Requisitos ACI318-2014 Muros Especiales

8/15/2019 Requisitos ACI318-2014 Muros Especiales

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requisitos según el ACI

3 8 para muros

estructurales especiales

En este capítulo se hace una introducción a la Ingeniería Sísmica Basada en

Desempeño cubriendo temas sobre la historia del PBEE resumiendo los

primeros esfuerzos como el FEMA 273/356 y el ATC 40. Se desarrollan los

objetivos de la PBEE formados de la matriz de Objetivos Principales vs

Niveles de Peligrosidad Sísmica se indican cómo se definen los objetivos

principales a partir de niveles de desempeño en elementos estructurales y

no estructurales.


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Comunidad para la Ingeniería CivilRequisitos Según el ACI para Muros Estructurales

Cálculo y Diseño de Muros de Corte de Concreto Armado según el ACI 318-2014 2

Requisitos Según el ACI 318 para Muros Estructurales Especiales1.

(Artículo 18.10 del ACI 318-2014)

1.1. Muros Estructurales Especiales

Antes de realizar una revisión a los requisitos en general para el diseño de Muros Estructurales Especiales se

listará algunas definiciones que se encuentran en el Capítulo 02 del ACI 318-2014.

Muro (Wall): Un elemento vertical diseñado para resistir carga axial, carga lateral, o ambas, con una

relación horizontal largo a espesor mayor que 3, usado para encerrar o separar espacios.

Muro Estructural (Structural Wall): Muro proporcionado para resistir combinaciones de cortantes,

momentos y fuerzas axiales en el plano del muro; un muro de corte es un muro estructural.

Muro Estructural Especial (Special Structural Wall): Un muro estructural vaceado en sitio en concordancia

con 18.2.3 hasta 18.2.8 y 18.10 del ACI 318-2014; o un muro estructural prefabricado en concordancia con 18.2.3 hasta

18.2.8 y 18.11 del ACI 318-2014.

Segmento de Muro (Wall Segment): Parte de un muro delimitado o encerrado por aberturas verticales u

horizontales o bordes.

Segmento de Muro Horizontal (Horizontal Wall Segment): Segmento de un muro estructural, encerrado

verticalmente por dos aberturas o por una abertura y un borde.

Segmento de Muro Vertical (Vertical Wall Segment): Segmento de un muro estructural, encerrado

horizontalmente por dos aberturas o por una abertura y un borde; los muros pilar son segmentos verticales de muro.

Muro Pilar (Wall Pier): Segmentos verticales de muro con dimensiones y refuerzo que están destinados a

resultar en una demanda al corte limitada por la fluencia a flexión del refuerzo vertical en el pilar.

1.1.1.

Alcance (18.10.1 ACI 318-2014)

Esta sección contiene los requerimientos para las dimensiones y detalles de muros estructurales especiales

y de todos los componentes incluyendo las vigas de acople y los muros pilar (wall piers). Los muros pilar se definen en el

Capítulo 2 del ACI 318-2014. Las disposiciones de diseño para los segmentos verticales del muro dependen de la

relación de aspecto del segmento de muro en el plano del muro ( ⁄ ), y de la relación de aspecto de la seccióntransversal horizontal ( ⁄ ), y generalmente sigue las descripciones en la Tabla 1-1. Las relaciones límites de aspectopara los muros pilar están basados en el juicio ingenieril. Está destinado a que la fluencia a flexión del refuerzo vertical

en el pilar deba limitar la demanda al corte del pilar.

1.1.1.1. Esta sección deberá aplicarse a los muros especiales estructurales y a todos los componentes de los muros

especiales estructurales incluyendo a las vigas de acople y a los muros pilar que forman parte del sistema resistente a

fuerzas sísmicas.

1.1.1.2. Los muros estructurales especiales construidos usando concreto prefabricado deberán estar en

concordancia con 18.11 en adición a 18.10 del ACI 318-2014.


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Tabla 1-1: Disposiciones de diseño que gobiernan para los segmentos verticales de los muros (Tabla R18.10.1 del ACI

318-2014).

1.1.2.

Refuerzo (18.10.2 ACI 318-2014)

Los requerimientos del refuerzo mínimo en 18.10.2.1 del ACI 318-2014, siguen desde los Códigos

precedentes. El requerimiento para el refuerzo distribuido al corte está relacionado al intento de controlar el ancho de

las grietas inclinadas. El requerimiento de dos capas de refuerzo en los muros que resisten cortantes de diseño

sustanciales en 18.10.2.2 del ACI 318-2014 está basado en la observación que, bajo condiciones ordinarias de

construcción, la probabilidad de mantener una simple capa de refuerzo cerca de la mitad de la sección del muro es

bastante baja. Además, la presencia de refuerzo cerca de la superficie tiende a inhibir la fragmentación del concreto en

el evento de agrietamiento severo durante un sismo. El requerimiento para dos capas de refuerzo vertical en muros

más esbeltos es para mejorar la estabilidad de la zona en compresión bajo cargas cíclicas siguiendo la fluencia del

refuerzo vertical en tensión.

1.1.2.1.

Las cuantías distribuidas del refuerzo en el alma, y , para los muros estructurales deberá ser al menos0.0025, a excepción que si no exceda √ , y deberán permitirse que se reduzcan a los valores en 11.6 delACI 318-2014. El espaciamiento del refuerzo en cada sentido en los muros estructurales no deberá exceder de 18 plg

(45 cm). El refuerzo contribuyendo a deberá ser continuo y deberá estar distribuido a través del plano de corte. 1.1.2.2. Al menos dos cortinas de refuerzo deberán usarse en un muro si √ o si ⁄ , en elcual y se refieren a la altura y longitud del muro en su conjunto, respectivamente. 1.1.2.3. El refuerzo en los muros estructurales deberá estar desarrollado o empalmarse para en tensión enconcordancia con 25.3, 25.4 del ACI 318-2014 y (a) hasta (c):

a.

El refuerzo longitudinal deberá extenderse más allá del punto en el cual ya no es más requerido para

resistir a flexión por al menos, excepto en la parte superior del muro.b.

En ubicaciones donde la fluencia del refuerzo longitudinal es probable que ocurra como un resultado

de los desplazamientos laterales, las longitudes de desarrollo del refuerzo longitudinal deberá ser 1.25 veces

los valores calculados para en tensión.c.

Empalmes mecánicos del refuerzo deberán estar conformes a 18.2.7 del ACI 318-2014 y empalmes

soldados del refuerzo deberán estar conformes a 18.2.8 del ACI 318-2014.

Los requerimientos están basados en disposiciones del Capítulo 25 del ACI 318-2014. Debido a que las

fuerzas reales en el refuerzo longitudinal de los muros estructurales pueden exceder a las fuerzas calculadas, el refuerzo

deberá desarrollarse o empalmarse hasta alcanzar la resistencia de fluencia de la barra en tensión. En ubicaciones


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donde la fluencia del refuerzo longitudinal se espera, un multiplicador de 1.25 es aplicado para tomar en cuenta la

probabilidad que la resistencia a fluencia real exceda la resistencia a fluencia especificada de la barra, así como la

influencia del endurecimiento de deformación y las inversiones de las cargas cíclicas. Cuando se use refuerzo

transversal, las longitudes de desarrollo para barras rectas y en gancho pueden reducirse como está permitido en

25.4.2 y 25.4.3 del ACI 318-2014, respectivamente, ya que el refuerzo transversal espaciado muy de cerca mejora el

desempeño del empalme y del gancho sometido a demandas inelásticas repetidas (ACI 408.2R).

1.1.3.

Fuerzas de Diseño (18.10.3 ACI 318-2014)

deberá obtenerse a partir de un análisis de carga lateral en concordancia con las combinaciones de cargafactoradas.

Las cortantes de diseño para los muros estructurales se obtienen a partir de análisis de cargas laterales con

los factores de carga apropiados. Sin embargo, la posibilidad de fluencia de los componentes de tales estructuras

debiera ser considerada, como en la porción de un muro entre dos aberturas de ventanas, en cuyo caso la cortante real

puede exceder de la cortantes indicada por el análisis de cargas laterales basado en las fuerzas factoradas de diseño.

1.1.4.

Resistencia al Corte (18.10.4 ACI 318-2014)

La ecuación 18.10.4.1 reconoce la resistencia elevada al corte de los muros con relaciones altas cortante a

momento (Hirosawa 1977; Joint ACI-ASCE 326 1962; Barda et al. 1977). La resistencia nominal al corte está dada en

términos del área neta de la sección que resisten el corte. Para una sección rectangular sin aberturas, el término se

refiere al área bruta de la sección transversal más que al producto del ancho y el peralte efectivo. La definición de en la ecuación 18.10.4.1 facilita los cálculos de diseño para muros con refuerzo uniformemente distribuido y muros con

aberturas.

Un segmento vertical de muro se refiere a una parte de un muro encerrada horizontalmente por aberturas

o por una abertura y un borde. Para un muro aislado o un segmento vertical de muro, se refiere al refuerzohorizontal (se hace la aclaración de no denominar a este refuerzo como “estribo”) y se refiere al refuerzo vertical(longitudinal).

La relación ⁄ debe referirse a las dimensiones totales del muro, o de un segmento del muro encerradopor dos aberturas, o una abertura y un borde. La intención de 1.1.4.2 (Artículo 18.10.4.2 del ACI 318-2014) es

asegurarse que cualquier segmento de un muro no está asignado a una resistencia unitaria más grande que aquel para

todo el muro en su conjunto. Sin embargo, un segmento de muro con una relación de ⁄ más elevada que aquel delmuro en su conjunto deberá estar proporcionado por la resistencia unitaria asociada con la relación ⁄ basada enlas dimensiones para aquel segmento.


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1.1.5.

Diseño por Flexión y Fuerza Axial (18.10.5 ACI 318-2014)

1.1.5.1. Los muros estructurales y partes de dichos muros sometidos a flexión y cargas axiales combinadas deberán

diseñarse en concordancia con 22.4 del ACI 318-2014. El concreto y el refuerzo longitudinal desarrollado dentro de los

anchos efectivos del ala, elementos de borde, y el alma del muro deberá considerarse efectivo. Los efectos de las

aberturas deberán ser considerados.

La resistencia a flexión de un muro o segmento de muro es determinado de acuerdo a procedimientos

comúnmente usados para las columnas. La resistencia deberá determinarse considerando las fuerzas axial y lateral

aplicadas. El refuerzo concentrado en los elementos de borde y distribuidos en las alas y almas deberá estar incluido en

los cálculos de la resistencia basados en un análisis de compatibilidad de deformaciones. La cimentación que soporta el

muro deberá diseñarse para resistir el contorno del muro y las fuerzas del alma. Para muros con aberturas, la influencia

de la abertura o aberturas sobre las resistencias a flexión y corte será considerada y un patrón de carga alrededor de la

abertura o aberturas deberá verificarse. Los conceptos del Diseño por Capacidad y modelos Puntal y Tensor pueden ser

útiles para este propósito (Taylor et al. 1998).

1.1.5.2. A menos que un análisis más detallado se desarrolle, los anchos efectivos del ala de secciones con alas

deberán extenderse desde la cara del alma hasta una distancia igual al menor de un medio la distancia hasta un muro

adyacente y 25 por ciento de la altura total del muro.

Cuando las secciones de los muros se intersectan para formar formas L, T, C u otras secciones transversales,

la influencia del ala en el comportamiento del muro deberá ser considerada seleccionando anchos de ala apropiados.

Tests (Wallace 1996) muestra que el ancho efectivo del ala y la efectividad de un ala en compresión difiere de aquel

para un ala en tensión. El valor usado para el ancho efectivo del ala en compresión tiene pequeño efecto sobre la

resistencia y capacidad de deformación del muro; por lo tanto, para simplificar el diseño, un valor simple del ancho

efectivo del ala basado en un estimado del ala efectivo a tensión es usado tanto en tensión como en comprensión.

1.1.6.

Elementos de Borde de los Muros Estructurales Especiales (18.10.6 ACI 318-2014)

1.1.6.1. La necesidad para elementos de borde especiales en los cantos de los muros estructurales deberá evaluarse

en concordancia con 1.1.6.2 o 1.1.6.3. Los requerimientos de 1.1.6.4 y 1.1.6.5 deberán también satisfacerse.

Dos enfoques de diseño para evaluar los requerimientos de diseño en los bordes del muro se incluyen en

1.1.6.1. Las disposiciones de 1.1.6.2 permiten el uso del diseño basado en desplazamiento de los muros, en el cual los

detalles estructurales son determinados directamente sobre las bases de los desplazamientos laterales esperados del

muro. Las disposiciones de 1.1.6.3 son similares a aquellos del Código de 1995, y han sido mantenidos ya que son

conservadores para evaluar el refuerzo transversal requerido en los bordes del muro para muchos muros. Las

disposiciones 1.1.6.4 y 1.1.6.5 aplican para los muros estructurales diseñados ya sea por 1.1.6.2 y 1.1.6.3.

1.1.6.2. Los muros o muros pilar con ⁄ que son efectivamente continuos desde la base de la estructurahasta la parte superior del muro y se diseñan para tener una sección crítica simple por flexión y cargas axiales, deberán

satisfacer (a) y (b) o deberán diseñarse por 1.1.6.3.

a.

Las zonas a compresión deberán ser reforzadas con elementos de borde especiales cuando:

( ⁄ ) ()


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Reconociendo que esta condición de carga puede repetirse muchas veces durante el movimiento fuerte, el

concreto estará confinado cuando los esfuerzos calculados a compresión excedan un valor crítico nominal igual a .El esfuerzo será calculado para las fuerzas factoradas de la sección asumiendo una respuesta lineal de la sección bruta

del concreto. El esfuerzo a compresión de es usado como un valor índice y no describe necesariamente el estadoreal que puede desarrollar en la sección crítica bajo la influencia de las fuerzas de inercia reales para la intensidad

sísmica anticipada.

1.1.6.4. Cuando los elementos de borde especiales son requeridos por 1.1.6.2 y 1.1.6.3, desde (a) hasta (h) deberá

satisfacerse:

a.

El elemento de borde deberá extenderse horizontalmente desde la fibra extrema a compresión a una

distancia que es al menos el mayor de y ⁄ , donde es el peralte del eje neutro más grandecalculado para la fuerza axial factorada y la resistencia nominal a momento consistente con .

b.

El ancho de la zona a compresión por flexión sobre la distancia horizontal calculada por 1.1.6.4(a),incluyendo el ala si estuviera presente, deberá ser al menos ⁄ .c. Para muros o muros pilar con ⁄ que son efectivamente continuos desde la base de laestructura hasta la parte superior del muro, diseñados para tener un sección crítica simple por flexión y

cargas axiales, y con ⁄ ⁄ , el ancho de la zona a compresión por flexión sobre la longitud calculadaen 1.1.6.4(a) deberá ser más grande que o igual a 12 plg.

d.

En secciones con alas, el elemento de borde deberá incluir el ancho efectivo del ala en compresión y

deberá extenderse al menos 12 plg dentro del alma.

e.

El refuerzo transversal del elemento de borde deberá satisfacer 18.7.5.2(a) hasta (e) y 18.7.5.3 del ACI

318-2014, excepto que el valor en 18.7.5.2 del ACI 318-2014 no deberá exceder el menor de 14 plg y dostercios el espesor del elemento de borde, y el límite del espaciamiento del refuerzo transversal de

18.7.5.3(a) deberá ser un tercio de la menor dimensión del elemento de borde.

f.

La cantidad del refuerzo transversal deberá estar en concordancia con la Tabla 1-2.

g. Cuando la sección crítica ocurra en la base del muro, el refuerzo transversal del elemento de borde en

la base del muro deberá extenderse al menos , en concordancia con 1.1.2.3, del refuerzo longitudinal másgrande en el elemento de borde especial. Cuando el elemento de borde especial termina sobre una zapata

aislada, losa de cimentación, o cabezal de pilar, el refuerzo transversal del elemento de borde especial

deberá extenderse al menos 12 plg al interior de la zapata aislada, losa de cimentación, o cabezal de pilar, a

menos que una extensión mayor se requiera por 18.13.2.3 del ACI 318-2014.

h. El refuerzo horizontal en el alma del muro deberá extenderse hasta dentro de 6 plg del extremo del

muro. El refuerzo deberá anclarse para desarrollar dentro del núcleo confinado del elemento de bordeusando ganchos o cabezas estándar. Cuando el elemento de borde confinado tiene la longitud suficiente

para desarrollar el refuerzo horizontal del alma, y ⁄ del refuerzo horizontal del alma no excede de ⁄ del refuerzo transversal del elemento de borde paralelo al refuerzo horizontal del alma, deberá estarpermitido que el refuerzo horizontal del alma termine sin un gancho o cabeza estándar.

Las dimensiones horizontales de los elementos de borde especiales están destinadas a extenderse al menos

sobre la longitud donde la deformación del concreto a compresión excede el valor crítico. Para secciones de muro con

alas, incluyendo formas tipo cajón, formas L, formas C, el cálculo para determinar la necesidad de elementos especiales


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de borde deberá incluir una dirección de la carga lateral consistente con las combinaciones ortogonales definidas en el

ASCE SEI 7. El valor de ⁄ en 1.16.4(a) es para proporcionar una longitud mínima del elemento de borde especial.Buena práctica de detallado es disponer el refuerzo longitudinal y el refuerzo de confinamiento de tal forma que el

refuerzo longitudinal principal en el borde del muro esté soportado por refuerzo transversal.

Tabla 1-2: Refuerzo transversal para elementos especiales de borde (Tabla 18.10.6.4(f) del ACI 318-2014).

Figura 1-2: Desarrollo del refuerzo horizontal del muro en el elemento de borde confinado (Figura R18.10.6.4.1 del

ACI 318-2014).

Un límite de esbeltez es introducido en la edición 2014 de este Código basado en las fallas laterales por

inestabilidad de los bordes en muros esbeltos observados en los recientes sismos y pruebas (Wallace 2012; Wallace et

al. 2012). Para muros con recubrimientos grandes, donde el descascaramiento podría conducir a una significativa

reducción de la sección, el aumento del espesor del elemento de borde deberá ser considerado.

Un valor de ⁄ ⁄ es usado para definir una sección crítica del muro que no está controlada a tensiónen concordancia con 21.2.2 del ACI 318-2014. Un espesor mínimo de muro de 12 plg se impone para reducir la

probabilidad de inestabilidad lateral de la zona a compresión luego del descascaramiento del concreto de

recubrimiento.

Cuando las alas están esforzadas altamente en compresión, la interface alma a ala probablemente esté

esforzada de manera elevada y debe sostener fallas locales por aplastamiento a menos que el refuerzo en los

elementos de borde especiales se extienda dentro del alma.


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Figura 1-3: Resumen de los requerimientos de borde para muros especiales: (a) arriba, muro con relación ⁄ y una sección crítica simple controlada por flexión y carga axial diseñada usando 1.1.6.2, 1.1.6.4, y 1.1.6.5; (b)

abajo, muro y muro pilar diseñado usando 1.1.6.3, 1.1.6.4, y 1.1.6.5. (Figura 18.10.6.4.2 del ACI 318-2014).

El refuerzo transversal requerido en los bordes del muro está basado en las disposiciones de las columnas.

La expresión (a) de la Tabla 1-2 fue aplicada a elementos de borde especiales de muros previo a la edición 1999 de este

Código. Es restablecido en la edición 2014 de este Código debido a las preocupaciones que la expresión (b) de la Tabla

1-2 por sí misma no proporciona refuerzo transversal adecuado para los muros delgados donde el recubrimiento del

concreto se toma en cuenta para una porción significativa del espesor del muro. Para elementos de borde especiales de

los muros que tienen sección transversal rectangular, y en las expresiones (a) y (c) de la Tabla 1-2 se definencomo y , donde las dimensiones se muestran en la Figura 1-2. Esto considera que eldescascaramiento del concreto es probable que ocurra sólo en las caras expuestas del elemento de borde confinado.

Los límites sobre son un intento para proporcionar más espaciamiento uniforme de los zunchos y atados cruzadospara muros delgados. Pruebas (Thomsen and Wallace 2004) muestran que el desempeño adecuado puede ser

alcanzado usando espaciamientos verticales mayores a los permitidos por 18.7.5.3(a) del ACI 318-2014. Los

requerimientos para las extensiones verticales de los elementos de borde se resumen en la Figura 1-3 (Moehle et al.

2011).


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El refuerzo horizontal en un muro estructural con una relación baja cortante a momento resiste al corte a

través de una acción tipo armadura, con las barras horizontales actuando como estribos en una viga.

Así, las barras horizontales proporcionadas por refuerzo al corte deben desarrollarse dentro del núcleo

confinado y extenderse tan cerca al extremo del muro como los requerimientos de recubrimiento y proximidad de otro

refuerzo lo permita. El requerimiento que el refuerzo horizontal del alma esté anclado dentro del núcleo confinado del

elemento de borde y extenderse hasta dentro de 6 plg desde el extremo del muro se aplica a todas las barras

horizontales así sean rectas, con ganchos o con cabezas, como se ilustra en la Figura 1-2.

1.1.6.5. Cuando los elementos de borde no sean requeridos por 1.1.6.2 y 1.1.6.3, (a) y (b) deberá satisfacerse:

a. Si la cuantía del refuerzo longitudinal en el borde del muro excede a ⁄ el refuerzo transversal delborde deberá satisfacer 18.7.5.2 sobre la distancia calculada en concordancia con 1.1.6.4(a). El

espaciamiento longitudinal del refuerzo transversal del borde del muro no excederá el menor de 8 plg y de las barras principales de refuerzo a flexión más pequeñas, a excepción que el espaciamiento no deberá

exceder el menor de 6 plg y dentro de una distancia igual al mayor de y ⁄ por encima y pordebajo de las secciones críticas cuando la fluencia del refuerzo longitudinal es probable que ocurra como

resultado de los desplazamientos laterales inelásticos.

b.

Excepto cuando en el plano del muro es menor que √ , el refuerzo horizontal que termina enlos cantos de los muros estructurales sin elementos de borde deberán tener un gancho estándar

enganchando el refuerzo del borde del refuerzo del borde, deberá estar encerrado en estribos U que tienen

el mismo tamaño y espaciamiento como, y empalmes, el refuerzo horizontal.

La inversión de la carga cíclica puede conducir al pandeo del refuerzo longitudinal del borde incluso en casos

donde las demandas sobre el borde del muro no requieren elementos de borde especiales. Para muros con moderadas

cantidades de refuerzo longitudinal, estribos son requeridos para inhibir el pandeo. La cuantía del refuerzo longitudinal

está destinada para incluir sólo el refuerzo en el borde del muro como se indica en la Figura 1-4. Un espaciamiento

mayor de los estribos relativo a 1.1.6.4(e) está permitido debido a las demandas bajas de deformación en los muros. Los

requerimientos de 1.1.6.5 se aplican sobre la altura total del muro y se resumen en la Figura 1-3 para casos donde

elementos de borde especiales son requeridos (Moehle 2011).

La adición de ganchos o estribos en U en los extremos del refuerzo horizontal del muro proporciona anclajes

de modo que el refuerzo estará efectivamente resistiendo las fuerzas de corte. También tienden a inhibir el pandeo del

refuerzo vertical del canto. En muros con una cortante baja en el plano, el desarrollo del refuerzo horizontal no es

necesario.


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Figura 1-4: Cuantías del refuerzo longitudinal para condiciones típicas de bordes de muros (Figura R18.10.6.5 del ACI

318-2014).

1.1.7.

Vigas de Acople (18.10.7 ACI 318-2014)

Las vigas de acople que conectan los muros estructurales pueden proporcionar rigidez y disipación de

energía. En muchos casos, los límites geométricos resultan en vigas de acople que son profundas en relación a su

espacio libre. Las vigas de acople profundas pueden estar controladas por corte y pueden ser susceptibles al deterioro

de la resistencia y rigidez bajo cargas sísmicas. Resultados de pruebas (Paulay and Binney 1974; Barney et al. 1980) han

mostrado que el refuerzo diagonal confinado proporciona adecuada resistencia en vigas de acople profundas.

Los experimentos muestran que el refuerzo diagonalmente orientado es efectivo sólo si las barras están

colocadas con una gran inclinación. Por lo tanto, las vigas de acople diagonalmente reforzadas están restringidas a vigas

que tienen una relación de aspecto ⁄ . La edición 2008 de este Código fue cambiada para clarificar que las vigasde acople de relación de aspecto intermedio pueden estar reforzadas de acuerdo a 18.6.3 hasta 18.6.5.

Las barras diagonales deberán estar colocadas aproximadamente de manera simétrica en la sección

transversal de la viga, en dos o más capas. Las barras diagonalmente colocadas están destinadas a proporcionar la

resistencia total al corte y el momento correspondiente de la viga. Los diseños que derivan de su resistencia a momento

de las combinaciones de barras longitudinales y diagonales no están cubiertos en estas disposiciones.

Dos opciones de confinamiento están descritas. De acuerdo a 1.1.7.4(c), cada elemento diagonal consiste de

una celda de refuerzo longitudinal y transversal como se muestra en la Figura 1-5(a). Cada celda contiene al menos

cuatro barras diagonales y confinan un núcleo de concreto. El requerimiento sobre las dimensiones de los lados de la

celda y su núcleo es proporcionar adecuada estabilidad a la sección transversal cuando las barras están cargadas más

allá de la fluencia. Las dimensiones mínimas y espacios libres del refuerzo requeridos pueden controlar el ancho del

muro. Las revisiones fueron hechas en el Código del 2008 para relajar el espaciamiento del refuerzo transversal que

confina las barras diagonales, para clarificar que el confinamiento es requerido en la intersección de las diagonales, y

para simplificar el diseño del refuerzo longitudinal y transversal alrededor del perímetro de la viga; las vigas con esto

nuevos detalles se espera que se desempeñen aceptablemente. Estas expresiones para el refuerzo transversal están basadas en asegurar que la capacidad a compresión de una sección de columna equivalente se mantiene luego

del descascaramiento del recubrimiento de concreto.

La sección 1.1.7.4(d) describe una segunda opción para el confinamiento de los diagonales introducido en el

Código de 2008 (referirse a la Figura 1-5). Esta segunda opción es para confinar la sección transversal total de la viga en


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lugar de confinar las diagonales individuales. Esta opción puede simplificar considerablemente la colocación en campo

de los aros o zunchos, lo que puede por el contrario ser especialmente desafiante cuando las barras diagonales se

intersectan una con otra o entran al borde del muro.

Figura 1-5: Vigas de acople con refuerzo diagonalmente orientado. El refuerzo del borde del muro mostrado a un lado

sólo por claridad: (a) abajo, confinamiento de diagonales individuales, (b) abajo, confinamiento total de la sección dela viga de concreto reforzada diagonalmente (Figura R18.10.7 del ACI 318-2014).

Para las vigas de acople no usadas como parte del sistema resistente a fuerzas laterales, los requerimientos

para el refuerzo diagonal pueden ser cedidos o descartados.

Resultados de pruebas (Barney et al. 1980) demuestran que las vigas reforzadas como se describe en 1.1.7

tienen adecuada ductilidad en fuerzas cortantes que exceden de √ . En consecuencia, el uso de un límite de√ proporciona un aceptable límite superior.


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1.1.7.1. Las vigas de acople con ( ⁄ ) deben satisfacer los requerimientos de 18.6 del ACI 318-2014, con elborde del muro interpretado como si fuera una columna. Las disposiciones de 18.6.2.1(b) y 18.6.2.1(c) del ACI 318-2014

no necesitan satisfacerse si puede mostrarse por análisis que las vigas tienen adecuada estabilidad.

1.1.7.2.

Las vigas de acople con ( ⁄ ) y con que excede de √ deberán estar reforzadas con dosgrupos intersectantes de barras diagonalmente colocadas de forma simétrica alrededor de la mitad del tramo, a menos

que pueda mostrarse que la pérdida de rigidez y resistencia de las vigas de acople no perjudiquen la capacidad de

transportar carga vertical de la estructura, la salida desde la estructura, o la integridad de los componentes no

estructurales y sus conexiones hacia la estructura.

1.1.7.3. Las vigas de acople no gobernadas por 1.1.7.1 y 1.1.7.2 deberán permitirse que estén reforzadas ya sea con

dos grupos intersectantes de barras diagonalmente colocadas de forma simétrica alrededor de la mitad del tramo en

concordancia con 18.6.3 hasta 18.6.5 del ACI 318-2014, con el borde del muro interpretado como si fuera una columna.

1.1.7.4. Las vigas de acople reforzadas con dos grupos intersectantes de barras diagonalmente colocadas de forma

simétrica alrededor de la mitad el tramo deberán satisfacer (a), (b), y (c) o (d), y los requerimientos de 9.9 del ACI 318-

2014 no necesitan satisfacerse:

a. deberá calcularse por

√ ()

donde es el ángulo entre las barras diagonales y el eje longitudinal de la viga de acople.

b.

Cada grupo de barras diagonales deberá consistir de un mínimo de cuatro barras proporcionadas en

dos o más capas. Las barras diagonales deberán estar embebidas en el muro al menos 1.25 veces la longitud

de desarrollo para en tensión.c. Cada grupo de barras diagonales deberán estar encerradas por refuerzo transversal rectilíneo

teniendo dimensiones de extremo a extremo de al menos ⁄ en la dirección paralela a y ⁄ a lolargo de los otros lados, donde es el ancho del alma de la viga de acople. El refuerzo transversal deberáestar en concordancia con 18.7.5.2(a) hasta (e), con no menor que el mayor de (i) y (ii):

i.

.

ii.

Para el propósito de cálculo de , el recubrimiento de concreto en 20.6.1 del ACI 318-2014 deberáasumirse en todos los cuatro lados de cada grupo de barras diagonales. El refuerzo transversal deberá tener

espaciamientos medidas de forma paralela a las barras diagonales satisfaciendo 18.7.5.3(c) y sin exceder

de las barras diagonales más pequeñas, y deberá tener espaciamientos de atados transversales o patasde zunchos medidas perpendicularmente a las barras diagonales sin exceder de 14 plg. El refuerzo

transversal, o su refuerzo transversal configurado alternativamente que satisface los requerimientos del

espaciamiento y cuantía volumétrica del refuerzo transversal a lo largo de las diagonales, deberá continuar a

través de la intersección de las barras diagonales. El refuerzo longitudinal y transversal adicional deberá

estar distribuido alrededor del perímetro de la viga con un área total en cada dirección de al menos

y el espaciamiento sin exceder de 12 plg.


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d. El refuerzo transversal deberá proporcionarse para la sección transversal total de la viga en

concordancia con 18.7.5.2(a) hasta (e) con no menor que el menor de (i) y (ii):

i.

.

ii.

El espaciamiento longitudinal del refuerzo transversal no deberá exceder el menor de 6plg y delas barras diagonales más pequeñas. El espaciamiento de los atados transversales o patas de los zunchos

tanto vertical como horizontalmente en el plano de la sección transversal de la viga no deberá exceder de 8

plg. Cada atado transversal y cada pata de zuncho deberán enganchar una barra longitudinal de igual o

mayor diámetro. Deberá permitirse configurar zunchos como se especifican en 18.6.4.3 del ACI 318-2014.

1.1.8.

Muros Pilar (18.10.8 ACI 318-2014)

Las ubicaciones de la puerta y ventana en muros estructurales algunas veces conducen a segmentos

verticales estrechos en los muros y se consideran como muros pilar. Las dimensiones que definen los muros pilar se dan

en el Capítulo 2 del ACI 318-2014. Las fallas al corte de los muros pilar han sido observadas en sismos previos. La

intención de esta sección es proporcionar suficiente resistencia al corte para los muros pilar de tal forma que la

respuesta inelástica, si ocurriera, será principalmente en flexión. Las disposiciones se aplican a los muros pilar diseñados

como parte de un sistema resistente a fuerzas sísmicas. Las disposiciones para los muros pilar no diseñados como parte

del sistema resistente a fuerzas sísmicas están dados en 18.14 del ACI 318-2014. El efecto de todos los segmentos

verticales del muro sobre la respuesta del sistema estructural, así se diseñen como parte del sistema resistente a

fuerzas sísmicas o no, deberá considerarse como se requiere por 18.2.2 el ACI 318-2014. Los muros pilar que tienen

⁄ se comportarán esencialmente como columnas. La disposición 18.10.8.1 del ACI 318-2014 requiere quetales miembros satisfagan los requerimientos del refuerzo y resistencia al corte desde 18.7.4 hasta 18.7.6. Disposiciones

alternativas se proporcionan para muros pilar que tienen ⁄ .

La fuerza de diseño al corte determinada de acuerdo a 18.7.6.1 del ACI 318-2014 puede ser no realista en

algunos casos. Como una alternativa, 1.1.8.1(a) permite que la fuerza de diseño al corte se determine usando

combinaciones de carga factoradas en los cuales el efecto sísmico haya sido amplificado para tomar en cuenta la

sobreresistencia del sistema. Documentos tales como el NEHRP provisions (P749-10), ASCE/SEI 7, y el International

Building Code (ICC IBC-12) representan el efecto sísmico amplificado usando el factor .

La sección 1.1.8.2 habla de los muros pilar en el canto de un muro. Bajo la cortante en el plano, grietas

inclinadas pueden propagarse en los segmentos del muro directamente por encima y por debajo del muro pilar. A

menos que haya suficiente refuerzo en los segmentos del muro adyacentes, la falla al corte dentro de los segmentos del

muro adyacentes puede ocurrir. La longitud de embebido del refuerzo proporcionado en los segmentos del muro

adyacentes deberá determinarse considerando tanto los requerimientos de la longitud de desarrollo y de la resistencia

al corte de los segmentos de muro (según la Figura 1-6).


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Figura 1-6: refuerzo horizontal requerido en segmentos de muro por arriba y por debajo de los muros pilar en el

canto de un muro (Figura R18.10.8 del ACI 318-2014).

1.1.8.1. Los muros pilar deberán satisfacer los requerimientos de los pórticos especiales a momento para columnas

de 18.7.4, 18.7.5, y 18.7.6 del ACI 318-2014, con caras de la junta tomadas como la parte superior e inferior de la altura

libre del muro pilar. Alternativamente, los muros pilar con ⁄ deberán satisfacer desde (a) hasta (f):

a.

Las fuerzas cortantes de diseño deberán calcularse en concordancia con 18.7.6.1 del ACI 31-2014 con

las caras de las juntas tomadas como la parte superior e inferior de la altura libre del muro pilar. Si el código

general de edificios incluye disposiciones a tomar en cuenta para la sobreresistencia del sistema resistente a

fuerzas sísmicas, la fuerza cortante de diseño no necesita exceder veces la cortante factorada calculadapor el análisis de la estructura por efectos de la carga sísmica.

b.

y el refuerzo distribuido por corte deberá satisfacer 1.1.4.c. El refuerzo transversal deberán ser zunchos excepto que deberá permitirse usar refuerzo horizontal de

un pata paralelo a donde sólo una cortina de refuerzo por corte distribuido esté suministrado. El refuerzohorizontal de una pata deberá tener dobleces a 180 grados en cada extremo que encierren el refuerzo

longitudinal del borde del muro pilar.

d. El espaciamiento vertical del refuerzo transversal no deberá exceder de 6 plg.

e.

El refuerzo transversal deberá extenderse al menos 12 plg por arriba y por debajo de la altura libre del

muro pilar.

f.

Los elementos de borde especiales deberán proporcionarse si se requieren por 1.1.6.3.

1.1.8.2. Para muros pilar en el canto de un muro, refuerzo horizontal deberá suministrarse en los segmentos del

muro adyacentes por arriba y por debajo del muro pilar y se diseñarán para transferir la fuerza cortante de diseño

desde el muro pilar al interior de los segmentos del muro adyacentes.

1.1.9.

Juntas de Construcción (18.10.9 ACI 318-2014)

1.1.9.1. Las juntas de construcción en los muros estructurales deberá especificarse de acuerdo a 26.5.6 del ACI 318-

2014, y las superficies de contacto deberán ser rugosas consistentes con la condición seleccionada en 22.9.4.2.


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1.1.10.

Muros Discontinuos (18.10.10 ACI 318-2014)

1.1.10.1. Los muros estructurales discontinuos que soportan columnas deberán reforzarse en concordancia con

18.7.5.6.

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Requisitos ACI318-2014 Muros Especiales