3.1 MANUALES, CÓDIGOS DE DISEÑO Y REHABILITACIÓN SÍSMICA
3.1.2 ACI 318-63, Código de construcción para hormigón reforzado ( Building Code
Requirements for Reinforced Concrete)
El ACI a través de su comité 318 emitió en el año 1963 un código para el diseño y construcción de edificaciones de hormigón reforzado que reemplazó la versión previa del año 1956. En éste se daban parámetros de diseño para los métodos de esfuerzos de trabajo y de resistencia última con factores de carga. Aunque se sugería considerar carga lateral por sismo, no se contemplaban requisitos de detallado especial. Para información del detallado de refuerzo, el código hace referencia al “Manual de Prácticas para el Detallado de Estructuras de Hormigón Reforzado ACI 315” (Manual of Standard Practice for Detailing Reinforced Concrete
Structures, ACI-315 1957). A continuación se mencionan características relevantes del detallado
del refuerzo y la configuración de estructuras de hormigón reforzado de acuerdo con los requisitos y sugerencias de este código de diseño.
Características y deficiencias en el detallado de refuerzo
En este código el detallado del refuerzo se especificaba de manera práctica como sigue:
Se permitía el uso de ganchos de 180º y con longitud del extremo libre de por lo menos 4 diámetros de la barra, pero no menor de 2.5 pulgadas.
Se permitía el uso de ganchos de 90º y con longitud del extremo libre de por lo menos 12 diámetros de la barra.
Para el anclaje de estribos y corbatas, se podían usar ganchos de 90º o 135º y con longitud del extremo libre de por lo menos 6 diámetros de la barra, pero no menor a 2.5 pulgadas.
Se permitía el uso de soldadura en los traslapos de refuerzo, no se debían hacer traslapos de tracción para barras con diámetro mayor a 1-1/4”. La longitud del traslapo en zona de tracción para barras corrugadas no debía ser menor de 24, 30 y 36 diámetros de la barra de mayor diámetro, para esfuerzos de fluencia de 40000, 50000 y 60000 psi respectivamente, pero nunca menor a 12 diámetros de la barra. Para barras de acero liso esta longitud mínima se duplicaba.
Donde se traslapaba más de la mitad de refuerzo dentro de una longitud de 40 diámetros de la barra o donde los traslapos correspondían a zonas de esfuerzos máximos, se debía incrementar la longitud del traslapo y disminuir el espaciamiento de los estribos.
Se permitían traslapos soldados, uniendo a tope y soldando las barras de forma que desarrollaran un 125% del esfuerzo de fluencia.
Los estribos en columnas debían ser de diámetro mínimo 1/4” y espaciados máximo 16 diámetros de la barra longitudinal, 48 diámetros del estribo, o la dimensión mínima de la sección de la columna. Los ganchos de los estribos debían tener un ángulo de 135º. Las barras longitudinales debían tener soporte lateral y separación máxima entre ellas de 6 pulgadas.
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Los estribos en vigas debían ser de diámetro mínimo 1/4” y espaciados máximo 16 diámetros de la barra longitudinal, 48 diámetros del estribo o la mitad de la profundidad efectiva de la sección, d/2. También se permitía el uso de barras longitudinales dobladas con un ángulo no menor de 30º respecto a la dirección longitudinal de la barra para aportar a la resistencia al cortante.
Longitud de anclaje: todo el refuerzo debía extenderse desde el punto donde ya no se requería por flexión hasta una distancia igual a la profundidad efectiva de la sección ó 12 diámetros de la barra, la que fuera mayor.
Si se usaban barras lisas a tracción, en cualquier caso, debían terminar con gancho estándar.
El recubrimiento mínimo en vigas se especificaba de 1½ pulgadas.
En la Figura 3.2 se muestra el detallado típico del refuerzo de acuerdo a las indicaciones de este código.
Figura 3.2. Detallado del refuerzo de acuerdo al ACI 318-63
Características y deficiencias de configuración estructural
En general, los pórticos debían diseñarse para soportar en todas las secciones los efectos máximos de las cargas impuestas, de acuerdo a un análisis elástico y mediante métodos aproximados de cargas. Dado el detallado del refuerzo, es posible que se presente —en pórticos construidos de acuerdo a este código— mecanismos de falla columna débil-viga fuerte.
30 Ø
Refuerzo longitudinal inferior, entra en la columna mínimo 6" Estribos cerrados en columna diámetro mínimo 1/4" 16 Ø barra longitudinal S 48 Ø estribo ó
menor dimensión columna
d/2 Refuerzo longitudinal
columna, 1% 8%
Refuerzo longitudinal inferior, mínimo 2 barras,
cuantía mímina 200/f Traslapo en zona de alta
concentración de esfuerzos Refuerzo adicional doblado con ángulo 30º
Estribos cerrados en viga diámetro mínimo 1/4" 16 Ø barra longitudinal S 48 Ø estribo ó d/2 30º Refuerzo longitudinal superior
ESQUEMA REPRESENTATIVO DEL ACI 318-63
S b
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En el ACI 318-63 se encuentran las siguientes características en la configuración estructural:
La esbeltez de las vigas estaba sujeta a la Tabla 3.1 cuando no se calculaba las deflexiones. En la tabla, L es la longitud entre los ejes de los apoyos.
Tabla 3.1. Alturas mínimas de vigas y losas (ACI 318-63)
Elemento Altura mínima, h Apoyo simple Un apoyo continuo Dos apoyos continuos Voladizo Losas en una dirección L/25 L/30 L/35 L/12
Vigas L/20 L/23 L/26 L/10
La cuantía mínima de refuerzo positivo en miembros que trabajan a flexión (vigas) se especificaba en 200/fy.
Dimensionamiento de columnas: las columnas de soporte principal debían tener una sección mínima de 10 pulgadas de diámetro si la sección era circular, u 8 pulgadas en el lado de menor dimensión si las secciones eran rectangulares, y un área bruta mayor a 96 pulg2. Cuando una columna tuviera una sección transversal mayor a la requerida para las cargas consideradas, se podía calcular la cuantía mínima de refuerzo y la capacidad de carga con base en un área reducida que no fuera menor a la mitad del área bruta.
La cuantía de refuerzo longitudinal en columnas no debía ser menor a 0.01 ni mayor a 0.08, usando barras de diámetro igual o superior a 5/8”, mínimo 4 barras en columnas rectangulares y mínimo 6 en columnas circulares.
Se exigía colocación de estribos de 1/4” o superior cuando hubiesen barras longitudinales a compresión, y en toda la longitud a compresión, con separación no mayor a 16 veces el diámetro de la barra longitudinal o 48 veces el diámetro del estribo. Este requerimiento aplicaba especialmente para columnas.