Capítulo II
Criterios de Diseño de
Infraestructura en Edificaciones.
, Criterios de Diseño para Fundaciones y Muros
2 CRITERIOS DE DISEÑO PARA FUNDACIONES Y MUROS.
En esta parte se tratará lo concerniente a los criterios de diseños empleados en las
normas ACI318-2019, FONDONORMA 1753-206 Y FUNVISIS 1756-2001, sobre la
infraestructura de edificaciones, tales como zapatas superficiales, losa y vigas de
fundación, fundaciones profundas y muros de contención.
2.1 CRITERIOS DE DISEÑO DE FUNDACIONES SUPERFICIALES Y
PROFUNDAS SEGÚN NORMA ACI-318-2019
En este capítulo comentaremos los criterios de diseño de la norma ACI-318-2019 y
la Covenin 1753-2006 (PROYECTO Y CONSTRUCCION DE OBRAS DE CONCRETO
ESTRUCTURAL), La cual son la primera es la norma internacional donde la mayoría
de los códigos locales se basan en sus criterios.
En el alcance de la norma ACI en el capítulo 13 (Cimentaciones), se basa en la
aplicación a cimentaciones prees forzadas y no prees forzadas. Incluyendo las
cimentaciones superficiales (zapatas corridas, zapatas aisladas, zapatas combinadas,
vigas de cimentación, vigas sobre el terreno) y cimentaciones profundas (cabezales
de pilotes, pilotes hincados, pilotes excavados y cajones de cimentación tipo caissons),
Sin embargo, la aplicabilidad de los requisitos específicos dentro de ellos puede no
estar explícitamente definida para las cimentaciones. (En la fig. siguiente se presentan
las cimentaciones comentadas en esta norma)
Sebastián José Loyo Lugo 146
, Criterios de Diseño para Fundaciones y Muros
Fig. R.13.1.1
Los materiales, usados para las cimentaciones según esta norma:
.- las propiedades de diseño del concreto deben seleccionarse de acuerdo al
capítulo 19 (CONCRETO: REQUISITOS DE DISEÑO Y DURABILIDAD), donde se
establece que la Resistencia especificada a la compresión — Los requisitos para
mezclas de concreto se basan en la filosofía de que el concreto de proveer resistencia
y durabilidad adecuadas. El Reglamento define en la tabla 19.2.1.1, un valor mínimo
de f´c = 170 kg/cm2 o 17 MPa para concreto de uso general y de peso liviano - normal
para concreto estructural. No hay límite para el valor máximo de f´c, excepto que así
lo requiera un requisito específico del Reglamento.
.- Se debe usar la resistencia especificada a la compresión para la dosificación de
mezclas en 26.4.3 (Dosificación de las mezclas de concreto) y para el ensayo y
aceptación del concreto en 26.12.3. (Criterios para la aceptación de probetas curada
en forma estándar)
.- A menos que se especifique lo contrario, f´c debe basarse en ensayos a los 28
días. Si el ensayo no es a los 28 días, se debe especificar la edad del ensayo para f´c
en los documentos de construcción.
Módulo de elasticidad
Se permite calcular el módulo de elasticidad, Ec, para el concreto por medio de:
.- Para valores de Wc entre 1440 y 2560 kg/m3
𝐸𝑐 = Wc1.5 𝑥 0.043𝑥√𝒇´𝒄 (𝑒𝑛 𝑀𝑝𝑎)
.- para concreto de peso normal:
𝐸𝑐 = 4700𝑥√𝒇´𝒄 (𝑒𝑛 𝑀𝑝𝑎)
.- Las propiedades de diseño del acero de refuerzo deben seleccionarse de
acuerdo con el Capítulo 20. (REFUERZO DE ACERO PROPIEDADES,
DURABILIDAD Y EMBEBIDOS)
Este capítulo aplica al acero de refuerzo y rige (a) hasta (c):
(a) Propiedades del acero.
(b) Propiedades que se deben emplear en el diseño.
Sebastián José Loyo Lugo 147
, Criterios de Diseño para Fundaciones y Muros
(c) Requisitos de durabilidad, incluidos los requisitos mínimos especificados para el
recubrimiento.
Barras y alambres no preesforzados.
Propiedades de los aceros de refuerzos.
Las barras y alambres no preesforzados deben ser corrugados, excepto las barras
lisas o alambres que se permiten para ser utilizados en espírales.
La resistencia a la fluencia de barras y alambres no preesforzadas debe
determinarse por medio de (a) o (b):
(a) Método del corrimiento, utilizando un corrimiento de 0.2 por ciento de acuerdo
con ASTM A370.
(b) Método de extensión bajo carga, siempre y cuando la barra o alambre no
preesforzado presente un cambio abrupto en la deformación unitaria o un punto de
fluencia bien definido.
Las barras corrugadas deben cumplir con (a) hasta (e):
(a) ASTM A615M – acero al carbón.
(b) ASTM A706M – acero de baja aleación.
(c) ASTM A 996M – acero de rieles y ejes. Las barras de acero provenientes de
rieles deben ser del Tipo R.
(d) ASTM A955M – acero inoxidable.
(e) ASTM A1035M – acero cromado bajo en carbón.
.- Las barras lisas para refuerzo en espiral deben
Cumplir con las normas ASTM A615M, A706M, A955M, o A1035M.
.- Las barras lisas sólo se permiten para refuerzo en espiral, ya sea como refuerzo
transversal para columnas, para refuerzo transversal para cortante y torsión, o
Confinamiento para empalmes del refuerzo.
.- Las parrillas de barras corrugadas soldadas deben cumplir con ASTM A184M. Las
barras de refuerzo, utilizadas en las parrillas de barras corrugadas soldadas deben
cumplir con ASTM A615M o ASTM 706M.
.- Las barras corrugadas con cabeza deben cumplir con la norma ASTM A970M,
incluyendo los requisitos del Anexo A1 para dimensiones de las cabezas Clase HA.
Las Propiedades de diseño del acero de refuerzo.
Para barras y alambres no preesforzados, el esfuerzo menor que fy debe tomarse
como Es veces la deformación unitaria del acero. Para resistencias mayores a la
correspondiente a fy el esfuerzo debe considerarse independientemente de la
deformación unitaria e igual a fy. Según la tabla 20.2.2.4a el valor del esfuerzo utilizado
para cimentaciones en condiciones normales fy = 420 MPa (4200 kg/cm2)
El módulo de elasticidad, Es, para barras y alambres no preesforzados puede
tomarse como 200,000 MPa.
Sebastián José Loyo Lugo 148
Criterios de Diseño de
Infraestructura en Edificaciones.
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2 CRITERIOS DE DISEÑO PARA FUNDACIONES Y MUROS.
En esta parte se tratará lo concerniente a los criterios de diseños empleados en las
normas ACI318-2019, FONDONORMA 1753-206 Y FUNVISIS 1756-2001, sobre la
infraestructura de edificaciones, tales como zapatas superficiales, losa y vigas de
fundación, fundaciones profundas y muros de contención.
2.1 CRITERIOS DE DISEÑO DE FUNDACIONES SUPERFICIALES Y
PROFUNDAS SEGÚN NORMA ACI-318-2019
En este capítulo comentaremos los criterios de diseño de la norma ACI-318-2019 y
la Covenin 1753-2006 (PROYECTO Y CONSTRUCCION DE OBRAS DE CONCRETO
ESTRUCTURAL), La cual son la primera es la norma internacional donde la mayoría
de los códigos locales se basan en sus criterios.
En el alcance de la norma ACI en el capítulo 13 (Cimentaciones), se basa en la
aplicación a cimentaciones prees forzadas y no prees forzadas. Incluyendo las
cimentaciones superficiales (zapatas corridas, zapatas aisladas, zapatas combinadas,
vigas de cimentación, vigas sobre el terreno) y cimentaciones profundas (cabezales
de pilotes, pilotes hincados, pilotes excavados y cajones de cimentación tipo caissons),
Sin embargo, la aplicabilidad de los requisitos específicos dentro de ellos puede no
estar explícitamente definida para las cimentaciones. (En la fig. siguiente se presentan
las cimentaciones comentadas en esta norma)
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Fig. R.13.1.1
Los materiales, usados para las cimentaciones según esta norma:
.- las propiedades de diseño del concreto deben seleccionarse de acuerdo al
capítulo 19 (CONCRETO: REQUISITOS DE DISEÑO Y DURABILIDAD), donde se
establece que la Resistencia especificada a la compresión — Los requisitos para
mezclas de concreto se basan en la filosofía de que el concreto de proveer resistencia
y durabilidad adecuadas. El Reglamento define en la tabla 19.2.1.1, un valor mínimo
de f´c = 170 kg/cm2 o 17 MPa para concreto de uso general y de peso liviano - normal
para concreto estructural. No hay límite para el valor máximo de f´c, excepto que así
lo requiera un requisito específico del Reglamento.
.- Se debe usar la resistencia especificada a la compresión para la dosificación de
mezclas en 26.4.3 (Dosificación de las mezclas de concreto) y para el ensayo y
aceptación del concreto en 26.12.3. (Criterios para la aceptación de probetas curada
en forma estándar)
.- A menos que se especifique lo contrario, f´c debe basarse en ensayos a los 28
días. Si el ensayo no es a los 28 días, se debe especificar la edad del ensayo para f´c
en los documentos de construcción.
Módulo de elasticidad
Se permite calcular el módulo de elasticidad, Ec, para el concreto por medio de:
.- Para valores de Wc entre 1440 y 2560 kg/m3
𝐸𝑐 = Wc1.5 𝑥 0.043𝑥√𝒇´𝒄 (𝑒𝑛 𝑀𝑝𝑎)
.- para concreto de peso normal:
𝐸𝑐 = 4700𝑥√𝒇´𝒄 (𝑒𝑛 𝑀𝑝𝑎)
.- Las propiedades de diseño del acero de refuerzo deben seleccionarse de
acuerdo con el Capítulo 20. (REFUERZO DE ACERO PROPIEDADES,
DURABILIDAD Y EMBEBIDOS)
Este capítulo aplica al acero de refuerzo y rige (a) hasta (c):
(a) Propiedades del acero.
(b) Propiedades que se deben emplear en el diseño.
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(c) Requisitos de durabilidad, incluidos los requisitos mínimos especificados para el
recubrimiento.
Barras y alambres no preesforzados.
Propiedades de los aceros de refuerzos.
Las barras y alambres no preesforzados deben ser corrugados, excepto las barras
lisas o alambres que se permiten para ser utilizados en espírales.
La resistencia a la fluencia de barras y alambres no preesforzadas debe
determinarse por medio de (a) o (b):
(a) Método del corrimiento, utilizando un corrimiento de 0.2 por ciento de acuerdo
con ASTM A370.
(b) Método de extensión bajo carga, siempre y cuando la barra o alambre no
preesforzado presente un cambio abrupto en la deformación unitaria o un punto de
fluencia bien definido.
Las barras corrugadas deben cumplir con (a) hasta (e):
(a) ASTM A615M – acero al carbón.
(b) ASTM A706M – acero de baja aleación.
(c) ASTM A 996M – acero de rieles y ejes. Las barras de acero provenientes de
rieles deben ser del Tipo R.
(d) ASTM A955M – acero inoxidable.
(e) ASTM A1035M – acero cromado bajo en carbón.
.- Las barras lisas para refuerzo en espiral deben
Cumplir con las normas ASTM A615M, A706M, A955M, o A1035M.
.- Las barras lisas sólo se permiten para refuerzo en espiral, ya sea como refuerzo
transversal para columnas, para refuerzo transversal para cortante y torsión, o
Confinamiento para empalmes del refuerzo.
.- Las parrillas de barras corrugadas soldadas deben cumplir con ASTM A184M. Las
barras de refuerzo, utilizadas en las parrillas de barras corrugadas soldadas deben
cumplir con ASTM A615M o ASTM 706M.
.- Las barras corrugadas con cabeza deben cumplir con la norma ASTM A970M,
incluyendo los requisitos del Anexo A1 para dimensiones de las cabezas Clase HA.
Las Propiedades de diseño del acero de refuerzo.
Para barras y alambres no preesforzados, el esfuerzo menor que fy debe tomarse
como Es veces la deformación unitaria del acero. Para resistencias mayores a la
correspondiente a fy el esfuerzo debe considerarse independientemente de la
deformación unitaria e igual a fy. Según la tabla 20.2.2.4a el valor del esfuerzo utilizado
para cimentaciones en condiciones normales fy = 420 MPa (4200 kg/cm2)
El módulo de elasticidad, Es, para barras y alambres no preesforzados puede
tomarse como 200,000 MPa.
Sebastián José Loyo Lugo 148
