Seminario sobre el Reglamento ACI 318S-11 - 2011
ACI 318S-11 Por: Luis Enrique García Expresidente del American Concrete Institute - ACI Socio de Proyectos y Diseños Ltda. Ingenieros Consultores Profesor de la Universidad de los Andes Bogotá, Colombia 1
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Ciudad de México, México -18 millones hab. Caracas, Venezuela - 2 millones mil lones hab.
Bogotá, Colombia - 7 millones mill ones hab. Lima, Perú - 8 millones hab.
Santiago, Chile - 6 millones mil lones hab. Sao Paulo, Brasil - 18 millones hab.
Buenos Aires, Argentina Argentina - 12 millones hab. Río de Janeiro, Brasil - 11 millones hab.
Miembros del Comité ACI 318
42 miembros del Comité ( USA USA = 37, Canadá = 1, Colombia = 1 , Costa Rica = 1, México = 1, Taiwán = 1 )
37 miembros de Subcomité con voto ( USA USA = 28, ) Argentina =1, Canadá Canadá = 4, Chile Chile = 2, México México = 2
12 miembros internacionales de enlace ( Argentina, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, El Salvador, Guatemala, Panamá, ) Perú, Puerto Rico y Venezuela = 2
6 miembros consultores ( USA USA = 5, Canadá = 1 )
15 miembros del subcomité 318-S a cargo de la versión en español ( USA USA = 1, Chile = 2, Colombia = 2, Costa Rica = 1, Panamá Panamá = 1, Perú Perú = 1, Puerto Puerto Rico = 2, México = 4, Venezuela = 1 )
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Composición del Comité ACI 318
Ingenieros/arquitectos 19 43% Profesores e investigadores 10 25% Constructores 3 8% Fabricantes de materiales 5 12% Funcionarios públicos 5 12% Total 42 100%
Preparar y actualizar permanentemente el documento:
―Requi sitos de Reglamento para Concreto Estructural y Comentario‖
Canadá – Antiguamente basado en ACI Ahora código local independiente
Siguen ACI 318
Brasil – Código local independiente
Bolivia – Basado en el Código Modelo CEB 1990
Paraguay – No hay código Uruguay – No hay código pero se sigue el código argentino
Estados Unidos
Santo Domingo
México
Puerto Rico
Guatemala
Colombia
Salvador
Venezuela
Honduras
Ecuador
Nicaragua
Perú
Costa Rica
Chile
Panamá
Argentina
México
Costa Rica
Colombia
Ecuador
Perú
Chile
Argentina
1908 – 7 páginas 1919 – 9 páginas 1920 – 20 páginas 1936 – 40 páginas 1941 – 63 páginas 1947 – 64 páginas 1951 – 63 páginas 1956 – 72 páginas 1963 – 144 páginas + 91 del Comentario = 235 1971 – 78 páginas doble col. + 96 del Comentario = 174 1977 – 103 páginas doble col. + 132 del Com. = 235 1983 – 111 páginas doble col. +155 del Com. = 266
1989 – 353 páginas doble col. Reglamento + Com. 1995 - 369 páginas doble col. Reglamento + Com. 1999 – 391 páginas doble col. Reglamento + Com. 2002 – 443 páginas doble col. Reglamento + Com. 2005 – 430 páginas doble col. Reglamento + Com. 2005 Español – 490 páginas doble col. Reglamento + Com. 2008 Español – 518 páginas doble col. Reglamento + Com. 2011 Español – 541 páginas doble col. Reglamento + Com.
N mero de p ginas en el Reglamento ACI 318 600 500
Es añol
400 s a n i
Re lamento + Comentario
300 g
á p
Es añol
200 Reglamento
100 0 1900
1920
1940
1960
Año
1980
2000
2020
43 páginas
518 páginas
La última edición del Reglamento ACI 318 fue publicada a finales de 2011 (ACI 318- 11). La siguiente aparecerá en 2014 (ACI 318-14).
La traducción oficial a español de la versión de 2008 (ACI 318S-08) fue publicada en México por el IMCYC.
Capítulo 9 Requisitos de resistencia y funcionamiento –
El requisito básico para el diseño por resistencia se puede expresar como: Resistencia de diseño
(Resistencia nominal)
Resistencia requerida
U
La resistencia requerida U debe ser por lo menos igual al efecto de las cargas mayoradas en las ecuaciones (9-1) a (9-7). Debe investigarse el efecto de una o más cargas que no actúan simultáneamente. 15
Capítulo 9 Requisitos de resistencia y funcionamiento –
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Comparación con ACI 318S-08 2011
2008
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Capítulo 9 Requisitos de resistencia y funcionamiento –
Uno de los cambios más importantes en el Capítulo 9 de ACI 318S-11 corresponde a que las fuerzas de viento W ahora están al nivel de resistencia.
En el ASCE/SEI 7-10 las cargas de viento se convirtieron a cargas al nivel de resistencia, y se redujo el factor de carga para viento a la unidad (1.0).
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9.2.3
Efectos inducidos por deformaciones
—
Cuando sea aplicable, los efectos estructurales T deben considerarse en combinación con otras cargas. El factor de carga para T debe establecerse considerando la incertidumbre asociada con la magnitud esperada de T, la probabilidad de que el máximo efecto ocurra simultáneamente con otras cargas aplicadas, y las consecuencias potencialmente adversas en caso de que el efecto T sea mayor que el supuesto. El factor de carga de T no puede ser menor que la unidad (1.0). 19
Efectos inducidos por deformaciones Existen varias estrategias para tener en cuenta movimientos causados por asentamientos diferenciales y cambios volumétricos. Las fuerzas debidas a efectos T rutinariamente no se calculan ni combinan con otros efectos. Los diseñadores prefieren usar técnicas que han funcionado bien en el pasado como es el uso de elementos y conexiones dúctiles que se acomoden al asentamiento diferencial y al movimiento causado por cambio volumétrico, suministrando al mismo tiempo la resistencia requerida para las cargas gravitacionales y laterales. 20
Efectos inducidos por deformaciones Para limitar los efectos de los cambios volumétricos se utilizan juntas de expansión y franjas de cierre que se hayan desempeñado adecuadamente en estructuras similares. El refuerzo de retracción de fraguado y temperatura generalmente se determina con base en el área de la sección bruta de concreto y no con base en fuerzas calculadas.
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Capítulo 9 Requisitos de resistencia y funcionamiento –
9.2.4 — Cargas de fluidos Cuando F esté presente, debe incluirse con el mismo factor de carga de D en las ecuaciones (9-1) a (9-5) y en la ecuación (9-7).
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9.2.5
—
Empuje lateral del suelo
Cuando H esté presente, se debe incluir en las combinaciones de carga de 9.2.1, con factores de carga que se ajusten a lo indicado en (a), (b), o (c):
(a) cuando actúe solo o incremente el efecto de otras cargas, debe incluirse con un factor de carga de 1.6, (b) cuando el efecto de H es permanente y contrarreste el efecto de otras cargas, debe incluirse con un factor de carga de 0.9,
(c) cuando el efecto de H no es permanente, pero cuando está presente contrarresta el efecto de otras cargas, no se debe incluir .
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9.2.5
—
Empuje lateral del suelo
Comentario
En el Reglamento del 2011 se quitó el peso del suelo y otros materiales de relleno que eran parte de la definición de H. Consistentemente con ASCE 7-10, el peso de estos materiales es parte de la carga muerta, D. Los factores de carga para D son apropiados siempre y cuando el peso unitario y el espesor de tierra u otro material estén adecuadamente controlados. Si el peso de la tierra estabiliza la estructura, un factor de carga de cero puede ser apropiado. 24
9.2.5
—
Empuje lateral del suelo
Comentario
El factor de carga requerido para presión lateral proveniente de empuje del suelo, agua en el suelo y otros materiales refleja su variabilidad y la posibilidad que el material pueda ser removido. El comentario de ASCE/SEI 7-10 incluye una discusión muy útil con respecto a los factores de carga para H.
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9.2.6
—
Cargas de inundación y hielo
Si una estructura se encuentra ubicada en una zona de inundación, o está sometida a fuerzas por cargas de hielo atmosférico (granizo), deben usarse las cargas por inundación o por hielo y las combinaciones de carga adecuadas de ASCE/SEI 7.
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9.2.7 Carga de gateo del acero de preesfuerzo —
Para el diseño de zonas de anclaje de postensado debe usarse un factor 1.2 para la fuerza de preesfuerzo máxima aplicada por el gato.
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9.4
—
Resistencia de diseño para el refuerzo
Comentario
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Capítulo 18 - Concreto preesforzado
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Capítulo 18 - Concreto preesforzado
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En ACI 318S-08
La razón
Debido a la mayor resistencia a la fluencia y la pequeña relajación de alambres y torones que cumplen con los requisitos de ASTM A421M y A416M es apropiado especificar esfuerzos admisibles en términos de la resistencia mínima a la fluencia especificada por ASTM y la resistencia mínima a la tracción especificada por ASTM. 31
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Este Apéndice contiene la mayor parte de las modificaciones del nuevo ACI 318S-11.
El Apéndice D ahora incluye en 2011 requisitos para anclajes adheridos.
Ahora en total contiene:
Anclajes preinstalados:
Tornillos con cabeza, tornillos en L y en J, pernos con cabeza soldada, entre otros.
Anclajes postinstalados:
Anclajes adheridos, anclajes con sobreperforación en su base, anclajes de expansión de torque controlado, anclajes de expansión de desplazamiento controlado, entre otros.
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Apéndice D
–
Anclaje al concreto
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Apéndice D
–
Anclaje al concreto
Nuevas definiciones: Adhesivo (Adhesive) — Componentes químicos con base en polímeros orgánicos, o una combinación de polímeros orgánicos y materiales inorgánicos, que al mezclarse inician un proceso de curado.
Anclaje adherido (Adhesive anchor) — Un anclaje postinstalado que se inserta en una perforación realizada en concreto endurecido de un diámetro no mayor de 1.5 veces el diámetro del anclaje y que transfiere cargas al concreto por adherencia entre el anclaje y el adhesivo y entre el adhesivo y el concreto.
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Anclaje horizontal o inclinado hacia arriba (Horizontal or upwardly inclined anchor) — Un anclaje instalado en una perforación taladrada horizontalmente o en una perforación con una orientación que esté por encima de la horizontal.
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Longitud de estirado (Stretch length) — Longitud a lo largo del anclaje, medida por fuera del concreto dentro del cual está anclado, la cual está sometida a la totalidad de la carga de tracción aplicada al anclaje y cuya área seccional es mínima y constante.
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Apéndice D
–
Anclaje al concreto
D.2.2 — Este apéndice aplica a anclajes preinstalados antes de la colocación del concreto como a anclajes postinstalados de expansión (controlados por torque o controlados por desplazamiento), con sobreperforación en su base, y adheridos.
Los anclajes adheridos deben instalarse en concreto que tenga una edad mínima de 21 días en el momento de la instalación del anclaje. 38
Apéndice D
–
Anclaje al concreto
No se incluyen dentro de los requisitos del Apéndice D:
aditamentos especiales,
tornillos pasantes,
anclajes múltiples conectados a una sola platina de acero en el extremo embebido de los anclajes,
anclajes inyectados con mortero,
ni anclajes directos como pernos o clavos instalados neumáticamente o utilizando pólvora.
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Apéndice D
–
Anclaje al concreto
D.2.3 — Se incluyen requisitos de diseño para los siguientes tipos de anclajes:
(a) Pernos con cabeza y tornillos con cabeza con unas dimensiones que han demostrado que se obtiene una resistencia a la extracción por deslizamiento en concreto no fisurado igual o mayor que 1.4N p donde N p está dado en la ecuación (D-14).
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Apéndice D
–
Anclaje al concreto
D.2.3 — Se incluyen requisitos de diseño para los siguientes tipos de anclajes:
(b) Tornillos con gancho con unas dimensiones que han demostrado que se obtiene una resistencia a la extracción por deslizamiento sin el beneficio de la fricción en concreto fisurado igual o mayor que 1.4N p donde N p está dado en la ecuación (D-15). 41
Apéndice D
–
Anclaje al concreto
D.2.3 — Se incluyen requisitos de diseño para los siguientes tipos de anclajes:
(c) Anclajes postinstalados de expansión y con sobreperforación en su base que cumplen con el criterio de evaluación de ACI 355.2, y
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Apéndice D
–
Anclaje al concreto
D.2.3 — Se incluyen requisitos de diseño para los siguientes tipos de anclajes:
(d) Anclajes adheridos que cumplen con el criterio de evaluación de ACI 355.4M.
43
Apéndice D
–
Anclaje al concreto
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D.3.3
—
Requisitos de diseño sísmico
D.3.3.1 — Los anclajes en estructuras asignadas a las Categorías de Diseño Sísmico C, D, E o F, se deben cumplir los requisitos adicionales de D.3.3.2 a D.3.3.7.
D.3.3.2 — Las disposiciones del Apéndice D no son aplicables al diseño de anclajes en las zonas de articulación plástica de estructuras de concreto sometidas a fuerzas sísmicas. 45
D.3.3
—
Requisitos de diseño sísmico
D.3.3.3 — Los anclajes postinstalados deben estar calificados para fuerzas sísmicas de acuerdo con el ACI 355.2 ó ACI 355.4M .
La resistencia a la extracción por deslizamiento N p y la resistencia del acero en cortante V sa para anclajes de expansión o con sobre perforación en su base deben basarse en los resultados del ACI 355.2 – Ensayos de Simulación Sísmica (ACI 355.2 Simulated Seismic Tests).
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D.3.3
—
Requisitos de diseño sísmico
Para anclajes adheridos, la resistencia del acero a cortante V sa y los esfuerzos característicos de
adherencia uncr y cr deben basarse en resultados de ensayos realizados siguiendo ACI 355.4M – Ensayos de Simulación Sísmica (ACI 355.4M Simulated Seismic Tests).
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Modalidades de fallas de los anclajes
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Modalidades de fallas de los anclajes
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