NORMA_VIVIENDA-2004

i

NORM A ESPECIAL PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS VIVIENDAS

CONTENIDO Capítulo 1.

GENERALIDADES

1- 2

1.1

ALCANCES

1

1.2

DISPOSICIONES GENERALES

1

1.3

SISTEMAS DE UNIDA DES

1

1.4

OTROS MATERIA LES Y SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN

2

1.5

ADICIONES Y MODIFICACIONES

2

1.6

VIGENCIA DE NORM AS ASTM REFERIDAS

2

DEFINICI ONES, NOTACIONES Y NORM AS ASTM REFERIDAS

3-10

Capítulo 2.

2.1 DEFINICIONES

3

2.2 NOTACIÓN

7

2.3 NORMAS ASTM REFERIDAS

9

Capítulo 3.

CRITERIOS BÁSICOS DE PLANEAM IENTO ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL

3.1 SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSM ICA

11-15 11

3.2 CRITERIOS CRITERIOS BÁSICOS PARA EL PLANEAMI ENTO ESTRUCTURAL 11 DE UNA VIVIENDA INDIVIDUAL O GRUPO DE VIVIENDAS. Capítulo 4.

CRITERIOS GENERALES DE ANÁLI SIS Y DISEÑO

16-31

4.1. CARGAS DE DISEÑO 4.1.1 Cargas muertas 4.1.2 Cargas vivas 4.1.3 Cargas de sismo 4.1.4 Cargas de viento

16 16 16 17 19

4.2. ANÁLISI S Y DISEÑO 4.2.1 Método estándar de análisis 4.2.2 Método simplificado de análisis 4.2.2.1 Método simplificado para viviendas de dos plantas 4.2.2.2 Método simplificado para viviendas de una planta ó paredes de segunda planta con cubierta liviana li viana

19 20 20 20 24

NORMA ESPECIAL PARA DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS

ii 4.3

TAPIALES

24

DETALLADO DEL REFUERZO 4.4.1 Mampostería con refuerzo interior 4.4.2 Mampostería confinada 4.4.3 Doblez del refuerzo 4.4.4 Anclaje 4.4.5 Traslape del acero de refuerzo 4.4.6 Intersecciones Intersecciones de paredes de mampostería con refuerzo interior

25 25 26 27 28 28

PAREDES ESTRUCTURALES

30-42

5.1

MATERIALES PARA MAM POSTERÍA POSTERÍA 5.1.1 Piezas o unidades de mampostería 5.1.2 Cementantes 5.1.3 Agregados 5.1.4 Agua de mezclado 5.1.5 Mortero de pega 5.1.6 Morteros y concretos de relleno (grout) 5.1.7 Acero de refuerzo

30 30 30 31 31 31 31 32

5.2

PAREDES ESTRUCTURALES 5.2.1 Clasificación de paredes según su función 5.2.2 Espesor de paredes 5.2.3 Altura de paredes 5.2.4 Longitud de paredes pared es 5.2.5 Vigas o soleras de amarre 5.2.6 Paredes de mampostería confinada 5.2.7 Paredes de mampostería con refuerzo interior 5.2.8 Paredes de concreto reforzado 5.2.9 Tapiales

33 33 34 34 34 34 36 38 41 42

LOSAS DE PISO Y CUBIERTAS

43-45

6.1

LOSAS 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 6.1.5 6.1.6

43 43 43 43 44 45 45

6.2

CUBI ERTAS 6.2.1 Generalidades 6.2.2 Diseño

45 45 45

Capítulo 7.

CIMENTACIONES

46-51

7.1

GENERALIDADES

46

4.4

Capítulo 5.

Capítulo 6.

DE PISO Generalidades Tipos de losa de piso Espesor mínimo de losas en una dirección Espesor mínimo de losas en dos direcciones Diseño Refuerzo de la losa


29

iii

7.2

ESTUDIO GEOTÉCNICO GEOTÉCNICO 7.2.1 Investigación geotécnica mínima 7.2.2 Localización de las viviendas

47 47 48

7.3

FUNDACIONES 7.3.1 Tipos de solera de fundación 7.3.2 Requerimientos mínimos

48 48 49

CONSTRUCCI ÓN

52-57

8.1

GENERALIDADES

52

8.2

MATERIALES 8.2.1 Cemento 8.2.2 Agregados 8.2.3 Agua 8.2.4 Piezas

52 52 52 52 52

8.3

MORTERO DE PEGA

53

8.4

JUN TAS

53

8.5

APAR EJOS

53

8.6

CONCRETO FLUIDO O MORTERO DE RELLENO (GROUT)

54

8.7

CONCRETO ESTRUCTURAL 8.7.1 Dosificación 8.7.2 Cimbras 8.7.3 Mezclado del concreto 8.7.4 Vibrado del concreto 8.7.5 Curado del concreto 8.7.6 Tránsito 8.7.7 Descimbrado

54 54 55 55 55 55 55 56

8.8

TUBERIAS Y DUCTOS

56

8.9

CONSTRUCCION DE PAREDES DE MAM POSTERÍA CON REFUERZO INTERIOR

57

SUPERVISI ÓN Y CONTROL DE CALIDAD

58-61

9.1

SUPERVISION 9.1.1 Generalidades 9.1.2 Criterios básicos

58 58 58

9.2

CONTROL DE CALIDAD 9.2.1 Alcance 9.2.2 Muestreo y ensayos

59 59 59

Capítulo 8.

Capítulo 9.


iv 9.2.2.1 9.2.2.2

9.2.3

Concreto hidráulico Muestreo y ensayo de las unidades de mampostería 9.2.2.3 Ensayo de prismas de mampostería 9.2.2.4 Ensayo de los morteros 9.2.2.5 Ensayo del mortero y concreto de relleno Criterios de aceptación y rechazo 9.2.3.1 Resistencia mínima 9.2.3.2 Medidas correctivas


59 60 61 61 61 61 61 61

1

CAPI TULO 1 GENERALIDADES 1.1

ALCANCES.

La presente Norma Especial forma parte del Reglamento para la Seguridad Estructural de las Construcciones de la República de El Salvador referido en esta Norma como “el Reglamento”y establece los criterios generales y los requisitos mínimos para el análisis, diseño y construcción sismo resistente de viviendas de una y dos plantas. 1.2

DISPOSI CIONES GENERALES.

1.2.1 Los criterios y requisitos están dirigidos a los profesionales de la ingeniería y arquitectura que trabajan en el diseño, construcción y supervisón de viviendas, sean o no especialistas en diseño estructural. 1.2.2 Las disposiciones de la Norma Especial son aplicables a viviendas de una y dos plantas construidas a base de paredes de mampostería confinada, mampostería reforzada interiormente o de concreto reforzado, pertenecientes al Grupo III de importancia, tal como se define en el Reglamento. 1.2.3 Se establecen los criterios básicos para el planeamiento estructural, los requisitos de diseño, construcción y supervisón de viviendas de una y dos plantas construidas a base de paredes de mampostería confinada, mampostería reforzada interiormente o de concreto reforzado y los requisitos a considerar en un estudio geotécnico, tanto para una vivienda individual como para un conjunto habitacional. 1.2.4 Se presentan dos opciones para llevar a cabo el análisis de una vivienda de una o dos plantas, a saber: a. MÉTODO ESTÁNDAR. La vivienda es analizada y diseñada siguiendo los requerimientos del Reglamento y las Normas Técnicas correspondientes. Se cumplirá además, con lo establecido en los capítulos 8 y 9 de esta Norma. b. MÉTODO SIMPLIFICADO. Si se cumplen una serie de requerimientos establecidos en el capítulo 4, apartado 4.2.2 de esta Norma, el análisis de las viviendas de una y dos plantas puede ser simplificado. El análisis no precisa de cálculos especializados, por lo que puede ser utilizado por profesionales especialistas o no en diseño estructural. 1.3

SISTEMAS DE UNIDADES.

Acorde con el uso local, las disposiciones de esta Norma son presentadas en unidades del Sistema Métrico (cuyas unidades básicas son metro, kilogramo fuerza y segundo). Con el fin de facilitar la transición del Sistema Métrico al Sistema Internacional de Medidas (SI), se ha incorporado, entre paréntesis, su equivalente aproximado.


2 1.4

OTROS MATERIALES Y SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN.

El uso de otro tipo de unidades o piezas, de refuerzo o de modalidad constructiva no previstos en esta Norma requiere previa autorización del Viceministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano. Para obtenerla, el responsable de la obra deberá presentar evidencia técnica suficiente que demuestre con contundencia que la alternativa planteada cumple con los propósitos del Reglamento y la Norma en cuanto a seguridad, durabilidad y resistencia ante todo tipo de acciones, especialmente sísmica. 1.5

ADICIONES Y MODIFICACIONES.

Las adiciones y modificaciones a una vivienda existente -sea esta de una o dos plantasexigen una evaluación técnica del estado actual de esta, un estudio geotécnico y de un diseño estructural que cumplan con los lineamientos de esta Norma, así como del Reglamento y sus Normas Técnicas correspondientes. Requieren además, la presentación firmada y sellada por un ingeniero civil debidamente inscrito en el Registro Nacional de Arquitectos e Ingenieros de los planos constructivos, de la memoria de cálculo del diseño estructural de la adición o modificación y de un escrito formal en el que se asuma la responsabilidad de que la vivienda en su estado final tendrá la resistencia y comportamiento esperados, especialmente cuando la vivienda forma parte de un grupo de unidades que configuren un solo cuerpo habitacional. Además deberá cumplir con lo establecido en la Ley de Urbanismo y Construcción, y en lo que corresponda, con el Capítulo II, Art. VIII.17. Permiso de Construcción; literal a) y f) del Reglamento a la Ley de Desarrollo y Ordenamiento Territorial del Área Metropolitana de San Salvador (AMSS) y de los Municipios Aledaños. 1.6

VIGENCIA DE NORM AS ASTM REFERIDAS.

Las normas de la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM) a las cuales se hace referencia en esta Norma corresponden a las del año en vigencia al momento de aplicación de la Norma.


3

CAPI TULO 2 DEFINI CIONES, NOTACIONES Y NORM AS ASTM REFERIDAS 2.1

DEFINICIONES.

Para efectos de esta Norma, es establecida a continuación la definición de los siguientes términos de uso básico: ACI: Instituto Americano del Concreto ACI 318-02: Reglamento para las Construcciones de Concreto Estructural y Comentarios (ACI 318R-02). Alacrán: Elemento estructural vertical cuya función es contribuir al confinamiento de las paredes y cuya dimensión mínima es 100 mm (Para efecto de refuerzo mínimo, ver Capítulo 5). Aparejo: Patrón de colocación de las piezas o unidades de mampostería. Aparejo cuatrapeado : Patrón de colocación de las piezas de mampostería traslapadas con las unidades superiores e inferiores en al menos un cuarto de la longitud de la pieza. Las juntas verticales son discontinuas. Aparejo en pila: Patrón de colocación de las piezas de mampostería sin traslapes y alineadas de manera tanto horizontal como vertical. Las juntas horizontales y verticales son continuas. Área brut a : El área total de la pieza de mampostería. Área neta: El área bruta menos el área de todas las celdas internas de la pieza de mampostería. ASTM: Sociedad Americana para Ensayos y Materiales. Barlovento: Lado desde donde sopla el viento. (Ver sotavento) Bloque: Tipo de pieza de mampostería, de concreto o arcilla cocida caracterizada por huecos que forman celdas verticales en las que puede ser colocado el refuerzo. En aquellas celdas en las que exista refuerzo debe utilizarse concreto de relleno o mortero de relleno (grout). Bloque solera: Unidades o piezas de mampostería, de concreto o arcilla cocida, en forma de U que funciona como un elemento de amarre, en donde se coloca el refuerzo horizontal, quedando dicho refuerzo embebido al colar posteriormente mortero o concreto de relleno. Celda: Cavidad continua interior en la mampostería.


4 Centro cortante del piso: Es el lugar geométrico donde estaría localizada, en planta, toda la fuerza cortante sísmica del piso al suponer el diafragma del entrepiso como un cuerpo infinitamente rígido en su propio plano. Cimentación: Conjunto de elementos estructurales destinados a transmitir las cargas de una estructura al suelo o roca de apoyo. Concreto hidráulico: Mezcla de cemento, agua y agregados (grava y arena) a la que, en algunas ocasiones, le puede ser añadido algún tipo de aditivo. Concreto de relleno: Mezcla fluida de materiales cementantes, agregados de tamaño máximo de 10 mm y agua, que posee la consistencia apropiada para ser colocada sin segregación en las celdas de la mampostería. Cuantía de refuerzo: Relación entre el área transversal del acero de refuerzo y el área bruta de la sección considerada. Diafragma rígido: Elemento estructural (tal como las losas de entrepiso o de techo) que, debido a su elevada rigidez en su plano tiene la capacidad de transmitir las fuerzas inerciales a los elementos de resistencia sísmica, en proporción a la rigidez de dichos elementos. Este tipo de diafragma se desplaza como un elemento rígido, cuyas deflexiones están controladas por la rigidez de los elementos de resistencia sísmi ca (paredes). Diafragma flexible: Elemento estructural -tal como cubiertas livianas o entrepisos de madera- que transmiten las fuerzas inerciales a los elementos de resistencia sísmica en proporción al área tributaria de dichos elementos. Fuerzas sísmicas: Son los efectos inerciales causados por la aceleración del sismo, expresados como fuerzas para ser utilizadas en el análisis y diseño de la estructura. Grapa: Refuerzo transversal utilizado en bloque solera o alacrán con gancho estándar de 180 grados en ambos extremos. Hilera: Cada uno de los tendidos de las piezas a lo largo de la longitud de la pared. Junta o Sisa: El lugar ocupado por el material ligante. Debe ser de espesor constante y formar una línea continua horizontal y discontinua vertical, excepto cuando se utiliza el aparejo en pila. Ladrillo : Unidad o pieza de mampostería sólida de arcilla cocida con forma de prisma rectangular. Ladrillo de suelo cemento: Unidad de mampostería sólida de suelo – cemento con forma de prisma rectangular. Losa: Elemento estructural horizontal, o aproximadamente horizontal, maciza o con nervaduras, que trabaja en una o dos direcciones, de espesor pequeño en relación con sus otras dos dimensiones.


5 Mortero de relleno: Mezcla fluida de materiales cementantes, agregados finos (arena) y agua que posee la consistencia adecuada para ser colocado sin segregación en las celdas de la mampostería. Mortero de pega: Mezcla plástica de materiales cementantes, agregados finos (arena) y agua utilizado para unir las piezas de mampostería. Nervio: Elemento estructural vertical cuya función es contribuir al confinamiento de las paredes. (Para efectos de dimensiones y refuerzos mínimos, ver Capítulo 5). Norma o N orma Especial: Norma Especial para el Diseño y Construcción de Viviendas. Norma de cimentaciones: Norma Técnica de Cimentaciones y Estabilidad de Taludes de la República de El Salvador. Norma de sismo: Norma Técnica para el Diseño por Sismo de la República de El Salvador. Normas Técnicas: Grupo de ocho normas que, junto al Reglamento para la Seguridad Estructural de las Construcciones, rigen el diseño y construcción de las edificaciones en la República de El Salvador. OPAMSS: Oficina de Planificación del Área Metropolitana de San Salvador. Pared (muro) estructural: Elemento estructural cuya longitud es mucho mayor con relación a su espesor y que soporta cargas laterales en su plano, adicionales a las cargas gravitacionales. Pared (muro) no estructural: Elemento dispuesto para separar espacios, que soporta cargas únicamente debido a su propio peso. Paredes (muros) de m ampostería confinada: Paredes (muros) reforzadas con nervios y soleras de concreto reforzado que cumplen con los requisitos geométricos y de refuerzo establecidos en la sección 5.2.2 (Ver Figuras 5.3 y 5.4). Paredes (muros) de mampostería reforzadas interiormente : Paredes construidas a base de unidades huecas de concreto o arcilla, reforzadas con varillas corrugadas o lisas de acero, colocadas en los huecos o celdas de las unidades o en las juntas. Pared medianera: Es la pared que comparten dos viviendas vecinas. Pieza (unidad) de mampostería: Elemento de colocación manual, de características pétreas y estabilidad dimensional que, unido con mortero configura la pared de mampostería. Prisma o murete: Ensamble de piezas de mampostería con mortero de pega- inyectadas o no con concreto de relleno (grout) - usado como espécimen de ensayo para determinar las propiedades mecánicas de la mampostería. Pendiente: Grado de desnivel de un techo o cubierta para que l as aguas puedan correr. Reglamento : Reglamento para la Seguridad Estructural de las Construcciones de la República de El Salvador.


6 Resistencia a la com presión del concreto (fć): Resistencia a la compresión y a la edad especificada según el tipo de concreto - 14 días para concreto de resistencia rápida o 28 días para concreto normal- en kg/cm² (MPa). Resistencia a la compresión de la mampostería (f´m): Resistencia nominal de la mampostería a la compresión medida sobre el área transversal neta del prisma, en kg/cm² (MPa). Sangrado: Es la migración del agua hacia la superficie superior del concreto recién mezclado provocada por el asentamiento de los materiales sólidos – cemento, arena y grava – dentro de la masa. Sisa: Ver junta. Sistema Internacional de Medidas (SI): El sistema SI se estableció en la Undécima Conferencia Mundial de Pesas y Medidas, que tuvo lugar en Francia en 1960 y oficializado en la República de El Salvador el 18 de febrero de 1998. El sistema se fundamenta en siete unidades de base correspondientes a las magnitudes de longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, cantidad de materia, e intensidad luminosa. Estas unidades son conocidas como el metro (m), el kilogramo (kg), el segundo (s), el amperio (A), el kelvin (K), el mol (mol) y la candela (cd), respectivamente. A partir de estas siete unidades de base se establecen las demás unidades de uso práctico, conocidas como unidades derivadas, asociadas a magnitudes tales como velocidad, aceleración, fuerza, presión, energía, tensión, resistencia eléctrica, y otros. Sistema métrico – El sistema se fundamenta en un conjunto de medidas (unidades básicas) para cada tipo de medida (longitud, peso, etc); por ejemplo, la unidad fundamental de longitud es el metro. Sobrecimiento : Hileras de bloques o ladrillos que se colocan entre la solera de fundación y el nivel de piso. Solera: Elemento estructural horizontal de concreto reforzado cuya función es contribuir al confinamiento de las paredes. (Para efectos de dimensiones y refuerzos mínimos, ver Capítulo 4) Solera de corona: Elemento estructural horizontal de concreto reforzado colocado en la parte superior de la pared. Sotavento: Lado opuesto a donde sopla el viento. Es lo contrario de barlovento. Supervisión estructural continua: Aquella en la cual la totalidad de las labores estructurales de la construcción es supervisada de manera permanente. Supervisión estructural itinerante: Aquella en la cual el supervisor estructural visita la obra con la frecuencia mínima para verificar las labores estructurales de la construcción. Topología arquitectónica: Expresión gráfica arquitectónica.


7 Vanos: Aberturas o huecos destinados que se dejan en las paredes para la colocación de puertas y ventanas, establecidos para posibilitar el acceso de un espacio a otro o para permitir la iluminación y ventilación natural en una vivienda. Vigueta o nervadura: Elemento estructural que forma parte de una losa nervada en una dirección, la cual trabaja principalmente por flexión. Viviendas : Unidades habitacionales unifamiliares o grupos de unidades unifamiliares que configuran un solo cuerpo habitacional, independientes y separadas de las otras unidades habitacionales mediante juntas sísmicas. 2.2

NOTACIÓN.

A p

Área de construcción de la vivienda, en m², que se calcula como el área de entrepiso más el área de cubierta.

Ash

Área del acero de refuerzo horizontal de la pared colocada a una separación Sv.

A s mí n Cantidad mínima de refuerzo por flexión en losa de entrepiso. Ver la sección 6.1.2. Asv

Área del acero de refuerzo vertical de la pared colocada a una separación Sh.

A T

Área bruta de la sección transversal de la pared o segmento de pared.

B

Dimensión en planta del entrepiso, medida paralelamente a la excentricidad torsional estática, e s, en metros.

BS

Bloque solera, de concreto o arcilla.

CDP

Coeficiente utilizado en el Método Simplificado B para calcular la suma de las longitudes efectivas de las paredes estructurales en cada dirección.

CF

Contrafuerte.

Cs

Coeficiente sísmico.

db

Diámetro de la varilla de refuerzo.

E

Estribo cerrado, con gancho de 135 grados en cada extremo.

es

Excentricidad torsional estática.

F A E

Factor de área efectiva de las paredes de carga.

Fs

Fuerza sísmica.

fć

Resistencia a la compresión del concreto a los 28 días, kg/cm²(MPa).

f’ m

Resistencia a la compresión de la mampostería a los 28 días, kg/cm²(MPa).


8 fy

Esfuerzo de fluencia especificado del acero de refuerzo.

G

Grapa, con gancho de 180 grados en cada extremo.

H

Altura libre de la pared entre elementos capaces de darle apoyo lateral.

h

Espesor o peralte total de la losa densa de concreto reforzado.

hc

Dimensión de la sección del nervio o solera que confina a la pared.

h m ín

Espesor mínimo de losas en dos direcciones.

L

Longitud efectiva de la pared.

l

Longitud del claro libre de la losa trabajando en una dirección o la proyección libre del voladizo.

Lmín Suma de las longitudes efectivas de las paredes estructurales en cada dirección. MPa

Megapascal. Unidad de esfuerzo (presión) en el Sistema Internacional de Medidas (SI), equivalente a aproximadamente 10 kg/cm² en el Sistema Métrico.

kN

Kilonewtons. Unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Mediadas (SI), equivalente a aproximadamente 1000 kg (1 ton) en el Sistema Métrico.

SC

Solera corona.

Sh

Separación del acero de refuerzo vertical en la pared.

Sv

Separación del acero de refuerzo horizontal en la pared.

t

Espesor nominal de la pared.

t eq

Espesor equivalente de la pared de mampostería.

W

Carga viva media empleada en el cálculo de asentamientos y deflexiones a largo plazo.

Wa

Carga viva instantánea utilizada para el diseño por sismo y por viento.

Wm

Carga viva máxima utilizada en combinación con los efectos debido a las cargas muertas para calcular la resistencia ante cargas verticales y asentamientos inmediatos del suelo.

Ws

Peso sísmico de la estructura.

X

Distancia entre el centro de cortante del entrepiso y la pared de interés, con signo, ortogonal a la dirección de análisis, usada para calcular la excentricidad torsional estática, e s , en metros.


9 ρ ρ

h

ρ ρ

v

2.3

Cuantía o porcentaje de acero de refuerzo horizontal en la pared, calculada como

Ash/ Sv t .

Cuantía o porcentaje de acero de refuerzo vertical en la pared, calculada como Asv/ Sh t. NORM AS ASTM REFERIDAS.

Se presenta a continuación una lista de las normas de la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales (ASTM) que, por servir de referencia en esta Norma, son consideradas parte de la misma. ASTM A 185 Standard Specification for Steel Welded Wire Fabric, Plain, for Concrete Reinforcement. ASTM A 49 6 – Standard Specification for Steel Wire, Deformed, for Concrete Reinforcement. ASTM A 4 97 – Standard Specification for Steel Welded Wire Fabric, Deformed, for Concrete Reinforcement. ASTM A 6 15 –Standard Specification for Deformed and Plain Billet-Steel Bars for Concrete Reinforcement. ASTM C 31 – Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field. ASTM C 33 – Standard Specification for Concrete Aggregates. ASTM C 34 – Specification for Structural Clay Load-Bearing Wall Tile. ASTM C 39 –Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens. ASTM C 56 – Specification for Structural Clay, Non-Load Bearing Tile. ASTM C 62 – Specification for Building Brick (Solid Masonry Units made from Clay or Shale). ASTM C 6 7 - Standart Test Methods for Sampling and Testing Brick and Structural Daytile. ASTM C 90 – Specification for Load-Bearing Concrete Masonry Units. ASTM C 91 – Specification for Masonry Cement. ASTM C 1 29 – Specification for Non-Load-Bearing Concrete Masonry Units). ASTM C140 - Standard Test Methods for Sampling and Testing Concrete Masonry Units and Related Units. ASTM C 1 43 – Standard Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete. ASTM C 1 50 – Standard Specification for Portland Cement.


10

ASTM C 1 72 – Standard Practice for Sampling Freshly-Mixed Concrete. ASTM C 2 70 – Specification for Mortar for Unit Masonry. ASTM C 65 2

Specification for Hollow Brick (Hollow Masonry Units made from Clay or Shale).

ASTM C 780 Standard test Method for Preconstruction and Construction Evaluation of Mortars for Plain and Reinforced Unit Masonry ASTM C 95 2 - Standard Test Method for Bond Strength of Mortar to Masonry Units ASTM C 101 9 Standard Test Method for Sampling and Testing Grout ASTM C 12 18 Standard Test Method for Water-Soluble Chloride in Mortar and Concrete. ASTM C 131 4 Standard Test Method for Compressive Strength of M asonry Prisms. ASTM E 519 – Standard Test Method for Diagonal Tension (shear) in Masonry Assemblages


11

CAPI TULO 3 CRITERIOS BÁSI COS DE PLANEAMI ENTO ESTRUCTURAL 3.1

SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSMI CA.

Toda vivienda de una o dos plantas debe poseer un sistema estructural que provea estabilidad y resistencia ante acciones permanentes, variables y accidentales. Debe, además, ser idónea para resistir las cargas accidentales de origen sísmico. Por ello, es recomendable que cuente con las siguientes características: a. Estar compuesto por un conjunto de paredes estructurales dispuestas de manera tal que provea la suficiente resistencia ante los efectos sísmicos en las dos direcciones ortogonales en planta. b. Contar con un sistema de diafragma rígido que obligue a las paredes estructurales al trabajo conjunto. En el caso de un sistema de diafragma flexible, deben existir elementos de amarre entre paredes ortogonales que garanticen la adecuada transmisión de las fuerzas inerciales a las paredes paralelas al sismo. c. Poseer un sistema de cimentación con la resistencia necesaria para transmitir las cargas al suelo de apoyo. El sistema de cimentación debe tener una rigidez apropiada para evitar asentamientos diferenciales. d. Cuidar que las uniones (amarres) entre las fundaciones, paredes, entrepiso y cubierta aseguren una transmisión efectiva de las cargas desde la cubierta hasta las fundación y que la estructura actúe como una unidad. De manera adicional, debe garantizarse también: a. Una buena calidad en la construcción, que se logra mediante el cumplimiento de los requerimientos de calidad y resistencia de los materiales y acatamiento de las especificaciones y detalles contemplados en los planos constructivos. b. Una buena supervisión técnica que garantice un buen control de calidad en los materiales y procesos constructivos. 3.2

CRITERIOS BÁSICOS PARA EL PLANEAM IENTO ESTRUCTURAL DE UNA VIVIENDA I NDIVIDU AL O GRUPO DE VIVIENDAS.

El adecuado comportamiento o desempeño de la estructura de una vivienda supone –además del eficiente diseño y la correcta construcción- la aplicación de criterios básicos en el planteamiento estructural como: a. Disponer de un número suficiente de paredes en dos direcciones ortogonales entre sí para garantizar una adecuada resistencia sísmica (Fig. 3.1a). b. Buscar que la geometría de la vivienda sea sencilla y uniforme en planta y en elevación.


12

Fig. 3.1 La vivienda debe poseer un número suficiente de paredes en dos direcciones ortogonales para garantizar la seguridad de quienes la habitan. c. Planear la distribución de las paredes estructurales a fin de obtener la mejor simetría respecto a dos ejes ortogonales y la mayor rigidez torsional posible, lo cual se obtiene al ubicar las paredes simétricas lo más cerca posible de la periferia. d. Contrarrestar la tendencia a colocar paredes de carga en una sola dirección en las viviendas de dos plantas. La utilización de un número suficiente de paredes de rigidez en orientación ortogonal es necesaria para proporcionar la resistencia necesaria en dicha dirección. e. Esforzarse por ubicar las paredes estructurales de las viviendas de dos plantas de forma continua (colineal) en ambos niveles (Fig. 3.2a). f. Asegurarse de que la dimensión mayor en planta de la vivienda o unidad habitacional no exceda de tres veces la dimensión menor (Fig. 3.3). g. Verificar que la dimensión mayor en planta de la unidad estructural de una edificación compuesta de varias viviendas que tienen el mismo diseño arquitectónico no exceda de los 30 m (Fig. 3.3).


13

Fig. 3.2 En vivienda de dos plantas de preferencia las paredes deben ser continúas

Fig. 3.3 La planta de la vivienda no debe ser alargada h. Controlar que, en paredes que soportan cubiertas flexibles, la distancia máxima entre elementos que proveen la estabilidad lateral de l as paredes no exceda de 4.0 m. i. Procurar que las paredes estructurales sean lo más largas posible y de preferencia no menores de 1 m, excepto en el caso de paredes de concreto. j. Procurar que el área total de las aberturas dispuestas en las paredes para la colocación de puertas y ventanas no sobrepase el 35 por ciento del área total de la pared. La distancia mínima entre dos aberturas y entre una abertura y el extremo de la pared no debe ser menor de 500 mm, en todo caso debe ser mayor que la mitad de la dimensión menor de la abertura (Fig. 3.4).


14

Fig. 3.4 Las aberturas en las paredes estructurales deben ser pequeñas, bien espaciadas y ubicadas lejos de las esquinas. k. Separar toda vivienda de sus linderos con los predios vecinos o de otros cuerpos habitacionales de la misma construcción con una distancia no menor de 30 mm (Fig. 3.3). l. Ubicar la junta sísmica en unidades habitacionales compuestas de varias viviendas en cualquiera de los siguientes casos: • Cuando la dimensión mayor de la unidad estructural exceda de 30 m (Fig. 3.3). • Cuando se presente un cambio en el nivel de terraza mayor de 400 mm (Fig. 3.5). • Cuando existan cambios significativos en la calidad del suelo (Fig. 3.6). • Cuando exista diferencia en el número de niveles de viviendas contiguas (Fig. 3.7). • Cuando existan cambios de topología de la unidad arquitectónica.

Fig. 3.5 Junta sísmica necesaria en cambio de nivel de terraza cuando h > 400 mm.


15

Fig. 3.6 Junta sísmica necesaria cuando existen cambios significativos en la calidad del suelo

Fig. 3.7 Junta sísmica necesaria cuando el proyecto arquitectónico contempla cambio en el número de niveles de viviendas contiguas.


16

CAPI TULO 4 CRITERIOS GENERALES DE ANÁLI SIS Y DISEÑO 4.1

CARGAS DE DISEÑO.

El diseño de toda vivienda de una y dos plantas debe tomar en cuenta los efectos de las cargas muertas y vivas, del sismo y del viento -cuando este sea significativo para el diseño de la cubierta-. En los casos en que exista retención de la tierra, deberá tomarse en cuenta los efectos de los empujes laterales del suelo. Las intensidades de estas cargas que deben ser consideradas para el diseño, la forma como deben combinarse y la manera de analizar sus efectos en el caso especial de las viviendas deben apegarse a los criterios generales establecidos en este Capítulo. 4.1.1 Cargas muertas. Son consideradas como cargas muertas los pesos de todos los elementos constructivos: paredes, losas, cubiertas, acabados y todos aquellos que ocupen una posición permanente y tengan un peso que no cambia sustancialmente con el tiempo. Para la evaluación de las cargas muertas deben ser utilizadas las dimensiones nominales de los elementos constructivos y los pesos unitarios de los materiales. El peso propio calculado en losas de concreto coladas en el lugar se incrementará en 20 kg/m² (0.2 kN/m²). 4.1.2 Cargas vivas. Se consideran cargas vivas aquellas relativas a su uso y ocupación que no tienen una posición fija y definitiva. Dentro de ellas se incluyen cargas debido a personas, muebles y equipos. Para la aplicación de las cargas vivas se tomarán en consideración las siguientes disposiciones: a. Para calcular la resistencia ante cargas verticales de la estructura y los asentamientos inmediatos del suelo, será utilizada la carga viva máxima –Wm- en combinación con los efectos debidos a las cargas muertas. b. La carga viva instantánea –Wa- será utilizada para el diseño por sismo y por viento. c. La carga viva media –W- será empleada en el cálculo de asentamientos y deflexiones a largo plazo. Las cargas vivas que sean utilizadas en el diseño de una vivienda no pueden ser menores que las mínimas establecidas en la Tabla 4.1, las cuales se considerarán distribuidas uniformemente sobre el área tributaria de cada elemento.


17 Tabla 4.1 Cargas Vivas unitarias, kg/m² (kN/m²) Destino de piso o cubierta

W

Wa

Wm

(0.7)

70 (0.9)

90 (1.7)

Escaleras en vivienda

70 (0.7)

110 (1.1)

250 (2.5)

Cubiertas y azoteas con pendiente no mayor de 5 %

15 (0.15)

70 (0.7)

100 (1.0)

Cubiertas y azoteas con pendiente mayor de 5%

5 (0.05)

20 (0.20)

40 (0.40)

Vivienda

4.1.3 Cargas de sismo. El cálculo de las fuerzas sísmicas para viviendas de una y dos plantas debe ser realizado utilizando los mismos criterios establecidos en la Norma de Sismo. La distribución de masas en la estructura puede ser simplificada de la siguiente manera: a. Las viviendas de dos plantas con diafragma rígido a nivel de cubierta y a nivel de piso pueden ser analizadas considerando que las masas se encuentran concentradas a nivel de cada uno de los diafragmas. b. Las viviendas de dos plantas con diafragma rígido a nivel de piso y con cubierta flexible pueden ser analizadas como una sola masa concentrada a nivel de la losa de piso. Las paredes del segundo nivel deben ser analizadas tal como se indica en el apartado 4.1.4.c. c. Las paredes de las viviendas de un nivel con diafragma flexible a nivel de cubierta deben ser analizadas como losas verticales apoyadas en sus cuatro bordes para el logro de la estabilidad lateral: • • •

En el borde inferior por la cimentación o losa de entrepiso, En los bordes laterales por las paredes paralelas al si smo En el borde superior por la viga o solera de corona de la pared.

Las fuerzas de sismo debido al peso propio de la pared actúan en la dirección normal al plano de la pared y son consideradas como cargas uniformemente distribuidas, las fuerzas por sismo causadas por la masa de la cubierta se consideran como fuerzas laterales concentradas en el nivel correspondiente (Fig. 4.1).


170

18

Fig. 4.1 Fuerzas de sismo actuando en paredes de viviendas de un nivel o de segundo nivel en viviendas de dos plantas con diafragma flexible. d. Las fuerzas de sismo serán calculadas mediante la fórmula: Fs = Cs Ws

(4.1)

En donde: Cs = coeficiente sísmico Ws = peso sísmico total Los valores de los coeficientes sísmicos para los diferentes sistemas constructivos se presentan en la Tabla 4.2. Tabla 4.2. Coeficientes Sísmicos Diafragma Rígido Sistemas Constructivos Mampostería Confinada Mampostería con refuerzo interior Mampostería con refuerzo interior con todas las celdas llenas Paredes de concreto

Zona I 0.20

Zona II 0.15

Diafragma Flexible

Diafragma Flexible

Paredes apoyadas básicamente en la base (en voladizo)

Paredes apoyadas en 4 bordes

Zona I 0.30

Zona II 0.225

Zona I 0.20

Zona II 0.15

0.20

0.15

0.30

0.225

0.20

0.15

0.175

0.13

0.30

0.225

0.20

0.15

0.175

0.13

0.30

0.225

0.20

0.15


19 Las Zonas I y II se definen en el Mapa de Zonificación Sísmica de El Salvador contenido en la Norma de Sismo y que se presenta en la Fig. 4.2.

ZONA II

ZONA I

Fig. 4.2 Zonificación Sísmica para la República de El Salvador, Sept. 1993 (Norma Técnica para Diseño por Sismo) 4.1.4 Cargas de viento. El efecto del viento será considerado equivalente a una presión (empuje o succión) que actúa en forma estática en dirección perpendicular a la superficie expuesta Fig. 4.3. Para cubiertas, la intensidad del viento se determinará así: Cubiertas inclinadas, lado del sotavento . . . . . – 50 kg/m² (- 5 MPa) Cubiertas inclinadas, lado del barlovento . . . . ± 50 kg/m² (± 5 MPa) El signo menos (-) significa succión; el signo más (+) empuje. • •

4.2

ANÁLISIS Y DISEÑO.

Las opciones planteadas en esta Norma para llevar a cabo el análisis sísmico de las viviendas son: a. MÉTODO ESTÁNDAR. La vivienda es analizada y diseñada como cualquier otra estructura siguiendo los lineamientos establecidos en el Reglamento y las Normas Técnicas. Su aplicación debe ser ejecutada por un profesional especialista en diseño estructural.

Fig. 4.3 Fuerzas de viento actuando en la cubierta.


20 b. MÉTODO SIMPLIFICADO. Podrá ser utilizado cuando se satisfagan los requerimientos del apartado 4.2.2. Su aplicación debe ser ejecutada por un ingeniero civil o arquitecto. Independientemente del método de análisis y diseño seleccionado, los requerimientos constructivos y de control de calidad estipulados en esta Norma son de obligatoria observancia y aplicación. Adicionalmente, para el diseño del refuerzo por cortante se utilizará una fuerza cortante igual a 1.5 veces la calculada de acuerdo a lo establecido en al apartado 4.1.3. 4.2.1 Método estándar de análisis. El profesional tiene la opción de utilizar el Método Estándar de Análisis en cualquier vivienda de una y dos plantas. Pero cuando la excentricidad torsional - es - definida en el apartado 4.2.2.1.d, exceda del 10 por ciento de la dimensión en planta B de la vivienda en la dirección paralela a dicha excentricidad (Fig. 4.4), se vuelve obligatorio el uso de este método. Las viviendas se deben diseñar para resistir los efectos de las cargas –gravitacionales, sísmicas o viento- combinadas especificadas en el Reglamento. La determinación de dichos efectos en la paredes se hará en general, por medio de un análisis elástico de primer orden que refleje las características y propiedades de los materiales componentes, los métodos constructivos utilizados y el comportamiento individual y en conjunto del sistema estructural implementado. Se acepta el análisis por medio del método estático o dinámico que siga los lineamientos de la Norma de Sismo. La determinación de los efectos de las fuerzas sísmicas se hará con base en las rigideces relativas de las distintas paredes y segmentos de paredes. La evaluación de las rigideces relativas se llevará a cabo tomando en cuenta las deformaciones por cortante y por flexión. Además, se debe tomar en cuenta el efecto de las aberturas en la disminución o pérdida de rigidez y resistencia de las paredes. El sistema de resistencia sísmica puede ser diferente en cada una de las dos direcciones ortogonales de análisis – paredes de mampostería o de concreto en una dirección y marcos estructurales en la dirección ortogonal, por ejemplo-. Los valores de los coeficientes sísmicos para cada sistema estructural se determinará de acuerdo con las disposiciones de los Capítulos 3 y 4 de la Norma de Sismo. 4.2.2 Método simplificado de análisis para viviendas. 4.2.2.1 Viviendas de dos plantas Son descritas a continuación dos variaciones del Método Simplificado de análisis para viviendas de dos plantas sujetas a cargas sísmicas: • •

Método Simplificado A Método Simplificado B

4.2.2.1.1 Requerimientos mínimos para utilizar el método simplificado de análisis La aplicación del Método Simplificado de análisis para viviendas de dos plantas exige que la vivienda de dos plantas cumpla con los siguientes requerimientos:


21 a. En la primera planta, al menos 75 por ciento de las cargas gravitacionales deben estar soportadas por las paredes, las que deberán encontrarse ligadas entre si mediante la losa de entrepiso. b. La relación entre la longitud y ancho de la planta de la vivienda no excederá de 3 (Sección 3.2.f). c. La vivienda tendrá en la primera planta al menos dos paredes perimetrales de carga paralelas entre sí o en posición tal que formen un ángulo menor de 20 grados. Cada una de estas paredes deberá tener una longitud no menor del 50 por ciento de la dimensión de la vivienda en la dirección de ellas. d. Las paredes deberán tener una distribución sensiblemente simétrica con respecto a dos ejes ortogonales; para ello, la excentricidad torsional calculada estáticamente e s - no debe exceder del 10 por ciento de la dimensión en planta B de la vivienda en la dirección paralela a dicha excentricidad (Fig. 4.4). La excentricidad torsional - e s puede ser calculada como el cociente del valor absoluto de la suma algebraica del momento de las áreas efectivas de las paredes con respecto al centro de cortante del entrepiso, dividida por el área efectiva total de las paredes orientadas en la dirección de análisis (Ec. 4.2). El área efectiva es el producto del área bruta de la sección transversal de la pared, AT, y el factor F AE definido como: F AE = 1,

si H/L ≤ 1.33

F AE = [ 1.33 L/H]²,

si H/L ≥ 1.33

Donde H es la altura libre de la pared y L es la longitud efectiva de la pared. Si la excentricidad torsional - e s - excede del 10 por ciento de la dimensión en planta B de la vivienda en cualquiera de las dos direcciones de análisis, el profesional debe llevar a cabo el análisis utilizando el Método Estándar.

Fig. 4.4 Requisito de excentricidad torsional para considerar una distribución simétrica de las paredes en una dirección


22

Donde: AT = Área bruta de la sección transversal de la pared o segmento de pared, en m². B = Dimensión en planta del entrepiso, medida paralelamente a la excentricidad torsional estática, es, en metros. F AE = Factor de área efectiva de las paredes de carga. X = Distancia entre el centro de cortante del entrepiso y la pared de interés, con signo, ortogonal a la dirección de análisis, usada para calcular la excentricidad torsional estática, e s , en metros. 4.2.2.1.2

Método simplificado A

Si se cumplen los requerimientos mínimos del apartado 4.2.2.1.1, el profesional puede utilizar el Método Simplificado A, garantizando que en la primera planta, la suma de las resistencias al corte en cada dirección sea igual o mayor a la fuerza cortante sísmica total que actúa sobre dicho entrepiso. En este procedimiento simplificado se hará caso omiso de los efectos de torsión y de los momentos de volteo. Para el cálculo de la fuerza cortante sísmica se utilizarán los coeficientes indicados en la Tabla 4.2. Para la revisión de la capacidad a corte del entrepiso, l os esfuerzos cortantes admisibles en la mampostería para la combinación de cargas muertas y vivas, calculados sobre el área neta, no deben exceder los que se indican a continuación: Mampostería con refuerzo interior . . . . .

2.5 kg/cm² (0.25 MPa) ó 0.30

f´m

Mampostería confinada . . . . . . . . . . . . .

1.5 kg/cm² (0.20 MPa) ó 0.30

f´m

Para la revisión sísmica se permite incrementar los esfuerzos admisibles en un 33 por ciento. 4.2.2.1.2

Método simplificado B

En el Método Simplificado B, el cálculo de la excentricidad torsional - e s – indicado en la sección 4.2.2.1.1.d y la verificación de la resistencia al corte de acuerdo con el Método Simplificado A pueden ser obviados si la suma de las longitudes efectivas de las paredes en cada dirección es mayor a la obtenida por medio de la ecuación 4.3.


23

Lmín =

CDP Ap

(4.3)

teq

donde: Lmín = Suma de las longitudes efectivas de las paredes estructurales en cada dirección, en metros. CDP = coeficiente que se lee en la Tabla 4.3 Ap = área de construcción de la vivienda, en m², que se calcula como el área de entrepiso más el área de cubierta. Si la cubierta es liviana, de fibro cemento, zincaluminio o de material equivalente en peso, el área de la cubierta puede ser reducida en un 40 por ciento. Si la cubierta es de teja, la longitud Lmín se debe incrementar un 5 por ciento. teq = espesor equivalente de las paredes estructurales, en mm. Tabla 4.3 Coeficiente CDP ZONA SÍSMICA Zona I Zona II

CDP Paredes con ref. interior

7.6* 5.7*

Paredes confinadas

12.75 10.00

* El valor de CDP se puede reducir un 10% para el caso de mampostería con refuerzo interior con todas las celdas llenas.

La longitud efectiva de cada pared se calcula como la longitud de la pared multiplicada por el factor F AE indicado en 4.2.2.1.1.d. El espesor equivalente para paredes de mampostería con refuerzo interior, en planta baja, se puede estimar de acuerdo con la Tabla 4.4. Para paredes confinadas de ladrillo de barro cocido el espesor equivalente se tomará como 150 mm. Tabla 4.4 – Espesor efectivo de paredes con refuerzo interior, en planta baja Espesor efectivo en mm Espesor de la pared, en mm Todas las celdas llenas

150 145

200 195

Refuerzo Vertical @ 400 mm

115

150


105

130


100

125


24 4.2.2.2

Método simplificado para viviendas de una planta ó paredes de segunda planta con cubierta liviana

El Método Simplificado para viviendas de un nivel con cubierta liviana consiste en verificar que las paredes sean estables bajo el efecto de las cargas laterales actuando en el plano normal a ellas. A efecto de satisfacer este único requerimiento, deberán cumplirse las siguientes condiciones: a. Cubierta será liviana de fibro-cemento, zinc-aluminio o de material equivalente en peso - 20 kg/m² (0.20 kN/m²) ó menos. b. Paredes estabilizadas lateralmente mediante soleras de corona, columnas capaces de transmitir los momentos de volteo al suelo, o bien mediante el apoyo que les proporcionan las paredes perpendiculares o por medio de contrafuertes. c. Distancia máxima de 4.0 m entre elementos de soporte lateral. d. Soleras de corona con las dimensiones y refuerzos indicados en las Tablas 4.5a y 4.5b para paredes con refuerzo interior y paredes confinadas, respectivamente. e. En sustitución de las paredes perpendiculares se pueden incorporar columnas de concreto reforzado o contrafuertes de mampostería para dar estabilidad lateral a la pared. El largo mínimo de los contrafuertes de mampostería será de 600 mm. 4.3

TAPIALES.

Para efecto de análisis y diseño de los tapiales, los siguientes criterios se deben seguir: a. Los tapiales deberán ser analizados como losas verticales en voladizo, apoyadas en el borde inferior y sometidas a las fuerzas de sismo debido al peso propio de la pared actuando en la dirección normal al plano de esta. Las fuerzas sísmicas serán consideradas como cargas uniformemente distribuidas por unidad de superficie. b. Para lograr la estabilidad lateral del tapial, deberán ser satisfechos los requerimientos indicados en 5.2.2. La estabilidad lateral puede ser lograda mediante la incorporación de contrafuertes a la separación requerida en 5.2.2. c. Los tapiales serán construidos en tramos no mayores de 9.0 m y dejando una separación no menor de 20 mm entre tramo y tramo. Tabla 4.5a - Refuerzo y Dimensiones de Solera de Corona Paredes de mampostería con refuerzo interior. Acero Grado 40, fy = 2800 kg/cm² (280 MPa) Longitud de pared sin arriostrar, L (m) < 2.5 3.0 3.5 4.0

Espesor de la pared, en mm 100 150 1 No.3 ------1 No.3 ------2 No.3, G No.2 @200 ------2 No.3, G No.2 @200 -------

BS=Bloque solera, G=grapa

------1 No.3 -------2 No.3, G No.2@200 -------2 No.3, G No.2 @200 -------2 No.3, G No.2 @200


Sección de la solera, bxh, en mm BS 100x200 BS 150x200 BS 150x200 BS 150x200 BS 150x200 BS 150x200 BS 150x200 BS 150x200

25 Tabla 4.5b - Refuerzo y Dimensiones de Solera de Corona Paredes de mampostería confinada. Acero Grado 40, fy = 2800 kg/cm² (280 MPa) Longitud de pared sin arriostrar, L (m) < 2.5 3.0 3.5 4.0

Espesor de la pared, en mm 100 150 2 No.3, G No.2 @200 ------2 No.3, G No.2 @200 ------3 No.3, G No.2 @200 ------3 No.3, G No.2 @200 -------

------3 No.3, ∆ No.2 @200 ------3 No.3, ∆ No.2 @200 ------4 No.3, ∆ No.2 @200 ------4 No.3, ∆ No.2 @200

Sección de la solera, bxh, en mm SC 100x200 SC 150x200 SC 150x200 SC 150x200 SC 150x200 SC 150x200 SC 150x200 SC 150x200

SC=Solera de concreto, G=grapa, ∆ =estribo triangular cerrado, E=estribo cerrado

4.4

DETALLADO DEL REFUERZO.

4.4.1 Mam postería con refuerzo interior. a. El espesor de la primera junta de mortero – entre la primera hilera de piezas y la solera de fundación – no será menor de 10 mm ni mayor de 25 mm (Fig. 4.5a) ; el espesor de las subsiguientes juntas horizontales (sisas) no será menor de 10 mm, mayor de 2 veces el diámetro de la varilla horizontal colocada en la junta ni mayor de 15 mm (Fig. 4.5b). b. El recubrimiento mínimo de una varilla de refuerzo horizontal será de 16 mm con respecto a la cara exterior de la pared y de 10 mm con respecto a la cara interior (Fig. 4.6). c. La distancia libre entre una varilla longitudinal y la pared interna de la pieza no será menor de 6 mm. Si la pared se encuentra expuesta en contacto con el terreno, el recubrimiento mínimo de las varillas verticales será de 35 mm (Fig. 4.7a). d. Cuando la varilla de refuerzo horizontal sea colocada en un bloque solera, el recubrimiento mínimo será de 10 mm con respecto a la cara interna del bloque (Fig. 4.7b).

Fig. 4.5 Espesores mínimos de junta (sisa) en paredes de mampostería con refuerzo interior


26

Fig. 4.6 Recubrimiento mínimo de refuerzo horizontal embebido en junta (sisa)

Fig. 4.7 Recubrimiento mínimo – vertical u horizontal – en paredes de mampostería con refuerzo interior. 4.4.2

Mampostería confinada.

a. Las varillas de refuerzo longitudinal en nervios y soleras deberán tener un recubrimiento mínimo de 20 mm medido con respecto al estribo (Fig. 4.8a). b. Las piezas deben ser endentadas ligeramente para lograr una buena liga con los nervios (Fig. 4.8b).


27

(a)

Fig. 4.8 Detallado mínimo en paredes de mampostería confinada. La endentación en piezas de barro es una práctica recomendada para lograr una buena liga con nervios 4.4.3 Doblez del refuerzo. a. Las varillas rectas a tensión podrán terminar con un doblez a 90 ó 180 grados. La longitud de extensión después del doblez de 90 grados no será menor que 12 veces el diámetro de la varilla (12db ). Para doblez de 180 grados, la longitud de extensión después del doblez deberá ser de 4 veces el diámetro de la varilla (4 db ), pero no menor de 65 mm del extremo libre de la varilla. la varilla. b. Los estribos de nervios y soleras serán cerrados, de una pieza y deberán rematarse en una esquina con un doblez de 135 grados, seguido de una extensión de 6 veces el diámetro de la varilla del estribo (6db), pero no menor de 35 mm (Fig. 4.9). c. Las grapas deberán rematarse con un doblez de 180 grados, seguido de una extensión de 6 veces el diámetro de la varilla de la grapa (6db), pero no menor de 35 mm (Fig. 4.9).

Fig. 4.9 Dobleces de las varillas de refuerzo: Ganchos de 90, 135 y 180 grados.


28 4.4.4 Anclaje. a. El refuerzo horizontal colocado en las juntas (sisas) deberá ser continuo a lo largo de la pared, entre dos nervios si se trata de paredes confinadas, o entre dos celdas rellenas y reforzadas con varillas verticales en paredes reforzadas interiormente. No se admitirá el traslape de las varillas de refuerzo horizontal en ningún tramo entre celdas rellenas. b. El refuerzo horizontal deberá anclarse en las celdas rellenas reforzadas (Fig. 4.10 ). Se deberá anclar mediante un doblez a 90 grados colocado dentro de una de ellas. El doblez del gancho deberá ser colocado verticalmente dentro de la celda rellena lo más alejado posible de la pared de la celda rellena en contacto con la mampostería.

Fig. 4.10 Anclaje del refuerzo horizontal en nervios o celdas reforzadas. 4.4.5 Traslape del acero de refuerzo . a. La longitud de traslape de varillas de refuerzo en elementos de concreto reforzado se determinará de acuerdo con lo especificado en la Norma de Concreto o en el Reglamento ACI 318-02. b. Como alternativa simplificada en elementos de concreto reforzado, la longitud de traslape para varillas No. 5 (15.9 mm) o menores puede ser evaluada como 25 db en varillas con esfuerzo especificado de fluencia igual a 2800 kg/cm² (280 MPa) y 35 db en varillas con esfuerzo especificado de fluencia igual a 4200 kg/cm² (420 MPa). En ningún caso la longitud de traslape será menor de 300 mm. c. Si las varillas son traslapadas en el interior de piezas o unidades huecas, la longitud de traslape será al menos igual a 50 db en varillas con esfuerzo especificado de fluencia igual a 4200 kg/cm² (420 MPa), 40 db en varillas con esfuerzo especificado de fluencia igual a 2800 kg/cm² (280 MPa) y al menos igual a 60 db en varillas con esfuerzo especificado de fluencia mayor de 4200 kg/cm² (420 MPa). d. El traslape en paredes deberá ser ubicado en el tercio medio de la altura de ella. e. No se permite el traslape de más del 50 por ciento del acero longitudinal del elemento (nervio, solera, pared, losa) en una misma sección.


29 4.4.6 Intersecciones de paredes de mam postería con refuerzo interior. Las intersecciones de paredes de mampostería con refuerzo interior en esquina (“L”), en “T” o en “cruz” con unidades o piezas de 150 mm y 200 mm de espesor se realizarán por cualesquiera de los siguientes procedimientos: a. Utilizando unidades especiales de esquina que permitan una construcción con colocación cuatrapeada de las unidades. b. Eliminando las paredes exteriores de cada una de las unidades que se encuentran en contacto en la unión, en una distancia igual a la dimensión libre de la celda a fin de obtener una celda común de colado entre dichas unidades. Será necesario unir las paredes mediante dispositivos (grapas o ganchos) que aseguren la continuidad de la estructura. Las grapas o ganchos serán como mínimo varilla de 5 mm a cada hilera excepto donde existe refuerzo horizontal en las paredes. Las intersecciones de paredes de mampostería con refuerzo interior en esquina (“L”), en “T” o en “cruz” con unidades o piezas de 100 mm de espesor se realizarán por medio de nervios de concreto reforzado de 150 mm de base x 150 mm de peralte, con 4 varillas No. 3 (9.5 mm) y estribos No. 2 (6.4 mm) a cada 200 mm.


30

CAPI TULO 5 PAR EDES ESTRUCTURALES 5.1

MATERIALES PARA MAM POSTERÍA.

5.1.1 Piezas o unidades de mampostería. Las piezas de mampostería utilizadas en la construcción de viviendas de una y dos plantas pueden ser de concreto, de arcilla o de suelo – cemento. También pueden ser macizas (sólidas) o poseer perforación vertical (huecas). Las piezas de mampostería deben cumplir las siguientes especificaciones establecidas en las normas ASTM: a. Piezas de concreto Las piezas de concreto con perforación vertical (huecas) portantes deben cumplir con la norma ASTM C 90. Las piezas de concreto con perforación vertical (huecas) no portantes deben cumplir con la norma ASTM C 129. b. Piezas de arcilla Las piezas de arcilla con perforación vertical (huecas) deben cumplir con la norma ASTM C 34. Las piezas de arcilla sólidas (macizas) deben cumplir con las normas ASTM C 62 y C 652. Las piezas de arcilla sólidas (macizas) de resistencia baja (ladrillos de barro cocido artesanal) deben cumplir con la normas ASTM C 56, C 212 y C 216. c. Piezas de suelo – cemento Las unidades de suelo – cemento deben cumplir con la norma ASTM C 56. 5.1.2 Cementantes. a. En la elaboración de concreto y morteros se empleará cemento Pórtland que cumpla con los requisitos de la norma ASTM C 150. b. En la elaboración de morteros de pega se podrá usar cemento de albañilería que cumpla con los requisitos de la norma ASTM C 91. Las cantidades máximas están establecidas en la Tabla 5.1. c. En la elaboración de morteros de pega podrá ser empleada cal hidratada que cumpla con los requisitos especificados en la norma ASTM C 270. Las cantidades máximas están establecidas en la Tabla 5.1.


31 5.1.3 Agregados. Los agregados para concreto deben cumplir con las especificaciones descritas en la norma ASTM C 33. 5.1.4 Agua de mezclado. El agua de mezclado para el concreto y mortero deberá cumplir con lo especificado en la norma ASTM C 1218. 5.1.5 Mortero de pega. a. Los morteros de pega a ser utilizados en la construcción de viviendas de una y dos plantas deben ser del Tipo 1 ó Tipo 2, tener buena plasticidad, consistencia y garantizar la retención del agua mínima para la hidratación del cemento. Su función principal es la de adherir las piezas de mampostería, y para ello la dosificación a usar debe garantizar su calidad (Tabla 5.1). b. La resistencia mínima a la compresión a los 28 días debe ser de 75 kg/cm² (7.5 MPa). c. El contenido mínimo de cemento Pórtland, cal o cemento de albañilería debe corresponder a lo establecido en la Tabla 5.1 d. La relación volumétrica entre la arena cernida por malla No. 8 y la suma de materiales cementantes no debe ser mayor de 3.0. e. Se empleará la cantidad mínima de agua que de como resultado un mortero fácilmente trabajable. f. Si el mortero incluye cemento de albañilería, la cantidad máxima a usar de este en combinación con cemento Pórtland será la indicada en la Tabla 5.1 Tabla 5.1Proporcionamiento, en volumen, recomendado para mortero de pega y mortero de relleno Tipo de Mortero

Partes de Cemento Portland Tipo I

Partes de cemento de albañilería

Partes de cal Hidratada

El volumen de arena se medirá en estado suelto

Partes de arena

Resistencia a la compresión kg/cm² (MPa)

Tipo 1

1

--

¼a ½

de 2.5 a 3 *

75 (7.5)

Tipo 2

1

½a 1

--

de 2.5 a 3 *

75 (7.5)

Tipo 3

1

--

0 a 1/10

de 2.5 a 3 *

125 (12.5)

Tipo 4

1

0 a 1/10

--

de 2.5 a 3 *

125 (12.5)

*veces la suma de los materiales cementantes. Material cementante incluye las partes de cemento Pórtland más las partes de cemento de albañilería ó las partes de cemento Pórtland más las partes de cal hidratada.

5.1.6 Morteros y concretos de relleno (grout). Para el colado de las celdas donde se aloje el refuerzo vertical podrá emplearse mortero de relleno o concreto de relleno. Los morteros y concretos de relleno (grout) que sean utilizados en la construcción de las paredes de mampostería con refuerzo interior deberán cumplir con los siguientes requisitos: a. Resistencia a la compresión a los 28 días de por lo menos 125 kg/cm² (12.5 MPa).


32 b. Utilización de mortero de relleno Tipo 3 ó Tipo 4 o de concreto de relleno con un tamaño máximo de agregado que no exceda de 10 mm cuando se trate de paredes de 150 y 200 mm de espesor. Las Tablas 5.1 y 5.3 muestran las relaciones volumétricas recomendadas en la elaboración de morteros y concretos de relleno. c. Empleo de mortero de relleno Tipo 3 ó Tipo 4 cuando se trabajen paredes de 100 mm de espesor. d. Mezcla lo suficientemente fluida para rellenar las celdas y cubrir completamente las varillas de refuerzo. Los revenimientos recomendados para mortero y concretos de relleno, en función de la absorción de las piezas se presenta en la Tabla 5.2. La tolerancia del revenimiento es de ± 25 mm. En el caso de no realizar el ensaye de absorción, deberá ser usado un revenimiento de 200 mm con la tolerancia indicada. Tabla 5.2 Revenimientos recomendados para morteros y concretos de relleno, en función de la absorción de las piezas Porcentaje de Absorción de la Pieza

Revenimiento Nominal, mm

8 a 10 10 a 15 15 a 20

150 175 200

Tolerancia

± 25 mm

Tabla 5.3 Proporcionamientos en volumen, recomendados para concretos de relleno en paredes de mampostería con refuerzo interior.

Tipo

Partes de cemento Portland Tipo I

Partes de cal hidratada

Partes de arena

Partes de grava

Concreto de relleno

1

0 a 1/10

de 2.25 a 3 *

de 1 a 2

*veces la suma de los materiales cementantes. Material cementante incluye las partes de cemento Pórtland más las partes de cal hidratada.

5.1.7 Acero de refuerzo. El acero que se utilice en el refuerzo de nervios, soleras, elementos colocados en el interior de la pared, paredes de concreto y losas de entrepiso estará constituido por varillas corrugadas. Se admitirá el uso de varillas lisas No. 2 (6.4 mm) únicamente en estribos de nervios y soleras, como refuerzo por temperatura en losas y como refuerzo horizontal en paredes con refuerzo interior. Para refuerzo horizontal en paredes de mampostería con refuerzo interior se admite el uso de alambres corrugados hasta de diámetros mayores o iguales a 4 mm. Las varillas corrugadas No. 3 (95 mm) o mayores deben cumplir con las disposiciones de la norma ASTM A 615. La varilla No. 2 (6.4 mm) deberá tener un esfuerzo de fluencia y una tensión última no menores de 2500 kg/cm² (250 MPa) y 4200 kg/cm² (420 MPa) respectivamente, un porcentaje de elongación - medido en 200 mm – no menor del 11 por ciento y una variación en área respecto al valor nominal no mayor del 10 por ciento. Los alambres de acero corrugados para concreto reforzado deben cumplir con las disposiciones de la norma ASTM A 496. En la Tabla 5.4 se presentan los requisitos mínimos respecto a peso y dimensiones nominales de las varillas y alambres de refuerzo.


33 Es permitido el empleo de mallas electrosoldadas de alambre corrugado o liso como refuerzo por temperatura para la capa superior de concreto en losas nervadas en una dirección y como refuerzo en paredes de concreto reforzado. Las mallas electrosoldadas deberán satisfacer los requerimientos de las normas ASTM A 497 para malla de alambre corrugado y ASTM A 185 para malla de alambre liso. Tabla 5.4 Requisitos mínimos para varillas de refuerzo

Tamaño Varilla ----------------------------Por Por Diámetro Número

Peso Nominal (kg/m)

0.16 [4.0] 0.195 [5.0] 0.225 [5.7] ¼ [6.4] 3/8 [10] ½ [13] 5/8 [16] ¾[19]

0.100 0.152 0.203 0.250 0.560 0.994 1.552 2.235

(Ver Nota 1) (Ver Nota2)

D-2 D-3 D-4 2 3 4 5 6

Dimensiones Nominales -----------------------------------------------Diámetro Área Perímetro mm mm² mm 4.0 5.0 5.7 6.4 9.5 12.7 15.9 19.1

12.9 19.5 25.8 32 71 129 199 284

13.0 15.5 18.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0

Nota 1: El número de la varilla entre corchetes corresponde al diámetro nominal aproximado en milímetros. Nota 2: El número de la varilla indica el número de octavos de pulgada del diámetro de referencia.

5.2

PAREDES ESTRUCTURALES

5.2.1 Clasificación de paredes según su función. De acuerdo con su función, las paredes se clasifican en dos grupos: a. Paredes Estructurales. Son aquellas que, además de soportar las cargas gravitacionales muertas y vivas, resisten las cargas laterales causadas por el sismo o viento. Estas, a su vez, se clasifican en: 1. Paredes de carga: las que, además de las cargas laterales, resisten las cargas gravitacionales. 2. Paredes de rigidez: aquellas que, aparte de las cargas laterales, únicamente soportan su propio peso como carga vertical. Según el sistema constructivo, las paredes estructurales pueden ser: 1. Paredes de mampostería confinada. 2. Paredes de mampostería con refuerzo interior.


34 3. Paredes de concreto reforzado. b. Paredes no Estructurales. Son aquellas cuya función es separar espacios dentro de la vivienda y no tienen participación en la resistencia a cargas laterales. Las paredes no estructurales pueden ser construidas con materiales distintos a los de las paredes estructurales. Su estabilidad debe ser siempre garantizada mediante una adecuada sujeción, cuidando que en la construcción existan los detalles de holgura necesarios para que no participen estructuralmente. 5.2.2 Espesor de paredes. El espesor mínimo nominal para paredes estructurales de mampostería confinada o con refuerzo interior debe ser: a) En viviendas de una planta, de 100 mm. b) En viviendas de dos plantas, el de las paredes en planta baja será de 150 mm; el de las del segundo nivel, de 100 mm. El espesor mínimo para paredes de concreto reforzado debe ser: a) En viviendas de una planta y paredes del segundo nivel en viviendas de dos plantas, de 75 mm para paredes interiores y 85 mm para paredes exteriores. b) En viviendas de dos plantas, el de las paredes en planta baja será de 100 mm tanto para paredes interiores como exteriores. 5.2.3 Altura de paredes. La altura no arriostrada de paredes no deberá exceder de 3.0 metros, centro a centro de elementos de amarre horizontal (Fig. 5.1). 5.2.4 Longitud de paredes. La longitud no arriostrada de paredes no deberá exceder de 4.0 metros (Fig. 5.1).

Fig. 5.1 Alturas y longitudes no arriostradas máximas permisibles. 5.2.5 Vigas o soleras de amarre. Se deben disponer vigas o soleras de corona formando anillos cerrados en un plano horizontal, amarrando las paredes estructurales en las dos direcciones principales para conformar diafragmas con la ayuda del entrepiso o la cubierta. Las vigas o soleras de amarre se deberán ubicar en los siguientes sitios:


35 a. A nivel de cimentación. Las soleras de cimentación constituyen el primer nivel de amarre horizontal (Fig. 5.2 a 5.4). b. A nivel del sistema de entrepiso en viviendas de dos plantas . Las vigas o soleras de amarre están constituidas por las soleras de corona (Fig. 5.2). A nivel de cubierta . Se presentan dos opciones para la ubicación de las vigas o c. soleras de amarre: OPCIÓN 1: Vigas o soleras de amarre horizontales a nivel de remate de las paredes sin mojinete más vigas o soleras de amarre como remate de los mojinetes (Fig. 5.3). OPCIÓN 2: Vigas o soleras de amarre horizontales a nivel de remate de las paredes sin mojinete. En las paredes de mojinete se puede prescindir de la solera horizontal, utilizando vigas o soleras de amarre inclinadas configurando los remates de dichos mojinetes (Fig. 5.4). Esta opción se limita a alturas no mayores de 600mm de tirante en el mojinete.

Fig. 5.2 Vigas o soleras de amarre en viviendas de dos plantas

Fig. 5.3 Vigas o soleras de amarre en viviendas de una planta – Opción 1.


36

Fig. 5.4 Vigas o soleras de amarre en viviendas de una planta – Opción 2 5.2.6 Paredes de mam postería confinada. Son aquellas paredes construidas a base de piezas sólidas de barro cocido o suelo cemento que además están reforzadas (confinadas) con nervios y soleras. Para ser consideradas como confinadas, las paredes deben cumplir con los siguientes requisitos (Figuras 5.5 a 5.7): a. Existencia de elementos de confinamiento (nervios y soleras) de manera tal manera que se formen tableros con una altura máxima de 3.0 m y un largo máximo de 3.0 m entre centros de dichos elementos. b. Existencia de nervios en los extremos de las paredes y en las intersecciones con otras paredes. c. Parapetos o pretiles deben tener nervios con una separación no mayor de 3 m y una solera en la parte superior cuando la altura del pretil sea mayor de 500 mm. d. Nervios y soleras deben tener como dimensión mínima el espesor de la pared, t . En paredes de 100 mm de espesor, la dimensión mínima de los nervios deberá ser de 150 mm. e. Existencia de elementos de refuerzo con las mismas características que los nervios y soleras (dimensiones y refuerzo) alrededor de toda abertura de puertas y ventanas; el refuerzo vertical deberá ser continuo desde la solera de fundación hasta la viga o solera de corona (Fig. 5.5). Si la relación de área de abertura a área del tablero es menor del 15 por ciento, los elementos de refuerzo pueden ser alacranes cuyas dimensiones mínimas serán de 100 mm de altura por el espesor de la pared. f. Concreto de nervios y soleras con una resistencia a la compresión -fć- a los 28 días no menor de 150 kg/cm² (15 MPa). g. Refuerzo mínimo longitudinal de nervios y soleras de cuatro varillas No. 3 (9.5 mm) y estribos cerrados No. 2 (6.4 mm) a cada 200 mm, sin exceder 1.5 t. El refuerzo mínimo de los alacranes será de dos varillas No. 3 (9.5 mm) y grapas No. 2 (6.4 mm) a cada 200 mm, sin exceder 1.5 t. Las varillas No. 2 pueden ser lisas o corrugadas. h. Existencia de una solera de concreto de 100 mm de altura por el espesor de la pared reforzado con 2 varillas No. 3 (9.5 mm) y grapas No. 2 (6.4mm) a cada 200 mm en las repisas de ventanas. La construcción y la Inspección de las paredes deben ser ejecutadas de acuerdo con lo establecido en los Capítulos 8 y 9.


37

Fig. 5.5 Requisitos para paredes de mampostería confinada

Fig.5.6 Requisitos de dimensiones y refuerzos para nervios y soleras.


38

Fig. 5.7 Refuerzo de nervios en extremos adyacentes a soleras o aberturas de ventanas. 5.2.7 Paredes de mampostería con refuerzo interior. Son aquellas que se encuentran reforzadas con varillas corrugadas de acero -verticales y horizontales- colocados en las celdas de los piezas, en bloques soleras o en las juntas. El acero de refuerzo, tanto vertical como horizontal, es distribuido a lo alto y largo de la pared. El acero horizontal colocado en las juntas puede ser liso. La construcción y la inspección de las paredes deben ser ejecutadas de acuerdo con lo establecido en los Capítulos 8 y 9. a. Cuantías de refuerzo vertical y horizontal. 1. La suma de la cuantía de refuerzo vertical, ρ v, y horizontal, ρ h, no será menor que 0.0013 y ninguna de las dos cuantías será menor que 0.0005, es decir:

donde

ρ

v + ρ h ≥ 0.0013

ρ

v ≥ 0.0005;

ρ

h ≥ 0.0005

v = Asv/ Sh t; ρ h = Ash / Sv t Asv área de acero de refuerzo vertical que se colocará a una separación Sh. Ash área de acero de refuerzo horizontal que se colocará a una separación Sv. ρ


39 2. Las cuantías de refuerzo son independientes del grado del acero de refuerzo. b. Tamaño, colocación y separación del refuerzo vertical y horizontal 1. Se deberá cumplir con las disposiciones de detallado de refuerzo indicadas en la Sección 4.4. 2. Existirá una solera en todo extremo horizontal superior de la pared. Para edificaciones de dos niveles, el refuerzo mínimo longitudinal de la solera será de cuatro varillas No. 3 (9.5 mm) y estribos cerrados No. 2 (6.4 mm) a cada 200 mm, sin exceder 1.5 t. Para edificaciones de un nivel, el refuerzo mínimo de dicho elemento será de acuerdo a la tabla 4.5a 3. El diámetro mínimo de refuerzo vertical será No. 3 (9.5 mm). El de refuerzo horizontal será de 4 mm y no será mayor que l a mitad del espesor de la junta. 4. El espaciamiento máximo de las varillas de refuerzo vertical no será mayor de seis veces el espesor de la pared ni de 800 mm. (Fig. 5.8). 5. El espaciamiento máximo de las varillas de refuerzo horizontal no será mayor de 4 hiladas ni de 600 mm (Fig. 5.8). 6. Deberá colocarse por lo menos una varilla No. 3 (9.5 mm) en cada una de dos celdas consecutivas, en todo extremo de las paredes, y en las intersecciones entre paredes o a cada 3 m (Fig. 5.8). 7. En paredes de 150 ó 200 mm de espesor, todas las celdas de los bloques adyacentes a aberturas de puertas y ventanas deberán ir reforzadas con 1 varillas No. 3 (9.5 mm) ó 1 No. 4 (12.7 mm) (Fig. 5.7). En paredes de 100 mm de espesor, el refuerzo consistirá de 1 varilla No. 3 (9.5 mm). 8. En todas las repisas de ventanas deberá existir por lo menos un elemento de concreto reforzado de 100 mm de altura por el espesor de la pared reforzado con 2 varillas No. 3 (9.5 mm) y grapas No. 2 (6.4 mm) a cada 200 mm ó 1 varilla No. 4(12.7 mm). Este elemento de concreto deberá extenderse más allá de donde termina la abertura por lo menos 400 mm. En el caso de utilizar un bloque solera, el refuerzo será el mismo y deberá extenderse 500 mm como mínimo.


40

Fig. 5.8 Requisitos de refuerzo en paredes de mampostería con refuerzo interior

Fig. 5.9 Requisitos de refuerzo en aberturas de puertas y ventanas


41 5.2.8 Paredes de concreto reforzado. Las paredes de concreto reforzado deben cumplir con los siguientes requisitos (Fig. 5.10): a. Suma de la cuantía de refuerzo vertical, ρ v, y horizontal, ρ h, no será menor que 0.0040 para acero de refuerzo con fy = 2800 kg/cm² (280 MPa) y 0.0035 para acero con fy = 4200 kg/cm² (420 MPa). La mitad del acero debe ir en cada dirección. ρ

v + ρ h ≥ 0.0040 para acero grado 40,

ρ

v ≥ 0.0020

ρ

h ≥ 0.0020

ρ

v + ρ h ≥ 0.0035 para acero grado 60,

ρ

v ≥ 0.00175

ρ

h ≥ 0.00175

Donde:

v = Asv/ Sh t; ρ h = Ash / Sv t área de acero de refuerzo vertical que se colocará a una separación Sh. área de acero de refuerzo horizontal que se colocará a una separación ρ

Asv Ash Sv.

b. Refuerzo vertical y horizontal uniformemente distribuido con una separación no mayor de 3 veces el espesor de la pared ni mayor de 350 mm. c. Colocación de una varilla adicional No. 3 (9.5 mm) como mínimo alrededor de las aberturas de puertas y ventanas, que deberá extenderse 400 mm más allá de ellas. Adicionalmente, en las esquinas de dichas aberturas deberá ser colocada una varilla No. 3 (9.5 mm) de 800 mm de largo en diagonal y centrada con el vértice. d. Concreto con una resistencia a la compresión, fć, a los 28 días o a la edad especificada no menor de 175 kg/cm² (17.5 MPa). Ver Tabla 8.1. ñ mín = 0.0035 para Grado 60 0.0040 para Grado 40 50% en cada dirección Smáx = el menor de 3 t ó 350 mm

Fig. 5.10 Requisitos de refuerzo en aberturas en paredes de concreto reforzado.


42 5.2.9 Tapiales. Los tapiales serán analizados y diseñados de acuerdo con las disposiciones indicadas en el apartado 4.3. En las Figuras 5.11 y 5.12 se presentan los detalles de refuerzo para el caso típico de tapiales de 2 m de altura.

Fig. 5.11 Refuerzo de tapiales de bloques de concreto 2.0 m de altura

Fig. 5.12 Ubicación de contrafuertes en tapiales de bloque de concreto


43

CAPI TULO 6 LOSAS DE PISO Y CUBI ERTAS 6.1

LOSAS DE PISO

6.1.1 Generalidades. Las losas de piso deben ser lo suficientemente rígidas en su plano para garantizar su comportamiento como diafragma rígido; esto es, que las fuerzas inerciales se transmitan a todas las paredes estructurales de la planta en proporción a la rigidez de cada una de ellas. Las losas de piso que no garanticen su trabajo como diafragma rígido no son permitidas en esta Norma. 6.1.2 Tipos de losas de piso. Se consideran aceptables los siguientes tipos: a. Losas densas (macizas) de concreto reforzado en una o dos direcciones. b. Losas nervadas en una dirección o dos direcciones a base de viguetas prefabricadas de concreto, acero estructural o lámina doblada en frío espaciadas regularmente, en combinación con una losa de concreto reforzado colada en el sitio. Las losas de este tipo deben cumplir con los siguientes requisitos mínimos: 1. El espesor de la losa de concreto reforzado colada en el sitio debe tener al menos 50 mm de espesor, excepto cuando sean utilizadas bovedillas de bloques de concreto; entonces el espesor de la losa superior colada en el sitio puede reducirse hasta 40 mm. En ningún caso el espesor puede ser menor de 1/20 de la distancia libre entre nervaduras. 2. La losa superior colada en el sitio debe tener como mínimo en cada dirección el refuerzo siguiente: As mín = 0.0020 x área bruta de concreto = 0.0020 x 100 x h, cm²/m. donde h es el espesor de la losa expresado en cm. 3. La separación máxima de este refuerzo será de 5 veces el espesor de la losa superior, pero no tendrá una separación mayor de 250 mm. 4. Adicionalmente al refuerzo mínimo definido en el numeral anterior, se deberá proveer el refuerzo que demande las acciones por momento negativo. 6.1.3 Espesor mínim o de losas en una dirección. El espesor mínimo para losas densas (macizas) y nervadas en una dirección depende del tipo de losa y de la condición del los apoyos. La Tabla 6.1 muestra los valores de espesor mínimos recomendados.


44 Tabla 6.1 – Espesor mínimo de losas de piso (1) TIPO DE LOSA Simplemente Apoyada Densa o Maciza en una dirección Losa nervada de concreto reforzado en una dirección

CONDICIÓN DE APOYO Un apoyo Ambos Apoyos continuo continuos

En voladizo

Lo/20

Lo/24

Lo/28

Lo/10

Lo/16

Lo/18.5

Lo/21

Lo/8

(1) Los valores dados en la Tabla 6.1 rigen para acero con un fy = 4200 kg/cm² (420 MPa). Para otros valores de fy, los valores deben ser modificados por (0.4 + fy / 7000), donde fy está en kg/cm².

Donde: Lo = Longitud del claro libre de la losa trabajando en una dirección o la proyección libre del voladizo, en cm (Fig. 6.2).

Fig. 6.2 Condiciones de Apoyo en losas densas (macizas) en una dirección 6.1.4 Espesor mínim o de losas en dos direcciones. El espesor mínimo recomendado para losas densas (macizas) en dos direcciones apoyadas en los cuatro bordes no será menor del valor dado en la Ec. 6.1, en donde hmín está expresado en mm.

Perímetro del tablero, en mm hmín= + 30 mm 180

(6.1)

Para el cálculo del perímetro del tablero, la longitud de los lados discontinuos se incrementará en 25 por ciento si los apoyos de la losa son monolíticos con ella. En losas


45 rectangulares no es necesario tomar un peralte mayor que el que corresponde a un tablero con una dimensión mayor igual a 2 veces la dimensión menor. 6.1.5 Diseño. Las losas de piso se deben diseñar para soportar las cargas gravitacionales establecidas en el Capítulo 4 de esta Norma. Las losas densas que trabajan en una dirección, construidas monolíticamente con sus apoyos, pueden ser analizadas como losas continuas sobre apoyos simples, con claros iguales a los claros libres de la losa y despreciando el ancho de las vigas o soleras. Las losas densas en dos direcciones, apoyadas en su perímetro, pueden ser analizadas por el método semiempírico propuesto en la Norma de Concreto. 6.1.6 Refuerzo de la losa. El área de refuerzo en cada dirección se deberá determinar a partir de los momentos negativos y positivos encontrados en el análisis, pero no será menor que el requerido en 6.1.2.b. Para momentos negativos, las secciones criticas se tomarán en los bordes del tablero, y para positivo, en las líneas medias. 6.2

CUBIERTAS.

6.2.1 Generalidades. a. Los elementos de soporte de las cubiertas deben conformar un conjunto estable ante la acción de las cargas laterales causadas por sismo o viento, razón por la cual es necesario disponer de sistemas de anclajes, y de ser necesario, de suficientes elementos de arriostramiento como contravientos para garantizar la estabilidad del conjunto. b. De preferencia debe ser evitado el uso de cubiertas pesadas y favorecido el empleo de cubiertas livianas. c. La pendiente de la cubierta (inclinación) obedece al tipo de material que sea utilizado. 6.2.2 Diseño. Las cubiertas se deben diseñar para soportar las cargas gravitatorias y de viento establecidas en el Capítulo 4 de esta Norma. Los polines que transmiten las cargas de la cubierta a los elementos de apoyo (soleras o vigas metálicas) deberán ser propiamente anclados o amarrados a ellos. Se prohíbe destruir parcialmente una solera de concreto reforzado para anclar los polines o realizar uniones soldadas si esta constituye un elemento de apoyo.


46

CAPI TULO 7 CIMENTACIONES 7.1

GENERALIDADES. a. Deberá realizarse un estudio geotécnico que proporcione la información necesaria necesaria y suficiente para llevar a cabo un proyecto capaz de brindar seguridad a quiénes lo habitarán. El estudio en cuestión deberá contener: 1. Los resultados de las pruebas de laboratorio. 2. Una descripción de la estratigrafía estratigrafía del sitio. 3. La recomendación sobre los tipos de cimentación a utilizarse y su profundidad de desplante. 4. La capacidad de carga admisible y última del suelo de sustentación, asociada al tipo de cimentación. 5. Los desplazamientos desplazamientos verticales debidos a las cargas que se transmitirán a la masa de suelo y los que pudieran generarse por la saturación de los suelos. b. Toda vivienda debe cimentarse sobre un suelo estable con una capacidad de soporte adecuada o sobre rellenos debidamente compactados que garanticen una transferencia efectiva de las cargas verticales y laterales al suelo. En ningún caso deberá cimentarse apoyada sobre capa vegetal, rellenos sueltos, materiales degradables, inestables o susceptibles de erosión o socavación. c. Los rellenos rellenos bajo cimentaciones deben deben ser realizados en capas sueltas de de hasta 250 mm de espesor utilizando equipo mecánico hasta alcanzar el 90 por ciento de la densidad máxima seca obtenida en el laboratorio, según norma ASTM D-1557 y ASTM D-558, con humedades aproximadas a la óptima (±2%). d. Las viviendas de una y dos plantas plantas que vayan a ser construidas construidas en suelos de condiciones especiales por inestabilidad lateral, pendientes superiores al 30%, baja capacidad de soporte, baja densificación o compactación, o suelos expansivos deben ser de un estudio especial realizado con objeto de la intervención de profesionales calificados en el área de geotecnia y de diseño estructural, siguiendo los requisitos del Reglamento y las Normas Técnicas, aún en el caso de tratarse de una sola vivienda. e. Cuando existan desniveles desniveles mayores de 700 mm entre una vivienda y otra o entre espacios de la misma vivienda es necesario diseñar las obras de protección, tales como muros de retención por gravedad (piedra, concreto ciclópeo, tierra reforzada, gaviones, etc.), o muros de retención en voladizo (con o sin contrafuertes), para lo cual se requerirá calcular los empuje totales que actúan sobre dichos muros y diseñarlos con base a ellos. Podrán usarse paredes de 100 mm de espesor únicamente en desniveles menores de 500 mm. f. Los suelos para cimentación cimentación deben de consistir de suelos sanos, libres libres de materiales orgánicos u otros materiales que alteren el comportamiento de las cimentaciones con


47 el tiempo y deberá asegurarse un adecuado drenaje de la zona a fin de evitar saturaciones del suelo que afecten sus características mecánicas. 7.2

ESTUDIO GEOTÉCNICO. GEOTÉCNICO.

7.2.1 Investigación geotécnica mínim a. Para el diseño y construcción de viviendas de una planta –individuales –individuales o que formen parte de proyectos habitacionales- la investigación geotécnica deberá considerar como mínimo lo siguiente: a. Realizar un número mínimo de exploraciones exploraciones -sondeos de penetración estándar o pozos a cielo abierto- el cual será determinado de acuerdo con el valor mayor obtenido por las ecuaciones 7.1 ó 7.2: B+ 1

NS ≥ --------- ≥ 2sondeos 20 AC NS ≥ --------- ≥ 2sondeos 175

(7.1)

(7.2)

Donde: NS = Número de sondeos de penetración estándar. Se deberá aproximar al número entero más próximo. B = Dimensión mayor en planta de la vivienda unifamiliar o del grupo de viviendas, en metros. AC = Área de construcción de la vivienda unifamiliar o del grupo de viviendas, viviendas, en m². m² . Para viviendas de dos plantas -individuales o que formen parte de proyectos habitacionaleshabitacionales- el número de sondeos será igual al requerido para viviendas de una planta más un sondeo adicional. b. La profundidad de las exploraciones exploracion es dependerá de las condiciones condicion es del subsuelo pero no será inferior a cuatro metros para viviendas de un nivel ni de seis metros para viviendas de dos niveles, salvo en los casos de encontrarse suelos densos (N> 50 golpes / pie), o roca sana y libre de irregularidades, en cuyo caso podrá ser menor. Las profundidades anteriores deberán ser incrementadas o disminuidas de acuerdo a las alturas de corte o rellenos proyectados para terraza. c. En suelos arcillosos altamente altamente plásticos (compresibles (compresibles o expansivos) expansivos) deberán deberán obtenerse muestras inalteradas para realizar los ensayes de resistencia al esfuerzo cortante y de deformabilidad (consolidación o expansión libre). d. Realizar los ensayes de laboratorio para determinar los parámetros de resistencia, resistencia, al esfuerzo cortante y compresibilidad del suelo. e. Analizar los resultados resultados de las exploraciones geotécnicas y los de las pruebas de laboratorio.


48 f. Realizar los análisis de capacidad de carga del suelo de cimentación y calcular, en caso de ser necesario, las deformaciones del suelo (elásticas y a largo plazo). g. Presentar las recomendaciones recomendaciones sobre sobre los tipos de cimentaciones cimentaciones que podrían utilizarse, la capacidad de de carga admisible del suelo y la profundidad de desplante, desplante, empujes de tierra en muros, etc. En suelos arcillosos – de media a alta plasticidad -, la profundidad de desplante de las cimentaciones deberá ser llevada hasta un nivel tal que no haya influencia por los cambios de humedad o recomendar sistemas de estabilización de suelos que eviten las expansiones y contracciones de los suelos altamente plásticos. 7.2.2 Localización de las viviendas. En la localización localización del sitio para construcción de viviendas se deberán tomar en cuenta las si guientes condiciones: a. La construcción se hará en lugares en los cuales el suelo sea estable. b. En sitios donde exista la posibilidad de deslizamiento deslizamient o del suelo o caída de rocas en caso de un sismo o intensas lluvias (Fig. (Fig. 7.1). Se deberá realizar realizar un estudio de de estabilidad de taludes. c. Se permite permite la construcción construcción de viviendas viviendas en áreas donde la pendiente de la ladera no sea superior al 30%. En caso que la pendiente de la ladera sea mayor que el 30% se deberán hacer las obras de terracería y de protección de taludes que sean necesarios. d. Las viviendas viviendas deberán retirarse retirarse de los bordes bordes de taludes al al menos una distancia igual 1.5 veces la altura del talud cuando estén ubicadas en la parte superior; y 1.0 veces la altura cuando se ubiquen en la parte inferior del mismo. En los casos en que la estabilidad de los taludes se vea comprometida deberá realizarse un estudio de estabilidad de taludes. No se deben construir las viviendas en el cauce de ríos o planicies anegadizas.

Fig. 7.1 Evitar construir la vivienda en suelos inestables. 7.3

FUNDACIONES.

7.3.1 Tipos de soleras de fundación. De acuerdo con la ubicación y forma como le llegan las cargas, las soleras de fundación pueden ser: a.

c entrada al eje de Soleras de fundación centradas. Cuando la pared se encuentra centrada

la solera y las cargas son aplicadas en su centro.


49 b.

Soleras de fundación de colindancia. Cuando la pared se encuentra en un lado

de la solera y las cargas son excéntricas al eje de la solera.

7.3.2 Requerimientos mínim os. Los requerimientos mínimos para las cimentaciones de las viviendas de una y dos plantas son: a. El concreto debe tener una resistencia mínima a la compresión, fć, a los 28 días de 210 kg/cm² (21 MPa). b. Toda vivienda debe cimentarse sobre suelo firme. En caso de cimentar sobre relleno, este debe ser efectuado con material adecuado –tierra blanca o material selecto no plástico- y compactado en capas sueltas de hasta 250 mm de espesor utilizando equipo mecánico hasta alcanzar el 90 por ciento de la densidad máxima seca obtenida en el laboratorio, según norma ASTM D 1557 y ASTM D 558, con humedades aproximadas a la óptima (± 2%). c. En suelos compresibles, blandos o con nivel freático superficial el ingeniero geotecnista deberá dar las recomendaciones adecuadas de acuerdo al tipo de suelo y a las características de la vivienda. d. Materiales no aptos como suelos orgánicos o con ripio (material de desperdicio) deberán ser desalojados del sitio donde se construye la cimentación. e. Cuando el terreno sea inclinado, con una pendiente mayor del 5 por ciento, la solera de fundación se debe construir con una superficie horizontal en su nivel de desplante, de forma escalonada en el sentido de la pendiente, y con una profundidad de cimentación mínima de 500 mm. No se permite construir soleras de fundación que tengan superficies inclinadas en su nivel de desplante. f. Para proveer un amarre del sistema de cimentación, todas las soleras de fundación deberán conformar cuadros cerrados. Cuando no exista pared, la solera de fundación deberá ser continuada hasta que intercepte a otra (Fig. 7.2).

Solera de fundación

Fig. 7.2 Las soleras de fundación deben formar cuadros completos


50 g. Todas las paredes deberán ser cimentadas sobre soleras de fundación corridas y desplantadas a una profundidad no menor de 500 mm. h. Para viviendas de un nivel las soleras de fundación deberán tener un ancho mínimo de 300 mm y un peralte minímo de 200 mm. Para viviendas de dos niveles las soleras de fundación tendrán un ancho minímo de 400 mm y un peralte minímo de 250 mm (Fig. 7.3). Si el profesional opta por el Método de Diseño Estándar ó el Método Simplificado A podrá justificar anchos menores a los indicados, sin embargo en ningún caso el ancho de la solera de fundación para viviendas de un nivel será menor de 300 mm ni de 400 mm para viviendas de dos niveles. i. Las soleras de fundación para viviendas de un nivel deben ser reforzadas al menos con 3 varillas longitudinales No. 3 (9.5 mm) y varillas transversales No. 3 (9.5 mm) a cada 200 mm, terminando con gancho de 90 ó 180 grados (Fig. 7.3). j. Las soleras de fundación para viviendas de dos niveles deben ser reforzadas al menos con 4 varillas longitudinales No. 3 (9.5 mm) y estribos cerrados No. 2 (9.5 mm) a cada 150 mm (Fig. 7.4). k. Los refuerzos verticales para los diferentes sistemas constructivos deben estar anclados en las soleras de fundación. El anclaje de las varillas deberá ser por medio de un gancho estándar de 90 grados.

Fig. 7.3 Requisitos mínimos para soleras de fundación en viviendas de una planta. El gancho de la grapa de 90 grados puede ser sustituido por gancho de 180 grados.


51

Fig. 7.4 Requisitos mínimos para soleras de fundación en viviendas de dos plantas


52

CAPI TULO 8 CONSTRUCCIÓN PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN. PAREDES DE MAM POSTERÍA CONFINADA, PAREDES DE M AMPOSTERÍA CON REFUERZO INTERIOR Y P AREDES DE CONCRETO. 8.1 GENERALIDADES. La construcción de una vivienda deberá realizarse de acuerdo con los planos y especificaciones del proyecto integral aprobado por las instancias correspondientes. 8.2

MATERIALES.

8.2.1 Cemento. El cemento destinado a la construcción debe necesariamente ser adquirido en su empaque original sellado y encontrarse en forma de polvo y sin grumos. El almacenamiento será en un lugar cubierto que lo resguarde de factores que pudieran causar la hidratación prematura o involuntaria. Requiere también que sea protegido de la humedad resultante del contacto con muros, paredes y suelo, en función de la cual las bolsas que lo contengan deben ser colocadas sobre tarimas de madera elevadas sobre el suelo a una altura mínima de 100 mm o, en su defecto, sobre material capaz de aislarlo de la humedad y separadas de los muros o paredes una distancia mínima de 100 mm. El tiempo máximo de almacenamiento es de dos meses. Las diferentes marcas o clases de cemento deberán ser colocadas por separado y en acopios de un máximo de 12 bolsas por pila. 8.2.2 Agregados. La grava y la arena deberán estar exentas de materia orgánica, tierra, arcilla, material de desecho de demolición o cualquier otra sustancia o material que pudiera afectar la calidad del mortero o concreto. 8.2.3 Agua. El agua para el mezclado del concreto y del mortero deberá ser potable. En caso de ser almacenada, estará contenida en recipientes limpios y estancos. 8.2.4 Piezas. La manipulación de las piezas o unidades debe tomar en cuenta las siguientes consideraciones: a. Acopio: Al ser apiladas, las piezas deben evitar el contacto con el suelo. En la obra, las piezas de concreto huecas deben ser apiladas de manera vertical hasta una altura máxima de 8 hileras. b. Resguardo: Para efectos de reducir la contracción, los bloques de concreto deben ser protegidos de la humedad y, en época lluviosa, cubiertos con dispositivos impermeables. c. Condición de las piezas: Las piezas empleadas deben estar limpias (libres de polvo, aceite, grasa, etc.), sin rajaduras u otras imperfecciones. d. Humedecimiento de las piezas: Todas las piezas de barro deben ser saturadas con agua al menos dos horas antes de su colocación. Las piezas a base de cemento deben encontrarse lo más secas posibles al momento de su colocación. Para estas


53 últimas, es aceptado un rociado leve en las superficies sobre las que se colocará el mortero para evitar la aparición de fisuras en las juntas. e. Pegado de las piezas. El mortero para pegado de las piezas será suficientemente plástico y las piezas se colocarán con la suficiente presión para desplazar una parte del mortero de la junta y lograr una unión completa y solida. f.

8.3

Cuidados en el trazo de las paredes: Las esquinas e intersecciones de paredes son los puntos clave para el pegado de los bloques. Después de ubicarlas en el trazo debe ensayarse la primera hilera sin empleo de mezcla para controlar su alineamiento y la separación. La primera hilera de bloques debe ser cuidadosamente pegada, verificando la precisión del alineamiento, el nivel y la verticalidad. MORTERO DE PEGA.

La consistencia del mortero –que debe ser mantenida durante el proceso de construccióndebe ser ajustada tratando de que alcance la mínima fluidez compatible con una fácil colocación. 8.3.1. Mezclado del mortero: Los materiales deben ser mezclados en un recipiente no absorbente –preferentemente en un mezclador mecánico- y debe emplearse una cantidad de agua que asegure la obtención de una pasta manejable. El tiempo de mezclado, una vez que el agua ha sido agregada, no debe ser menor de 4 min. Los morteros a base de cemento Pórtland deberán ser utilizados dentro de un límite que no exceda el tiempo de fraguado inicial del cemento. En climas cálidos, el mortero deberá ser empleado dentro de un lapso no mayor de 1.5 horas desde la primera adición de agua. 8.3.2. Retemplado: Solo se permite retemplar el mortero de pega para recuperar la consistencia deseada en una sola ocasión. Si es necesario, puede agregarse un poco de agua cuando el mortero comienza a perder trabajabilidad. 8.3.3. Dosificación: los morteros pueden dosificarse por peso o por volumen. 8.3.4. En proyectos habitacionales de más de 20 viviendas es recomendable un centro de producción de mortero dentro de la obra para obtener un control adecuado de la calidad de la mezcla. 8.4.

JUNTAS.

El mortero de las juntas debe cubrir totalmente las caras horizontales y verticales de las piezas. El espesor debe ser el mínimo para permitir una capa uniforme de mortero y la alineación de las piezas. Cuando es colocado refuerzo horizontal, el espesor de las juntas no excederá de 15 mm; si no es colocado alguno, entonces no excederá de 10 mm. En el caso de que sean utilizadas piezas o unidades de fabricación artesanal, el espesor de las juntas no excederá de 15 mm. 8.5.

APAREJOS.

Las disposiciones dadas en esta Norma son efectivas cuando las piezas son colocadas en forma cuatrapeada, es decir, si las juntas verticales son colocadas de manera discontinua. Se prohíbe terminantemente el uso de aparejo en pila –juntas verticales continuas- en paredes estructurales.


54 8.6 CONCRETO FLUIDO O MORTERO DE RELLENO (GROUT). 8.6.1 Preparación . El concreto fluido puede ser fino o grueso, tal como lo establece la Norma Técnica para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería, y la Norma Técnica para Control de Calidad de los Materiales Estructurales. El tamaño máximo del agregado grueso del concreto fluido tipo grueso no deberá exceder de 0.01 m (10 mm), el concreto fluido fino no contendrá agregado grueso. El concreto fluido preparado en el sitio se debe mezclar durante un período entre 3 y 10 minutos en equipo mecánico, con la cantidad de agua requerida para la trabajabilidad deseada. 8.6.2 Fluidez. Al momento de la colocación del concreto fluido, éste debe presentar las condiciones de fluidez requeridas sin que haya iniciado el endurecimiento por hidratación del cemento, de manera que el mortero de relleno fluya sin segregación por los espacios que hay que colar. 8.6.3. Colocación. El concreto fluido o mortero de relleno se debe colocar directamente con bomba o manualmente con embudo, teniendo la precaución de que todo el espacio a colar quede homogéneo y compacto, buscando vinculación íntima entre el mortero de relleno y las unidades de mampostería. 8.6.4. En proyectos habitacionales de más de 20 viviendas es recomendable un centro de producción de concreto y mortero de relleno dentro de la obra para garantizar la calidad de la mezcla que empleen. 8.7.

CONCRETO ESTRUCTURAL.

8.7.1 Dosificación. A falta de un diseño de la mezcla de concreto, podrán utilizarse las dosificaciones que se presentan en la tabla 8.1. Tabla 8.1 – Dosificación Recomendadas para la Elaboración del Concreto Tipo de Elemento

Resistencia Proporción Bolsas Kg/cm² Volumétrica Cemento (Mpa)

Arena (m³)

Grava (m³)

Agua (lts)

Pisos

100 (10)

1:2.5:4

6.7

0.48

0.77

218

Paredes

175 (17.5)

1:2:2.5

9.1

0.51

0.64

226

Nervios y Soleras

150 (15)

1:2.5:2.5

8.3

0.58

0.58

232

Losas y Cimentación

210 (21)

1:2:2

9.8

0.55

0.55

227

Consideraciones sobre las dosificaciones: La unidad de cemento es de 1 bolsa de 42.7 kg La grava es de ¾” ó 20 mm. Cuidar que la cantidad de agua no se exceda. Colocar y vibrar adecuadamente la mezcla. El revenimiento del concreto es de 80 a 100 mm. Entre paréntesis se indica el Sistema Internacional (SI)


55 8.7.2. Cimbras. a. La cimbra podrá ser de madera o metálica. b. Se deberá desechar la madera que presente nudos, huecos, rajaduras o excesiva curvatura o torcedura. Igualmente se desecharán aquellos moldes metálicos defectuosos que presenten abolladuras o excesiva curvatura o torcedura. c. Se deberán proveer aberturas en la parte inferior de las cimbras de paredes de concreto, nervios o columnas, para efectuar la limpieza antes del colado. d. Antes de colocar el refuerzo se deberá barnizar la cimbra con algún producto antiadherente como: desmoldantes patentados, aceite diesel o aceite mineral. En ningún caso se deberá usar el aceite quemado. e. No se permitirá la iniciación del colado hasta que la cimbra se encuentra limpia, exenta de partículas sueltas y se haya hecho la última revisión de apoyos, contravientos, geometría, niveles, plomos y rigidez de los mol des. f. En las cimbras de madera se efectuará un riego de agua antes del colado para evitar la absorción del agua del concreto por la cimbra y las deformaciones posteriores por hinchamiento de la madera; en las cimbras metálicas se hará un riego de agua antes del colado cuando el metal se encuentre caliente. 8.7.3

Mezclado del concreto. a. El concreto debe ser mezclado por medio de equipo mecánico o en forma manual siempre que se garanticen las condiciones de uniformidad exigidas, es decir, que cualquier porción de la mezcla presente la misma consistencia. b. El equipo mecánico debe contar con aspas en buen estado que impidan la segregación de los componentes y ser mantenido limpio, libre de grasa, polvo o residuos de mezcla. El mezclado del concreto con este equipo debe durar 1.5 minutos como mínimo. c. En el caso de seleccionar el método manual, el mezclado deberá hacerse en bateas fabricadas para tal fin. d. Cada componente de la mezcla debe ser cuidadosa y exactamente medido antes de iniciar la producción.

8.7.4.

Vibrado del concreto. a. Una vez colocado en la cimbra o molde, el concreto deberá ser vibrado mecánicamente o picado utilizando una varilla limpia lisa, recta y con punta redondeada. Durante el procedimiento, el concreto será adecuadamente acomodado en el molde, eliminando burbujas de aire y evitando las colmenas. b. Cuando se utilice un vibrador mecánico, debe verificarse que trabaje al menos a 3000 rpm. Se cuidará también que su cabeza penetre en forma vertical por aproximadamente 15 segundos o hasta que el concreto deje de tener burbujas y floten aguas de sangrado.

8.7.5.

Curado del concreto. a. El concreto debe mantenerse completamente húmedo por lo menos durante siete días, a menos que se usen membranas de curado. b. El curado debe iniciarse de 2 ½a 3 horas después de finalizado el colado. En el caso de utilizar membranas de curado, estas deben aplicarse inmediatamente después del colado tan pronto desaparezca el agua de sangrado.

8.7.6. Tránsito. a. No se debe transitar ni subir material a ningún elemento antes de 24 horas de terminado el colado.


56 b. Cuando se utilizan membranas de curado se debe evitar el tránsito durante el tiempo de curado de lo contrario deberá aplicarse la membrana nuevamente en dos caras cruzadas durante cada día en las zonas en que se produzca tráfico o en las que la película haya sido maltratada. 8.7.7. Descimbrado. a. La cimbra debe ser removida en tiempos no menores que los indicados en la Tabla 8.2. Tabla 8.2- Descimbrado de Elementos Elemento

Tiempo mínimo Recomendado

Paredes de concreto, nervios y costados de vigas o soleras

24 horas

Losa

8 días

Fondos de vigas o soleras

12 días

Voladizos

18 días

b. La remoción de la cimbra debe ser efectuada sin que el concreto reciba golpes o sea dañado. c. Después de retirar la cimbra el apuntalamiento debe ser mantenido durante los siguientes 14 días o hasta que se cumpla la edad de 28 días del concreto. Los puntales podrán ser de madera, acero o mixtos. 8.8

TUBERÍAS Y DUCTOS.

La ubicación e instalación de las tuberías y ductos debe ser objeto de una planificación para evitar dañar la mampostería. La ubicación e instalación se hará según lo siguiente: a) En paredes de mampostería con refuerzo interior las tuberías y ductos deberán alojarse en celdas que no tengan refuerzos. b) En paredes de mampostería confinada las tuberías y ductos deben colocarse en tal forma que no disminuya la resistencia e integridad de la pared. (Fig. 8.1)


57

Fig. 8.1 Instalación de tuberías y ductos. 8.9 CONSTRUCCIÓN DE PAREDES DE MAM POSTERÍA CON REFUERZO INTERIOR . Además de cumplir con los requisitos de las secciones anteriores, la construcción de paredes debe garantizar: a. Que las celdas de las piezas de concreto se llenen con mortero o concreto de relleno (grout) donde exista refuerzo vertical, o donde los planos lo especifiquen. b. Que la altura máxima de relleno de los huecos verticales en piezas huecas de 150 y 200 mm no exceda de 400 mm y 600 mm respectivamente. Y para piezas huecas de 100 mm, el lleno se haga a cada hilada. c. Que el mortero o concreto de relleno (grout) sea consolidado por vibrado o varillado. d. Que si por razones constructivas es necesario interrumpir las labores en ese día, el mortero o concreto de relleno (grout) deberá alcanzar hasta la mitad de la altura de la pieza de la última hilera. e. Que cuando el próximo vaciado de mortero o concreto de relleno se efectúa entre las siguientes 1 y 2 horas, el nivel del concreto de relleno deberá llegar hasta 40 mm por debajo del nivel superior del bloque. f. Que las varillas de refuerzo sean del diámetro y grado especificado en los planos. (en mampostería confinada no es permitido traslapar más del 50% del acero en una misma sección). g. Que no es permitido doblar el refuerzo una vez iniciada la colocación del mortero o concreto de relleno (grout). h. Que el refuerzo horizontal sea continuo y sin traslape en la pared, y que esté anclado en los extremos con gancho a 90 grados colocados en el plano de la pared. i. Si no se realiza el ensaye de absorción de las piezas, el revenimiento del concreto y mortero de relleno deberá ser de 200 mm, con una tolerancia de ± 25 mm.


58

CAPI TULO 9 SUPERVISIÓN Y CONTROL DE CALIDAD 9.1

SUPERVISIÓN.

9.1.1 Generalidades. a. El supervisor deberá verificar que las disposiciones establecidas en los documentos contractuales y que los procedimientos constructivos establecidos en el Capítulo 8 de esta Norma sean ejecutadas y cumplidas a cabalidad. b. Los proyectos habitacionales de 20 ó más viviendas deberán ser objeto de una supervisón estructural continua. c. Los proyectos habitacionales de menos de 20 viviendas deberán ser objeto al menos de una supervisón estructural itinerante. d. La supervisión será responsable que la construcción de las viviendas se realice de acuerdo a los planos estructurales y a los requerimientos mínimos exigidos por las Norma y que las medidas correctivas indicadas, si las hubiere, fueron tomadas en cuenta durante la construcción. 9.1.2 Criterios básicos. El supervisor debe: a. Verificar que las recomendaciones del estudio geotécnico -tanto de carácter general como las referentes a la cimentación y/o muros de retención- han sido respetadas y debidamente puestas en práctica. b. Cerciorarse que las dimensiones, profundidad de desplante y refuerzo de las cimentaciones se encuentren en conformidad con lo señalado en los planos estructurales aprobados. c. Comprobar que el refuerzo longitudinal de los nervios en paredes confinadas -o del vertical en paredes con refuerzo interior y paredes de concreto- se encuentre anclado en la cimentación y en la posición indicada en los planos estructurales aprobados. d. Que las piezas sean del tipo y tengan la calidad especificada en los planos estructurales y arquitectónicos aprobados. e. Que las piezas se encuentren libre de polvo, grasa, aceite o cualquier otra sustancia o elemento que dificulte su colocación o pueda reducir su capacidad de adherencia. f. Que las piezas de barro hayan estado sumergidas en agua por lo menos 2 horas antes de ser colocadas en su posición final. g. Que las piezas de concreto se encuentre lo más secas posible, permitiendo un leve rociado de agua justo antes de su colocación. h. Que las varillas de refuerzo sean del diámetro y grado indicado en los planos estructurales aprobados. i. Que el aparejo sea cuatrapeado si la pared es de tipo estructural. j. Que los bordes verticales de las paredes confinadas adyacentes a un nervio estén endentados a fin de que permitan una mejor ligación entre las piezas y nervios.


59 k. Que el refuerzo longitudinal de nervios, soleras o en el interior de la pared se encuentre libre de polvo, grasa o cualquier otra sustancia que afecte la adherencia, y que su posición esté asegurada durante el colado. l. Que no sea traslapado más del 50 por ciento del acero longitudinal de nervios, soleras o refuerzo vertical en paredes de mampostería con refuerzo interior y paredes de concreto en una misma sección. m. Que el refuerzo horizontal sea continuo en la pared, sin traslapes, y anclado en los extremos con ganchos a 90 grados colocados en el plano de la pared. El anclaje deberá hacerse en una celda llena o en un nervio. n. Que el mortero y concreto de relleno (grout) no sea fabricado en contacto con el suelo o sin control de dosificación. o. Que el relleno de las celdas verticales en piezas huecas sea realizado a la altura máxima especificada en los planos estructurales aprobados. p. Que las juntas verticales y horizontales se encuentren completamente rellenas de mortero. q. Que el espesor de las juntas no exceda el valor indicado en los planos estructurales aprobados. r. Que el desplome de la pared no exceda 0.004H ni 15 mm. s. Que, en nervios y celdas, el concreto haya penetrado completamente, sin dejar colmenas (huecos). t. Que, en paredes erigidas con piezas huecas, las instalaciones eléctricas o de agua estén alojadas en celdas donde no exista refuerzo vertical y que cuando sea necesario realizar ranuras en la pared, la celda que aloje las tuberías y/o ductos esté llena con concreto o mortero de relleno. u. Que las paredes ortogonales que se intercepten estén firmemente amarradas (ligadas) entre sí por medio de ganchos de varillas No. 2 a cada 200 mm. v. Que las aberturas en paredes estén reforzadas o confinadas en sus bordes. w. Que los pretiles o parapetos estén reforzados con nervios y soleras o refuerzo interior. 9.2

CONTROL DE CALIDAD.

9.2.1 Alcance. Las disposiciones de control de calidad son obligatorias a conjuntos habitacionales de una o dos plantas con más de 20 viviendas o con un área de construcción superior a 1500 m². Durante la construcción se deberán tomar muestras periódicas a los materiales componentes de acuerdo con las frecuencias prescritas en la Norma de Materiales. 9.2.2 Mu estreo y ensayos. El muestreo y ensayes de los materiales serán practicados de acuerdo con lo establecido en la Norma para Control de Calidad de los Materiales Estructurales. El sistema de control de calidad de los materiales para uso estructural debe contemplar durante su fabricación una inspección y control constante que mantenga la variabilidad de la producción dentro de las tolerancias especificadas, guardando evidencia de los controles y cumplimiento de cada prueba. 9.2.2.1. Concreto hidráulico: Se deberán llevar controles del concreto en estado fresco, de la elaboración de las probetas y de la resistencia a la compresión:


60 a. Concreto en estado fresco. Al concreto en estado fresco, antes de su colocación, se le deben hacer pruebas para verificar que cumple con los requisitos especificados en los documentos de construcción aprobados. Como mínimo se le debe hacer las pruebas de revenimiento y cuando las condiciones del medio ambiente lo ameriten, se le debe practicar la prueba de temperatura. Las muestras de concreto fresco se harán de acuerdo con la norma ASTM C 172. b. Elaboración de probetas. La calidad del concreto endurecido se verifica mediante las pruebas de resistencia a la compresión de cilindros elaborados, curados y ensayados de acuerdo a las normas ASTM C 31 y ASTM C 39. Las pruebas deben efectuarse a los 28 días de edad o a otra edad de común acuerdo entre el productor y el usuario. Los valores obtenidos son indicativos de la resistencia potencial del concreto en la estructura. c. Resistencia a la compresión. De todo concreto para una cierta obra y nivel de resistencia se deben tomar al menos 2 muestras de concreto y de cada muestra se elaborarán y ensayarán por lo menos 2 cilindros. Se entiende por resistencia de una muestra la media de las resistencias de los cilindros que se elaboren de ella. d. Inspección. El sistema de control de calidad del concreto hidráulico para uso estructural debe contemplar durante su fabricación una inspección y control constante que mantenga la variabilidad de la producción dentro de las tolerancias especificadas en el diseño, guardando evidencia de los controles y el cumplimiento de cada prueba. e. Frecuencias mínimas de muestreo. Revenimiento (ASTM C 143): Al inicio del colado y cuando haya sospecha de cambio de consistencia, pero no menos de una por cada 10 m³ o fracción. Resistencia a compresión (ASTM C39): Una muestra cada 24 m³ o fracción. Resistencia a la compresión en paredes (ASTM C39): Una muestra cada 8 m³ o fracción. Temperatura, si la temperatura ambiente es mayor de 32ºC (305K): A cada entrega. En caso de producción continua, cada 7 m³. 9.2.2.2. Muestreo y ensayo de las unidades de mampostería. a. El muestreo y ensayo de las unidades de mampostería de barro extruidas estarán de acuerdo con las provisiones del “Método estándar de muestreo y ensayo de ladrillos y bloques estructurales de arcilla” (ASTM C- 67). b. El muestreo y ensayo de las unidades de mampostería de concreto estarán de acuerdo con las provisiones del “Método estándar de muestreo y ensayo de unidades de mampostería de concreto” (ASTM C-140). c. El muestreo y ensayo de las unidades de mampostería de barro sólido cocido estarán de acuerdo con las provisiones del “Método estándar de muestreo y ensayo de ladrillos y bloques estructurales de arcilla” (ASTM C- 67).


NORMA_VIVIENDA-2004

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