MUROS DE CONCRETO ARMADO

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO DE MUROS ESTRUCTURALES DE CONCRETO ARMADO ARMADO 1. 2. 3. 4. 5. . !. ".

AGUS AGUSTI TIN N SAE SAENZ NZ ANDY NDY BARRIO BARRIONUE NUEVO VO LAGUNA LAGUNA LUCER LUCERO O CABALL CABALLER ERO O HUA HUAYLLA HUGO HUGO CAST CASTILL ILLO O CAST CASTILL ILLO O LIZ CHAV CHAVEZ MINAY MINAYA DEYVI DEYVI CORO CORONE NELL ESPIN ESPINOZ OZA A RICA RICARD RDO O ESPINOZA ESPINOZA EUSEBIO EUSEBIO TATIANA ESTRADA ESTRADA SAAV SAAVEDRA FABIAN

#. GUANILO NEYRA $ATHERINE 1%. HERRERA GRADOS SHARON 11. MARILUZ PA&UELO MILAGROS 12. MORENO ENRI'UEZ &ES(S 13. RODRIGUEZ RODRIGUEZ TORREALV TORREALVA )ESLY 14. TRU&ILLO DE LA CRUZ EREDITH 15. ULLOA PONCE &OEL 1. VAS'UEZ PEREZ DANTE

1. MUROS DE CONCRE CON CRET TO ARMA RMADO DO

1. MUROS DE CONCRE CON CRET TO ARMA RMADO DO

MUROS DE CONCRETO ARMADO  Estos muros presentan la ventaja de resistir, además de los esfuerzos de compresión, los de flexión, así como empujes horizontales. Por consiguiente, los muros de concreto armado se emplean sólo cuando se necesita dar a la estructura un elemento rígido capaz de soportar empujes laterales, por ejemplo el caso de temblores, o como muros de contención armados si se encuentra sujeto en las partes superior e inferior, el fierro vertical será el que trabaja pero si están sujetos en sus cuatro lados lo harán tanto el fierro vertical como el horizontal.

2. VIGAS DE ACOPLAMIENTO

El refuerzo de vigas constará de dos grupos de barras diagonales dispuestas simétricamente respecto al centro del claro. Se supondrá que cada grupo forma un elemento que trabajará a tensión o compresión axiales y que las fuerzas de interacción entre los dos muros, en cada viga, se transmiten sólo por las tensiones y compresiones en dicos elementos. !ara determinar el área de acero longitudinal de cada diagonal "vd  , se despreciará el concreto y se usará la siguiente ecuación$ %onde$ "vd  & 'rea total de refuerzo en cada grupo de barras diagonales (cm)* + & 'ngulo entre el refuerzo diagonal y el eje longitudinal de la viga de acoplamiento b & anco de la viga (cm*  & altura de la viga (cm*



El anco de estas vigas será el mismo que el espesor de los muros que unen. -ada elemento diagonal constará de no menos de cuatro barras rectas sin uniones. os lados de los elementos diagonales, medidos perpendicularmente a su eje y al pa/o del refuerzo transversal, deberán ser al menos iguales a b0) para el lado perpendicular al plano de la viga (y del muro* y a b01 para el lado en el plano de la viga. -ada extremo del elemento diagonal estará anclado en el muro respectivo una longitud no menor que 2.1 veces d.



as barras de los elementos diagonales se colocarán tan próximas a las caras de la viga como lo permitan los requisitos de recubrimiento, y se restringirán contra el pandeo con estribos o élices que, en el tercio medio del claro de la viga, cumplirán con los requisitos mostrados.



En los tercios extremos, la separación se reducirá a la mitad del que resulte en el central. os estribos o el zunco que se use en los tercios extremos se continuarán dentro de cada muro en una longitud no menor que 03.

3. MUROS BAJOS

Esfuerzo cortante en muros de concreto armado   El esfuerzo cortante en muros es producido por cargas que act!an perpendicular " paralelamente a sus caras. Esfuerzo cortante generado por cargas perpendiculares al muro En estos casos, el muro se comporta como una losa. #e acuerdo a la relación entre sus lados " a sus condiciones de apo"o, funciona como una losa armada en uno o dos sentidos $ver figura %%.&'. Por lo general, se busca que el concreto asuma el esfuerzo cortante generado por las cargas actuantes. (i el muro se comporta como una losa armada en una dirección, el procedimiento para verificar el corte es el presentado en el capítulo ). (i funciona como una losa armada en dos sentidos, el procedimiento es el que se presentará en el capítulo %*. (i el muro recibe cargas horizontales concentradas " momentos flectores como se muestra en la figura %%.+, se debe verificar que la unión no falle por punzonamiento. El procedimiento de verificación se presenta en la sección %*..

-igura %%.+. iga conectada al muro produci/ndole

Esfuerzo cortante generado por cargas paralelas a la cara del muro 0uando la carga act!a en el plano del muro, la resistencia del concreto al corte se determina a trav/s de las siguientes expresiones1

#ónde1  carga axial amplificada en el muro  2omento de inercia de la sección bruta.  -uerza cortante amplificada en la sección analizada, 1 peralte efectivo del muro en la dirección paralela a sus caras, estimado en 3.% 4. 51 5ongitud del muro.

0uando el termino 2u6u75468 es negativo, la ecuación $%%79'7:0; $%%78)' no se aplica. (i el muro está sometido a compresión, la resistencia del concreto puede ser estimada mediante la siguiente expresión que es más sencilla " práctica1

#onde < es negativo. En este caso, b4 es el espesor del muro de concreto. El código del :0; recomienda que la resistencia del concreto al corte entre el apo"o " la sección crítica ubicada a hx de /l se considere igual que la estimada para dicha sección $:0;7%% .l=.>i'. El parámetro hsc está dado por el menor de1

donde1 h41 :ltura del muro. 5a resistencia nominal del muro, será menor que $:0;7 %%.%3.9' El refuerzo por corte en muros está compuesto por varillas verticales " horizontales. (i la fuerza cortante !ltima es menor que , el muro se proveerá con el refuerzo mínimo definido en la sección %%.%. (i es ma"or que " menor que , la cuantía mínima de refuerzo horizontal será 3.338* " el espaciamiento del acero será menor que %6*, 9h " ?* cm. (i la fuerza cortante !ltima es ma"or que , el área de acero horizontal se determinará con la siguiente expresión1 donde1 :,1 @rea de refuerzo horizontal por corte en una franja de muro de longitud (,. #ebe verificarse que no sea menor que el mínimo definido en el párrafo anterior   5a cuantía de refuerzo vertical, pn respecto a una sección bruta horizontal, deberá cumplir1

5a cuantía vertical mínima será 3.338* pero no es necesario que sea ma"or que la cuantía horizontal. El espaciamiento del refuerzo vertical será menor que %69, 9h " ?* cm. Estos requerimientos deberán ser satisfechos tambi/n cuando , AuA. El acero vertical requerido por corte es adicional al requerido por flexo7 compresion. Para muros que tengan una altura igual o menor que dos veces su largo, el muro se puede diseBar de acuerdo al ap/ndice : del reglamento pero cumpliendo siempre los fierros rnínimos especificados para armaduras verticales " horizontales " sus espaciarnientos máximos.

4. MUROS ESBELTOS

Este m/todo está basado en estudios experimentales, principalmente aplicados a muros prefabricados " es alternativo al m/todo general de elementos esbeltos a compresión. (i el panel tiene ventanas u otras aberturas se considerará que no tiene sección constante en toda su altura.

(i el muro tiene aberturas, se llama segmento de muro o pilar, el elemento vertical entre aberturas " viga de conexión al elemento horizontal entre dos aberturas. (e deberá estudiar los esfuerzos en estos dos elementos adicionalmente a los del muro. (i la tracción por flexión controla el diseBo del muro estos requisitos cumplen el diseBo general.

5os muros que se diseBan por este m/todo alterno deben cumplir los siguientes requisitos1 a' El panel del muro se diseBará como simplemente apo"ado, cargado axialmente " sujeto a una carga lateral uniforme, " que los máximos momentos " deflexiones ocurren a la mitad de la luz. b' 5a sección transversal es constante en toda la altura del panel. c' 5a cuantía del refuerzo p C será igual o menor que 3.& d' El refuerzo debe desarrollar una resistencia de diseBo

calculándolo

para las cargas verticales " horizontales donde, donde C 8 distancia del eje neutro a la fibra más traccionada.

/

C

e' 5as cargas concentradas aplicadas encima de la sección de diseBo se 

asume que se distribu"en en un ancho igual al ancho de la carga más un ancho a cada lado que aumenta con una pendiente de 8 vertical por % horizontal por debajo de la sección de diseBo, pero no ma"or que la distancia entre cargas concentradas " que no se extienda más allá de los bordes del panel.

f' El esfuerzo vertical en la sección crítica a mitad de altura1 será A 3.3& fc.

g' El momento de diseBo para la combinación de flexión " fuerza axial en la sección crítica será1

(ACI 14-3 #onde1

(ACI 14-4 C momento en la sección crítica debido a las cargas horizontales amplificadas o alternativamente. En estas ecuaciones se toma C 3.+*

(ACI 14-!

(ACI 14-" Donde (ACI 14-#

En esta fórmula n C se tomara C área efectiva del refuerzo vertical a tracción en el segmento de muro calculado por  $:0; %?7' " :s C área del refuerzo longitudinal a tracción en el segmento de muro. h' 5a flecha en la sección crítica inclu"endo los efectos de carga verticales " horizontales, sin amplificar inclu"endo los efectos P, cumplirá. $:0; %?7)'

#onde es la altura del muro " $:0; %?7%3'

En esta fórmula C momento máximo de las fuerzas sin amplificar, sin incluir el efecto P" es la carga axial sin amplificar. debe ser se calculará con la fórmula $:0;7)7+' cambiando por 2

MODOS DE $A%%A & CRITERIO DE DISE'O ARA MUROS ES)E%TOS Dn prerrequisito para el diseBo de muros estructurales d!ctiles es que la fluencia del refuerzo de flexión en zonas de articulación plástica definidas controle la resistencia, las deformaciones inelásticas " la capacidad de deformación de toda la estructura. #e esta manera, la principal fuente de disipación de energía será la plastificación del acero a flexión $-ig. ?b " ?e'. (e deben evitar los modos de falla debidos a la fractura del acero a flexión $-ig. ?f', a tensión diagonal $-ig. ?c " ?g' o a compresión diagonal por cortante $-ig. ?h'. :sí mismo, se deben evitar las fallas causadas por inestabilidad del alma del muro o del refuerzo principal a compresión, el deslizamiento por cortante a lo largo de las juntas de construcción $-ig. ?d' " la falla por cortante o adherencia a los largo de las uniones de barras o de anclajes.

El comportamiento de muros estructurales d!ctiles es comparable con el de columnas su capacidad de rotación plástica es afectada por fuerzas axiales " cortantes. Puesto que el área bruta de la sección de un muro estructural es mu" grande, las cargas axiales que obrarán sobre /l estarán mu" por debajo del punto balanceado debido a lo anterior, una adecuada ductilidad se logrará si1  (e coloca el refuerzo por flexión en los extremos del muro.  (e confinan estos extremos mediante estribos con bajas separaciones. El confinamiento aumentará la capacidad de deformación !til del concreto " retrasará el pandeo del acero de flexión.

  Para evitar problemas de corte, el diseBo de flexión debe garantizar que1  El agrietamiento diagonal del muro no ocurra aun ante los momentos máximos que se pueden producir por el muro.  (i ocurriese el agrietamiento diagonal, el cortante sería resistido por el refuerzo del muro.  5os refuerzos nominales de corte deben mantenerse bajos para retrasar la falla por deslizamiento del muro " para prevenir el aplastamiento del concreto en el alma.

CON$INAMIENTO E INESTA)I%IDAD Dn adecuado confinamiento del concreto incrementa su resistencia a la compresión " su capacidad de deformación $ductilidad'. 0uando flu"e el refuerzo a flexión del muro, los esfuerzos a compresión aumentan para equilibrar la tensión, pero si el concreto no está confinado, puede alcanzar la falla rápidamente. En este caso la falla se caracteriza por aplastamiento " ruptura del concreto en una gran porción de los extremos del muro. El confinamiento debe extenderse sobre la zona de la articulación plástica. Para evitar una posible falla por inestabilidad de la zona a compresión del muro es recomendable que el espesor del muro sea ma"or o igual a un d/cimo de la altura de la planta baja del edificio. El pandeo del refuerzo principal a compresión se puede retrasar si esta se confina con estribos.

 :un cuando el muro se confine, es probable que pueda fallar por inestabilidad lateral en la zona confinada. Esta falla puede evitarse si se colocan patines en los extremos el muro. En la siguiente figura se muestran detalles típicos del refuerzo transversal en los patines.

5. TIPOS DE FALLA

TIOS DE $A%%A EN %OS MUROS DE CONCRETO ARMADO En la siguiente figura se pueden apreciar diversos tipos de falla donde las acciones sobre el muro, $a', generan diversas fallas1 $b' flexión, $c' tracción diagonal, $d' corte7deslizamiento " $e' deslizamiento en la base

1* $A%%A OR $%E+I,N Este tipo de falla se presenta cuando la capacidad de resistencia a la fuerza cortante $proporcionada por el refuerzo horizontal " el concreto' supera a la de flexión $generada por el refuerzo vertical " la carga axial'.

 :unado a esto, experimentalmente se ha observado que una vez formada la grieta de tracción por o flexión en el borde del muro, el refuerzo vertical al trabajar en tracción o compresión, trata de expulsar al concreto. Estas continuas aberturas " cierres de las grietas, son las causantes de la trituración del concreto en el borde carente de confinamiento.

0onviene seBalar que la falla por flexión trata de concentrarse en la zona más d/bil del muro, por ejemplo, donde ha" una reducción significativa de su longitud $-ig. &', evidentemente porque la capacidad resistente a flexión en la zona más larga del muro es ma"or que la existente en la zona de menor longitud.

* $A%%A OR CORTE 5a falla por corte se produce en los muros de concreto armado cuando su capacidad resistente a fuerza cortante es inferior a la de flexión. Esta falla se caracteriza por la presencia de grietas diagonales $-ig. +',

 :l igual que en una falla por flexión, los talones del muro pueden triturarse con el subsiguiente pandeo del refuerzo vertical, si es que el extremo carece de estribos de confinamiento $-ig. '.

3* $a..a /or corte-c0za..e (Des.0zam0ento Esta falla se produce generalmente en las juntas de construcción del muro $-ig. )' se agrava cuando existe segregación del concreto, cuando las juntas son lisas o cuando los traslapes del refuerzo vertical son realizados en la misma sección transversal $-ig. %3'.

5a falla por deslizamiento es mu" peligrosa, porque una vez formada /sta, la losa de techo arrastra al muro en la dirección transversal a su plano, haci/ndolo girar en torno al borde longitudinal del plano de falla $-ig. %%'. Por tanto, la carga de gravedad se concentra en ese borde triturándolo " formando una falla en forma de reloj de arena, con la consecuente reducción de la sección transversal " el posible pandeo del refuerzo vertical interno por efectos de la carga de gravedad, o su posible falla por cizalle.

6. MUROS CON ABERTURA

%os uecos se /ract0can en .os muros2 /ara reso.er a. menos tres neces0dades 5s0cas* 

;luminar.........Fueco de luces...............ventanas " puertas.



entilar........ Fuecos de ventilación.....ventanas " puertas.



0omunicar.... Fuecos de paso..............puertas.

SEG(N LA NORMA E.%% 

L+, +-/0/+,  , /, 6-/7 -89+/, 6 6 0+ 6 /698/  , :,8- , 9+:+986+6 /,8,00.



L+ :/,98+ 6 +-/0/+, 6- 9,86/+/,   979 6 /8;869, < /,8,098+,.



A67, 6 /=/> ?8 /@/86 6- 99+/, :/  , 6, -+//+, 6 5" +/66/ 6 06, , +, 6 0++, < :/0+,. E,0+, -+//+, 6- :/;+/, 7, +7 6 +, ,@8+, 6 +, +-/0/+, + 68,0+98+  , 6 %% .

REFUERZO MINIMO 

L+ 9+0?+ 6 /=/> /8>0+  ,/7 / @ %%%2.



L+ 9+0?+ 6 /=/> /089+  ,/7 / @ %%%15.



L, /, 9  ,:,/ +  9+6+ 68/998 99+6  6, 9+:+, :+/++, + +, 9+/+, 6 /.



E /=/> /089+ <  /8>0+  6- ,0+/ ,:+98+6, + 7, 6 0/, 9,  ,:,/ 6 / 8 6 4%% .



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