INTRODUCCION

Cdigo Ecuatoriano de la Construccin

Mampostera Estructural

CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIN

SUBCAPITULO DE LA CONSTRUCCIN CON MAMPOSTERA ESTRUCTURAL

PROPUESTA DE CDIGO

Mayo 2001

INDICE

6IREQUISITOS GENERALES

6I.1INTRODUCCIN

6I.2PROPSITO

7I.3PROCEDIMIENTO DE DISEO

7I.4ESTADOS LIMITES Y SITUACIONES DEL PROYECTO

8I.5ACCIONES

8I.6BASES DEL PROYECTO

9I.7PLANOS Y MEMORIAS

10ICLASIFICACION, DEFINICIONES ,NOMENCLATURA Y UNIDADES

10I.1CLASIFICACION

11I.2DEFINICIONES

14I.3NOMENCLATURA

16I.4UNIDADES

17IMATERIALES

17I.1REQUISITOS PARA LOS MATERIALES

27CAPITULO IV

27IREQUISITOS CONSTRUCTIVOS PARA MAMPOSTERA ESTRUCTURAL

27I.1ALCANCE

27I.2DETALLES DEL REFUERZO

30I.3LONGITUD DE DESARROLLO

31I.4LONGITUD DE EMPALME POR TRASLAPO

31I.5EMPALMES MECNICOS O SOLDADOS

31I.6GANCHOS ESTANDAR

32I.7DIMETROS MNIMOS DE DOBLEZ PARA VARILLAS DE REFUERZO

32I.8REQUISITOS CONSTRUCTIVOS PARA CIMENTACIONES

32I.9TUBERIAS EMBEBIDAS.-

33I.10REGATAS.-

33I.11JUNTAS DE CONTROL.-

34I.12VENTANAS DE INSPECCIN Y LIMPIEZA.-

35CAPITULO V

35IANLISIS Y DISEO DE MAPOSTERA ESTRUCTURAL

35I.1HIPTESIS Y PRINCIPIOS GENERALES

37I.2HIPOSTESIS DE DISEO

38I.3DIMENSIONES EFECTIVAS

41I.4RESISTENCIA PARA CARGA AXIAL DE COMPRESIN

41I.5REDUCCIN DE RESISTENCIA AXIAL POR ESBELTEZ

41I.6RESISTENCIA NOMINAL PARA CARGA AXIAL

42I.7RESISTENCIA A FLEXIN SIN CARGA AXIAL

42I.8SECCIONES SOLO CON REFUERZO A TRACCIN

42I.9SECCIONES CON REFUERZO A COMPRESIN

42I.10DISEO DE MUROS EN LA DIRECCIN PERPENDICULAR A SU

42PLANO

44I.11DISEO DE MUROS EN LA DIRECCIN PARALELA A SU PLANO

48I.12ELEMENTOS DE BORDE

49I.13ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO DENTRO DE LA MAMPOSTERA ESTRUCTURAL.-

50CAPITULO VI

50IMAMPOSTERA REFORZADA CONSTRUIDA CON UNIDADES DE PERFORACIN VERTICAL

50I.1GENERALIDADES

50I.2REFUERZOS DE MUROS

52CAPITULO VII

52IMAMPOSTERA PARCIALMENTE REFORZADA CONSTRUIDA CON UNIDADES DE PERFORACIN VERTICAL

52I.1GENERALIDADES

52I.2REFUERZOS DE MUROS

54CAPITULO VIII

54IMAMPOSTERA NO REFORZADA

54I.1GENERALIDADES

55CAPITULO IX

55IMAMPOSTERA DE MUROS CONFINADOS

55I.1GENERALIDADES

55I.2USOS DE LA MAMPOSTERIA DE MUROS CONFINADOS

55I.3REQUISITOS PARA LOS MUROS DE MAMPOSTERIA CONFINADA

57I.4REQUISITOS GENERALES PARA LOS ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO

58I.5COLUMNAS DE CONFINAMIENTO

60I.6VIGAS DE CONFINAMIENTO

63I.7REQUISITOS DE ANALISIS Y DISEO

64I.8DISEO DEL MURO EN LA DIRECCION PERPENDICULAR A SU PLANO.-

65I.9DISEO A FLEXO-COMPRESION DEL MURO EN LA DIRECCION PARALELA A SU PLANO.-

67I.10DISEO A CORTANTE DEL MURO EN LA DIRECCION PARALELA A SU PLANO.-

68I.11VERIFICACION POR APLASTAMIENTO DEL ALMA DEL MURO.-

69I.12VERIFICACION A CORTANTE EN LOS ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO DEL MURO.-

70I.13DISEO DEL ACERO LONGITUDINAL DE LA VIGA DE CONFINAMIENTO.-

70I.14REQUISITOS DE CONSTRUCCION

73ANEXO A

73IALCANCE Y CAMPO DE APLICACIN

73I.1APARATOS

74I.2DIMENSIONES DEL PRISMA

75I.3CONSTRUCCIN DE PRISMAS EN LABORATORIO Y EN OBRA

76I.4MEDICIN DEL PRISMA

77I.5ENSAYO

77I.6RESISTENCIA PRISMTICA

77I.7INFORME DE RESULTADOS

79ANEXO B

79IALCANCE Y CAMPO DE APLICACIN

79IAPARATOS

79I.1PRENSA DE ENSAYO

80I.2REGLA GRADUADA

80I.3CABEZALES PARA APLICAR LA CARGA

81I.4DIMENSIONES DEL MURETE

81I.5CONSTRUCCIN DE MURETES EN LABORATORIO Y EN OBRA

83I.6EDAD DE ENSAYO

83I.7MEDICIN DEL MURETE

83I.8ENSAYO

84I.9RESISTENCIA BSICA DE CORTE

84I.10INFORME DE RESULTADOS

CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCIN

SUBCAPITULO DE LA CONSTRUCCIN CON MAMPOSTERA ESTRUCTURAL

CAPITULO I

I REQUISITOS GENERALES

I.1 INTRODUCCIN

Este subcaptulo comprende un grupo de normas y requisitos mnimos para el diseo y construccin de estructuras de mampostera simple, mampostera armada y mampostera confinada.

I.2 PROPSITO

Los requisitos indicados en estas normas, estn dirigidos a lograr un comportamiento apropiado de las construcciones en mampostera estructural bajo condiciones de carga vertical permanente o transitoria, bajo condiciones de fuerzas laterales de viento o sismo y bajo estados ocasionales de fuerzas atpicas.

I.3 PROCEDIMIENTO DE DISEO

Las estructuras de mampostera deben disearse por el mtodo del estado lmite de resistencia. Sin embargo, tambin se permite el diseo de estas estructuras por el mtodo de los esfuerzos admisibles.

I.4 ESTADOS LIMITES Y SITUACIONES DEL PROYECTO

Estados lmites son estados que si se sobrepasan, la estructura no satisface las exigencias de comportamiento.

Se clasifican en:

estados lmites ltimos

estados lmites de utilizacin

Estados lmites ltimos son estados asociados al colapso u otras formas de fallo estructural, que puedan poner en peligro la seguridad de las personas.

Los estados lmites ltimos que deben considerarse son:

prdida de equilibrio de la estructura o de una parte de la misma, considerada como cuerpo rgido.

Fallo por deformacin excesiva, rotura o inestabilidad de la estructura o de una parte de la misma, incluso sustentaciones y cimentaciones.

Estados lmites de utilizacin son estados que si se sobrepasan no se cumplen los criterios de servicio especificado.

Los estados lmites ltimos que se incluyen son:

deformaciones que puedan afectar a la apariencia o al uso de la estructura (incluyendo el mal funcionamiento de mquinas o servicios) o causar daos a los acabados o a elementos no estructurales.

Vibraciones que molesten a las personas, daen al edificio o a su contenido, o limiten su efectividad funcional.

I.5 ACCIONES

Una accin (F) es:

Una fuerza (carga) aplicada a la estructura (accin directa);

Una deformacin impuesta (accin indirecta), por ejemplo, efectos de la temperatura o asientos.

I.6 BASES DEL PROYECTO

I.6.1 Requisitos Fundamentales

Una estructura se proyectar y ejecutar de modo que:

se mantenga apta para el uso requerido con una probabilidad aceptable, considerando la vida prevista del edificio y su costo.

Soporte las acciones e incidencias que puedan producirse, tanto durante la ejecucin y uso con una apropiada fiabilidad, y tenga una durabilidad acorde al costo del mantenimiento.

Los requisitos anteriores se cumplirn eligiendo los materiales apropiados, el proyecto y los detalles correctos y estableciendo mtodos de control de produccin, construccin y uso aplicables a dicho proyecto.

I.7 PLANOS Y MEMORIAS

PLANOS ESTRUCTURALES.- Adems de los requisitos correspondientes que deben cumplir los planos estructurales, estos deben especificar y detallar los siguientes puntos:

Caractersticas de las unidades de mampostera utilizadas en el diseo.

Valor o valores de la resistencia nominal a la compresin de la mampostera utilizada en el proyecto, especificada respecto al rea neta promedio de la seccin (fm).

Definicin del tipo de mortero de pega (M5, M10, M15).

Ubicacin de las celdas y cavidades que deben inyectarse con mortero de relleno.

Definicin del tipo de mortero de relleno indicando su resistencia mnima a la compresin.

Tamao y localizacin de todos los elementos especificados.

Tamao especificado, resistencia, tipo y localizacin de los refuerzos, anclajes mecnicos y conectores utilizados en el diseo.

Ubicacin, tamao y caracterstica de las juntas de control y de las juntas de construccin.

MEMORIAS.- Las memorias de un proyecto de Edificacin de Mampostera Estructural debe contener, entre otras cosas los siguientes puntos:

Descripcin global del proyecto.

Caractersticas de los materiales utilizados en la mampostera.

Mtodo de Anlisis y diseo adoptado.

Resultados

CAPITULO II

I CLASIFICACION, DEFINICIONES ,NOMENCLATURA Y UNIDADES

I.1 CLASIFICACION

Los tipos de muros a los que se har referencia en estas normas son los siguientes:

Mampostera Reforzada.- Es la estructura conformada por piezas de mampostera de perforacin vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero. El mortero de relleno puede colocarse en todas las celdas verticales o solamente en aquellas donde est ubicado el refuerzo.

Mampostera Parcialmente Reforzada.- Es la estructura conformada por piezas de mampostera de perforacin vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero.

Mampostera Simple (No Reforzada).- Es la estructura conformada por piezas de mampostera unidas por medio de mortero y que no cumplen las cuantas mnimas de refuerzo establecidas para la mampostera parcialmente reforzada.

Mampostera de Muros Confinados.- Es la estructura conformada por piezas de mampostera unidas por medio de mortero, reforzada de manera principal con elementos de concreto reforzado construidos alrededor del muro o piezas de mampostera especiales donde se vace el hormign de relleno logrando un confinamiento a la mampostera. Cuando se empleen estas piezas especiales, stas pueden ser consideradas como parte del recubrimiento de los elementos de concreto reforzado.

I.2 DEFINICIONES

Estructura.- Combinacin organizada de las partes conectadas entre s proyectada para proveer un cierto grado de rigidez. Este trmino se refiere a las partes sometidas a carga.

Sistema estructural.- Elementos resistentes de la construccin y la forma en que se considera que trabajan a efectos de su modelizacin.

Mampostera.- Conjunto trabado de piezas asentadas con mortero.

Mampostera armada.- Mampostera en la que se colocan varillas o mallas, generalmente de acero, embebidas en mortero u hormign, de modo que todos los materiales trabajen en conjunto.

Mampostera Confinada.- Mampostera construida rgidamente rodeada en sus cuatro lados por pilares y vigas de hormign armado o de fbrica armada no proyectados para que trabajen como prticos resistentes a flexin.

Aparejo de la fbrica.- Disposicin regular de las piezas trabadas para que trabajen conjuntamente.

I.2.1 PIEZAS DE MAMPOSTERA

Pieza de mampostera.- Unidad fabricada, para utilizarse en la construccin de mamposteras.

Soga.- Dimensin correspondiente al lado mayor o largo.

Tizn.- Dimensin correspondiente al lado intermedio o ancho.

Grueso.- Dimensin al lado menor o altura.

Tabla.- Cara mayor de una pieza de mampostera (soga x tizn) .

Canto.- Cara mediana de una pieza de mampostera (soga x grueso) .

Testa.- Cara menor de una pieza de mampostera (tizn x grueso)

Hueco.- Vaco conformado en una pieza que puede o no atravesarla completamente.

Tabiquillo.- Material entre huecos de una pieza.

rea bruta.- rea de la seccin de la pieza sin descontar el rea de los huecos.

Resistencia a compresin de piezas de mampostera.- Resistencia media a compresin de un nmero especificado de piezas.

I.2.2 MORTEROS

Mortero.- Mezcla de conglomerantes inorgnicos, ridos y agua y en algunos casos adiciones y aditivos.

Resistencia a compresin del mortero.- Resistencia media a compresin de un nmero especificado de probetas de mortero ensayadas tras 28 das de curado.

I.2.3 HORMIGN DE RELLENO

Hormign de relleno.- Hormign con la consistencia y el tamao del rido adecuados para rellenar cmaras o huecos de la mampostera.

I.2.4 ARMADURAS

Acero de armar.- Acero para armaduras de uso en mampostera.

Armadura de tendel.- Armadura de acero preferiblemente prefabricada y que se coloca en los tendeles.

I.2.5 JUNTAS

Tendel o Junta horizontal.- Junta de mortero entre las tablas de las piezas de mampostera.

Llaga o Junta vertical.- Junta de mortero perpendicular al tendel y a la cara del muro.

Sutura.- Junta de mortero vertical en el espesor del muro, paralela a su cara.

Rejuntado.- Proceso de rascado, rellenado y acabado de la junta de mortero.

I.2.6 TIPOS DE MUROS.

Muro de carga.- Muro con rea en planta mayor que 0.04 m2 , proyectado para soportar otras cargas adems de su peso propio.

Muro transverso.- Muro que soporta acciones horizontales en su plano.

Muro arriostrante.- Muro transverso perpendicular a otro muro para arriostrarlo contra acciones laterales o pandeo y estabilizar el edificio.

Muro sin carga.- Muro no resistente cuya eliminacin no perjudica a la integridad del resto de la estructura.

I.2.7 RESISTENCIAS DE LA MAMPOSTERA

Resistencia a compresin de la mampostera: Es la resistencia a compresin sin tener en cuenta los efectos de las coacciones de sustentacin, esbeltez o excentricidad de cargas.

Resistencia a corte de la mampostera: Resistencia de la mampostera sometida a esfuerzos cortantes.

Resistencia a flexin de la mampostera: Resistencia de la mampostera a flexin pura.

Resistencia de anclaje por adherencia: La resistencia de adherencia por unidad de superficie entre la armadura y el hormign o mortero, cuando la armadura est sometida a esfuerzos de traccin o compresin.

I.3 NOMENCLATURA

fm =Resistencia nominal a la compresin de la mampostera (Mpa).

fcr=Resistencia a la compresin del mortero de relleno (Mpa).

fu=Resistencia especificada a la compresin de la unidad de Mampostera

medida sobre rea neta. (Mpa).

fcp=Resistencia especificada a la compresin del mortero de pega (Mpa).

h=Altura de la unidad de Mampostera (mm).

kp=factor de correccin por absorcin de la unidad, adimensional

kp = 1.4 para unidades de concreto

kp = 0.8 para unidades de arcilla

Rm =Parmetro definido en la Ec. 3-2

i =ndice de macizo, adimensional

Ae=rea efectiva de la seccin de mampostera, en mm2.

Ase=rea efectiva del refuerzo en traccin, en mm2.

Ast=rea total del acero de refuerzo longitudinal del elemento de

confinamiento, en mm2.

As1=rea del refuerzo a traccin equilibrado por la compresin en la

mampostera, en mm2.

As2=rea del refuerzo a traccin equilibrado por el refuerzo de compresin,

en mm2.

Av=rea del refuerzo para cortante, en mm2.

Amv=rea efectiva para determinar esfuerzos cortantes en mm2.

a=Profundidad del bloque equivalente de compresin (tomar 0.85c) en mm.

b=Ancho efectivo de la seccin de muro para efectos de pandeo en el plano

del muro, en mm.

d=Distancia de la cara de compresin al centroide del refuerzo en traccin,

en mm.

d=Distancia desde el centroide del refuerzo en compresin flexin hasta la

fibra extrema en compresin, en mm.

h=Longitud de la diagonal del pao de muro entre elementos de

confinamiento, o altura efectiva del elemento para evaluar efectos de

pandeo, en mm.

lw=longitud horizontal total del muro, medida centro a centro entre columnas

de confinamiento de borde, en mm.

fr=Mdulo de ruptura de la mampostera, en Mpa.

t=Espesor efectivo del elemento para evaluar efectos de pandeo, en mm.

Mu=Momento mayorado solicitado de diseo del muro.

Mn=Momento resistente nominal del muro.

Mcr=Momento de agrietamiento del muro de mampostera.

Po=Mxima resistencia axial terica, N.

Pb=Carga axial nominal balanceada, en N.

Pn=Resistencia nominal a carga axial, en N

Pu=Fuerza axial de diseo solicitada en compresin sobre el muro, en N.

s=Separacin del refuerzo de corte medida a lo largo del eje vertical del

muro, en mm.

(n=Cuanta de refuerzo horizontal que resiste cortante en un muro en un

plano perpendicular al plano AmvVn=Fuerza cortante resistente nominal del muro, en N.

Vu=Fuerza cortante mayorada solicitada de diseo del muro, en N.

Vm=Resistencia nominal para fuerza cortante contribuda por la mampostera,

en N.

Vs=Resistencia nominal para fuerza cortante contribuda por el refuerzo

cortante, en N.

I.4 UNIDADES

Se emplearn las unidades del S.I. de acuerdo con la Norma ISO 1000.

Para el clculo se recomiendan las siguientes unidades:

- fuerzas y cargas:

kN, kN/m, kN/m2- masa especfica:

kg/m3- peso especfico:

kN/m3- esfuerzos y resistencias:N/mm2 ( MN/m2 o Mpa)

- momentos

kN-m

CAPITULO III

I MATERIALES

I.1 REQUISITOS PARA LOS MATERIALES

Los materiales utilizados para la construccin de mampostera estructural deben cumplir los requisitos de calidad que se especifican en esta norma. Esto se garantiza mediante ensayos realizados sobre muestras representativas.

I.1.1 CEMENTO Y CAL

El cemento utilizado debe estar en condiciones apropiadas y debe corresponder en su tipo y clase a aquel sobre el cul se basan las dosificaciones del concreto y los morteros. Se debe cumplir con las siguientes normas:

Cemento Prtland:ASTM C150 Y C595

Cal Viva:

ASTM C5

Cal Hidratada:

ASTM C270

I.1.2 ACERO DE REFUERZO

El acero de refuerzo debe ajustarse a las normas respectivas. Adems, al momento de la colocacin debe estar limpio en la superficie y sin corrosin.

I.1.3 MORTERO DE PEGA

Los morteros de pega deben cumplir con la norma ASTM C270. Estos morteros deben tener buena plasticidad, consistencia y ser capaces de retener el agua mnima para la hidratacin del cemento y adems, garantizar su adherencia con las unidades de mampostera para desarrollar su accin cementante.

DOSIFICACIN DEL MORTERO DE PEGA

La dosificacin de los componentes de los morteros de pega debe basarse en ensayos previos de laboratorio o en experiencias en obras similares y se clasifican de acuerdo con la dosificacin mnima de sus componentes y con la resistencia a la compresin. Esta clasificacin se muestra en la tabla III-1

TABLA III-1

USO DE LA CAL

La cal utilizada en la preparacin del mortero de pega debe ser cal hidratada y se debe verificar que sta no sea perjudicial a ninguna de las propiedades especificadas.

AGREGADOS

Los agregados para el mortero de pega deben cumplir con la norma ASTM 144 y estar libres de materiales contaminantes que puedan deteriorar las propiedades del mortero.

AGUA

El agua utilizada para el mortero de pega debe estar limpia y libre de elementos perjudiciales tales como aceites, cidos, alcoholes, sales, materias orgnicas u otras substancias que puedan ser dainas para el mortero o el refuerzo embebido.

I.1.4 MORTERO DE RELLENO

Los morteros de relleno deben cumplir con la norma ASTM C476. Estos morteros deben tener buena consistencia y con fluidez suficiente para penetrar en las celdas de inyeccin sin segregacin.

DOSIFICACIN DEL MORTERO DE RELLENO

La dosificacin de los componentes del mortero de relleno debe basarse en ensayos previos de laboratorio o en experiencias en obras similares y se clasifican de acuerdo con la dosificacin mnima de sus componentes y con la resistencia a la compresin. Esta clasificacin se muestra en la tabla III-2

TABLA III-2

VALOR MXIMO DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIN ( fcr)

La resistencia a la compresin del mortero de relleno, medida a los 28 das debe tener un valor mximo de 1.5 veces fm y un valor mnimo de 1.2 veces fm , pero en ningn caso la resistencia a la compresin a los 28 das puede ser inferior a 10 MPa.

CAL

La cal utilizada en la preparacin del mortero de relleno debe cumplir con la norma ASTM C207 con una dosificacin mxima del 10% del volumen del cemento.

AGREGADOS

Los agregados para el mortero de relleno deben cumplir con la norma ASTM C404 y estar libres de materiales contaminantes que puedan deteriorar las propiedades del mortero.

El tamao mximo del rido no ser mayor que 10 mm. cuando el hormign rellene huecos de dimensin no menor que 50 mm, o cuando el recubrimiento de las armaduras est entre 15 mm y 25 mm. No ser mayor que 20 mm cuando el hormign rellene huecos de dimensin no menor a 100 mm o cuando el recubrimiento de la armadura no sea menor que 25 mm.

AGUA Y ADITIVOS

El agua utilizada para el mortero de relleno debe estar limpia y libre de elementos perjudiciales tales como aceites, cidos, alcoholes, sales, materias orgnicas u otras substancias que puedan ser dainas para el mortero o el refuerzo embebido.

I.1.5 PIEZAS DE MAMPOSTERA

TIPOS DE PIEZAS

Se puede realizar la siguiente clasificacin:

Piezas de arcilla

Piezas silicocalcreas

Piezas de hormign

I.1.6 PROPIEDADES MECANICAS DE LA MAMPOSTERA

La mampostera posee propiedades mecnicas intrnsicas entre las cules podemos citar las siguientes:

Resistencia a Compresin f m Resistencia a Corte fv Resistencia a flexin fx Relacin tensin deformacin ((-()

Aunque la mampostera tiene resistencia a traccin, generalmente no se emplea en el clculo.

RESISTENCIA A COMPRESIN DE LA MAMPOSTERA

La resistencia a compresin de la mampostera se puede determinar de dos maneras:

Experimental

Terica

En forma experimental, se realizar mediante ensayos sobre probetas de mampostera indicadas en esta norma, y la forma terica se puede estimar a partir de las resistencias a compresin de las piezas de mampostera y del mortero.

DETERMINACIN EXPERIMENTAL DE f mLa resistencia especificada a la compresin de la mampostera f m , se puede determinar experimentalmente realizando ensayos sobre muretes de acuerdo a lo indicado en los Anexos de esta Norma.

DETERMINACIN TERICA DE LA RESISTENCIA A COMPRESIN DE LA MAMPOSTERA

La resistencia terica a compresin de la mampostera se puede calcular en funcin de las resistencias a compresin de sus componentes con la siguiente ecuacin:

(3-1)

con fcp no mayor que 20 N/mm2, ni que 2fu;

donde

K es la constante en (N/mm2)0.10 que puede tomar los siguientes valores:

0.60 Para piezas de hormign.

0.55Para piezas de arcilla

fu es la resistencia normalizada a compresin de las piezas de fbrica, en la direccin del esfuerzo, en N/mm2.

fcpes la resistencia a compresin especificada del mortero de pega en N/mm2.

El valor de f m se puede determinar tambin empleando la siguiente ecuacin:

(3-2)

f m = 0.75Rm

(3-3)

Cuando la mampostera tiene celdas con mortero de inyeccin, la resistencia a compresin de la mampostera f m , se puede determinar con la siguiente ecuacin:

(3-4)

donde:

fm =Resistencia nominal a la compresin de la mampostera (Mpa).

fu=Resistencia especificada a la compresin de la unidad de Mampostera

medida sobre rea neta. (Mpa).

fcp=Resistencia especificada a la compresin del mortero de pega (Mpa).

h=Altura de la unidad de Mampostera (mm).

kp=factor de correccin por absorcin de la unidad, adimensional

kp = 1.4 para unidades de concreto

kp = 0.8 para unidades de arcilla

Rm =Parmetro definido en la Ec. 3-2

i =ndice de macizo, adimensional

RESISTENCIA A CORTE DE LA MAMPOSTERA

La resistencia a corte fvm de la mampostera, se determinar mediante ensayos sobre probetas de mampostera mediante una relacin deducida de ensayos entre fvmo , y el esfuerzo de compresin (d aplicado.

La resistencia a corte puro fvmo de una mampostera puede determinarse mediante ensayos indicados en estas normas, u obtenerse en la tabla III-3.

TABLA III-3

La resistencia a corte de la mampostera fvm ser el menor de los valores:

fvm = fvmo + 0.4(d(3-5)

= 0.065 fb , no menor que fvmo

= el valor lmite de la tabla III-3

donde:

fvmoes la resistencia a corte puro, con esfuerzo de compresin nula, segn normas.

(d es el esfuerzo de clculo a compresin perpendicular a la tabla en el nivel considerado.

fues la resistencia normalizada a compresin de las piezas de mampostera, con carga perpendicular a la tabla.

En zonas ssmicas, puede admitirse que la resistencia residual a corte es el valor de fvm dado por la ecuacin anterior y con los lmites para dichas ecuaciones multiplicado por 0,7.

RESISTENCIA A FLEXIN DE LAS FBRICAS

La resistencia a flexin de una mampostera se determinar mediante ensayos de probetas de muros.

Se debe evaluar dos tipos diferentes de resistencias a flexin. La resistencia a flexin por tendeles fxm1 cuyo plano de rotura es paralelo a los tendeles, y la resistencia a flexin por llagas fxm2 cuyo plano de rotura es perpendicular a los tendeles.

La resistencia a flexin fxm1 de la mampostera se emplear slo para el clculo de muros con acciones variables normales a su superficie (por ejemplo el viento). El valor de fxm1 se tomar igual a cero cuando la rotura del muro pueda originar colapso o prdida total de estabilidad de la estructura, o en el proyecto sismorresistente.

La resistencia a flexin de la mampostera puede expresarse como la letra F seguida por las resistencias a flexin en N/mm2, F fxm1/fxm2 ( por ejemplo: F 0,35/1.00).

PROPIEDADES DE DEFORMACIN DE LA MAMPOSTERA

DIAGRAMA TENSIN-DEFORMACIN

El diagrama tensin-deformacin de la mampostera tiene la forma general de la figura 3.1

FIG. 3-1

MDULO DE ELASTICIDAD

El mdulo de elasticidad secante instantneo, E, de una mampostera se determinar mediante ensayos segn la norma respectiva con la carga de servicio, por ejemplo, con un tercio de la carga mxima.

Si no se tiene un valor determinado experimentalmente, se pueden tomar los siguientes valores:

MAMPOSTERA EN CONCRETO:

Em = 750 f m ( 14000 Mpa

MAMPOSTERA EN ARCILLA:

Em = 500 f m ( 10000 Mpa

MORTERO DE RELLENO:

Er = 4000 ( 20000 Mpa

MODULO DE ELASTICIDAD TRANSVERSAL O DE CORTE

Si no se tiene valores de G mas precisos, se puede tomar los siguientes valores:

MAMPOSTERA:

Gm = 0.4 EmMORTERO DE RELLENO:

Gr = 0.5 ErCAPITULO IV

I REQUISITOS CONSTRUCTIVOS PARA MAMPOSTERA ESTRUCTURAL

I.1 ALCANCE

Los requisitos constructivos que se presentan en este captulo, cubren los diferentes sistemas de mampostera estructural. Cuando los requisitos sean particulares a un sistema, se los indicar en cada caso.

I.2 DETALLES DEL REFUERZO

I.2.1 EMBEBIDO

Todo refuerzo que se emplee en los diferentes tipos de mampostera estructural debe estar embebido en concreto, mortero de relleno o mortero de pega, y debe estar localizado de tal manera que se cumplan los requisitos mnimos de recubrimiento mnimo, anclaje, adherencia y separacin mnima y mxima con respecto a las unidades de mampostera y a otros refuerzos.

I.2.2 DIMETROS MXIMOS Y MNIMOS PERMITIDOS PARA EL REFUERZO

Los refuerzos que se empleen en la mampostera estructural deben cumplir los siguientes dimetros mximos y mnimos:

PARA REFUERZO LONGITUDINAL EN CELDAS Y CAVIDADES QUE SE INYECTAN

El refuerzo longitudinal que se coloca dentro de celdas de unidades de perforacin vertical, celdas de unidades especiales tipo viga o cavidades que posteriormente se inyectan con mortero debe cumplir los siguientes requisitos:

El dimetro mnimo es 10 mm.

Para muros con espesor nominal de 200 mm o ms no puede tener un dimetro mayor que 25 mm.

Para muros de menos de 200 mm. de espesor nominal no puede tener un dimetro mayor que 20 mm.

El dimetro no puede exceder la mitad de la menor dimensin libre de la celda.

REFUERZO DE TENDEL

El refuerzo horizontal colocado en los tendeles debe cumplir los siguientes requisitos:

El dimetro debe ser mnimo de 4 mm.

El dimetro no puede exceder la mitad del espesor del tendel.

REFUERZO LONGITUDINAL Y TRANSVERSAL EN ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO

Los dimetros mnimos y mximos que debe cumplir el refuerzo longitudinal y transversal en los elementos de confinamiento de la mampostera confinada, estn indicados en el Captulo IX de estas normas.

I.2.3 LIMITES PARA LA COLOCACIN DEL REFUERZO

Se establecen los siguientes lmites respecto a la colocacin del refuerzo en la mampostera estructural:

NUMERO DE VARILLAS POR CELDA VERTICAL

En la mampostera de unidades de perforacin vertical solo debe colocarse una varilla de refuerzo vertical por celda. Cuando la dimensin menor de la celda sea mayor de 140 mm. se permite colocar dos varillas por celda siempre y cuando su dimetro no sea mayor de 16 mm.

BARRAS EN PAQUETE

Cuando se permiten colocar dos varillas por celda en la mampostera de unidades de perforacin vertical, las varillas pueden ser colocadas en paquete y en contacto para actuar como una unidad. Los puntos de corte de las varillas individuales de un paquete deben estar espaciados como mnimo 40 veces el dimetro de la varilla.

DISTANCIA ENTRE LA VARILLA Y EL BORDE INTERIOR DE LA CELDA

El espesor de mortero de relleno entre el refuerzo y la unidad de mampostera no debe ser menor de 13 mm.

RECUBRIMIENTO DEL REFUERZOLa distancia de recubrimiento de las varillas de refuerzo en mampostera de unidades de perforacin vertical es la siguiente:

RECUBRIMIENTO DE LAS VARILLAS COLOCADAS EN CELDAS

Las varillas de refuerzo deben tener un recubrimiento incluyendo el mortero de relleno y la pared de la unidad de mampostera no menor a los dos valores siguientes:

Para mampostera expuesta al contacto con la tierra o intemperie:

-51 mm para varillas mayores a 16 mm.

38 mm para varillas menores o iguales a 16 mm.

Para mampostera no expuesta al contacto con la tierra o intemperie:

-38 mm.

I.2.4 RECUBRIMIENTO DE LAS VARILLAS COLOCADAS EN TENDELES

El refuerzo horizontal debe estar completamente embebido en mortero de pega con un recubrimiento mnimo de 12 mm. cuando la mampostera est en contacto con la tierra o intemperie, y 6 mm. cuando no se encuentra en contacto con la tierra o intemperie.

I.3 LONGITUD DE DESARROLLO

La longitud de desarrollo, ld para varillas corrugadas embebidas en mortero de relleno en traccin o en compresin, viene dada por la siguiente ecuacin:

(4.1)

donde:

(4.2)

K:es el recubrimiento del refuerzo, y no debe exceder de 3db(:0.8 para desarrollo del refuerzo

Para varillas lisas, la longitud de desarrollo ser el doble de la obtenida para varillas corrugadas.

I.4 LONGITUD DE EMPALME POR TRASLAPO

La longitud de empalme por traslapo se debe tomar igual a la longitud de desarrollo ld . Las varillas unidas por medio de empalmes por traslapo que no estn en contacto, no deben estar espaciadas transversalmente mas de una quinta parte de la longitud requerida de traslapo ni mas de 200 mm.

I.5 EMPALMES MECNICOS O SOLDADOS

Los empalmes mecnicos o soldados deben ser capaces de resistir por lo menos 1.25 veces fy de la barra.

I.6 GANCHOS ESTANDAR

Los ganchos estandar en esta norma tienen las siguientes caractersticas:

Un doblez de 180( mas una extensin recta de al menos 4 veces el dimetro de la varilla pero no menor de 64 mm. en el extremo libre de la varilla.

Un doblez de 90( mas una extensin recta de al menos 12 veces el dimetro de la varilla en el extremo libre de la varilla.

Un doblez de 135( mas una extensin recta de al menos 6 veces el dimetro de la varilla en el extremo libre de la varilla.

I.7 DIMETROS MNIMOS DE DOBLEZ PARA VARILLAS DE REFUERZO

( 10 mm. a ( 22 mm.

240 Mpa

5db

( 10 mm. a ( 25 mm.

420 Mpa

6dbI.8 REQUISITOS CONSTRUCTIVOS PARA CIMENTACIONES

Las caractersticas propias de las cimentaciones para mampostera estructural, obedecen a las condiciones del suelo de cimentacin y del proyecto en si mismo.

I.8.1 ANCLAJE EN LA CIMENTACIN DEL REFUERZO DE LOS MUROS

Todos los refuerzos verticales de los muros estructurales deben quedar anclados de acuerdo a lo que especifica el ACI en la parte de cimentaciones, mediante varillas de empalme que sobresalgan la longitud necesaria para realizar el traslapo.

I.8.2 TOLERANCIA DE LOCALIZACIN DEL REFUERZO DE EMPALME CON EL MURO

La tolerancia de colocacin longitudinal y transversal de la varilla de empalme debe ser como mximo una cuarta parte de la dimensin de la celda en cada sentido. En caso de que se exceda esta tolerancia, la posicin de la varilla de empalme se puede corregir con inclinacin suave 1H:16V. Se prohbe la correccin brusca de la posicin de la barra de empalme.

I.9 TUBERIAS EMBEBIDAS.-

Se pueden embeber tuberas en los muros de mampostera siempre y cuando se coloquen en celdas no inyectadas y que tengan un dimetro inferior a la menor dimensin de la celda.

I.10 REGATAS.-

Se prohbe la colocacin de tuberas en los muros de mampostera estructural de unidades de perforacin vertical mediante regatas.

I.11 JUNTAS DE CONTROL.-

Deben proveerse juntas de control en los muros para permitir los movimientos relativos previstos en la construccin, en los siguientes sitios:

a) En donde la altura del muro cambia de manera apreciable.

b) En cambios de espesor en la longitud del muro.

c) Cuando est previsto as su funcionamiento en el diseo.

d) En empates con elementos estructurales de funcin diferente y no integrados a la funcin del muro.

e) En donde haya juntas de control en la fundacin, en las losas en las cubiertas.

f) En antepechos de ventanas cuando as se haya previsto.

I.11.1 DISTANCIA ENTRE JUNTAS DE CONTROL.-

La distancia mxima entre juntas de control es de 8 m. Esta distancia puede aumentarse en caso de que haya evidencia tcnica que se lo permita.

I.11.2 CONFIGURACIN DE LA JUNTA DE CONTROL.-

La junta de control se configura con las unidades de mampostera apropiadas para tal funcin. En ausencia de unidades especiales para junta, esta debe ser diseada y detallada en los planos de construccin. En todos los casos se debe garantizar que no haya movimiento diferencial en la direccin transversal, entre los muros separados por la junta.

I.12 VENTANAS DE INSPECCIN Y LIMPIEZA.-

Deben dejarse ventanas de inspeccin y limpieza en la base de los muros en cada celda con refuerzo vertical, cumpliendo los siguientes requisitos:

a) Las dimensiones de las ventanas no deben ser menores de 75 mm. x 75 mm., ni mayores de 100 mm x 100 mm.

b) Cuando se hagan inyecciones parciales en altura no se requiere el uso de ventana de inspeccin si la porcin de muro de inyectar no supera 1.4 metros.

c) Se deben retirar las rebabas internas y externas de la junta de pega.

CAPITULO V

I ANLISIS Y DISEO DE MAPOSTERA ESTRUCTURAL

I.1 HIPTESIS Y PRINCIPIOS GENERALES

I.1.1 GENERALIDADES

El anlisis y diseo de la mampostera estructural debe hacerse utilizando mtodos racionales basados en principios aceptados por la ingeniera, de tal forma que reflejen las caractersticas y propiedades de los materiales y los mtodos constructivos.

I.1.2 DISEO POR ESTADOS LIMITES LTIMOS

El Mtodo que se emplear para el anlisis y diseo de Mampostera Estructural, ser el de Estado Lmite ltimo. Sin embargo, se permite utilizar el mtodo de esfuerzos admisibles como un mtodo alternativo de diseo.

I.1.3 RESISTENCIA REQUERIDA

La resistencia requerida de los elementos de mampostera estructural se obtiene como el valor mximo de las solicitaciones resultantes de la aplicacin de diferentes cargas muertas, vivas, de viento, ssmicas, desplazamientos, retraccin de fraguado y flujo plstico, variaciones de temperatura, empujes de tierra o lquidos. Estas cargas son combinadas y mayoradas.

I.1.4 RESISTENCIA DE DISEO

La resistencia de diseo que tiene un elemento, en trminos de Momento flector, Axial, Cortante y Torsin, debe ser igual a su resistencia nominal calculada de acuerdo con los requisitos y suposiciones del presente Captulo, multiplicada por un coeficiente de reduccin de resistencia (.

Por lo tanto se debe cumplir la siguiente condicin:

Resistencia de Diseo = ( x Resistencia Nominal ( Resistencia Requerida = U

VALORES DE (FUERZAS HORIZONTALES PERPENDICULARES AL PLANO DEL MURO:

Flexin y Flexo-compresin.....................................................................( = 0.80

Cortante ......................................................................................................( = 0.60

FUERZAS HORIZONTALES PARALELAS AL PLANO DEL MURO:

Flexin ........................................................................................................( = 0.85

Compresin y Flexo-compresin..........................................................( = 0.60

Para muros con refuerzo simtrico y que fy ( 420 Mpa, se puede incrementar ( linealmente hasta 0.85, en la medida que (Pn disminuye desde 0.10f m Ae 0.25Pb hasta cero.

Para muros con todas sus celdas inyectadas, Pb puede calcularse utilizando la siguiente ecuacin:

(5.1)siendo:

(5.2)

Cortante .................................................................................................. ( = 0.60

Este valor puede incrementarse a ( = 0.85 en muros donde la resistencia nominal a cortante excede el cortante correspondiente al desarrollo de su resistencia nominal a flexin para la combinacin de fuerzas mayoradas.

VALORES DE ( PARA EL REFUERZO

Para el refuerzo embebido en mortero de relleno:

Desarrollo del refuerzo ........................................................................( = 0.80

Empalmes por traslapo .......................................................................( = 0.80

I.2 HIPOSTESIS DE DISEO

Las hiptesis para el clculo de elementos de mampostera armada sometidos a compresin o flexin simple o compuesta son:

La seccin se mantiene plana

La armadura tiene la misma variacin de deformacin unitaria que la mampostera.

La resistencia a traccin de la mampostera es nula.

La mxima deformacin a compresin de la fbrica depende del material.

La mxima deformacin a traccin de la armadura depende del material.

El diagrama tensin-deformacin de la mampostera ser rectangular.

El diagrama tensin-deformacin de la armadura es el adoptado para un acero de fy = 4200 kg/cm2.

En secciones con solo esfuerzo normal a compresin, la deformacin unitaria se limita a 0.002.

En secciones no totalmente comprimidas, la deformacin unitaria lmite a compresin se tomar igual a 0.0035. En situaciones intermedias, el diagrama se define admitiendo que la deformacin unitaria es 0.002 a 3/7 de la altura de la seccin, medida desde la cara mas comprimida.

Cuando una zona comprimida incluya parte de mampostera y parte de hormign, como resistencia de clculo a compresin se tomar la del material menos resistente.

I.3 DIMENSIONES EFECTIVAS

I.3.1 AREA EFECTIVA (Ae)

El rea efectiva a utilizar para el clculo de los esfuerzos axiales debe ser la suma del rea mnima de contacto entre el mortero de pega y la unidad de mampostera y el rea neta inyectada. Cuando la junta de mortero sea ranurada el rea efectiva debe reducirse proporcionalmente. En la mampostera confinada incluye el rea de los elementos de confinamiento.

I.3.2 ESPESOR EFECTIVO PARA EVALUAR EL EFECTO DE PANDEO (t)

El espesor efectivo t a utilizar para el clculo del coeficiente de reduccin por pandeo, se debe tomar de la siguiente forma:

a) Para muros sin machones o columnas de arriostramiento, el espesor efectivo es su espesor real.

b) Para muros arriostrados a distancias regulares por machones integrados monolticamente al muro, el espesor efectivo es el producto del espesor real del muro por el coeficiente de la tabla V-1

c) En elementos de seccin rectangular se debe considerar como espesor efectivo la dimensin de la seccin en la direccin considerada. Para secciones no rectangulares se debe considerar como espesor efectivo en cada direccin el espesor de una seccin rectangular de igual ancho e inercia equivalente.

TABLA V-1

I.3.3 ALTURA EFECTIVA PARA EVALUAR EL EFECTO DE PANDEO (h)

En elementos soportados lateralmente arriba y abajo en la direccin considerada, como la distancia libre entre apoyos.

En elementos no soportados en un extremo en la direccin considerada, como el doble de la dimensin medida desde el apoyo.

Cuando se justifique apropiadamente, se puede utilizar como altura efectiva una dimensin menor a la distancia libre entre apoyos.

Para muros estructurales, se debe cumplir la siguiente relacin:

(5-3)

I.3.4 ANCHO EFECTIVO (b)

El ancho efectivo para ser empleado en los clculos de la resistencia a flexin y flexo-compresin de muros de mampostera construidos con unidades de perforacin vertical, debe tomarse de la siguiente manera:

ANCHO EFECTIVO b PARA FLEXIN PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO.-Cuando la direccin de las fuerzas horizontales es perpendicular al plano del muro, e inducen flexin o flexo-compresin con respecto a un eje paralelo al muro, el ancho efectivo b que se debe tomar para efectos de disear la seccin es, para aparejo trabado, la mayor entre 6 veces el ancho nominal del muro y la distancia centro a centro entre refuerzos verticales. En la mampostera con todas sus celdas inyectadas, la seccin se considera slida y no hay necesidad de aplicar las reducciones indicadas anteriormente.

ANCHO EFECTIVO b PARA FLEXIN PARALELA AL PLANO DEL MURO.-Cuando la direccin de las fuerzas horizontales es paralela al plano del muro, e inducen flexin o flexo-compresin con respecto a un eje perpendicular al plano del muro, el ancho efectivo b que se debe tomar para efectos de disear la seccin es igual al ancho slido promedio del muro. El ancho efectivo b, corresponde al rea efectiva dividida por la longitud horizontal del muro (b=Ae/lw).

I.3.5 AREA EFECTIVA PARA DETERMINAR ESFUERZOS CORTANTES (Amv)

El rea efectiva para calcular esfuerzos cortantes en muros de mampostera construidos con unidades de perforacin vertical, debe tomarse de la siguiente manera:

AREA EFECTIVA Amv PARA CORTANTE EN LA DIRECCIN PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO.-Cuando la direccin de la fuerza horizontal es perpendicular al plano del muro, e induce esfuerzos cortantes en esa direccin, el rea efectiva para cortante es igual a Ae (Amv = Ae), excepto cuando se emplea mortero de pega slo en las paredes laterales de la unidad de perforacin vertical, caso en el cul Amv corresponde a la suma de las porciones del muro inyectadas con mortero de relleno, incluyendo las paredes de las unidades de mampostera que las circundan y que tienen mortero de pega.

AREA EFECTIVA Amv PARA CORTANTE EN LA DIRECCIN PARALELA AL PLANO DEL MURO.-Cuando la direccin de las fuerzas horizontales es paralela al plano del muro, e induce esfuerzos cortantes en esa direccin, solo el alma de la seccin resiste esfuerzos cortantes y Amv es el rea neta del alma de la seccin. Generalmente Amv = blw , siendo b el ancho efectivo del alma. No obstante, cuando hay concentraciones de celdas inyectadas con mortero de relleno en los extremos del muro, el ancho efectivo para este propsito debe calcularse en la zona central del alma.

I.4 RESISTENCIA PARA CARGA AXIAL DE COMPRESIN

La mxima resistencia axial terica del muro sometido a carga axial sin excentricidad, Po , se obtiene por medio de la siguiente expresin:

(5-4)

I.5 REDUCCIN DE RESISTENCIA AXIAL POR ESBELTEZ

El efecto de la esbeltez del muro en la resistencia nominal para carga axial se obtiene por medio del parmetro Re :

(5-5)

I.6 RESISTENCIA NOMINAL PARA CARGA AXIAL

La resistencia nominal para carga axial de compresin Pn sin excentricidad y teniendo en cuenta los efectos de esbeltez, no puede ser mayor que el valor dado a continuacin:

(5-6)

La mxima resistencia de diseo para carga axial de compresin Pu, sin excentricidad y teniendo en cuenta los efectos de esbeltez, est dada por la siguiente expresin:

(5-7)

I.7 RESISTENCIA A FLEXIN SIN CARGA AXIAL

Cuando la seccin del muro est sometida a momento flector sin la presencia de carga axial, se debe cumplir la siguiente condicin:

(5-8)

I.8 SECCIONES SOLO CON REFUERZO A TRACCIN

Cuando la seccin del muro est simplemente reforzada, y su cuanta es menor del 75% de la cuanta para condiciones balanceadas, la resistencia nominal a flexin Mn , se puede obtener por medio de la siguiente ecuacin:

EMBED Equation.3

(5-9)

(5-10)

I.9 SECCIONES CON REFUERZO A COMPRESIN

Cuando la seccin del muro tiene refuerzo que trabaja a compresin, y se puede probar que el refuerzo de compresin est en fluencia, la resistencia nominal a flexin Mn , se puede obtener por medio de la siguiente ecuacin:

(5-11)I.10 DISEO DE MUROS EN LA DIRECCIN PERPENDICULAR A SU

PLANO

I.10.1 RESISTENCIA A FLEXIN PARA MUROS CON CARGA AXIAL MENOR QUE 0.10 fmAeCuando la carga axial que acta sobre el muro Pu en la seccin bajo estudio es menor que 0.10 fmAe, el momento de diseo solicitado, Mu , debe cumplir la condicin dada por la ecuacin:

(5-12)

donde Re est dado por la anterior ecuacin y Mn se obtiene por medio de:

(5-13)

(5-14)

(5-15)y la cuanta de refuerzo a flexin, no debe exceder a 0.5(bI.10.2 RESISTENCIA A FLEXION PARA MUROS CON CARGA AXIAL MAYOR QUE 0.10fmAeCuando la carga axial que acta sobre el muro Pu en la seccin bajo estudio es mayor que 0.1fmAe , la relacin de esbeltez del muro h/t no debe ser mayor que 30, y el momento de diseo solicitado, Mu , que acompaa la carga axial Pu , debe cumplir la condicin dada por la ecuacin:

(5-16)donde Re est dado por la ecuacin anterior y Mn se obtiene teniendo en cuenta la interaccin entre momento y carga axial, de acuerdo con los principios enunciados y empleando el coeficiente de reduccin de resistencia (, apropiado.

I.10.3 RESISTENCIA A CORTANTE EN LA DIRECCIN PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO

Se debe cumplir la siguiente condicin con respecto a la fuerza cortante que acta en la direccin perpendicular al plano del muro:

(5-17)

donde:

(5-18)

I.11 DISEO DE MUROS EN LA DIRECCIN PARALELA A SU PLANO

Cuando el modo de falla dominante del muro es la flexin, la resistencia nominal a flexin del muro Mn debe cumplir la siguiente relacin:

(5-19)

donde:

( = 1.8

Mampostera con todas sus celdas inyectadas con mortero de relleno.

( = 3.0

Mampostera donde solo estn inyectadas las celdas que contienen refuerzo.

Mcr

Momento de agrietamiento que viene dado por la ecuacin.

(5-20)

fr :

es el mdulo de ruptura de la mampostera y que se obtiene as:

Mampostera con todas sus celdas inyectadas .................

Mampostera con solo las celdas con refuerzo inyectada ....

I.11.1 RESISTENCIA A LA FLEXOCOMPRESIN

El momento de diseo solicitado, Mu que acompaa la carga axial Pu debe cumplir la condicin anterior para el nivel de carga Pu

(5-21)

Mn se obtiene teniendo en cuenta la interaccin entre momento y carga axial, de acuerdo con los principios enunciados, los cuales permiten calcular un diagrama de interaccin del muro, empleando el coeficiente de reduccin de resistencia, ( apropiado y que depende del nivel de carga axial.

I.11.2 RESISTENCIA A CORTANTE EN LA DIRECCIN PARALELA AL PLANO DEL MURO

Se debe cumplir la siguiente condicin con respecto a la fuerza cortante que acta en la direccin perpendicular al plano del muro.

(5-22)

(5-23)

Si , entonces el refuerzo debe tomar todo el esfuerzo cortante y

Vm y Vs se calcula de acuerdo a lo que veremos a continuacin. Adems el cortante nominal total, Vn no puede exceder en ninguna seccin horizontal del muro el valor dado en tabla V-3

I.11.3 VERIFICACIN DE ARTICULACIN PLASTICA

Si el cortante nominal del muro Vn , excede el cortante que se produce con la resistencia nominal a flexin del muro Mn , existe la posibilidad de que se desarrolle una articulacin plstica en la base del muro y deben adoptarse precauciones especiales dentro de una regin que va desde la base del muro hasta una altura igual a lw . Todas las secciones dentro de esta regin deben tener una resistencia nominal al cortante igual a:

(5-24)

La resistencia al corte requerida, Vu para esta regin puede determinarse con base en el momento resistente Mn en una seccin localizada a una altura igual a lw/2, pero no ms de medio piso, por encima de la base del muro. La separacin, s, del refuerzo horizontal de cortante dentro de esta regin comprendida entre la base y una altura igual a lw , no puede exceder tres veces el ancho nominal del muro, t, ni 600 mm. En el resto del muro hacia arriba, la resistencia nominal al cortante puede determinarse por medio de la ecuacin 5-23.

VALOR DE VmEl cortante nominal resistido por la mampostera, Vm , se calcula utilizando las expresiones dadas en la tabla V-2, donde M es el momento que ocurre simultneamente con V en la seccin bajo consideracin, y d puede tomarse como 0.8lw en ausencia de un anlisis de compatibilidad de deformaciones. Amv est definida en V.3.5

TABLA V-2

VALOR DEL CORTANTE NOMINAL RESISTIDO POR LA MAMPOSTERA, Vm

Vm

VALOR DE VSEl cortante nominal resistido por el refuerzo horizontal de cortante Vs , se calcula utilizando la ecuacin:

(5-25)

donde fy es la resistencia a la fluencia del refuerzo cortante, y (n es la cuanta del refuerzo que contribuye a resistir la fuerza cortante.

(5-26)

Av es el rea de refuerzo horizontal que resiste cortante, espaciado una separacin s medida verticalmente, colocado dentro de elementos horizontales embebidos dentro del muro.

VALORES MXIMOS DE Vn El cortante nominal Vn , no puede exceder valores dados en la tabla V-3 donde M es el momento que ocurre simultneamente con V en la seccin bajo consideracin y d puede tomarse como 0.8lw en ausencia de un anlisis de compatibilidad de deformaciones.

TABLA V-3

VALOR MXIMOS PARA EL CORTANTE NOMINAL, Vn

Vn

I.12 ELEMENTOS DE BORDE

Se pueden utilizar elementos de borde en los muros de mampostera de unidades de perforacin vertical, cuando el modo de falla del muro sea en flexin y el esfuerzo de compresin de la fibra extrema exceda 0.20fm en condiciones de cargas mayoradas. Deben cumplirse adems los siguientes requisitos:

a) Los elementos de borde se pueden suspender a partir de la seccin en la que el esfuerzo de compresin sea inferior a 0.15fm, pero no deben suspenderse antes de llegar a una altura igual a lw, medida desde la base del muro.

b) Los esfuerzos se calculan para las fuerzas mayoradas, utilizando un modelo linealmente elstico y considerando la seccin como no fisurada.

c) Los elementos de borde deben avanzar hacia el centro del muro una distancia no menor de 3 veces el espesor del muro, para que confinen todo el refuerzo vertical cuyo esfuerzo de compresin correspondiente en la mampostera adyacente exceda a 0.4fm.

d) Los elementos de borde deben tener estribos de confinamiento de dimetro 10 mm. separados verticalmente a 200 mm. o su equivalente, dentro del espacio inyectado con mortero de relleno.

I.13 ELEMENTOS DE CONCRETO REFORZADO DENTRO DE LA MAMPOSTERA ESTRUCTURAL.-

Se permite el empleo de elementos de concreto reforzado embebidos dentro de la mampostera estructural, o en combinacin con ella, en elementos tales como dinteles, vigas, elementos conectores de diafragmas, machones, etc. para los casos diferentes a los contemplados explcitamente dentro de cada uno de los tipos de mampostera estructural.

Los enchapes realizados con piezas de mampostera cuando se utilicen como formaleta para vaciar el concreto, pueden considerarse como parte del recubrimiento de los elementos de concreto reforzado.

CAPITULO VI

I MAMPOSTERA REFORZADA CONSTRUIDA CON UNIDADES DE PERFORACIN VERTICAL

I.1 GENERALIDADES

Es la construccin con base en piezas de mampostera de perforacin vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero y que cumple los requisitos del captulo IV de estas normas.

Los muros de este tipo de mampostera deben tener un espesor mnimo nominal de 120 mm. Slo se admite el aparejo trabado y no se admiten morteros M2.5 y M5.

La resistencia de la mampostera f m para este tipo de muros no debe ser menor a 10 Mpa ni una resistencia mayor de 28 Mpa.

I.2 REFUERZOS DE MUROS

CUANTA MNIMA.- Se deben cumplir las siguientes cuantas mnimas:

a) La cuanta del refuerzo evaluada sobre el rea bruta de la seccin del muro, en cada una de las direcciones, vertical y horizontal, no debe ser menor que 0.0007.

b) La suma de ambas cuantas, horizontal y vertical, no puede ser menor que 0.0002.

c) La cuanta del refuerzo vertical no puede ser menos de la mitad de la cuanta del refuerzo horizontal.

d) En la evaluacin de las cuantas se puede tener en cuenta los refuerzos mnimos vertical y horizontal, siempre y cuando sean continuos en el tramo del muro.

e) El refuerzo requerido por cortante colocado en los elementos embebidos se puede considerar dentro de la evaluacin de la cuanta horizontal.

REFUERZO VERTICAL MNIMO.- Deben cumplirse los siguientes requisitos para el refuerzo vertical:

a) El espaciamiento horizontal entre refuerzos verticales no puede ser mayor de 1.20 m.

b) Se debe disponer como mnimo una barra de 12 mm. en cada extremo del muro.

c) Se debe disponer como mnimo una barra de 12 mm. al lado de ventanas o aberturas interiores mayores de 600 mm. horizontal o verticalmente. Este refuerzo debe ser continuo dentro del tramo del muro.

REFUERZO HORIZONTAL MNIMO.- Deben cumplirse los siguientes requisitos para el refuerzo horizontal:

a) El dimetro del refuerzo horizontal en las juntas horizontales de pega no puede ser menor de 4 mm. y no puede espaciarse verticalmente a ms de 600 mm.

b) El refuerzo horizontal colocado dentro de elementos embebidos dentro de unidades de mampostera especiales, no puede espaciarse verticalmente a mas de 1.20 m.

c) Se debe colocar un refuerzo horizontal mnimo de dos barras 10 mm. en el remate y arranque de los muros y a nivel de las losas de entrepiso.

d) Se debe colocar adems un refuerzo horizontal mnimo de dos barras 10 mm. en la parte superior y en la parte inferior de aberturas interiores con dimensiones mayores de 600 mm. Este refuerzo debe extenderse dentro del muro al menos 600 mm.

CAPITULO VII

I MAMPOSTERA PARCIALMENTE REFORZADA CONSTRUIDA CON UNIDADES DE PERFORACIN VERTICAL

I.1 GENERALIDADES

Es la construccin con base en piezas de mampostera de perforacin vertical, unidas por medio de mortero, reforzada internamente con barras y alambres de acero y que cumple los requisitos del captulo IV.

Los muros de este tipo de mampostera deben tener un espesor mnimo nominal de 120 mm. No se admite el uso de morteros M2.5 y M5.

I.2 REFUERZOS DE MUROS

CUANTA MNIMA.- La cuanta del refuerzo en cada una de las direcciones, vertical y horizontal, no debe ser menor que 0.00027, evaluadas sobre el rea bruta de la seccin del muro, teniendo en cuenta en la evaluacin de la cuanta nicamente el refuerzo que sea continuo en el tramo del muro

REFUERZO VERTICAL MNIMO.- Deben cumplirse los siguientes requisitos para el refuerzo vertical:

a) El espaciamiento horizontal entre refuerzos verticales no puede ser mayor de 2.40 m.

b) Se debe disponer como mnimo una barra de 10 mm. en cada extremo del muro.

c) Se debe disponer como mnimo una barra de 10 mm. al lado de ventanas o aberturas interiores mayores de 600 mm. horizontal o verticalmente. Este refuerzo debe ser continuo dentro del tramo del muro.

REFUERZO HORIZONTAL MNIMO.- Deben cumplirse los siguientes requisitos para el refuerzo horizontal:

a) El refuerzo horizontal en las juntas horizontales de pega no puede ser menor de 4 mm. y no puede espaciarse verticalmente a ms de 800 mm.

b) El refuerzo horizontal colocado dentro de elementos embebidos dentro de unidades de mampostera especiales, no puede espaciarse verticalmente a mas de 3.00 m.

c) Se debe colocar un refuerzo horizontal mnimo de dos barras 10 mm. en el remate y arranque de los muros y a nivel de las losas de entrepiso.

d) Se debe colocar adems un refuerzo horizontal mnimo de dos barras 10 mm. en la parte superior y en la parte inferior de aberturas interiores con dimensiones mayores de 600 mm. Este refuerzo debe extenderse dentro del muro al menos 600 mm.

CAPITULO VIII

I MAMPOSTERA NO REFORZADA

I.1 GENERALIDADES

Es la construccin con base en piezas de mampostera unidas por medio de mortero que no cumple las cuantas mnimas de refuerzo establecidas para la mampostera parcialmente reforzada. Debe cumplir los requisitos del captulo IV.

Los muros de este tipo de mampostera deben tener un espesor mnimo nominal de 120 mm.

Los muros de mampostera no reforzada deben disearse por el mtodo de esfuerzos admisibles.

CAPITULO IX

I MAMPOSTERA DE MUROS CONFINADOS

I.1 GENERALIDADES

Mampostera confinada aquella que se construye utilizando muros de mampostera rodeados con elementos de elementos de concreto reforzado, vaciados posteriormente a la ejecucin del muro y que actan monolticamente con ste.

Las estructuras en mampostera de muros confinados deben cumplir los requisitos dados en los Captulos I, II, III, IV y V de este Reglamento, con las excepciones que se anotan dentro del presente Captulo.

I.2 USOS DE LA MAMPOSTERIA DE MUROS CONFINADOS

La mampostera de muros confinados debe cumplir con las limitaciones establecidas en el captulo S.3 de estas normas. Este sistema estructural se clasifica, para efectos de diseo sismo resistente, como uno de los sistemas con capacidad moderada de disipacin de energa en el rango inelstico (DMO).

I.3 REQUISITOS PARA LOS MUROS DE MAMPOSTERIA CONFINADA

GENERAL.- Los muros estructurales de mampostera confinada deben cumplir los requisitos de esta seccin. La resistencia ante todas las cargas se obtiene por medio de los muros estructurales, los cuales deben ser confinados. Para que un muro confinado se considere como muro estructural debe ser continuo desde la cimentacin hasta su nivel superior y no puede tener ningn tipo de aberturas. Los muros que no cumplan los requisitos anteriores, se consideran como muros no estructurales.

I.3.1 UNIDADES DE MAMPOSTERIA PERMITIDAS.-

La mampostera de muros confinados se debe construir utilizando unidades de concreto, de arcilla cocida o slico- calcreas. Las unidades de mampostera pueden ser de perforacin vertical, de perforacin horizontal o macizas y deben cumplir las especificaciones establecidas en III.1.5.

Valores mnimos para la resistencia de las unidades, fcu.- Las unidades se empleen en la construccin de muros de mampostera confinada deben tener al menos las resistencias mnimas que se dan en la Tabla IX-1.

TABLA IX-1

Resistencia mnima de las unidades para muros de mampostera confinada

Tipo de Unidadfcu (Mpa)

Ladrillo macizo15

Bloque de perforacin horizontal de arcilla3

Bloque de perforacin vertical de concreto o de arcilla (sobre rea neta)5

Restriccin al uso del bloque de perforacin horizontal de arcilla.- Solo se permite el uso del bloque de perforacin horizontal de arcilla en edificaciones de uno y dos pisos y en los dos pisos superiores de edificaciones de ms de dos pisos, cuando se permita su empleo, ste se limitar a muros donde se cumpla

I.3.2 ESPESOR MINIMO DEL MURO.-

Los muros de mampostera confinada en ningn caso pueden tener una la relacin entre la altura libre del muro y su espesor mayor de 25 y deben tener un espesor nominal no menor de 110 mm.

I.3.3 AREA MINIMA DE MUROS CONFINADOS POR NIVEL.-

El rea mnima de muros confinados por nivel en cada direccin principal, esta limitada por la siguiente expresin:

(9-1)

I.4 REQUISITOS GENERALES PARA LOS ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO

I.4.1 RESISTENCIA DEL CONCRETO.-

Tanto las columnas como las vigas de confinamiento se deben construir utilizando concreto cuya resistencia mnima a la compresin debe se 17.5 Mpa medida a los 28 das.

I.4.2 LONGITUD DE DESARROLLO.-

Las longitudes de desarrollo, las longitudes de empalme por traslapo, y el anclaje, del refuerzo de los elementos de confinamiento son los mismos establecidos en la seccin correspondiente del ACI, con excepcin de las dimensiones mnimas y las cantidades de refuerzo mnimas establecidas en el presente Captulo.

I.4.3 REFUERZO INTERIOR EN EL MURO.-

Todo refuerzo debe ir colocado dentro de las columnas y vigas de confinamiento, no se permite colocar los refuerzos de confinamiento dentro de unidades de perforacin vertical. Se exceptan las vigas de remate de los muros, las cuales se pueden realizar en unidades tipo U, inyectadas con mortero de resistencia a la comprensin no menor de 10Mpa.

I.5 COLUMNAS DE CONFINAMIENTO

GENERAL.- Se consideran columnas de confinamiento los elementos de concreto reforzado que se colocan en los dos bordes del muro que confinan y en puntos intermedios dentro del muro. Las columnas de confinamiento deben ser continuas desde la cimentacin hasta la parte superior del muro y se deben vaciar directamente contra el muro con posterioridad al alzado de los muros estructurales de cada piso.

I.5.1 DIMENDIONES MINIMAS.-

Las dimensiones para los elementos de confinamiento deben ser las siguientes:

Espesor mnimo.- El espesor mnimo de los elementos de confinamiento debe ser el mismo del muro confinado.

rea mnima.- El rea mnima de la seccin transversal de los elementos de confinamiento es 20000 mm2 (200 cm2).

I.5.2 UBICACIN.-

Deben colocarse columnas de confinamiento en los siguientes lugares:

(a) En los extremos de todos los muros estructurales.

(b) En las intersecciones con otros muros estructurales.

(c) En los lugares intermedios a distancias no mayores de 35 veces de espesor efectivo del muro, 1.5 veces la distancia vertical entre elementos horizontales de confinamiento 4 m.

I.5.3 REFUERZO MINIMO.-

El refuerzo mnimo de la columna de confinamiento debe ser el siguiente:

(a) Refuerzo longitudinal.- No debe ser menor de 3 barras de 10 mm. El rea de refuerzo longitudinal debe ser mayor o igual a 0.0075 veces el rea de la seccin bruta del elemento, pero el refuerzo longitudinal no puede ser menor al requerido para atender los esfuerzos de diseo de acuerdo a IX.7.

(b) Refuerzo transversal.- Debe utilizarse refuerzo transversal consistente en estribos cerrados mnimo de dimetro 6 mm, espaciados a una separacin no mayor de 1.5 veces la menor dimensin del elemento, o 200 mm. En ningn caso, el refuerzo transversal puede ser menos que el requerido para atender los esfuerzos de diseo, de acuerdo con IX.7.

I.5.4 ANCLAJE DEL REFUERZO.-

El refuerzo vertical de las columnas de confinamiento debe anclarse al sistema de cimentacin. Pueden utilizarse barras de empalme ancladas en la cimentacin mediante ganchos a 90. Estas barras deben sobresalir la longitud de empalme por traslapo desde la cara superior del cimiento. Los empalmes de refuerzo vertical de las columnas de confinamiento deben cumplir los correspondientes requisitos establecidos en el ACI. En el extremo superior de la columna de confinamiento los refuerzos longitudinales debe anclarse en un elemento de confinamiento transversal a su direccin con un gancho de 90

I.5.5 REFUERZO TRANSVERSAL DE CONFINAMIENTO.-

En las zonas de amenaza ssmica alta e intermedia se debe utilizar estribos cerrados de confinamiento mnimo de 6 mm, espaciados a 100 mm y cuyas ramas no pueden estar separadas a distancias mayores de 150 mm. La distancia en cada extremo del elemento, medida a partir del elemento transversal de confinamiento, en la cual se deben colocan los estribos de confinamiento debe ser la mayor entre 450 mm. 3 veces la mayor dimensin de la seccin del elemento o la sexta parte de la luz en cuestin.

I.6 VIGAS DE CONFINAMIENTO

GENERAL.- Se consideran vigas de confinamiento los elementos de concreto reforzado que se colocan en la parte inferior y superior de muros confinados. Las vigas de amarre se vacan directamente sobre los muros estructurales que confinan. La viga de cimentacin se considera como una viga de amarre y debe cumplir los requisitos mnimos de las vigas de amarre.

I.6.1 DIMENSIONES MINIMAS.-

Las dimensiones mnimas para las vigas de confinamiento debe ser las siguientes:

Espesor mnimo.- El espesor mnimo de las vigas de confinamiento debe ser el mismo del muro confinado.

Area mnima.- El rea mnima de la seccin transversal de los elementos de confinamiento es de 20000 mm2 (200 cm2). En caso de utilizarse una losa de entrepiso maciza de espesor superior o igual a 100 mm. Se puede prescribir de las vigas de amarre en la zona ocupada por este tipo de losa, colocando el refuerzo requerido para la viga dentro de la losa. En vigas que requieran enchaparse, el ancho especificado puede reducirse hasta en 75mm, siempre y cuando se incremente su altura, de tal manera que el rea transversal no sea inferior al mnimo.

I.6.2 UBICACIN.-

Deben colocarse vigas horizontales de confinamiento en el arranque y en el remate del muro, en los entrepisos y a distancias libres verticales no mayores de 25 veces el espesor del muro. Las vigas deben disponerse formando anillos cerrados en un plano horizontal entrelazando los muros estructurales en las dos direcciones principales para conformar diafragmas con ayuda del entrepiso la cubierta. Deben ubicarse vigas amarres en los siguientes sitios:

(a) A nivel de cimentacin.- El sistema de cimentacin constituye el primer nivel de amarre horizontal.

(b) A nivel del sistema de entrepiso.- Las vigas de amarre deben ser parte del sistema de entrepiso.

(c) A nivel del enrase de cubierta.- Se presentan dos opciones para la ubicacin de las vigas de amarre y la configuracin del diafragma. Vigas horizontales al nivel de dinteles ms cintas de amarre como remate de las culatas.

Vigas de amarre horizontales en los muros sin culatas, combinadas con vigas de amarre inclinadas, configurando los remates de las culatas.

I.6.3 REFUERZO MINIMO.-

El refuerzo mnimo de las vigas de amarre debe ser el siguiente:

(a) Refuerzo longitudinal.- El refuerzo longitudinal no debe ser inferior a 3 barras de 10 mm. El rea de refuerzo longitudinal no puede ser menor a 0.0075 veces el rea de la seccin bruta del elemento. Para anchos inferiores a 110 mm, y en los casos en que el entrepiso sea una losa maciza, el refuerzo mnimo debe ser dos barras de 12 mm. En ningn caso, el refuerzo longitudinal puede ser menos que el requerido para atender los esfuerzos de diseo, de acuerdo con IX.7.

(b) Refuerzo transversal.- El refuerzo transversal mnimo debe consistir en estribos

cerrados de 6 mm, espaciados a distancias no mayores de 200 mm ni de 1.5 veces la menor dimensin del elemento. En ningn caso, el refuerzo transversal puede ser menos que el requerido para atender los esfuerzos de diseo, de acuerdo con IX.7.

Vigas que continan fuera del muro confinado.- Cuando una viga de amarre contina fuera del muro confinado, y cumpla funciones de dintel, de apoyo para losa, o como elemento colector dentro del diafragma, la viga debe disearse de acuerdo a los requisitos del Cdigo ACI.

I.6.4 ANCLAJE DEL REFUERZO.-

El refuerzo de las vigas de confinamiento debe anclarse en los extremos terminales con ganchos de 90 dentro de un elemento de confinamiento transversal a su direccin.

I.6.5 VIGA DE AMARRE SOBRE LA CIMENTACION.-

Sobre la cimentacin debe colocarse una viga de amarre que cumpla con los requisitos mnimos para vigas de confinamiento dados en esta seccin. Cuando la cimentacin est construida con elementos de concreto reforzado, stos se consideran la viga de amarre y solo se debe cumplir con las cuantas mnimas, pero en ningn caso, el refuerzo puede ser menos que el requerido para atender los esfuerzos de diseo, de acuerdo con IX.7.

I.6.6 CINTAS DE AMARRE.-

Se consideran las cintas de amarre como elementos suplementarios a las vigas de amarre, utilizables en antepechos de ventanas, en remates de culatas, en remates de parapetos, etc. Las cintas de amarre deben construirse de tal manera que se garantice el trabajo monoltico con el elemento que remata. El refuerzo longitudinal de las cintas de amarre se debe anclar en los extremos terminales. Indistintamente, se puede utilizar como cinta de amarre cualquiera de los siguientes elementos:

(a) Un elemento de concreto reforzado de altura superior o igual a 100 mm, con ancho igual al espesor del elemento que remata y reforzada mnimo con dos barras longitudinales de 10 mm. El refuerzo transversal debe ser el necesario para mantener en la posicin deseada las barras longitudinales.

(b) Un elemento construido con piezas de mampostera tipo U, reforzado longitudinalmente mnimo con dos barras de 10 mm una barra de 12 mm, e inyectado con mortero de inyeccin de resistencia a la comprensin no inferior a 7.5 Mpa.

I.7 REQUISITOS DE ANALISIS Y DISEO

GENERAL.- Las estructuras de mampostera de muros confinados se debe analizar y disear de acuerdo a los requisitos de dados en el Captulo V con las excepciones dadas en el la presente seccin. El diseo se debe realizar de acuerdo con el mtodo de diseo por estados lmites de resistencia.

I.7.1 VALORES DE (.-

En vez de los valores de ( dados en V.1.4, deben emplearse los siguientes:

(a) Carga axial de comprensin, con o sin flexin ..( = 0.70

(b) Carga axial de traccin...( = 0.90

(c) Flexin sin carga axial.( = 0.90

(d) Cortante..( = 0.60

I.7.2 SUPOSICIONES DE DISEO.-

Deben tenerse en cuenta las siguientes suposiciones en el diseo de muros de mampostera confinada:

(a) Las suposiciones de diseo indicadas en V.1.2.

(b) Deben considerarse en el caso de mampostera de muros confinados, que el muro es un elemento homogneo que incluye la porcin de mampostera y los elementos de confinamiento. Las propiedades mecnicas del muro, como conjunto, se describen a travs de las de la mampostera, las cuales, a su vez, deben ser las que se definen en el Captulo V.

(c) Para efectos de aplicar las caractersticas dimensionales efectivas indicadas en V.3, debe considerarse que los elementos de confinamiento son equivalentes a celdas inyectadas con mortero de relleno, a menos que dentro de los requisitos del presente Captulo se indique explcitamente algo diferente.

I.7.3 DISEO PARA CARGA AXIAL DE COMPRESION.-

El muro, globalmente, debe verificarse para las cargas axiales de comprensin, de acuerdo con lo indicado en V.4. El rea de refuerzo a emplear all, corresponde a la del acero longitudinal de las columnas de confinamiento. Cuando los procedimientos de diseo requieren que se verifiquen las resistencias axiales de los elementos de confinamiento, pueden emplearse las siguientes resistencias nominales a comprensin axial, Pnc, y traccin axial, respectivamente, Pnt.

(9-2)

(9-3)

La resistencia nominal a la comprensin de la mampostera solo, Pnd, sin contribucin de los elementos de confinamiento, est definida por:

(9-4)Donde Amd, es el rea de la seccin de mampostera, y Re, se obtiene por medio de:

Re = 1-[h/40t]3(9-5)

I.8 DISEO DEL MURO EN LA DIRECCION PERPENDICULAR A SU PLANO.-

Los requisitos de esta seccin se emplean para el diseo por el mtodo del estado lmite de resistencia, de muros de mampostera confinada para el efecto de las cargas horizontales perpendiculares al plano del muro, adems de las fuerzas verticales que actan sobre el muro.

Resistencia a flexo-compresin.- La resistencia del muro a flexin producida por fuerzas horizontales perpendiculares a su propio plano, debe evaluarse con base a los siguientes requisitos:

(a) La resistencia a flexo-compresin es contribuida nicamente por la columnas de confinamiento.

(b) Como ancho efectivo, b, debe tomarse nicamente el de las columnas de confinamiento, medido en la direccin del muro.

(c) El diseo se realiza en su totalidad de acuerdo con los requisitos de concreto reforzado del ACI.

(d) La carga axial, PU, sobre el elemento de confinamiento debe considerarse como el doble de la que se obtiene proporcionalmente a las reas de mampostera y de columnas de confinamiento, a menos que se realice un anlisis ms detallado, teniendo en cuenta las relaciones modulares y la posicin de las cargas que la inducen.

Resistencia a cortante.- La resistencia del muro a cortante producido por fuerzas horizontales perpendiculares a su propio plano, debe evaluarse con base a los requisitos de V.10.3.

I.9 DISEO A FLEXO-COMPRESION DEL MURO EN LA DIRECCION PARALELA A SU PLANO.-

Los requisitos de esta seccin se emplean para el diseo a flexo-compresin por el mtodo del estado lmite de resistencia, de muros de mampostera confinada para el efecto de las cargas horizontales paralelas al plano del muro, adems de las fuerzas verticales que actan sobre l. El diseo puede realizarse por uno de los dos procedimientos dados a continuacin:

Resistencia a flexo-compresin despreciando la contribucin de la mampostera.- En este procedimiento se desprecia la contribucin de la mampostera a la resistencia a flexo-compresin del muro.

Deben calcularse las fuerzas axiales solicitadas mximas, de compresin Puc y de traccin Put, sobre cada una de las columnas de confinamiento, por medio de las ecuaciones 9-6 y 9-7 respectivamente.

(9-6)

(9-7)

Donde Pu y (Pui son siempre positivas, y (Pui se obtiene por medio de la siguiente ecuacin:

(9-8)

En las ecuaciones anteriores,

(9-9)

(9-10)

(9-11)

En cada una de las columnas de confinamiento del muro deben cumplirse las condiciones siguientes:

(9-12)

(9-13)

Cuando se trata de un muro confinado que nicamente tiene dos columnas de confinamiento iguales en sus bordes, las ecuaciones 9-6 a 9-8 se simplifican a:

(9-14)

(9-15)Donde Pu y (Pu son siempre positivas, y (Pu se obtiene por medio de la siguiente ecuacin:

(9-16)

Resistencia a flexo-compresin teniendo en cuenta la contribucin de la mampostera.-

El momento de diseo solicitado Mu que aompaa la carga axial Pu debe cumplir la condicin dada por la ecuacin (9-17), para el nivel de carga Pu.

(9-17)

Mn se obtiene teniendo en cuenta la interaccin entre momento y carga axial, de acuerdo con los principios enunciados en V.2 y en IX.7.2, los cuales permiten calcular un diagrama de interaccin del muro, empleando el coeficiente de reduccin de resistencia, (, apropiado de los dados en IX.7.1.

I.10 DISEO A CORTANTE DEL MURO EN LA DIRECCION PARALELA A SU PLANO.-

En la mampostera de muros confinados toda la fuerza cortante sobre el muro debe ser tomada por la mampostera, y se supone que no hay contribucin a la resistencia a cortante por parte de los elementos de confinamiento. La resistencia de diseo solicitada, Vu, debe cumplir la siguiente condicin:

(9-18)

y la resistencia normal a cortante por traccin diagonal, se obtiene de:

(9-19)

Donde Pu en este caso, es la carga axial mayorada que acta simultneamente con la mxima fuerza cortante mayorada solicitada, Vu para la cual se realiza el diseo.

I.11 VERIFICACION POR APLASTAMIENTO DEL ALMA DEL MURO.-

Debe verificarse que el pao de muro enmarcado por las vigas y columnas de confinamiento, no falle por aplastamiento. Para el efecto se considera una biela de compresin en la diagonal del muro, la cual tiene un ancho efectivo igual a un quinto de la longitud de la diagonal. Debe cumplirse la condicin:

(9-20)La fuerza axial que acta en la diagonal, Pud, se obtiene por medio de:

(9-21)

Donde h es la longitud de la diagonal del pao de muro entre elementos de confinamiento, lw es la longitud total del muro sobre el cual acta el cortante horizontal de diseo solicitado Vu. La resistencia nominal al aplastamiento se obtiene por medio de la ecuacin (9-4), All hay que emplear una longitud para evaluacin de pandeo h igual a la dimensin de la diagonal del muro en el pao en estudio, y un espesor efectivo para pandeo t, igual al espesor del muro. El rea de la biela de compresin Amd es igual al ancho efectivo de la biela, h/5, multiplicada por el espesor efectivo del muro, b, para efectos en la direccin paralela al plano del muro, tal como se define en V.3.4.

I.12 VERIFICACION A CORTANTE EN LOS ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO DEL MURO.-

Los elementos de confinamiento reciben la fuerza de la biela de compresin en la esquina de interseccin entre vigas y columnas de confinamiento, por lo tanto hay necesidad de verificar que estn en capacidad de resistir como fuerza cortante aplicada, transversal al eje longitudinal del elemento de confinamiento, al menos una fuerza cortante igual a la mitad de la cmponente correspondiente de la fuerza de compresin que acta sobre la biela.

La fuerza cortante actuante, Vuc, sobre la columna de confinamiento es:

(9-22)

y la fuerza cortante actuante, Vuc, sobre la viga de confinamiento es:

(9-23)

En ambos casos debe cumplirse que:

(9-24)

donde Vnc para elemento de confinamiento debe calcularse de acuerdo con los requisitos del ACI.

I.13 DISEO DEL ACERO LONGITUDINAL DE LA VIGA DE CONFINAMIENTO.-

La componente horizontal de la biela de compresin que acta en la diagonal del muro debe ser resistida como fuerza de traccin en la viga de confinamiento que llega a la misma esquina del pao del muro donde acta la biela de compresin. Esta fuerza de traccin es igual a la fuerza cortante que lleva el pao de muro. Por lo tanto:

(9-25)

La fuerza axial de traccin sobre la viga de confinamiento debe ser resistida en su totalidad por el acero de refuerzo longitudinal de la viga:

(9-26)

donde Pnt se obtiene por medio de la ecuacin (9-3)

I.14 REQUISITOS DE CONSTRUCCION

GENERAL.- Deben cumplirse los requisitos de construccin dados en el Captulo IV de este Reglamento. Adems deben cumplirse los requisitos adicionales dados a continuacin:

I.14.1 DETALLES DEL REFUERZO.-

Todo refuerzo debe estar colocado en elementos de confinamiento. El refuerzo debe cumplir los requisitos dados en el ACI.

I.14.2 REQUISITOS COMPLEMENTARIOS PARA LOS ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO.-

Las especificaciones, requisitos, controles y tolerancias de los elementos de confinamiento son los mismos establecidos en el ACI, con excepcin de las dimensiones y las cantidades de refuerzo mnimas establecidas en el presente Captulo.

I.14.3 CONSTRUCCION DEL MURO.-

La ejecucin del muro se debe hacer de manera previa al vaciado de las columnas , dejando el espacio especificado para ellas, siguiendo los procedimientos y controles establecidos el Captulo IV de este ttulo. Se deben cumplir tolerancias constructivas. El mortero de pega debe cumplir los requisitos de III.1.3.

I.14.4 JUNTAS DE CONTROL.-

En el espacio confinado entre columnas no se permiten juntas de control. Si se requiriesen, estas deben localizarse entre columnas adyacentes diseadas para tal propsito.

I.14.5 VACIADO DE LAS COLUMNAS DE CONFINAMIENTO.-

Una vez dispuesto el refuerzo vertical y el refuerzo horizontal de las columnas, se deben colocar los testeros laterales que constituyen la formaleta de las columnas, permitiendo que el concreto vaciado haga contacto con la superficie terminal del muro confinado, la cual debe estar libre de rebabas y de materiales que restrinjan la adherencia entre el concreto y la mampostera. El refuerzo vertical de la columna debe sobresalir de la superficie de enrase la cantidad necesaria para realizar los empalmes por traslapo con la columna superior su la hubiese; el remate del refuerzo vertical se debe anclar en la cara superior de la viga de confinamiento, utilizando ganchos a 90.

I.14.6 VIGAS DE CONFINAMIENTO.-

Una vez vaciadas las columnas de confinamiento, se debe proceder a realizar el vaciado de la losa o de las vigas de confinamiento que van directamente sobre los muros confinados y en contacto con estos.

ANEXO A

CONFECCIN Y ENSAYO DE PRISMAS DE MAMPOSTERA

I ALCANCE Y CAMPO DE APLICACIN

Este anexo establece el mtodo para la confeccin de prismas de mampostera y para efectuar el ensayo de comprensin.

I.1 APARATOS

I.1.1 PRENSA DE ENSAYO

Debe tener de rigidez suficiente para transmitir los esfuerzos del ensayo sin alterar las condiciones de distribucin y direccin de la carga.

Debe tener un sistema de rtula que permita hacer coincidir la resultante de la carga aplicada con el eje del prisma.

Las superficies de aplicacin de la carga deben se lisas y planas; no se aceptan desviaciones con respecto al plano mayores que 0,015 mm en 100 mm, medidos en cualquier direccin.

Las dimensiones de las aristas de las placas de carga deben ser mayores o iguales a las aristas del prisma.

NOTA.- En caso de usar placas suplementarias para aumentar la dimensin de las placas de carga de la prensa, stas deben tener superficies rectificadas de acuerdo con el literal 3 A.1.1, espesor mayor o igual a 50mm y dureza mayor o igual a la de las placas de la prensa.

La sensibilidad de la prensa debe ser tal que la menor divisin de la escala de lectura sea menor o igual al 1% de la carga mxima.

La exactitud de la prensa debe tener una tolerancia de ( el 1% de la carga dentro del rango utilizable de la escala de lectura.

La prensa debe contar con dispositivos de regulacin de la carga que permitan aplicarla como se indica en A.5.d).

I.1.2 REGLA GRADUADA

La regla graduada o cinta metlica de medir debe contar con una escala graduada en mm.

I.2 DIMENSIONES DEL PRISMA

I.2.1 ESPESOR

El espesor del prisma debe ser igual al espesor de los muros y vigas de la estructura.

I.2.2 LONGITUD

La longitud del prisma debe ser mayor o igual al espesor y a la longitud de la unidad de albailera.

I.2.3 ALTURA

La altura del prisma debe cumplir con las siguientes condiciones:

a) incluir un mnimo de tres hiladas; y

b) el cuociente entre la altura y el espesor debe ser mayor o igual a 3.

I.3 CONSTRUCCIN DE PRISMAS EN LABORATORIO Y EN OBRA

Los prismas deben construirse reflejando, tanto como sea posible, las condiciones y calidad de los materiales y mano de obra que se tendrn efectivamente en la construccin.

En este aspecto, se tendrn especialmente en cuenta la consistencia y el tipo de mortero, el contenido de humedad de las unidades, el espesor y el trabajo de juntas y el relleno de los huecos con hormign de relleno.

Los huecos de las unidades deben llenarse con hormign de relleno slo en el caso que en la obra estn todos llenos. La colocacin del hormign de relleno en los huecos debe hacerse desde el extremo superior, dos das despus de construido el prisma, usando el mismo mtodo de compactacin usando en la obra.

Los prismas construidos en la obra deben protegerse y transportarse de manera tal que se eviten los golpes y cadas.

I.3.1 CURADO DE LOS PRISMAS

Los prismas construidos en laboratorio deben almacenarse cubrindose con polietileno durante los primeros 14 das. Durante las ltimas semanas deben mantenerse descubiertos en las condiciones ambientales del laboratorio.

Los prismas construidos en la obra deben mantenerse en ella por un plazo no inferior a los catorce das, en condiciones similares a los elementos que representan. Despus que los prismas hayan sido despachados al laboratorio, el curado debe realizarse mantenindolos descubiertos en las condiciones ambientales del laboratorio hasta el momento del ensayo.

I.3.2 REFRENTADO DE LAS CARAS DE APOYO

El prisma debe refrentarse en sus extremos con una pasta de yeso. El espesor promedio de la capa de refrentado debe ser menor o igual a 3,5mm. La capas de refrentado deben colocarse por lo menos 24 horas antes de efectuar el ensayo.

La pasta de yeso debe tener una resistencia a la comprensin mayor o igual a 35MPa en el momento del ensayo. Esta resistencia debe determinarse usando la norma correspondiente ASTM.

I.3.3 EDAD DE ENSAYO

Los prismas deben ensayarse, en general, a la edad de 28 das, la cual se considera como edad de referencia.

I.4 MEDICIN DEL PRISMA

I.4.1 ESPESOR Y LONGITUD

El espesor y la longitud del prisma deben determinarse con el promedio de las mediciones de las caras laterales de la unidad ubicada a media altura del prisma.

I.4.2 ALTURA

La altura del prisma debe determinarse con el promedio de las alturas de las cuatro caras laterales del prisma. Estas medidas deben hacerse aproximadamente al centro de cada cara y deben incluir el refrentado.

Las medidas del prisma deben expresarse en mm con aproximacin a 1mm.

I.5 ENSAYO

El procedimiento debe consultar las siguientes etapas:

a) limpiar la superficie de las placas de carga y las caras extremas del prisma;

b) colocar el prisma sobre la placa de carga inferior alineando su eje central con el centro de esta placa;

c) asentar cuidadosamente la placa de carga superior sobre el prisma;

d) aplicar la carga en forma continua, sin choques, a una velocidad uniforme, de modo que el ensayo demore entre 3 y 4 minutos en alcanzar la carga mxima;

e) registrar la carga mxima, expresndola en N (kgf).

I.6 RESISTENCIA PRISMTICA

La resistencia prismtica debe calcularse como el cuociente entre la carga mxima y el rea de la seccin transversal. Cuando el prisma tenga los huecos llenos debe usarse el rea bruta calculada con las dimensiones obtenidas en A.4.1; cuando el prisma tenga los huevos vacos debe usarse el rea de contacto.

Los resultados deben expresarse en Mpa (kgf/cm2) con una aproximacin inferior o igual a 0.1 Mpa (1,0 kgf/cm2).

I.7 INFORME DE RESULTADOS

El informe debe incluir los siguientes antecedentes para cada uno de los prismas:

a) fecha y edad en el momento del ensayo;

b) espesor medio de la seccin transversal;

c) longitud media de la seccin transversal;

d) altura media del prisma;

e) defectos exteriores del prisma;

f) carga mxima registrada, N (kgf);

g) resistencia prismtica, calculada segn B.6, en MPa (kgf/cm2);

h) observaciones relativas al modo de falla y cualquier otra informacin especfica del ensayo que sea til para su mejor interpretacin;

i) referencia a esta norma.

ANEXO B

CONFECCIN Y ENSAYO DE MURETES DE MAMPOSTERA

I ALCANCE Y CAMPO DE APLICACIN

Este anexo establece el mtodo para la confeccin de muretes de mampostera y para efectuar el ensayo de compresin diagonal.

El ensayo de comprensin diagonal de muretes de mampostera se efecta aplicando una carga de comprensin segn una diagonal del murete, hasta llegar a la rotura.

I APARATOS

I.1 PRENSA DE ENSAYO

Debe tener rigidez suficiente para transmitir los esfuerzos del ensayo sin alterar las condiciones de distribucin y direccin de la carga.

Debe tener un sistema de rtula que permita hacer coincidir la resultante de la carga aplicada con la diagonal cargada del murete.

La superficies de aplicacin de la carga deben ser lisas y planas; no se aceptan desviaciones con respecto al plano mayores que 0,015 mm en 100 mm, medidas en cualquier direccin.

Las dimensiones de las aristas de las placas de carga deben ser mayores que las dimensiones del cabezal de aplicacin de la carga.

NOTA.- En caso de usar placas suplementarias para aumentar la dimensin de las placas de carga de la prensa, stas deben tener superficies rectificadas de acuerdo con el literal 3 de B.1, espesor mayor o igual a 50 mm y dureza mayor o igual a la de las placas de la prensa.

La sensibilidad de la prensa debe ser tal que la menor divisin de la escala de lectura sea menor o igual al 1% de la carga mxima.

La exactitud de la prensa debe tener una tolerancia de ( el 1% de la carga dentro del rango utilizable de la escala de lectura.

La prensa debe contar con dispositivos de regulacin de la carga que permitan aplicarla como se indica en B.8 e).

I.2 REGLA GRADUADA

La regla graduada o cinta metlica de medir debe contar con una escala graduada en mm.

I.3 CABEZALES PARA APLICAR LA CARGA

Estos aparatos de acero se utilizan para aplicar la carga en la direccin de la di