dada por la siguiente expresión [ACI 11.1.1]:

Vn = Vc + Vs

Donde:Vn: capacidad resistente nominal a corte de la viga de hormigón armadoVc: capacidad resistente a corte del hormigón simpleVs: capacidad resistente a corte del acero de refuerzo

Figura 8.11: Estribos transversales que cruzan las fisuras de cortante.

En el límite, la relación entre el cortante último y la capacidad resistente nominal es [ACI

11.1.1]:

Vu =φ⋅ Vn

Donde:Vu: solicitación última de cortanteVn: capacidad resistente nominal a corte de la viga de hormigón armado

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φ: factor de reducción de capacidad a cortante cuyo valor para el CEC 2001 y el ACI 2002 es de 0.85La condición básica que se debe cumplir para que la capacidad resistente sea adecuada con relación a las solicitaciones es que:

La capacidad resistente del hormigón simple en vigas rectangulares, T, L o I [ACI 11.3.2]

está definida por:

Donde:Vc: capacidad resistente a corte del hormigón simple

vc: esfuerzo resistente del hormigón ( 0.53 f 'c o vc = 0.53(1+ Nu /(140Ag )) f 'c )bw: ancho del alma resistente al cortanted: distancia desde el centriode del acero de refuerzo a tracción hasta la fibra extrema en compresión

La parte del cortante que no puede ser absorbida por el hormigón debe ser resistida por la armadura transversal. Dicha fuerza, bajo la suposición de que el acero ha entrado en fluencia, es el producto del área de todos los estribos que cruzan la fisura por el esfuerzo de fluencia. La ecuación que describe a la magnitud de la fuerza absorbida por el acero transversal es:

Donde:Vs: Fuerza cortante absorbida por los estribosn: Número de estribos que cortan a la fisuraAv: Sección transversal de acero de cada estribo que cruza la fisura (2 vecesla sección transversal de la varilla)Fy: Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzoEl número de estribos que cortan a la fisura se puede calcular en base a su espaciamiento.

Donde:d: altura efectiva de la vigas: espaciamiento longitudinal de los estribos que cortan la fisuraReemplazando la última expresión en la Ecuación (8.7) se tiene [ACI 11.4.7.2]:

Las ecuaciones previas expresadas en términos de esfuerzos son:

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⋅ ⋅Donde:vu: esfuerzo unitario de corte último

vu = vc + vs

Donde:vc: esfuerzo unitario resistente del hormigón simplevs: esfuerzo unitario equivalente del acero de refuerzo transversalDespejando “vs” se tiene:

vs = vu − vc

Otra manera de definir “vs” es:

Reemplazando el valor de “Vs” definido en la Ecuación :

Simplificando [ACI 11.4.7.2]:

Igualando la Ecuación (1.10a) con la Ecuación (1.12):

Despejando el espaciamiento de los estribos “s”:

La última fórmula permite determinar el espaciamiento al que deben colocarse los estribos para absorber un esfuerzo de corte último determinado.Para el diseño de una viga rectangular, en T, en L o en I, ante solicitaciones de corte se utilizan las ecuaciones.

1.6 ESPECIFICACIONES PARA EL DISEÑO DE VIGAS ANTEFUERZAS CORTANTES:

a. Capacidad Máxima del Acero de Cortante:

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La fuerza cortante absorbida por el acero no debe superar a cuatro veces la máxima fuerza cortante básica que puede absorber el hormigón simple [ACI 11.4.7.9]; fuerzas cortantes superiores a la especificada destruyen la integridad del hormigón.

vs ≤ 2.12 f'c Ecuación (8.14)

Se verifica que el esfuerzo cortante equivalente absorbido por el acero transversal no supera el máximo esfuerzo aceptable, por lo que el diseño previo es aceptable para ese criterio.

b. Sección Crítica a Cortante:La sección crítica de diseño ante fuerzas cortantes se ubica a una distancia “d” desde la cara interna del apoyo, si se cumplen simultáneamente las siguientes 3 condiciones [ACI

11.1.3, ACI 11.1.3.1]: La reacción en el apoyo, en dirección del cortante aplicado, produce compresión

en las zonas extremas del elemento. Las cargas son aplicadas en o cerca de la cara superior del elemento. Ninguna carga concentrada se aplica entre la cara interna del apoyo y la sección

crítica descrita previamente.

En caso de que se cumplan las 3 condiciones anteriores, todas las secciones entre la sección crítica y la cara interna del apoyo se pueden diseñar para el cortante en la sección crítica.

Figura 8.12: Secciones críticas a cortante cuando se cumplen las 3 condiciones.En caso de no cumplirse alguna de las 3 condiciones, la sección crítica se ubicará en la cara interna del apoyo.

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Figura 8.13: Secciones críticas a cortante cuando no se cumple alguna de las 3 condiciones.

NOTA 1: La presencia de tracciones en el apoyo (nudo de unión tensor-viga), en la dirección de las fuerzas cortantes provoca un modelo de fisuración diferente del analizado para corte.NOTA 2: Mientras en las losas con vigas descolgadas la carga distribuida entre la cara interior del apoyo y la sección crítica de la viga se transmite directamente al apoyo (efecto diagonal), en el caso de losas colgadas de vigas esa carga distribuida forma parte del cortante que afecta a la fisura diagonal.NOTA 3: La presencia de una carga concentrada entre la cara interna del apoyo y la sección crítica provoca que el modelo de fisuración sea diferente al analizado para corte.

c. Espaciamiento Mínimo de los Estribos:El espaciamiento mínimo de los estribos en las vigas de hormigón armado no debe superar los siguientes valores [ACI 11.4.5.1]:

Ecuación (1.15)s ≤ 60cm Ecuación (1.16)

Donde:s: Espaciamiento de los estribosd: Altura efectiva de la vigaNOTA: El primer criterio permite que, en cualquier lugar del elemento estructural, al menos 2 estribos crucen a cada fisura diagonal.d. Espaciamiento de los Estribos de Confinamiento en Zonas Sísmicas:En zonas sísmicas el espaciamiento de los estribos de confinamiento ubicados en el sector de apoyo no puede superar las siguientes expresiones [ACI 21.3.4.2]:

s ≤ d/4 Ecuación (1.17)s ≤ 8φL Ecuación (1.18)s ≤ 24φT Ecuación (1.19)s ≤ 30cm Ecuación (1.20)

Donde:φL: Menor diámetro de las varillas longitudinalesφT: Diámetro de los estribos transversales

NOTA: El primer criterio permite que en las zonas críticas a cortante de la viga, al menos 4 estribos crucen a cada fisura diagonal.La distancia desde el apoyo hasta la cual deben colocarse los estribos con este espaciamiento mínimo es de 2 veces la altura del elemento (2h), medidos desde la cara interna del apoyo [ACI 21.3.4.2].El primer estribo no puede ubicarse a más de 5 cm de la cara interna del apoyo [ACI

21.3.4.2], ni a más de la mitad del espaciamiento entre estribos (s).

e. Armado Mínimo de Cortante:Debe proporcionarse un armado transversal mínimo de cortante en toda la viga de acuerdo a la siguiente expresión [ACI 11.4.6.3]:

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Ecuación (8.21)

Donde:f’c: Resistencia del hormigón en Kg/cm2

Fy: Esfuerzo de fluencia del acero en Kg/cm2

bw: Ancho de la viga rectangular o ancho del alma de las vigas T, L o Is: Espaciamiento de los estribos en cmPero el refuerzo transversal en ningún caso podrá ser menor que [ACI 11.4.6.3]:

Ecuación (1.22)

Para esfuerzos de fluencia de 4200 Kg/cm2, la Ecuación (1.21) controla el armado transversal mínimo de los hormigones de más de 320 Kg/cm2, mientras que la Ecuación (1.22) define el armado transversal mínimo de los hormigones de menos de 320 Kg/cm2.

f. Armado Mínimo para Comportamiento Dúctil:Para asegurar que las estructuras aporticadas puedan desarrollar toda la ductilidad necesaria para reducir la magnitud de las fuerzas sísmicas, los extremos de barra de vigas y columnas, además de resistir los cortantes isostáticos últimos “VI”, deberán resistir cortantes de plastificación “VP” [ACI 21.3.3] iguales a:

Ecuación (1.23)

Donde:Vp: Cortante de plastificación de los 2 extremos de barraMp: Momento nominal (sin factor de reducción de capacidad) de plastificación del primer extremo de barra, empleando un esfuerzo en el acero de 1.25 FyM’p: Momento nominal (sin factor de reducción) reversible de plastificación del segundo extremo de barra, empleando un esfuerzo en el acero de 1.25 Fy

De modo que:Vu = VI + VP Ecuación (1.24)

Donde:VI: Cortante isostático por cargas gravitacionales factoradasLa incorporación del cortante de plastificación permite que se puedan formar articulaciones plásticas dúctiles en los 2 extremos de barra antes de que se produzca una falla frágil por cortante.

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Figura 8.14: Cortantes generados en los extremos de barra cuando se desarrollan rótulas plásticas normales y reversibles en esos extremos de barra.

Adicionalmente, los elementos estructurales deberán ser capaces de resistir las fuerzas cortantes generadas por las combinaciones de carga mayoradas con las fuerzas sísmicas duplicadas (2E en lugar de E) [ACI 21.3.3].

EJEMPLO 1.1:Diseñar las secciones críticas de la viga de la figura, si se conoce que se construirá enzona sísmica, y que:f’c = 210 Kg/cm2

Fy = 4200 Kg/cm2

Solución:El diagrama de cortes de la viga es:

Las secciones críticas a cortante se encuentran a 44 cm de los apoyos. Por semejanza de triángulos se pueden obtener los cortantes últimos correspondientes.

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Los datos del ejemplo son:Vu = 23480 Kgbw = 25 cmd = 44 cmf’c = 210 Kg/cm2

Fy = 4200 Kg/cm2

Cálculo del armado requerido por resistencia:

El esfuerzo cortante último es:

Ecuación (8.9)

La capacidad resistente del hormigón simple es:

Ecuación (8.2)

Se pueden escoger estribos cuyo diámetro es de 10 mm, en cuyo caso el área de corte de cada estribo es:

El espaciamiento de los estribos es:

Ecuación (1.13)

Cálculo del espaciamiento mínimo:El espaciamiento mínimo hasta una distancia de 1 m (2h) desde el apoyo es:

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Ecuación (1.15)

Ecuación (1.17)s ≤ 24(0.8cm)s ≤ 19.2cms ≤ 30cm Ecuación (1.18)

El menor espaciamiento, de las expresiones previas, en las proximidades de los apoyos es de 11 cm (d/4), que al compararlo con el sepaciamiento requerido por resistencia es más restrictivo por lo que:s = 11cmA continuación se presenta el armado transversal requerido en las proximidades de los apoyos:

Se requieren estribos cerrados de 10 mm de diámetro cada 11 cm hasta una distancia de1 m de los apoyos.El espaciamiento mínimo para la zona central es:

s ≤ d/2smín = 22cmEs necesario que la viga disponga de estribos cerrados de 10 mm de diámetro cada 22cm, en el tramo central, como armado básico para cortante.A continuación se presenta el armado transversal requerido en la zona central:

Armado Mínimo de Cortante:

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Los códigos establecen el siguiente requisito mínimo:

Ecuación (1.22)Despejando “s” se tiene:

Ecuación (1.22a)

En el presente caso el area efectiva de cortante “Av” es 1.58 cm2, por lo que:

smín = 93.5cm

En vista de que tanto el espaciamiento de 11 cm en zona de apoyo y el de 22 cm en zona central son más restrictivos que el que se acaba de calcular, se requieren estribos cerrados de 10 mm de diámetro cada 11 cm en la proximidad de los apoyos y cada 22cm en la zona central.No se requiere armado transversal para comportamiento dúctil de los nudos por no existir momentos de continuidad en los extremos de barra.La distribución de los estribos transversales es la siguiente:

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DISEÑO DE ESCALERAS Especificaciones constructivas

 En  toda construcción se dará cumplimiento a los requerimientos normales y propios de los materiales y elementos que la forman. Estos requerimientos y sus alcances están contenidos en el capitulo 2 del Código de Construcciones Sismo Resistentes de Mendoza. Las  especificaciones establecen cantidades y calidades mínimas de los materiales estructurales a usar en el edificio que se diseña.  Para la Argentina las normas  son las del CIRSOC ( Centro de Investigación de los Reglamentos Nacionales de Seguridad para las Obras Civiles ). En el caso del Hormigón Armado, material usado casi exclusivamente en las estructuras de la zona, la Norma 201 y anexos  fija las condiciones que se deben exigir para proyectar, documentar y ejecutar una obra. En esta norma se fijan las exigencias minimas para la elaboración del hormigón, armado de los elementos estructurales, colado del hormigón, curado, plazos de encofrado, etc.  

Dimensiones y armaduras mínimas exigidas por las normas. ( 7.1.3 ) Detalles de armaduras para elementos en forma de barras: ( Ej: vigas, columnas, diagonales ).Estas disposiciones rigen para piezas que cumplan:                                                .                       d / b < = 4Donde es:                           d :  dimensión mayor de la secciónb :  dimensión menor de la sección

Ancho Efectivo ( 7.1.3.1 ) Como ancho efectivo de cada una de las barras concurrentes a un nudo se puede tomar dentro del ancho real de la pieza en cuestión hasta d/2 a cada lado de la pieza de menor ancho, siendo d la altura de la pieza considerada.

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Estribos Adicionales ( 7.1.3.2 )             En los nudos y en las zonas próximas a ellos y siempre que  Qs >= 0,3 Q se densificarán los estribos para cumplir:

Ld >= 0,1 lLd >= 2 ds  <=  2/3 scs  <=  12 fls  <=  bFes >= 0,15 FeFes >= 0,15 Fe’

Donde:Qs  : Esfuerzo de corte atribuible a la acción sísmica por aplicación del código.Q:    Esfuerzo de corte totall resultante de considerar todos los estados de carga.Ld :  Longitud de densificación de estribos a partir del borde libre de la barra.l :     Luz libre de la pieza.d:     Altura de flexión de la barra.s:      Separación de los estribos en la zona densificada.sc:    Separación necesaria de los estribos según cálculo.fl :    Menor diámetro de la armadura longitudinal en Ld.Fes:   Sección total de estribos a colocar en la longitud Ld.Fe, Fe’ : Armaduras de flexión en las caras de la sección junto al nudo.                                 

 En el interior del nudo debe mantenerse la menor separación ‘s’ de las zonas adyacentes. 

Armadura especiales en barras esbeltas ( lo/d > 2 )  ( 7.1.3.3 ) En las barras para las que to > to3 se deben colocar armaduras especiales en forma de X a 45° ancladas para desarrollar su capacidad a tracción, cuya sección total en cada rama de la X debe ser:

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                                                Fed >= 0,71.Q.( to – t03 ) / ( t0.bs )Esta armadura debe ser ubicada de modo que: a)     Si está formada por una sola barra, cruce el eje de la pieza a una distancia de o,3 h del paramento libre del nudo.b)     Si está formada por dos a más barras aproximadamente la mitad cruce el eje de la pieza a 0,2 h y el resto a 0,4 h del paramento libre del nudo. Se puede considerar la contribución de esta armadura en la absorción de l esfuerzo de corte. 

Armadura especiales en barras poco esbeltas   ( 7.1.3.4 ) Cuando:.                                              lo / d <= 2      y       to  >  to2donde:                                           lo :           Distancia entre el punto de inflexión y el paramento libre del nudo.d:            Altura de flexión de la barra.

Se deben colocar las armaduras especiales en diagonal, de un extremo a otro de la pieza. No se aplica el item 7.1.2.1 y en su lugar:

 Qu = 1,25 . QDonde:                                  Qu:          Esfuerzo de corte último,Q:            Esfuerzo de corte resultante de 5.2.

Para el dimensionamiento de las armaduras de borde, diagonales y estribos se deben aplicar los procedimientos correspondientes a ménsulas cortas y 7.1.3.2.Como mínimo las armaduras en diagonal deben estar compuestas por:

a) Dos barras en el plano perpendicular al de flexión y próximas a los paramentos si    to <=  to3.b) Cuatro barras en los vértices de un rectángulo de lado menor igual al ancho entre armaduras externas de la pieza si to >  to3.

Las armaduras en diagonal deben estribarse co fe  >=  fd/3 y  s<= 12fd, siendo:fe:      diámetro de los estribos.s:       Separación de los estribos.fd:      diámetro de las barras diagonales.                                                               

Armaduras Mínimas y Máximas (7.1.3.5 ) a ) Elementos  predominanternente flexionados ( Ej:  vigas  en general ). Son aquellos  elementos en los que:                        Nu/( B.br ) <=  0,12Donde:          Nu:      Esfuerzo normal último ( 5.2 ).B:        Sección  total  de  hormigón que se considera colaborante con la pieza.

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 Armadura mínima en cada cara:   2  φ  8 Además , si  mo y mo’  son las cuantías geométricas de armadura en cada cara ymo  >=  mo’ : Cuantías mínimas:   mo’ >= 0,15 %                                 mo’ >= 0,05 br / bs Cuantías máximas:  mo’ <=  2,5 %                                 mo’ - mo <=  0,25 br / bs b ) Elementos predominantemente  comprimidos  ( Ej.: columnas en general ).Son aquellos elementos en los que Nn / ( B.br ) > 0,12Si   mo es la cuantía geométrica total: Cuantía mínima:       mo  >= 1 %Cuantía máxima:      mo  <=  4 %Cuantía en la cara menos armada: 0,2 % Se deben disponer estribos de tal modo que la distancia  de cualquier barra al codo másproximo del estribo no exceda  12 fe ( fe:  diámetro del estribo). La distancia entre  ramas  de  estribos  en  el plano de la sección no debe superar 20 cm en piezas de dimensión  mayor de 30 cm.                                                                                   

Juntas y linderos  ( 6.1 ) Toda nueva  construcción debe separarse de las existentes por medio de juntas cuyo diseño y construcción aseguren el libre movimiento entre los cuerpos adyacentes. Se permitirá la continuidad de las construcciones cuando se compruebe que tanto el conjunto de la nueva construcción en forma aislada satisface los requisitos de este Código. En esta verificación puede incluirse el muro medianero.  Las construcciones de distinta altura o de planta en forma L, T, H, o E preferentemente se separarán en cuerpos de planta rectangular de altura uniforme.La dimensión de las juntas, en todos estos casos, será la necesaria para que las construcciones o los cuerpos de la construcción no se interfieran durante el sismo y como mínimo en el nivel i: .                                              xi >= 0,016. Co. Smax².hi >= 5 cm.                                              xi >= didonde:di: desplazamiento elástico máximo en el nivel i.

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 Tabiques y elementos en forma de láminas ( 7.1.4 ) Cuando d / b > 4 se debe cumplir: Esfuerzos y deformaciones en elementos de formas compuestas ( 7.1.4.1 ) Los elementos planos unidos a rigidizadores de borde o a otros elementos formando secciones L, U, T, H, Z, etc. deben ser analizados tomando en cuenta la sección compuesta. Los anchos colaborantes de los componentes perpendiculares a la dirección en estudio se definirán  según la norma  de hormigón armado. 

Espesor Mínimo  ( 7.1.4.2 ) a)     Elementos portantes en general:.                                 e >= 15 cm.                                 e >= lo/25donde:e:          espesor del elementolo:          distancia libre entre rigidizadores b)     Elementos rigidizadores o elementos portantes en construcciones de un piso y altura máxima de 3 m.                                 .                                e >=  10 cm           c)      Cuando en la pieza existan esfuerzos de compresión significativos ( Nn /  ( B. br ) > 0,12 ) ,en una distancia d/5  desde el borde el espesor debe cumplir: .                                e >=  lo / 10donde:Nu:       Esfuerzo normal último ( 5.2 )B:         Sección total efectiva ( 7.1.4.1 )d:          longitud del elemento ( canto de flexión ) Se puede prescindir del cumplimiento de esta condición si e>= d /10 junto a rigidizadores perpendiculares hasta ( 3.e ) desde estos.El espesor e puede ser variable en los distintos lugares de la sección recta del elemento. 

Armadura longitudinal ( Armadura de Borde ) ( 7.1.4.3 )

Page 21: Densificaion de Estribos y Diceño de Escaleras

Universidad Nacional Del Altiplano Ingeniería Civil

 La cuantía total de borde debe cumplir 7.1.3.5. Se define                                    mo  = Feb / Bdonde:                  Feb:   Sección de todas las barras longitudinales comprendidas en una distancia d/5 desde el borde en cuestión. B :      Sección efectiva de hormigón según 7.1.4.1. La cuantía local debe cumplir:                                    mo   = Fe1 / B1                                   mo1  >=  0,15 %                                   mo1  <=  6 %donde:Fe1 :   Sección de las barras contenidas  enB1 :     una sección parcial de hormigón en cualquier lugar del elemento. Disposición de la armadura: Cuando  e > 20 cm o to >  to2 la armadura se debe disponer en dos capas próximas a los paramentos de la pieza. Ambas capas deben vincularse por gancos en S, estrobos, etc., a razón de 4 por m². Diámetro límite: Barras de borde:                    f  >=  8 mm      si Nu / ( B.br )   <= 0,12                          f  >=  12 mm     si Nu / ( B.br )   en caso contrario.

Barras de alma:                      f  >=  6 mm      en general.                          f  >=  4 mm       si  to <  to2 o si se emplean mallas soldadas.

Ganchos, etc. :                        igual diámetro que las barras de alma.

Diámetro máximo:                 f  <=  e / 8 en todos los casos. Estribado de las barras de borde: Cuando  mob  > 0,25 % se deben colocar estribos rodeando a las barras de la armadura de borde. Estos estribos deben cumplir las condiciones establecidas para las columnas.Cuando no sean necesarios los estribos las armaduras transversales deben rodear a las armaduras de borde prolongándose  30 f en el lado opuesto, siendo f el diámetro de las barras de la armadura transversal.