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En las fórmulas 26-4 y 26-5:
u
V =
Fuerza introducida a la columna
.
A
s
= Área de la sección de acero. F
y
= Tensión cedente de la sección de acero. N
t
= Resistencia teórica a compresión de la columna mixta.
c Los conectores e corte que transfieren la fuerza cortante
u
V se distribuirán en toda la longitud del miembro con una separación máxima de 400 mm. y colocados al menos sobre dos caras del
perfil de acero en una configuración simétrica con respecto a los ejes del perfil.
d Cuando la superficie de apoyo del concreto en aplastamiento directo sea más ancha que el área cargada en uno o más lados, y además los lados que no sobresalen están restringidos contra la
expansión lateral, la máxima resistencia minorada será 1.7 φ
c
F
c
A
B
, donde A
B
es el área cargada y el factor de minoración de la resistencia teórica es
φ
c
= 0.65. 26.7 REQUISITOS SISMORRESISTENTES PARA COLUMNAS MIXTAS
ACERO-CONCRETO
26.7.1 Nivel de Diseño ND1 Los requisitos de esta Sección son aplicables a las columnas mixtas acero – concreto con perfil de
acero estructural embutido en todos los sistemas mixtos acero – concreto definidos en el Capítulo 25. 26.7.1.1 Resistencia al corte
La resistencia minorada al corte de la columna mixta acero - concreto será la resistencia teórica multiplicada por el factor de minoración
φ
v
=0.75. La resistencia teórica al cortante de la columna mixta acero - concreto será la suma de la resistencia
teórica al corte del perfil de acero estructural más la resistencia teórica al corte de la armadura transversal de la sección de concreto reforzado.
La resistencia teórica al corte del perfil de acero se calculará según el Artículo 16.4 de la presente Norma. La resistencia teórica al corte de la armadura transversal de la sección de concreto se calculará
según las las Subsecciones 11.4.6.2 a 11.4.6.8, Diseño de las armaduras de corte, de la Norma COVENIN - MINDUR 1753 Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones. Análisis y Diseño,
considerando en las fórmulas que la dimensión b
w
es igual al ancho de la sección transversal de concreto menos el ancho del perfil de acero medido perpendicularmente a la dirección del corte.
26.7.1.2 Conectores de corte
Los conectores de corte cumplirán con los requisitos del Artículo 26.6.
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180 26.7.1.3 Refuerzo transversal
La separación de las ligaduras no deberá exceder el menor de los valores siguientes:
a La mitad de la menor dimensión de la sección transversal. b 16 veces el diámetro de la barra longitudinal más delgada.
c 48 veces el diámetro de la ligadura.
La separación entre ligaduras será la mitad del valor indicado en el párrafo precendente por encima de la fundación, por encima o por debajo de la viga más baja o de la losa en cualquier entrepiso, y en
la longitud de confinamiento definida en la Subsección 26.7.2.1. Las barras de las ligaduras tendrán un diámetro no menor de 150 la mayor dimensión de la sección
mixta , excepto que no será menor que la barra No. 3 10 mm de diámetro ni mayor de la barra No. 5 16 mm de diámetro. En las estructuras detalladas con Nivel de Diseño ND1, se puede reemplazar el
área equivalente de ligaduras por malla electrosoldada. 26.7.1.4 Refuerzo longitudinal
Como mínimo se colocarán barras de refuerzo longitudinal en cada esquina de las secciones rectangulares, cuyo detallado y empalme cumplirá con los requisitos de la Norma COVENIN -
MINDUR 1753, Sección 7.8.1 Barras no alineadas y el Artículo 12.16 Requisitos especiales para los empalmes en las columnas. La separación de las otras barras longitudinales no será mayor que la mitad
del lado menor de la sección mixta. 26.7.1.5 Empalmes y detalles en transición del perfil de acero
Los empalmes y apoyos del perfil de acero cumplirán con los requisitos de la Sección 21.7 de la presente Norma y la Sección 7.8.2, Núcleos metálicos, de la Norma COVENIN – MINDUR 1753.
Se incorporarán en el diseño todos los posibles efectos desfavorables en el comportamiento del miembro debidos a los cambios de rigidez y de la resistente teórica a la tracción en donde termina el
embutimiento del perfil, sea por transición a una columna de concreto reforzada o a la base de la columna.
26.7.2 Nivel de Diseño ND2 Las columnas mixtas acero – concreto con perfil de acero estructural embutido con Nivel de Diseño
ND2, además de cumplir con los requisitos de la Sección 26.7.1, cumplirán con los de la presente Sección.
26.7.2.1 Confinamiento del concreto A ambos lados de cualquier sección donde se espera la ocurrencia de cedencia por flexión y medido
a partir de cada cara de la junta, se confinará el concreto en una distancia igual al mayor de los siguientes valores:
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a La mayor dimensión transversal de la sección. b 16 la altura libre de la columna.
c 45 cm.
En estas zonas de confinamiento del concreto, las ligaduras deben ser cerradas y su separación no excederá el más pequeño de los valores siguientes:
a La mitad de la menor dimensión de la sección. b 8 veces el diámetro de la barra longitudinal más delgada.
c 24 veces el diámetro de la ligadura. d 30 cm.
En el resto de la altura de la columna, la separación de las ligaduras no será mayor que el doble de la separación adoptada en la zona confinada.
En el Nivel de Diseño ND2 no está permitido reemplazar las ligaduras por malla electrosoldada. 26.7.3 Nivel de Diseño ND3
Adicionalmente a los requisitos de las Secciones 26.7.1 y 26.7.2 , las columnas mixtas acero – concreto con perfil de acero embutido con Nivel de Diseño ND3, cumplirán los requisitos de la
presente Sección. 26.7.3.1 Solicitaciones mayoradas y requisitos para los empalmes
Las solicitaciones mayoradas y los detalles de los empalmes cumplirán con los requisitos de la Sección 15.5.1 y el Artículo 21.7, respectivamente.
26.7.3.2 Refuerzo longitudinal La capacidad del acero longitudinal de refuerzo cumplirá con los requisitos sismorresistentes de la
Sección 18.3.3 Armadura longitudinal de la Norma COVENIN - MINDUR 1753 Estructuras de Concreto.
26.7.3.5 Refuerzo transversal El refuerzo transversal se diseñará y detallará como ligaduras cerradas conforme a los requisitos del
Capitulo 18 de la Norma COVENIN – MINDUR 1753 y cumplirá con los siguientes requisitos: 26.7.3.5.1 Área mínima
El área mínima de refuerzo transversal, A
sh
, se calculará con la siguiente expresión:
− =
yh c
t s
y
F F
N A
F 1
s cc
h 09
. sh
A 26-4
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donde: A
s
= Área de la sección transversal del núcleo de acero. F
y
= Tensión cedente mínima especificada del núcleo de acero estructural. F
yh
= Tensión cedente mínima especificada para las ligaduras. N
t
= Resistencia teórica a compresión normal de la columna mixta acero -concreto, calculada según el Artículo 26.3.
F
c
= Resistencia a compresión especificada para el concreto. h
cc
= Dimensión de la sección transversal del núcleo medido centro a centro de las ligaduras. No será necesario satisfacer la fórmula 26-4 cuando la resistencia teórica del perfil de acero
estructural por si solo es mayor que la demanda 1.0 CP + 0.5 CV. En el Nivel de Diseño ND3 no está permitido reemplazar las ligaduras por malla electrosoldada.
26.7.3.5.2 Disposición del refuerzo transversal
La disposición y separación del refuerzo transversal cumplirá con los siguientes requisitos: 1. La máxima separación del refuerzo transversal en toda la longitud de la columna no
excederá de 6 veces el diámetro de las barras de refuerzo longitudinal o 150 mm. 2. En cada uno de los casos y regiones que se especifican a continuación, la máxima separación del
acero de refuerzo transversal no excederá 0.25 veces la menor dimensión transversal o 10 cm. En estas regiones, las ligaduras cerradas, sus ganchos u otros refuerzos de confinamiento no se
separaran más de 350 mm medidos en el centro en la dirección transversal.
a En las columnas acero – concreto con perfil de acero estructural embutido en concreto reforzado de los pórticos arriostrados.
En toda la longitud de las columnas mixta acero – concreto que soporten cargas normales mayores que 0.2 veces su resistente teórica a compresión con excentricidad cero, N
o
. Cuando la resistencia teórica del perfil de acero estructural por si mismo sea mayor que la
solicitaciones mayoradas obtenidas de la combinación 1.0 CP + 0.5 CV se eximirá del cumplimiento de este requisito.
b En las zonas de cambio de rigidez de las columnas mixtas acero concreto provenientes de la discontinuidad de rigideces, tales como las debidas a muros o pórticos arriostrados.
En toda la longitud por debajo del nivel en el cual ocurre la discontinuidad de las columnas mixtas acero – concreto que soporten cargas mayores que 0.1 veces su resistente
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teórica a compresión con excentricidad cero, N
o
. El acero transversal de confinamiento se extenderá dentro del miembro descontinuado por lo
menos la longitud requerida para desarrollar la cedencia total del perfil embutido y la de las barras de refuerzo longitudinal. Cuando la resistencia teórica del perfil de acero estructural
por si mismo sea mayor que la solicitación producida por la combinación 1.0 CP + 0.5 CV se eximirá del cumplimiento de este requisito de confinamiento.
En los pedestales o fundaciones de las columnas mixtas el acero transversal de confinamiento se extenderá dentro del pedestal o fundación al menos 310 mm. Donde las columnas mixtas acero –
concreto terminen sobre un muro, el refuerzo transversal de confinamiento se extenderá dentro del muro por lo menos la longitud requerida para desarrollar la cedencia total del perfil embutido y la de
las barras de refuerzo longitudinal.
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CAPÍTULO 27 MUROS ESTRUCTURALES MIXTOS ACERO -CONCRETO
27.1 ALCANCE Este Capítulo establece los requisitos para el Nivel de Diseño ND3 de los muros estructurales de
concreto reforzado con miembros de borde de acero, embutidos o no, muros con planchas de acero embutidas en uno o ambos lados y con miembros de bordes mixtos acero – concreto, y las vigas de
acero que acoplan dos o más muros de concreto reforzado. Excepto las modificaciones indicadas en este Capítulo, los muros estructurales cumplirán con las
disposiciones del Capítulo 18 de la Norma COVENIN - MINDUR 1753 Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones. Análisis y Diseño.
27.2 MUROS ESTRUCTURALES DE CONCRETO REFORZADO CON MIEMBROS DE BORDES DE ACERO
