robertsanchez
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May 17, 2009, 11:13 PM
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MAMPOSTERÍA CONFINADA
5.1 Alcance
Es la que está reforzada con castillos y dalas. Para ser considerados como confinados, los muros deben cumplir con los requisitos 5.1.1 a 5.1.4 (fig. 5.1 a 5.3). En esta modalidad los castillos o porciones de ellos se cuelan una vez construido el muro o la parte de él que corresponda.
Para diseño por sismo, se usará Q= 2 cuando las piezas sean macizas; se usará también cuando se usen piezas multiperforadas con refuerzo horizontal con al menos la cuantía mínima y los muros estén confinados con castillos exteriores. Se usará Q= 1.5 para cualquier otro caso.
Los muros se construirán e inspeccionarán como se indica en los Capítulos 9 y 10, respectivamente.
5.1.1 Castillos y dalas exteriores
Los castillos y dalas deberán cumplir con lo siguiente (fig. 5.1 y 5.2):
a) Existirán castillos por lo menos en los extremos de los muros e intersecciones con otros muros, y en puntos intermedios del muro a una separación no mayor que 1.5H ni 4 m. Los pretiles o parapetos deberán tener castillos con una separación no mayor que 4 m.
b) Existirá una dala en todo extremo horizontal de muro, a menos que este último esté ligado a un elemento de concreto reforzado con un peralte mínimo de 100 mm (fig. 5.2). Aun en este caso, se deberá colocar refuerzo longitudinal y transversal como lo establecen los incisos 5.1.1.e y 5.1.1.g. Además, existirán dalas en el interior del muro a una separación no mayor de 3 m y en la parte superior de pretiles o parapetos cuya altura sea superior a 500 mm.
c) Los castillos y dalas tendrán como dimensión mínima el espesor de la mampostería del muro, t.
d) El concreto de castillos y dalas tendrá un resistencia a compresión, fc’, no menor de 15 MPa (150 kg/cm²).
e) El refuerzo longitudinal del castillo y la dala deberá dimensionarse para resistir las componentes vertical y horizontal correspondientes del puntal de compresión que se desarrolla en la mampostería para resistir las cargas laterales y verticales. En cualquier caso, estará formado por lo menos de tres barras, cuya área total sea al menos igual a la obtenida con la ec. 5.1.
donde As es el área total de acero de refuerzo longitudinal colocada en el castillo o en la dala.
f) El refuerzo longitudinal del castillo y la dala estará anclado en los elementos que limitan al muro de manera que pueda alcanzar su esfuerzo de fluencia.
g) Los castillos y dalas estarán reforzados transversalmente por estribos cerrados y con un área, Asc , al menos igual a la calculada con la ec. 5.2
donde hc es la dimensión del castillo o dala en el plano del muro. La separación de los estribos, s, no excederá de 1.5 t ni de 200 mm.
h) Cuando la resistencia de diseño a compresión diagonal de la mampostería, vm*, sea superior a 0.6 MPa (6 kg/cm²), se suministrará refuerzo transversal, con área igual a la calculada con la ec. 5.2 y con una separación no mayor que una hilada dentro de una longitud Ho en cada extremo de los castillos.
Ho se tomará como el mayor de H/6, 2hc y 400 mm.
5.1.2 Muros con castillos interiores
Se acepta considerar a los muros como confinados si los castillos interiores y las dalas cumplen con todos los incisos de 5.1.1, con excepción de 5.1.1.c. Se aceptará usar concreto de relleno como los especificados en la sección 2.5.3 con resistencia a compresión no menor de 12.5 MPa (125 kg/cm²). Se deberán colocar estribos o grapas en los extremos de los castillos como se indica en el inciso 5.1.1.h, independientemente del valor de vm*. Para diseño por sismo, el factor de comportamiento sísmico Q, será igual a 1.5, indistintamente de la cuantía de refuerzo horizontal (sección 5.4.3) o de malla de alambre soldado (sección 5.4.4).
5.1.3 Muros con aberturas
Existirán elementos de refuerzo con las mismas características que las dalas y castillos en el perímetro de toda abertura cuyas dimensiones horizontal o vertical excedan de la cuarta parte de la longitud del muro o separación entre castillos, o de 600 mm (fig. 5.3). También se colocarán elementos verticales y horizontales de refuerzo en aberturas con altura igual a la del muro (fig. 5.1). En muros con castillos interiores, se aceptará sustituir a la dala de la parte inferior de una abertura por acero de refuerzo horizontal anclado en los castillos que confinan a la abertura. El refuerzo consistirá de barras capaces de alcanzar en conjunto una tensión a la fluencia de 29 kN (2 980 kg).
5.1.4 Espesor y relación altura a espesor de los muros
El espesor de la mampostería de los muros, t, no será menor que 100 mm y la relación altura libre a espesor de la mampostería del muro, H / t, no excederá de 30.
5.2 Fuerzas y momentos de diseño
Las fuerzas y momentos de diseño se obtendrán a partir de los análisis indicados en las secciones 3.2.2 y 3.2.3, empleando las cargas de diseño que incluyan el factor de carga correspondiente.
La resistencia ante cargas verticales y laterales de un muro de mampostería confinada deberá revisarse para el efecto de carga axial, la fuerza cortante, de momentos flexionantes en su plano y, cuando proceda, también para momentos flexionantes normales a su plano principal de flexión. En la revisión ante cargas laterales sólo se considerará la participación de muros cuya longitud sea sensiblemente paralela a la dirección de análisis.
La revisión ante cargas verticales se realizará conforme a lo establecido en la sección 3.2.2.
Cuando sean aplicables los requisitos del método simplificado de diseño sísmico (sección 3.2.3.3), la revisión ante cargas laterales podrá limitarse a los efectos de la fuerza cortante. Cuando la estructura tenga más de tres niveles, adicionalmente a la fuerza cortante, se deberán revisar por flexión en el plano los muros que posean una relación altura total a longitud mayor que dos.
5.3 Resistencia a compresión y flexocompresión en el plano del muro
5.3.1 Resistencia a compresión de muros confinados
La carga vertical resistente, PR, se calculará como:
5.3.2 Resistencia a flexocompresión en el plano del muro
5.3.2.1 Método general de diseño
La resistencia a flexión pura o flexocompresión en el plano de un muro confinado exterior o interiormente se calculará con base en las hipótesis estipuladas en la sección 3.1.6. La resistencia de diseño se obtendrá afectando la resistencia por el factor de resistencia indicado en la sección 3.1.4.2.
5.3.2.2 Método optativo
Para muros con barras longitudinales colocadas simétricamente en sus castillos extremos, sean éstos exteriores o interiores, las fórmulas simplificadas siguientes (ecs. 5.5 y 5.6) dan valores suficientemente aproximados y conservadores del momento flexionante resistente de diseño.
El momento flexionante resistente de diseño de la sección, MR, se calculará de acuerdo con las ecuaciones (fig. 5.4)
Para cargas axiales de tensión será válido interpolar entre la carga axial resistente a tensión pura y el momento flexionante resistente Mo, afectando el resultado por FR=0.8.
5.4 Resistencia a cargas laterales
5.4.1 Consideraciones generales
No se considerará incremento alguno de la fuerza cortante resistente por efecto de las dalas y castillos de muros confinados de acuerdo con la sección 5.1.
La resistencia a cargas laterales será proporcionada por la mampostería (sección 5.4.2). Se acepta que parte de la fuerza cortante sea resistida por acero de refuerzo horizontal (sección 5.4.3) o por mallas de alambre soldado (sección 5.4.4). Cuando la carga vertical que obre sobre el muro sea de tensión se aceptará que el acero de refuerzo horizontal o mallas de alambre soldado resistan la totalidad de la carga lateral.
Cuando se use el método simplificado de análisis (sección 3.2.3.3), la resistencia a fuerza cortante de los muros (calculada en las secciones 5.4.2, 5.4.3 y 5.4.4) se afectará por el factor FAE definido por la ec. 3.4.
El factor de resistencia, FR, se tomará igual a 0.7 (sección 3.1.4.3).
5.4.2 Fuerza cortante resistida por la mampostería
La fuerza cortante resistente de diseño, VmR, se determinará como sigue:
La carga vertical P que actúa sobre el muro deberá considerar las acciones permanentes, variables con intensidad instantánea, y accidentales que conduzcan al menor valor y sin multiplicar por el factor de carga. Si la carga vertical P es de tensión, se despreciará la contribución de la mampostería VmR.
La resistencia a compresión diagonal de la mampostería para diseño, Vm*, no deberá exceder de 0.6 MPa (6 kg/cm²), a menos que se demuestre con ensayes que satisfagan la sección 2.8.2.1, que se pueden alcanzar mayores valores. En adición, se deberá demostrar que se cumplen con todos los requisitos de materiales, análisis, diseño y construcción aplicables.
5.4.3 Fuerza cortante resistida por el acero de refuerzo horizontal
5.4.3.1 Tipos de acero de refuerzo
Se permitirá el uso de acero de refuerzo horizontal colocado en las juntas de mortero para resistir fuerza cortante. El refuerzo consistirá de barras corrugadas o alambres corrugados laminados en frío que sean continuos a lo largo del muro.
No se permite el uso de armaduras planas de alambres de acero soldados por resistencia eléctrica (“escalerillas”) para resistir fuerza cortante inducida por sismo.
El esfuerzo especificado de fluencia para diseño, fyh, no deberá ser mayor que 600 MPa (6 000 kg/cm²).
El refuerzo horizontal se detallará como se indica en las secciones 3.3.2.2, 3.3.4.3, 3.3.5.1 y 3.3.6.4.
5.4.3.2 Separación del acero de refuerzo horizontal La separación máxima del refuerzo horizontal, sh, no excederá de seis hiladas ni de 600 mm.
5.4.3.3 Cuantías mínima y máxima del acero de refuerzo horizontal
Si se coloca acero de refuerzo horizontal para resistir fuerza cortante, la cuantía de acero de refuerzo horizontal, ph, no será inferior a 0.3/fyh si se usan MPa (3/fyh , si se usan kg/cm²) ni al valor que resulte de la expresión siguiente
5.4.3.4 Diseño del refuerzo horizontal
La fuerza cortante que toma el refuerzo horizontal, VsR, se calculará con
El factor de eficiencia del refuerzo horizontal, η, se determinará con el criterio siguiente:
5.4.4 Fuerza cortante resistida por malla de alambre soldado recubierta de mortero
5.4.4.1 Tipo de refuerzo y de mortero
Se permitirá el uso de mallas de alambre soldado para resistir la fuerza cortante. Las mallas deberán tener en ambas direcciones la misma área de refuerzo por unidad de longitud.
El esfuerzo de fluencia para diseño, fyh, no deberá ser mayor que 500 MPa (5 000 kg/cm²).
Las mallas se anclarán y se detallarán como se señala en las secciones 3.3.4.3, 3.3.6.5 y 3.3.6.6.
Las mallas deberán ser recubiertas por una capa de mortero tipo I (tabla 2.2) con espesor mínimo de 15 mm.
5.4.4.2 Cuantías mínima y máxima de refuerzo
Para fines de cálculo, sólo se considerará la cuantía de los alambres horizontales. Si la malla se coloca con los alambres inclinados, en el cálculo de la cuantía se considerarán las componentes horizontales.
En el cálculo de la cuantía sólo se incluirá el espesor de la mampostería del muro, t.
Las cuantías mínima y máxima serán las prescritas en la sección 5.4.3.3.
5.4.4.3 Diseño de la malla La fuerza cortante que tomará la malla se obtendrá como se indica en sección 5.4.3.4. No se considerará contribución a la resistencia por el mortero.
roberto sanchez,RCDD
Facilius Per. Partes in cognitionem totius adducimur. Seneca -Es mas fácil entender por partes que entenderlo todo-
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