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L AMJ=!lU"rO" ~~ ~~r\l ,.~

1-89

NORMAS IN!NVI'- 1989

JUAN ORTEG GARCI

DERECHOS RESERVADOS

Prohibida terrninantemente la reproducción total o parcialtanto del texto como gráficos, sin consentimiento porescrito del Autor.

PROLOGO A LA EDICION 19~O

',1 tual:izado: con las Normas ACI-1989

y las Normas ININVI-1989

Esta Edición de Concreto Armado 11 toma en

''llsideracion las modificaciones introducidas ""

11 el reglamento ACI-1989 con relación a su si­

¡"lLar de 1983, el mismo que sirvió de base para

as ediciones anteriores del presente libro,

'.í como del r~glamento ININVI-1989.

Los cambios mas ificativos se presentan

,)

tL:

"1

I

'0':1 el capítulo 5 de !llosas armadas en dos sentí

dOf,iI en el capítulo 1 de .:'Ciment¡:;¡,ciones" en el

l'apítul0 VI Estructuras continuas.

Los temas relacionados con los demas capí-

tules del reglamento ACI se encuentran en el l!

ro ¡'concreto armado 1" complemento a este tomo

ambi6n ya actualizado con las normas del -

1; 989.

Nuevamente pongo esta publicación en cons~

deraci6n de estudiantes y profesionales de la ­

[og erra Civil o afines con el prop6sito de ­

actualizar los conocimientos en la materia de -

concreto armado, y estar~ gustoso de escuchar ­

cualquier crítica constructiva con el prop6sito

de optimízar esta. obra.

lugO Juan Ortega Garcia

I

I'!! '¡:'jCU'ALES VARIACIONES ENTRE LOS REGLk'1ENTOS ACI--a3 y -

ACI~89 PARA LOS CAPITULOS TRATADOS EN ESTE LIBRO".'__''"_" "-~==O>_. ~ ~.~ . __ • _

Las va~iaciones entre estos reglamentos p!Los capi túlos correspondientes al pr"esente tex­

o de concreto Armado 11 son relativamente pocas

(1 n,!saltante es la parte de "Esfuerzo cortante"

tantos para Cimentaciones como para losas armadas

n do sentidos, los límites que se tienen pa~a

sta fuerzo con las normas últimas, otro pun­

to importante es el calculo de deflexiones mgxi

mas pernitidas para ambos casos ~e resoluci5n ­

de losas armadas en dos sentidos.

Para el calculo de "V 11 deberá tomarse ene

~u nta lo siguiente.

V f ~-.~ 26 • 51 Kg I cm2

Se permitirán usar valores J f¿). 26.5

fero2 para el calculo de Ve' ci y Vcw para ­

vigas y viguet~s que tengan un refuerzo mínimo

en el alma def1/3~1 veces, pero no mayor que -e _J

tres veces los valores solicitados para el re-

fuerzo calculado por analisis o el refuerzo mí­

íl de eor te, que in die a s e ut i 1i c.e es t os val ~

res donde las fuer:zas de corte en rotura nVu" ­

exceda 1/2 el esfuerzo de corte que resiste el

c.oncreto e exceptuando:

"1'"

!y

11/'

C!MENTACIONES

j ..I

1!.,:1

11,2

~.¡nrHlr.HJCCION

tas trapezoidalesl.

tNOlC~

104

Cargas de dtse~o de las clmentaciones.-

Profundidad mhima de cimentacidn.-Capa_

cldld partante @ resistente de suelos.

Tipos de cimentación .••.General idades.

Zapatas aisladas.

1,3.1 Zapatas aisladas centradas:- Espesores

mfnimos. dfrnensionamiento en planta.

dfmensionamientoen elevact6n (corte

por punzonamiento.corte por' fluton),

cálculo a la flexton. verificación por

transferencia de ef>fuerzos (aphstamic!!

to),verificacit.in de adhet'ellcia y longi­

tud de desarrollo.

1.3.2 Zapatas aisladas excéntricas. Diseño de

zapatas excéntricas en un s610 sentido,

d1seño de zapatas excéntricas en dos

sentidos.

Zapatas corridas. Para muros de ladrillo y mu­

ros de concreto.

1.5 Zapatas combinadas. Generalidades, zapatas ba

jo dos column<l<; {zapatas rectangulares, zapa _

== 3.5 bwSfy

Av+ 2 At

Cuando el momento tarsor último "Tu" sea ma

yor que ~ (O .13 \7 r X2y) y se. requiere refue~¡Le -

zo en el alma según los puntos (a) (b (e) vis-

tos anteriormente, o por an&lisis, el area m{ni­

ma de estribos cerrados de~e calcularse mediante

a)~ Losas y zapatas.

b)- Construcciones con vigueta~ de concreto

c)- Vigas con altura total no mayor de 25 ~

cm, 2_1/2 veces el espezor del ala o

1/2 el ancho del alma el que sea mayor.

Av "'" 3.50 E-w~

* Para el disefio de losas y zapatas ve~ las re­

comendaciones especiales en el capítulo 5,

pags. 19 y 20.

bw ,S en C1113.

y donde el momento tarsor ultimo IITu" no so­

brepase 0(0.13 /"'f'; 1: X2y)el area mínima para re­

fuerzo de corte para elementos pre~esforzados y

no pre-esforzados se calculara así:

losas flexibles.

1.8 Cimentaciones con pilotes. Tipos de pilotes, ca-

B levantlm1entos o fr1cct6n negativa, pilotes so­

metidos B fuerz.~ latera3es o inc1inadas. arre -

pacid~d d~ carga de pilotes y grupos de pilotes,

eficiencia en suelos cohesivD!, grupos sometidos

1.6 Zapatas conectadas

las normas yigentes~

3.1 Dtmens10n iento de escaleras y cargas segO"

302.1 Escaleras apoyad~s íongitudinalmente de

un trama, de dos tramos, ortopoltgona _

les.

ESCALERAS

GENEEAL 1 DM.1ES

J.2 Tipos de escaleras.

losts r'lgid~s'3plateas de cimentaci n1.7 LOSI'J$

di5e~o rl~ ~.bezales o zapatas con p~lotes.

3.2.2 Escalerls apoy~das transversalmente, con

tlnuas y en voladizo.

3.2.3 Escllera autoportante. diseño y crfte _

riOI de esfuerzos.

:302.4 Escaleras heHcoidales. diseño. metodos

de diseño,

o DE CONHrWHIN

ptlotesy separaciones .fn1mas.~l>;iS de gl"IIP05

t~: MUROS DE 50S

GENERALIDADES

2.1 l1uros de gravedad. ¡;rHel"'ios para el' áimellsiona ••

miento, t:'mpuje lateral desuel(ls (an~l ish de

Coulomh y Ral'lidne). condiciones de equflibrio.,

diseño.

2.2 Muros en adi~D. criterios para el dimensionl-

miento. estabilidad de muros, cálculo de sus c(Jm~

ponentes.

~I!JLO_1.Y: CORTE fUCCH'lN y BR!\QUEH:S G e Off SOLAS

4.1 Deducción de for.lihis )' apHcation",s de corte­fricción.

4.2 Diseno, amentBctDnes y detallamiento de _

t~s. cansolas o m~n5ulBs.

2.3 !'hH'OS con 0\'1 fuerte. tHmensionamiento, carga!;

sobre sus COm¡HHH?í'1tes. \1"lseño de los elt?merd:os.

LDSAS ARMADAS EN SENT IDOS

2.5 }h.lros de sótano. cargas. diseño de sus eler.lentos.

2.6 Tablestacas. en vol.dizo, en suelosgranulares.

2.4 1'1uros contenc'ioll para puentes.5.1 LDSIS con vigas. 10sls stn vigas.

5.2 Diseño por el método directo (ACI-31B-83).

5.3 Diseño por el método de" Pórtico

I1

en sueloJ cohesivDs.sin cables y con cables de an

claje.

Equivalente (ACI-318-83).

5.4 Diseño por el Método (ACI-318-63).

5.5 Detalles de armado.11.1

',,;,'

t:

CAPITULO VI: T O R S 1 O~

GENERALIDADES

1.1 Comportamiento de elementos sometidos a

torsión. resistencia de elementos. sometidos

a torsión, ftexton y corte combinados.

7.2 Ejemplo de diseno por torsian.

CAP nULO

CIMENTACrOtlES-. -

mecánica _

arte ,i'l a ciell-

eímsnta, nes, apli-

rj~ )as 2Str'llctlU'u CJIH! se encuentran entre la su"

de címellt¡H;¡OneS se·conoce Como

estructUt'as que se apoyan en el suelo, incluyendo ecti~

partes. La parte superior a Su~er estructura y la parte infe _

ior o imentaci6n. De esto ss deduce que las cimentaciones

fic~oS. pu~nte5. represas; 8stanformadas bisicamente por dos _

p2r !structuld y el 51!010 o roca que le 5ervi~& de ba e o apoyo.

s n

111]]QQl!..~e Io NIi

cla que t¡'at3 de resolver los probl~mas

cando criteriD de Ingenie fa y los conocimientos

de suelos.

, La

Vf~as cOfitinuas y vigas de edificios saltei

das a clrgas de gravedad~ mltodo de los coe-

ficfeotes del ACt.

Redistrtbuci6nde momentos riegattvos en elene~

tos contfnuos no pretensados sujetos a flext6n.

Diseño de pórticos dúctiles de concreto armado.

Detalles para diseño ~nttslsmico y refuerzo en

los elem~~tos y los nodos ~ conexiones.

~~rTULO V~I: ESTRUCTURAS CONTINUAS

GENERAl! DAOES

7.1

7.2

7.3

f.lli}UlO VIII: M U R O S

CAP nULO IX: BIBLIOGRAFIA

En conclusi6n el problema de diseno de

Las GimentaCiones transmiten directamente las cargas de la

estructur~ al suelo por contacto directo a travez de columnas _

omuros, teniendo la cimentación la función de distribuir las

cargas .etal forma que al suelo no sea sobrecargado. ~I que _

sufra asentamientos mayores a los permitidos por el enálisis estructurales en estudio.

cimentaciones requiere tener un conocimiento cabal del suelo so

partante y de la naturaleza y requerimientos de la super estruf

tura~ o interaccióu suelo- estructura o suelo-Estructura_Sismo,

xi6n.

Diseño de muros de corte. (Pantallas a corte)

Muros ~on aberturas.

G(!nera 1 idadf:5

Diseño de muros como elementos a compresión.

Diseño empírico de muros

Diseño de muros de corte (pantillas) a f1e-

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.5

IV

=5=5

Para asegurar un conocimiento del suelo en forma adecuada

es conveniente hacer pruebas y exploraciones en el laboratorio

y el sitio, y de esta manera luego de un adecuado procesa~ien­

to de los datos obtenidos se podr5 conocer las cargas que el-

Para estructuras de almacenamiento, como almacenes ·silos

y tanques de agua; debera logicamente tomarse la carga total­

para la cual ha sido disenada la super estructura con carga _

simultanea.

suelo puede soportar en forma segura. Para fines de Ingenierfa

el ten'eno se considera c]as'if'icado en forma ,general en dó-s:

dade:;; uniformes, el comportamiento de suelos heterogeneos en ­

estratos mas compl~jos de dsterminarin por los mismos mitDdos­

de ptueba y análisis.

Rocas y Suelos,

Las rocas estan ~ompue5ta5por acumulaciDne~ departfculas uni

das fuertemente formando masas duras y frágiles.

Los suelos son formaciones de particulas separadas, no unidas

rígidamente, 105 espacios entre partículas son llenados por aire

(liquen.

s !;!struturdS debera tomarse CÍ'iterios de probabilidades,..o

Cva exis cargas horizontales temporales tales c.omo viento

peor conducci6n de car~as ubicadas en esa zona.

rara la rrancia de las cargas al mismo tiempo.

en edificios Industriales cuando existen ~randes cargas m6viles

se disefta la zona especifica ~e la estructura sometida~ la

o sl:;mo 1;' considerará el 100~' de las cargas verticales y el

de estas debido a las fuerzas horizontales cuando _

excede el 25% por este efecto no asi cuando no excede de esta­

cantidad, salvo que las especificaciones de diseño así 10 in _

consideran suelos de propie-

o agua.

No obstante que nue~tro tratado

ores mayor'es.

Se considerará un factor de seguridad mínimo de 1.5al l~­

vantamiento y tambien 1.5 al volteo a 1:)0 ser que las especifí _

~aciDne5 particulares de diseno del proyecto indiquen otros va-

Los suelos fallan ya sea por corte o par asentamientos di­

ferencial~s: La capcidad portante permisible de suelos es la ­

tntens.dadmixtma de carga neta que el suelo puede soportar to­

mando en cuenta la capacidad portante, como la magnitud y tipa­

de asenta·miento esperado, de acuel"do al acomodamiento que espe-

rimentela estructura.

..1.1. PROFUNDIDAD MJ,rHM DE CrMENTACrON

Cuando la profundidad minima de cimentacl6n no fue -

l.! CARGAS DE DISEÑO EN CH1ENTACIONES:

Es necesario tener el conocimiento y criterio adecuados,-

determinada por consideraciones de capacidad portante o asen ­

tamiento deberan tomarse en cuenta otros factores 105 que de~

eminar{n este valor de profundida·d mír.'ima de dmentacii)n.

para decidir que cargas deben tomarse en cuenta para el diseno

d~ cimentaciones.

=6= =7=

h

¡ll:

la naturac;6/1 depende

raci6hde columnas, u _

to a los linderos. aS~Rtamientos mf-

o pilares

a travez del tiempo.que s

f,rí/:;Ülltra

columnas

ra

.ZAPATASAISlAOAS:---....,;..;",~-

Sen aman así a las zapatas

El de BowsSinesq y el de Westgard aparte se tienen también

s aSentamientos tanto inmediatos y los

permisib!esetco

con~olido

Cimentaciones Corridas para muros portantes

Cimentaciones combinadas

métod,~s

d

1,2

El !l5cojer el tipo de e

leza del sub estrato.

La ubicación d~ la super estrutura,bicación

oimo's

siguier¡

e

Entr'f! 1 ;; cimentaciones mas COlTlunmente usadas se tienen las _

queriendo decir que no existan otros tipos de _

fones ya ~ue hay una variedad de cimentaciones especia_

les e incluso comlMnaciones entre diversos tipos de ellas e in­

cluso entre cimentaciones y muros etco

al C'mentact~nes aisladas

b)

e)

7-

dJ Cimentaciones Conectadas

el Losas de cimentacion

f) Cimentaciones Con pilotes

1.3

que soportan una Sala co~

lumna. pudiendo ser adEmás de acuerdo ajas necesid.de~, zapatas

Con pedestal o zapatas Con pendiente.

la distribución de presiones debajo de una zapata Con una carga

sim¿'tr-íca no es uniforme. La forma de di stribuci6n de. pres.iones

depende de) tipo de materia] de apoyo y del grado de r'igidez de-9-

1;·.····'.\

.~~l

1

enda-

-id¡¡d de cimen

Q -son muyprOfU¡ldos y"cen unos 60 centiMe -

Como el diseno de cimentaciones consiste en encontrar

f~!i\I~J OAº--.i0RT ~r¡T~.ES ISTENTE Q.E SUELOS.

po 1..,~,s f:fecto

tr"os de pt;jft5 d"idad de c'im':::ntac.i6n de pro

pre5tica D satu('aci6n llega a unos 60cm. de la 5uperfl~ie.

=8=

esta r"~U ,l.

profundizarS de 1.5Dm a l.HOm.

Esto depende del tipo de arcilla.

En caso de no permitir la cimentaci6n ni~gun desplazaMiento, se

que indiquen las presiones o cargas máximas que los suelos pue-

bias de humedad.

1.1.2.

dan soportar. Entre otros m&to~~s los mas conocidos son:

los s'lElos tipo arenas arcilla olimos saturados suf('en el

cl6n. Es sLfici n e deb Jdo llegarse a 1 metro cuango dnapa

liieno!,~ e n9~lamiel1to superficial, CiHlSi¡rldo un hinchan! ento por

un elemento que transmita 1. carga de la superestrutura al suelo

de apoyo sin que se produzca falla de corte~ ni flujo plastico-

cimentaci6n tampoco que se produscan asentamlentos exajerados­

o mayores que los permitidos; es necesario encontrar valores _

Cuando se comjenza en suelos granosos o arenosos se

o desplazamiento lateral de, suelo de la parte inferior de la -

En cimentaciones apoyadas en arcilla se recomienda una pro­

fundidad minima de de aproximadamente I.DO metro; menores profu~

didades pueden sufrir movimientos debido a agrietamientos por -

contracciones o por esponjamiento del suelo por efectos de cam-

:ompactar la superficie en la que se a~Dyar~ la cimentación.

No debe comentarse en materiales orgánicos, turbas n fangos.

la zapata (ver fig para suelos granulares y cohesivos)

Como la "magnitud y forma de las presiones en 135 bases de 125

1.3.1 12..P2..tas aisladas y cent_r~

~_~~gav~rticil~ (P)

real de rresiones (fig.III)

dictón de suelo. la resoluci6n de éste problema se hace bastan-

te complejo una repartición lineal de de presiones la cual el! ­

1<1 prc,tctica demuestra tener poca variación con la repartic'¡¿;n -

d ~ 15 cm

f- Sin a rm a d u r a d.~. 2 O cm

¡-Armada sobre suelo

dmilli-Armada sobre pilotes d ~ 30 cm

. tSi!1 armadura sobre pi lotes(no se permi te)

}

IP

J-}T.qJl.~-~

de la zapata. tipo. eo!

~

zapatas en función del 9rado de rigi

T1la

I I I :J,. -1 I. I

- -1

10-' i-, ,'l,,- ­I --. 1

t .~ -'A

Diseño:

A - dimensionamiento en planta = Irea

B - dimensionamiento en elevación = "d"

e - cálculo de acero necésario por flexión = As

D - verificaci6n por transferencia de ~sfuerzos

E - v~rificacion de adherencia y longitUd de

desarrollo.

-1'-;-

]]I

StlF(I(lsto úr¡/Of"nN .•

TI"

Ti-1

S. Canas"IC;':;'

ISu•••/os Gn:lIlIJlqifZ:>

rtrI J...L-.-=-- ...-...--

-10- -11-

f'i-

A. .ºJ ID e n s ion ilJ!:L~D_!:..t:!~l...PJ.il.Il-~.

eá ie u 1 o del fi r' e d t; a za p a t {'jIi Pl.Z U

De los dos se tomará el va lar "é" ma'yor.

B-1 f~r!~~!~-p~r_2~~~2~~~1~~!2

ci6n de cortantes:

-12-

el

esfuerzo cortante ae _

tuante.

Vo= corte total actuante.

ba = perfmetro de zona de

fana =2(t+ht2d)

Ve - YE--b•• d

,. altura efectiva de la

zapata.

Ap =área entre los bordes y b .•

:: AXB-(b+d){ t+d)]Va ::WnxAp

v c",h'nJ AxB- (b+d) (t+d»)

2d(b+t+2d)

Vue= esfUerzo permisible _

de corte por punzona­

miento.

Vuc- ~ 0.27(2+ i-) ..~ftc V' l;

b+d

Wn • prest6n real de suelo

d:::O.6 In a 0.7 m(l0tanteo)

r~¡;-..,¡

'Olíl lBll:- I II l.JId~"-"--H'

.~

Se verifica. la distancia "d/2" de la cara de lacolumna.

-,~d.···H"Z .~ f"w,

I I 1./A

1)+

.•....

i cio

-D----4 4% de P

3 6% de P

, ".'e'1 1 10% deP

Pesos propios para un primer

tanteo f'c~ 210 k/cm2

'it k/cm2\ p~en % d-e P-

carga de

L!...!~fl_ ..(it

p

Pn '"cargas adicionales

Az ~ área de la zapat~

Pp = peso propio de la tI

\;t '" presi6n admisible del suelo

;\ z

\B.i.-1

~-----"--í-;:

A - -F + ~ (b-t),--' 1

B ,,¡IAz - - (b-t)V 2 -

Aproximadamente:

Az = ~ + Pn - (b+2m)(t+2m)

~t

. Cgrtante por punzonamiento

·,Cortante pQr flexión.

JP

B. Dimensionamiento en elevaci6n

Cilculo de la altura de la zapata "d" mediante la~erifica-

le