diseÑo de marcos con aisc
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CursoDiseo en Hormign Armado segn ACI 318- 14
SANTIAGO27 y 29 Octubre 2015
Clase: Diseo de arcos !"i#as$ %ilares y &udos'
(elator: )er&*& Sa&ta ar+a$ ,&i"ersidad Cat-lica
Contenido
Introduccin
Vigas
Columnas
Nudos Diseo ssmico de marcos
Nuevos captulos dediseo de miemros
Ca%+tulos dedicados al ti%o de .ie.bro
Ase#ura& el cu.%li.ie&to total del
(e#la.e&to Si#ue& el orde& &or.al de diseo de la
estructura
31!-1"#Cross$e%erence#201"to201131!-1"#Cross$e%erence#2011to201"
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&ecciones comunesvigas ' columnas
()1 *lcance
()2 +eneralidades
()3 ,mites de diseo
()" $esistencia reuerida
()5 $esistencia de diseo
(). ,mites del re%uer/o() Detallado del re%uer/o
Ca%+tulo 9 / i#as
)1 *lcances
Inclu'e &o %reesorado ' %reesorado
Vigas co.%uestas
Viguetas en una direccin
Vigas de gran altura
)2 +eneralidades
ateriales
Concreto Captulo 1
*cero de re%uer/o Captulo 20
Co&e3io&es
Nudos viga-columna construidos en sio Captulo 15
4re%aricadas 1.)2
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)3 ,mites de diseo
*ltura mnima
,mites a la de%ormacin unitaria mn 000"
Captulo 2" $euisitos de %uncionamiento
De6e7iones calculadas lmites 2")2)2
8s%uer/os lmites en concreto prees%or/ado
)" $esistencia reuerida
Cargas 9 cominaciones de cargas Captulo 5
*n:lisis Captulo .
;u Vu
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"
$e%uer/o mnimo a le3i-&
$e%uer/o mnimo a corta&te
$e%uer/o mnimo a torsi-&
). ,mites del re%uer/o
(euero .+&i.o a le3i-&
*smin ma'or de 0)25F%AcGdH%' ' 1)"GdH%' sar G menor de J% 2GK para determinar si el ala
est: en traccin
4reviene %alla %r:gil
L colocar *s
J"H3K *sre)
). ,mites del re%uer/o
(euero .+&i.o a torsi-&
Colocar donde
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) Detallado del re%uer/o
$e%uer/o super%icial
Desarrollo de la arraHpuntos de terminacin
$e%uer/o longitudinal para torsin
$e%uer/o transversal
$e%uer/o para integridad estructural
) Detallado del re%uer/o
9728 (euero su%ericial
@ 00 mm
Distriuir en los H2 desde la cara en traccin
sma7 2")3 Jcontrol de EsuracinK
) Detallado del re%uer/o
975 (euero loitudi&al%ara torsi-&
s B 300 mm
d de la arra para torsin @ 0)0"2 7espaciamiento del re%uer/o transversal
87tender Jt M dK m:s all: de donde se necesita
Dee desarrollarse en la cara del apo'o
) Detallado del re%uer/o
97 (euero tra&s"ersal $euisitos generales 25) Jp) e=) ancla=eK
4ara cortante estrios estrios cerrados de con%inamiento o arras
doladas sma7 menor de JdH2 .00 mmK para Vs P 0)33F%AcGd en los
otros casos sma7 se reduce a la mitad
4ara torsin 8strios cerrados o estrios cerrados de con%inamiento
87tender t M d m:s all: de donde 'a no se necesita
sma7 menor de JpH! 300 mmK
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) Detallado del re%uer/o 977 (euero de i&te#ridad
estructural )))1 vigas perimetrales
1H" ;M '1H. ;- Jmnimo 2 arrasK continuasQ ' estrios cerrados o estrios cerrados de con%inamiento
)))2 otras vigas 1H" ;M Jmnimo 2 arrasK continuasQ o
8strios cerrados o estrios cerrados de con%inamiento Deen pasar a travRs del nScleo de la columna Deen desarrollarse en la cara del apo'o 8mpalmar las arras in%eriores en o cerca del apo'o
las arras superiores en el centro del vano
Ca%+tulo 10 / Colu.&as
10)1 *lcance de columnas
Cure concreto &o %reesorado '%reesorado
Concreto Co.%uesto ' miemros de acero
No se inclu'e en este captulo concreto si.%leen columnas Captulo 1"
10)2 +eneralidades
ateriales
Concreto Captulo 1
*cero de re%uer/o Captulo 20
8lementos emeidos 20) Colu.&as co.%uestas
4er%iles de acero estructural para columnascompuestas Captulo 20
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10)2 +eneralidades
Co&e3io&es
Nudos construidos en sitio viga-columna' losa-columna Captulo 15
4re%aricados 1.)2
Cimentaciones 1.)3
10)3 ,mites de diseo Di.e&sio&es de las colu.&as
No a' tamaos mnimos e7plcitos Tormas irregulares
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!
10). ,mites del re%uer/o
Co&creto &o %reesorado y%reesorado
;nimo *st 0)01 *g ;:7imo *st 0)0! *g
*plica tamiRn en regionesde empalmes
Crea prolemas decongestin de re%uer/o
Los mximos del refuerzo prevn problemas
de congestin y consolidacin del concreto
10). ,mites del re%uer/o
(euero a corta&te .+&i.o
&imilar a vigas
$euerido donde Vu @ J0)5K >Vc *vmin ma'or de
0.063
1.4
10) Detallado del re%uer/o
Co.o e& "i#as $ecurimiento de concreto 20).)1
,ongitudes de desarrollo 25)"
Oarras en pauete 25).
8spaciamientos mnimos 25)2 &ico %ara colu.&as
Oarras longitudinales mnimas
Oarras doladas por camio de seccin
8mpalmes
$e%uer/o transversal
10) $e%uer/o longitudinal
N;.ero .+&i.o de barras
Estribos rectangularesEstribos triangulares Espirales o estribos
cerrados de confinamiento
circulares
O8N* 4$UC
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10) Oarras doladas porcamio de seccin
4e&die&te: 1 to
4aralelas a los lados arriba y aba
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$e%uer/o transversal @stribos circulares
Distancia entre e7tremos deltraslapo 150 mm
+ancos est:ndar alrededor deuna arra en los e7tremos
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$e%uer/o transversal arras dobladas %or ca.bio
de secci-& 8strios estrios cerrados de
con%inamiento espirales oconstruccin del piso
$esistir 150X de lacomponente ori/ontal de la
arra dolada JY25X o%%uer/a en la arraK
* no m:s de 150 mm deldole/
150 mm
$e%uer/o transversal Secci-& 1075 (euero a corta&te
8strios estrios cerrados de con%inamientoo espirales
Ca%+tulo 15
Nudos i#aBColu.&ay =osaBColu.&a
15)1 *lcance
Detallado de ele.e&tos co&struidos e& sitio: Nudos viga-columna
Nudos losa-columna
Viga
Columna
,osa
Columna
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Tra&s.isi-& de la uera a3ial de la colu.&a atra"s del siste.a de %iso > 158
Corta&te ?ue se deri"e de .o.e&to de latra&s.isi-& de .o.e&to e&tre "i#alosa y lacolu.&a > 15E
4ara ssmico 1!)!
Nudos restriidos
*po'ados en los " lados
15)2 +eneralidades 15)" Detallado de la cone7in 4ara &udos ?ue &o est*& restriidos
Urea de todas las ramas delre%uer/o transversal encada direccin principaldee ser al menos lama'or de
0)0.2Ff'cbsfyt'
0)35bsfyt 8spacio P pro%undidad de laviga menos alta Z
Distriu'a re%uer/o atravRs de ma'or alturade la viga
Columna
15)" Detallado de la cone7in
Si el reuero loitudi&al de "i#as ycolu.&as se e.%al.a o ter.i&a e& u& &udo: Coloue re%uer/o transversal cerrado en el nudo
10)).
No se reuiere este re%uer/o en los nudosrestringidos
Secci-& 15E22 @l es%acia.ie&to delreuero tra&s"ersal F .itad de la "i#a dealtura .e&or
Captulo 1!8structuras sismo resistentes
Siste.as ordi&arios!i& %ara CDS '
[ Vigas
[ Columnas
Siste.as i&ter.edios!i& 4ara CDS C'
[ Vigas
[ Columnas
[ Nudos Viga-columna
[ ,osa en dosdirecciones
[ ;uros estructuralespre%aricados
Siste.as es%eciales
!CDS D$ @$ '
[ Vigas
[ Columnas
[ Nudos viga-columna
[ 4rticos a momentousando concretopre%aricado
[ Dia%ragmas ' cercas
[ ;iemros ue no sonparte del sistema deresistencia ante%uer/as ssmicas
[ ;uros estructurales
1H8
1HE
1H5
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1!)3 4rticos ordinariosresistentes a momentos
Secci-& 1H82 (e?uisitos %ara "i#as 2 arras continuas arria ' aa=o
Oarras in%eriores *s ? *sma7H"
*ncladas en la cara del apo'o
Secci-& 1H82 (e?uisitos %ara colu.&as 4ara \
u
P 5c1
disee para Vu
menor de Cortante asado en ;n arria ' aa=o
]o8 sustitu'e a 8
Secci-& 1HE2 i#as
Igual ue en 1!)3)2 Jprticos ordinariosK
1HE22 (esiste&cia a .o.e&to
8n el apo'o ;nM ? ;n
-H3
8n cualuier seccin a lo largo de la viga ;nM '
;n-
? 1H5 ;n en los nudos
1!)" 4rticos intermediosresistentes a momentos
1HE28 (esiste&cia acorta&te$ 6& .e&orde: Cortante calculado con la
resistencia nominal amomento en cadae7tremo
Cominacin ue inclu'a%uer/as ssmicas con un%actor 2)08
1!)" 4rticos intermediosresistentes a momentos
1HE2E @stribos cerrados de co&i&a.ie&to 4or 2 medidos desde cada e7tremo
4rimer estrio cerrado de con%inamiento colocado a 50mm del e7tremo
8spaciamiento igual al menor de dH" ! d 2" d delestrio de con%inamiento 300 mm
1!)")2)5 $esto de la viga 8spaciamiento P dH2
1!)")2).) &i 4u ? *g%AcH10 los estrios cerrados decon%inamiento deen cumplir los reuisitos deestrios de columna de 25))2)2 ' 25))2)3 ' los de25))2)" para tamao de las arras ' arras nosoportadas lateralmente
1!)" 4rticos intermediosresistentes a momentos
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1"
Secci-& 1HE8 Colu.&as
Disee para Vu menor de
Cortante asado en ;n arria ' aa=o
]o8 sustituido por 8
1!)" 4rticos intermediosresistentes a momentos
(euero tra&s"ersal 8spirales
No a' reuisitos especiales de espaciamiento
8strios cerrados de con%inamiento 4or una distancia \o so menor de ! d longitudinal 2" d
de estrio cerrado de con%inamiento de la dimensin m:speuea de la seccin ' 300 mm
,ongitud \o ma'or de 1H. lu/ lire m:7ima dimensin de
la seccin transversal ' "50 mm 4rimer estrio cerrado de con%inamiento a soH2 de la cara del
nudo
Columnas ue soporten elementos rgidosdisconnuos JmurosK 1!)")3).
1!)" 4rticos intermedios
resistentes a momentos
1H2 =+.itesdi.e&sio&ales
ln ? "d
G
? menor de 0)3 '
250 mm
*nco de la viga a cada
lado de la columna
P c2 ' 0)5 c1
1!). 4rticos especiales
resistentes a momentos
1H8 (euero loitudi&al
2 arras continuas arria ' aa=o
*s ? ma'or de 0)25F%AcGdH%' ' 1)"GdH%' tanto
arria como aa=o
^ P 0)025
$esistencia a momento
8n los apo'os ;nM ? ;n
-H2
8n cualuier seccin a lo largo de la viga
;nM ' ;n
- ? 1H" ;n en los nudos
1!). 4rticos especiales
resistentes a momentos
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1H8 (euero loitudi&al
8mpalmes rodeados por estrios cerrados de
con%inamiento o espirales
s P dH" 100 mm en los empalmes de re%uer/o
8mpalmes proiidos
Dentro de los nudos
* 2d del nudo
* 2d de las secciones donde pueda aer %luencia a
%le7in
1!). 4rticos especiales
resistentes a momentos
1HE (euero tra&s"ersal
&e reuieren estrios cerrados de con%inamiento
* 2d de la cara del apo'o
* 2d a cada lado de las secciones donde pueda aer
%luencia a %le7in
Deen dar apo'o a las arras a %le7in como en
columnas J25))2)"K ,os gancos suplementarios deen alternar sus
e7tremos
1!). 4rticos especialesresistentes a momentos
1HE (euero tra&s"ersal 4rimer estrio cerrado de con%inamiento locali/ado a
50 mm de la cara de la columna
8l espaciamiento de los estrios cerrados decon%inamiento no puede ser ma'or ue dH" . d ' 150 mm
Donde no se reuieran estrios cerrados decon%inamiento el espaciamiento de estriosB dH2
&i 4u ? *g%AcH10 los estrios cerrados de con%inamientodeen cumplir los reuisitos de estrios de columna
1!). 4rticos especialesresistentes a momentos
1H5 (esiste&cia a corta&te
Disear para Ve deido a la carga ma'oradagravitacional ' ;pr en amos e7tremos
Vc 0 dentro de los 2d de cada e7tremo ' 2d aamos lados de donde pueda aer %luencia a%le7in cuando
Ve ? 0)5Vuma7 '
4u P *g%AcH20
1!). 4rticos especialesresistentes a momentos
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1.
,mites dimensionales
$esistencia mnima a %le7in
$e%uer/o longitudinal
$e%uer/o transversal
$esistencia a cortante
1!) Columnas de prticos
especiales
=+.ites di.e&sio&ales
;enor dimensin ? 300 mm
$elacin lado cortoHlado largo ? 0)"
(esiste&cia .+&i.a a le3i-&
_;nc ? J.H5K_;n
1!) Columnas de prticosespeciales
(euero loitudi&al
;:7imo *st 0)0. *g 8mpalmes a traccin por traslapo solo en el
central de la columna ' con%inados por re%uer/o
transversal de acuerdo con 1!))5)2 ' 1!))5)3
1!) Columnas de prticosespeciales
(euero tra&s"ersal 8n \o
\o mnimo Jdimensin de lacolumna lu/ lireH. "50 mmK
8spirales o estrios cerrados decon%inamiento
Doleces deen ara/ar arraslongitudinales
,os e7tremos de los gancossuplementarios deen alternarse
*ra/ar arras longitudinales deesuina ' arras alternas
8spaciamiento entre arrassoportadas lateralmente P 350 mm
&i 4u ? 0)3 *g%Ac %Ac @ 00 ;4aara/ar todas las arras ' elespaciamiento P 200 mm
1!) Columnas de prticosespeciales
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reuero tra&s"ersal
8spaciamiento en \o menor de
` dimensin mnima de la columna
. d de la arra longitudinal
so 100 mm M J350-7KH3 J100 mm P so P 150 mmK
$e%uer/o transversal mnimo segSn
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1!
Ge&erales ,as arras longitudinales de
una viga &uponga ue el re%uer/o de
traccin por %le7in 1)25fy 4rolongue las arras de
terminacin asta la cara delnScleo con%inado de lacolumna m:s distante
*ncle las arras determinacin en traccin deacuerdo con 1!)!)5 ' encompresin de acuerdo con25)")
1!)!)5 para tensin o
25)") para compresin
87tienda a la cara le=os
del nScleo de columna
Columna
Viga
1!)! Nudos de prticos
especiales
Ge&erales Donde las arras longitudinales
de una viga atraviesen el nudoviga-columna la dimensinmnima de la columna paralelaal re%uer/o de la viga 20 db para concreto de peso
normal
2. db para concreto liviano =a altura del &udo h J K de
cual?uier "i#a ?ue lle#ue al&udo
? 20 db o 2. db? altura de viga
db
Columna
Viga
1!)! Nudos de prticos
especiales
(euero tra&s"ersal Dee satis%acer los reuisitos para columnas en
prticos especiales resistentes a momentos
87cepcin cuando e7istan vigas ue lleguen a los
cuatro lados del nudo ' el anco de cada viga midapor ? b el anco de la columna
$edu/ca!tra la mitad de acuerdo con 1!))5)"
*umente el espaciamiento a 150 mm de acuerdo con1!))5)3
*plicale sore dentro de la altura de la viga menos alta
1!)! Nudos de prticos
especiales
(euero tra&s"ersal Donde arras de re%uer/o
longitudinal de viga pasan %ueradel nScleo de la columna
8ncierre con re%uer/o transversalue pasa aunue columna
Cumpla con los reuisitos deespaciamiento de 1!).)")" Jmenosde dH" .db longitudinal o de 150mmK
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Corta&te e& el &udo
"col J#pr$ M #pr%KH\
"u &b M s9 "col
\
"col
"col
#pr%#pr$
4unto de in%le7insupuesto en lacolumna JmediaalturaK
4unto de in%le7insupuesto en lacolumna JmediaalturaK
&b
"col
"u
s
1!)! Nudos de prticos
especiales
(esiste&cia al corta&te