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Manual Básico de Diseño
y Construcción Sismo-
Resistente
CASAS 1 Y 2 PISOS DE MAMPOSTERIA
CONFINADA
Esta publicación contiene nociones básicas de diseño y construcción basado en el
título E de la Norma Colombiana de Construcción sismo resistente NSR-10, con
comentarios, ilustraciones y ejercicios prácticos de aplicación.
Germán Andrés Bogoya Bernate
Universidad Nacional de Colombia
1
INTRODUCCIÓN
Desde la primera expedición en 1984 de la primera Norma Sísmica Colombiana, el Título E tomó
importancia ya que implicaba las disposiciones simplificadas para el diseño y construcción de
viviendas de uno y dos pisos, que en su momento se realizaban de manera muy empírica y
artesanal.
Las Nuevas normas de diseño (NSR-98 y posteriormente NSR-10), incorporan de nuevo este título,
el cual se revisaron y actualizaron, se conservan sus fundamentos: contar con requisitos mínimos
para la construcción de viviendas o casas de uno y dos pisos.
El objetivo primordial en la elaboración de este manual básico es el de orientar al lector hacia la
proyección de un adecuado diseño y construcción segura y resistente ante sismos para
edificaciones de vivienda de uno y dos pisos, los cuales representan en nuestro país una gran
demanda de habitantes, por lo que se convierte de carácter importante en el desarrollo de nuevos
proyectos bajo estas condiciones de diseño y construcción cumplan con la normatividad exigida en
la Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente NSR-10.
En esta edición, se encuentra sujeta a correcciones y cambios sugeridos por profesionales
expertos en la materia, este manual básico es de carácter didáctico y explicativo de los temas
comprendidos en el título E de la NSR-10 y apartes de otros títulos del reglamento de diseño y
construcción sismo resistente colombiano.
2
Contenido
INTRODUCCIÓN................................................................................................................................... 1
1. GENERALIDADES.................................................................................................................. 4
1.1. ¿Qué es un sismo?............................................................................................................... 4
1.2. ¿Cuál es la función de la sismo resistencia?........................................................................ 5
1.3. ¿Por qué es importante diseñar y construir con sismo resistencia en Colombia? ............. 5
1.4. Normatividad empleada...................................................................................................... 5
1.5. Grupos de uso según la NSR-10 .......................................................................................... 6
1.6. Capacidad de Disipación de Energía y Uso de los materiales estructurales. ...................... 8
1.7. Tipologías estructurales según la NSR-10 ........................................................................... 9
1.8. Alcance de este manual ...................................................................................................... 9
2. CRITERIOS BASICOS DE PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL ................................................ 10
3. CIMENTACIONES ............................................................................................................... 12
3.1. Investigación mínima. ....................................................................................................... 12
3.2. Sistema de cimentación .................................................................................................... 16
4. MAMPOSTERIA CONFINADA............................................................................................. 18
4.1. Unidades de Mampostería y Calidad del mortero de pega. ............................................. 18
4.2. Clasificación de muros y su respectiva exigencia por la norma........................................ 20
4.3. Longitud mínima y distribución simétrica de muros......................................................... 24
4.3.1. Longitud mínima de muros. .............................................................................................. 24
4.3.2. Distribución simétrica de muros. ...................................................................................... 25
4.3.3. Ejercicio de aplicación....................................................................................................... 26
5. ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO EN MAMPOSTERIA CONFINADA................................ 30
6. LOSAS DE ENTREPISOS ...................................................................................................... 33
6.1. Espesor Mínimo de Losas.................................................................................................. 33
6.2. Placa Maciza...................................................................................................................... 34
6.3. Placa Aligerada.................................................................................................................. 36
7. CUBIERTAS......................................................................................................................... 37
8. MUROS DIVISORIOS Y PARAPETOS ................................................................................... 39
9. ESCALERAS......................................................................................................................... 40
ANEXOS ......................................................................................................................................... 41
A.1 Clasificación de amenaza sísmica para las capitales de departamento. ................................ 41
A.2 Detalles típicos de refuerzo para escaleras. ........................................................................... 43
A.3 Tabla de Ganchos y traslapos ................................................................................................. 45
BIBLIOGRAFIA................................................................................................................................ 46
3
4
1. GENERALIDADES
1.1.¿Qué es un sismo?
Es una vibración del terreno que se produce debido al choque de las placas tectónicas y a la
liberación de energía en el curso de una reorganización brusca de materiales de la corteza
terrestre. Esta reorganización brusca ocasiona desastres en nuestra sociedad, pues afectan las
construcciones hechas por el hombre y generan otros fenómenos de carácter natural como
movimiento y ruptura del suelo, deslizamientos de tierra, incendios, licuefacción del suelo
(pérdida de capacidad portante del suelo por efectos de saturación de humedad del mismo que
genera una pérdida de cohesión, lo que genera colapso de estructuras como edificios y puentes),
maremotos (grandes olas marinas que desplazan gran cantidad de agua, afectando poblaciones
costeras por inundación y erosión súbita de materiales en la superficie).
Ilustración 1. Localización del Foco (epicentro) del sismo, lugar de liberación de energía de contacto de placas en la
superficie.
Ilustración 2. Como se origina un sismo de acuerdo con el movimiento de las placas.
5
1.2. ¿Cuál es la función de la sismo resistencia?
La función de la resistencia es una propiedad o capacidad de las estructuras para deformarse así
proteger la vida y los bienes de las personas que las ocupan. La cual se logra estructuralmente
mediante:
 FORMA REGULAR. (la geometría en planta entre más regular, mejor)
 BAJO PESO (más liviana, menor fuerza resistente al sismo debe soportar, tener
cuidado con peso en cubiertas)
 MAYOR RIGIDEZ ( Evitar que en el diseño una estructura se deforme demasiado, pues
afectaría elementos no estructurales que son susceptibles de colapso)
 BUENA ESTABILIDAD (Garantizar una cimentación adecuada que evite el volcamiento
y/o deslizamiento de la estructura)
 SUELO FIRME Y BUENA CIMENTACIÓN. (Determinar la profundidad de estrato
portante que garantice la estabilidad, el material de suelo debe ser duro para evitar
asentamientos dañinos a la estructura y colapso en el sismo).
 ESTRUCTURA APROPIADA. (Debe cumplir con simetría, uniformidad, continuidad de
elementos estructurales, solida. Esto se logra con la correcta coordinación con el
diseñador arquitectónico del proyecto)
 MATERIALES COMPETENTES. (deben tener una resistencia óptima y garantizada en
obra, evitar construcción de sistemas sin el debido refuerzo, ni vigas, ni columnas.
 CALIDAD EN CONSTRUCCIÓN. (Es de gran importancia, ya que si no se logra una
calidad de producción y disposición de materiales en obra afectará el éxito del diseño)
 CAPACIDAD DE DISIPAR ENERGIA. (La estructura debe ser capaz de soportar
deformaciones sin que sus elementos colapsen, tener en cuenta la colocación de flejes
para garantizar mayor ductilidad a la estructura, más adelante se tomará el tema en el
numeral 1.6 de este manual)
 FIJACION DE ACABADOS E INSTALACIONES (la correcta fijación de estos elementos, y
su debida colocación del refuerzo, permitirá que la estructura al entrar en movimiento
una uniformidad en su comportamiento que evitara que se desprendan elementos y
trabajen como una membrana).
1.3.¿Por qué es importante diseñar y construir con sismo resistencia
en Colombia?
Colombia pertenece al cinturón de fuego del pacífico, la cual es una de las zonas del planeta con
mayor actividad sísmica y un mayor peligro o amenaza. En esta zona las placas de la corteza
terrestre se hunden a gran velocidad (varios centímetros por año) y a la vez acumulan enormes
tensiones que deben liberarse en forma de sismos.
El Cinturón de Fuego se extiende
sobre 40.000 km y tiene la forma
de una herradura. Tiene 452
volcanes y concentra más del 75%
de los volcanes activos e inactivos
del mundo. Alrededor del 90% de
los terremotos del mundo y el 80%
de los terremotos más grandes del
mundo se producen a lo largo del
Cinturón de Fuego.I
Ilustración 4. Cinturón de Fuego del Pacífico. Fuente
II
En Colombia, esta ubicación geográfica da
lugar a establecer zonas de amenaza sísmica las
cuales se establecieron mediante estudios
geofísicos de probabilidades de ocurrencia de
sismo en un lugar determinado, las cuales se
representan en el mapa de amenaza sísmica
clasificando las zonas de mayor amenaza donde
se espera que ocurra una mayor frecuencia de
sismos y una gran intensidad de sismo.
En el anexo 1 se expone la clasificación de
amenaza sísmica de las principales ciudades de
Colombia, para consultar un municipio
específico, se debe consultar la NSR-10 en el
apéndice A-4: Valores Aa, Av, Ae y definición de
amenaza sísmica de los municipios
colombianos.III
Ilustración 3. Mapa de Zonas de Amenaza Sísmica de
Colombia. Fuente NSR-10 Apéndice 1
5
Ilustración 5. Construcción No Sismo resistente.
Ilustración 6. Construcción Sismo Resistente.
1.4. Normatividad empleada
La normatividad empleada en el diseño, construcción y supervisión técnica está comprendida por
las leyes:
 Ley 400 de 1997
 Ley 1229 de 2008
 El Reglamento Colombiano de construcciones sismo resistentes, NSR-10 y sus decretos
anexos complementarios. (Decreto Nacional 092 de 2011 y Decreto Nacional 340 de 2012)
 Las Resoluciones expedidas por la comisión asesora permanente del régimen de
Construcciones Sismo Resistentes” del Gobierno Nacional, adscrita al Ministerio de
Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, y creada por el artículo 39 de la Ley 400 de
1997.
La normatividad empleada que rige la expedición de licencias urbanísticas está comprendida por:
 Decreto Nacional 1469 de 2010.
6
 Normatividad Local: Para este manual se emplea lo exigido adicionalmente por la
Resolución 227 de 2007, Resolución 227 de 2006 Secretaría Distrital de Gobierno -
Dirección de Prevención y Atención de Emergencias –DPAE, Alcaldía de Bogotá D.C.
1.5. Grupos de uso según la NSR-10
Según la NSR-10 se clasifican las edificaciones según su uso.
NSR-10 Aparte de la norma 1. Grupo IV, Edificaciones Indispensables.
Ilustración 7. Hospital San Vicente de Paul, Rionegro Antioquia, Grupo Uso IV. Fuente
IV
7
NSR-10 Aparte de la norma 2. Grupo de Uso III.
Ilustración 8. Estación de Bomberos Bicentenario Grupo Uso III, Bogotá D.C, Fuente
V
NSR-10 Aparte de la norma 3. Grupo de Uso II
Ilustración 9. Curaduría Urbana 5 de Bogotá Grupo Uso II, Fuente
VI
.
8
NSR-10 Aparte de la norma 4. Grupo de Uso I.
Ilustración 10. Vivienda Unifamiliar, Grupo de Uso I
1.6. Capacidad de Disipación de Energía y Uso de los materiales
estructurales.
Según ubicación de amenaza sísmica del proyecto, la capacidad de disipación de energía de los
materiales estructurales depende de la ductilidad1
del material, por tanto el diseño debe cumplir
que los materiales estén un grado de disipación de energía, como se expone en la siguiente tabla:
Diseño con capacidad
de Disipación de
Energía
Zona de Amenaza Sísmica
Baja Intermedia Alta
Mínima – DMI Se permite No se permite No se permite
Moderada – DMO Se permite Se permite No se permite
Especial - DES Se permite Se permite Se permite
Tabla 1. Diseño de materiales estructurales.
Por ejemplo, para la ciudad de Bogotá no se permite el diseño de estructuras con capacidad
mínima de disipación, y para la tipología estructural de muros confinados (se explicará en el
numeral 1.6), afecta el cálculo de longitudes mínimas y por ende la simetría, que más adelante se
explicará con detalle.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ductilidad
1
La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales,
como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden
deformarse sosteniblemente sin romperse, un material es dúctil cuando la relación entre el alargamiento
longitudinal producido por una tracción y la disminución de la sección transversal es muy elevada.
9
1.7.Tipologías estructurales según la NSR-10
Según el material estructural, tiene sus requisitos para que cumpla con la norma, los títulos para el
diseño son:
Ilustración 11. Materiales Estructurales Incluidos en la NSR-10.
1.8.Alcance de este manual
Este manual está basado en la metodología de diseño del Título E de la NSR-10 el cual establece
los requisitos para la construcción sismo resistente de viviendas de uno y dos pisos de
mampostería confinada de uso vivienda exclusivamente (GRUPO USO I). Estos requisitos son de
índole general y están dirigidos a todos los profesionales de la ingeniería y la arquitectura que
trabajan en construcción de vivienda, así no sean especialistas en cálculo estructural. Para otros
usos (II, III y IV), guiarse según la metodología expuesta en los Capítulos A.1 al A.12 de la NSR-10.
El titulo E de la NSR-10, está contemplado para un programa de máximo de 15 viviendas y menos
de 3000 m2
de área construida. Sin embargo se pueden diseñar según el Titulo A y D de la NSR-10.
Titulo C NSR-10
Titulo E NSR-10
Titulo F NSR-10
Titulo G NSR-10
Titulo D NSR-10
10
2. CRITERIOS BASICOS DE PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL
Ilustración 12. Sistema de Resistencia Sísmica de los Muros confinados, acción conjunta de elementos estructurales.
Los muros estructurales deben resistir fuerzas sísmicas paralelas a su plano, por ende es necesario
colocar muros en las dos direcciones, ortogonales entre sí, los cuales deben estar distribuidos
simétricamente como lo describe la ecuación E-3.6-2 de la NSR-10 título E, que más adelante se
explicará el tema.
Ilustración 13. Disposición de Muros Estructurales.
11
La eficacia de la integridad estructural está ligada a
 La continuidad de muros verticalmente: para considerar un muro confinado
estructural, este debe ser continuo desde cimentación hasta cubierta, respetando la
continuidad de columnas de confinamiento.
Ilustración 14. Continuidad de muros. Fuente.
VII
 La regularidad en planta y en altura se debe garantizar, si la estructura presenta
irregularidad ya sea en planta o en altura se debe manejar una junta sísmica y analizar
la estructura por bloques separados regulares, cumpliendo con las longitudes mínimas
exigidas y la simetría, según las ecuaciones E.3.6-1 y E.3.6-2 del Título E de la NSR-10.
Se debe evitar
PLANTA IRREGULARIDAD SEGÚN LA NORMA NSR-10
2P-Retrocesos en las esquinas, en las zonas donde se
presentan las formas regulares, se debe emplear el muro doble
dilatado y analizar las dos formas regulares por separado. La
condición es que el vacío no puede superar el 15% de cualquier
dimensión del proyecto, ej. Si el proyecto es de 6X12m y el vacío es de
3X3m, el 15% de 12 es 1.8m y el 15% de 6 es 0.9, el vacío supera
ampliamente la condición, por tanto se debe analizar por bloques
regulares independientes de 6x9m y 3x3m
3P- 1 Irregularidad en Diafragma, Esta situación
obliga a manejar subdividir el proyecto en bloques
regulares.
3P- 2 Irregularidad en Diafragma, Esta situación
obliga a manejar subdividir el proyecto en bloques
regulares.
12
5P- Sistemas no paralelos, Si se presenta una
geometría como esta, se recomienda trabajar en
bloques paralelos regulares, si no cumple con lo
exigido en longitud mínima y simetría, se debe
cambiar la tipología estructural, presentar
memoria de cálculo y estudio de suelos.
Cargas adicionales en cubierta como tanques de agua, solo se permiten si son menores en
capacidad a un metro cubico (1 m3
).
3. CIMENTACIONES
3.1. Investigación mínima.
Antes de desarrollar un proyecto se debe conocer los parámetros mínimos los cuales deben
quedar consignados en un memorial de responsabilidad. En el cual se verifique:
a) El comportamiento de casas similares en
las zonas aledañas constatando que no se
presenten asentamientos diferenciales,
agrietamientos, pérdida de verticalidad,
compresibilidad excesiva, expansibilidad
de intermedia a alta, colapasibilidad, etc.,
que permita concluir que el
comportamiento de las casas similares ha
sido el adecuado.
b) En inmediaciones del sector a intervenir la
ausencia de procesos de remoción en
masa, áreas de actividad minera activa, en
recuperación o suspendida, erosión,
cuerpos de aguas u otros que puedan
afectar la estabilidad y funcionalidad de las casas.
Se debe consultar en la secretaria de planeación municipal, el mapa de riesgos y reservas
en los cuales se restringe construir.
NOTA: En este punto cabe anotar para el caso particular de Bogotá, se cuenta con una
base de datos (http://apps.sire.gov.co/GeoPortalV2/mapa.jsf) del fondo de prevención y
atención de emergencias FOPAE, que con la dirección y/o chip del predio indica al usuario
el tipo de riesgo que presenta, en este caso verificar si no se encuentra también en zona
de ronda hidráulica de los ríos, y reserva ambiental de cerros.
Adicionalmente las exigencias según la Resolución Distrital (Bogotá solamente) 227 de
2006 para estos predios que se encuentren en:
Ilustración 15. Estructura en colapso, generado por
licuefacción del suelo por fallas en sistemas de
drenaje de aguas lluvias.
13
RIESGO
PREDIO
EXIGENCIAS DECRETO 227 PARA LICENCIA DE CONSTRUCCIÓN
Inundación Alta Se deberán adjuntar oficios por parte de:
 la Dirección de Prevención y Atención de Emergencias (DPAE),
 la Empresa de Acueducto y Alcantarillado.
 la Secretaria Distrital de Planeación
Donde se certifique y/o actualice en planos el nivel de amenaza actual, en
caso de no haberse realizado las obras de mitigación correspondientes
no será posible expedir licencia de construcción por parte de la
Curaduría Urbana.
Remoción Media Se debe anexar cortes y fotografías del terreno (mostrando el entorno) a
partir de los cuales se pueda determinar la pendiente del mismo (colocar de
manera explícita en los cortes, el valor de la pendiente máxima). Según lo
establecido en la resolución No. 227 de julio 13 de 2006, en terrenos con
pendiente superior al 17%, deberán realizarse estudios geotécnicos y de
estabilidad de taludes que tengan en cuenta lo estipulado en la sección
A.2.4.1.1 y el título H de las NSR-10. Si es superior al 17% se requiere
consulta ante la FOPAE.
Remoción Alta Se debe hacer la consulta ante FOPAE sobre el predio, medidas de
mitigaciones expuestas y recomendadas por la FOPAE. Se deberá realizar
estudio geotécnico y de estabilidad de taludes que tenga en cuenta lo
establecido en A.1.5.4 y el título H de la norma NSR-10. Y los demás
requisitos exigidos en Remoción Media.
Tabla 2. Exigencias según Decreto Distrital (Bogotá) 227 de 2006, en cuanto el riesgo que se presente en el proyecto.
Ilustración 16. Base datos Geoportal SIRE, Consulta de zonificación de riesgos por remoción en masa para Bogotá,
Sector Usme.
14
Ilustración 17. Mapa de zonificación de Riesgo por Inundación y Ronda hidráulica para Bogotá, Sector Bosa.
Cuando las condiciones de riesgo no apliquen a los requisitos expuestos en la tabla anterior, la
investigación mínima es el punto de partida del proyecto estructural.
c) Se debe realizar mínimo un
apique por cada tres unidades
construidas o por cada 300 m2 de
construcción, hasta una
profundidad mínima de 2.0 m, en
el que se constate la calidad
razonable del suelo de
cimentación.
d) En los apiques indicados en (c)
deberán quedar determinados los
espesores de los materiales
inconvenientes para el apoyo
directo y superficial de la
cimentación, como son:
descapote, escombros, materia
orgánica, etc., los cuales deberán
ser retirados durante la
construcción.
Ilustración 18. Caracterización de los Suelos, No se debe cimentar
donde el material tenga contenido orgánico una clave para su
identificación es el color negro y el olor, por tanto se debe seguir
excavando hasta encontrar colores claros con buena consistencia.
Fuente imagen: Cartilla de Construcción de Eternit.
15
Ilustración 19. A) Corona principal y área interna de movimiento; B) Áreas de remoción intensa; C) Lóbulo
de un flujo de escombros y lodo; D) Cárcava que aprovechó una fisura en el deslizamiento; E) Coronas en
retroceso; F) Corona; G) Formas dentro del área del deslizamiento. Fuente
VIII
16
Se debe realizar un estudio geotécnico por parte de un Ingeniero Civil facultado (especialista o
magíster o doctorado en geotecnia, o 5 años de experiencia profesional en este campo), cuando el
proyecto presente las siguientes condiciones:
a) Suelos que presenten inestabilidad lateral.
b) Suelos con pendientes superiores al 30%.
c) Suelos con compresibilidad excesiva.
d) Suelos con expansibilidad de intermedia a alta.
e) Suelos que presenten colapsibilidad. Licuefacción, grietas y hundimientos.
f) Suelos en zonas que presenten procesos de remoción en masa, áreas de actividad minera
activa, en recuperación o suspendida, erosión, cuerpos de aguas u otros que puedan
afectar la estabilidad y funcionalidad de las casas.
3.2. Sistema de cimentación
Está compuesta por un sistema de vigas las cuales deben
formar anillos cerrados rectangulares los cuales deben tener
las siguientes características:
a) Configuración en planta: Las distancias interiores no
deben ser mayores a 4 metros, si la se excede esta
longitud, se deben colocar vigas intermedias que no
den apoyo a ningún muro las cuales pueden tener
una dimensión mínima de 20x20 cm. Los muros
estructurales y no estructurales deben estar
apoyados y anclados a vigas de cimentación.
b) Dimensiones y Refuerzo: Deben tener las vigas reforzamiento longitudinal y transversal los
cuales se representan en la tabla E.2.2-
1 de la NSR-10.
a. Garantizar el recubrimiento
mínimo de 4cm para el
refuerzo si hay concreto pobre
de limpieza o sobre un
concreto ciclopeo, si la viga
esta en contacto directo con el suelo, se debe
compactar una capa minima de 20 cm y un
recubrimiento del refuerzo sobre el área de
contacto de 7 cm.
b. La losa de contrapiso debe estar aislada de las
vigas de cimentación y sobrecimiento.
c) Cimentación en terreno Inclinado:
a. Cuando las condiciones son favorables, con
pendientes inferiores al 15%, se pueden
Tabla 3. Dimensiones Mínimas exigidas para diseño de vigas de
cimentación. Según el Titulo E de la NSR-10
Ilustración 20. Corte en perfil de la sección de
cimentación tipo excéntrica, sin sobrecimiento.
17
emplear sobrecimientos (submuraciones
confinadas hasta el nivel de placa de
contrapiso) que compensen la altura del
terreno.
b. Si esta entre el 15% y el 17%, se deben
emplear muros de contención diseñados
según el titulo H por un Ingeniero Civil
Facultado y su respectivo análisis de
estabilidad.
c. Si es mayor al 17%, se pueden seguir
implementando muros de contención
adicionalmente se puede amarrar la
cimentación mediante pilares, si la pendiente
es mayor al 20%.
Ilustración 22. Pilares para estabilización de pendientes mayores al 20%.
d. Tener en cuenta las recomendaciones de excavación dadas por el Ingeniero
Geotecnista para este caso de cimentación en terreno inclinado.
Ilustración 23. Recomendaciones Prácticas para seguridad del proyecto. Fuente AIS.
Ilustración 21. Detalle de Cimentación, apoyo
de muros. Fuente AIS.
18
Ilustración 24. Recomendaciones Prácticas para seguridad del proyecto ante remoción en masa. Fuente AIS.
Ilustración 25.Recomendaciones Prácticas para seguridad del proyecto ante riesgo por inundación. Fuente AIS.
4. MAMPOSTERIA CONFINADA
4.1.Unidades de Mampostería y Calidad del mortero de pega.
NSR-10 Aparte de la norma 5. Se exponen las propiedades de las unidades de mampostería a emplear en los muros.
19
Ilustración 26: Bloque Arcilla Número 5, avalado para construcción de muros en mampostería.
Ilustración 27. Bloque Arcilla perforación vertical.
Ilustración 28. Ladrillo portante 30.
20
Ilustración 29. Ladrillo arcilla prensado macizo.
4.2. Clasificación de muros y su respectiva exigencia por la norma.
Según su función los muros se clasifican en:
a) Muros estructurales.
a. Son los que resisten las fuerzas sísmicas y de carga de la edificación.
b. Los muros estructurales son de mampostería confinada y se consideran
confinados en una planta superior si son continuos desde cimentación.
c. Su metodología constructiva consiste en levantar primero los muros de
mampostería dejando espacio para el encoframiento de columnas y luego fundir
el concreto en estos espacios, ya que los empujes hidrostáticos y por retracción de
fraguado, aumentan la resistencia y ductilidad del muro, luego se funden las vigas
corona de forma monolítica con las columnas que le dan la rigidez.
d. Las aberturas en los muros deben ser pequeñas, bien espaciadas y no pueden estar
ubicadas en las esquinas. El área de los vanos de un muro no debe ser mayor al
35% del área total del muro. Entre las aberturas de un mismo muro debe existir
una distancia suficiente.
La distancia mínima entre aberturas debe ser mayor a 500 mm. Y en ningún caso
debe ser menor que la mitad de la dimensión mínima de la abertura.
Se deben reforzar los vanos con vigas y columnas de concreto reforzado alrededor
de los mismos y la longitud total en planta de los vanos debe ser menor que la
mitad de la longitud total en planta del muro.
NOTA: No se deben dejar aberturas continuas en la parte superior del muro, cerca
de las columnas de confinamiento, porque se puede presentar el efecto de
columna corta.2
2
NSR-10, Título E, sección E.3.4, Aberturas de muros.
21
Ilustración 30. Explicación de Aberturas en los muros, los cuales deben estar confinados, fuente AIS
IX
.
Ilustración 31. Correcto confinamiento de aberturas, genera mayor estabilidad de la estructura.
Ilustración 32. Efectos de las columnas cortas generados por los vacíos (a), el no confinamiento de las aberturas (b),
fuente
IX
.
e. Las dimensiones mínimas exigidas de muros confinados estructurales son las
siguientes:
22
i. Espesor mínimo de muros: según la ubicación del proyecto, la zona de
amenaza sísmica.
Ilustración 33. Espesores mínimos de muros según NSR-10, Titulo E. E.3.5
ii. Debido a la longitud máxima horizontal los muros no deben exceder 35
veces el espesor efectivo de muro, si el muro tiene mayor longitud se
deben disponer de columnas de confinamiento intermedias.
iii. Altura libre vertical máxima, los muros no deben exceder 25 veces el
espesor de muro, en el caso de cubiertas inclinadas, se considera el nivel
máximo solamente en el arranque de los remates de culata.
Ilustración 34. Conformación de muro confinado.
23
Ilustración 35. Confinamiento Incorrecto de mampostería, Estructura Inestable.
Ilustración 36. Confinamiento Adecuado de mampostería, Estructura Estable.
24
Ilustración 37. Comparación de procesos constructivos adecuados e inadecuados para el levantamiento de muros
estructurales, Fuente AIS.
X
b) Muros no estructurales. Son aquellos que dividen espacios pero no cumplen función de
resistencia sísmica. Estos muros deben ir amarrados a muros perpendiculares a su plano,
preferiblemente muros estructurales.
4.3. Longitud mínima y distribución simétrica de muros.
Se debe proveer una longitud mínima de muros los cuales deben estar distribuidos en los dos ejes
principales de la estructura, se deben colocar muros lo más posible en la periferia. La distribución
de muros deben tener longitudes similares, y los muros en un mismo plano no deben sumar más
de la mitad de la totalidad de muros en cada dirección.
4.3.1. Longitud mínima de muros.
La longitud mínima se obtiene por medio de la ecuación E.3.6-1
Lmin = longitud mínima exigida en cada dirección,
Mo = Coeficiente para longitud mínima, que depende de la zona de amenaza sísmica.
25
Tabla 4. Coeficientes de Mo según Amenaza sísmica de la ciudad, para el caso de Bogotá es Mo=13
Ap = área de análisis según las siguientes planteamientos estructurales.
Tabla 5. Análisis de Ap según la propuesta del proyecto.
4.3.2. Distribución simétrica de muros.
Los muros se deben distribuir de forma aproximadamente simétrica, cuando tenga el proyecto
irregularidades en planta se deben dividir en formas regulares como se mencionó anteriormente
en el tema de irregularidades. Debe cumplir con la condición de la ecuación E.3.6-2.
|
∑
∑
|
Lmi = Longitud de cada muro en la dirección i.
b = la distancia perpendicular en metros desde cada muro en la dirección i, hasta el extremo de
borde de proyecto fijo escogido.
Bi = Longitud de análisis perpendicular a la dirección longitudinal de los muros a analizar.
La inecuación compara la distribución del centro de rigidez del proyecto respecto al centro de
gravedad geométrico, determinando la excentricidad entre estos dos puntos, la cual no debe
exceder 0.15, o el 15% de la longitud de análisis Bi.
Proyecto (Pisos) Cubierta Ap (m2
)
1 Placa Ac
1 Liviana Ac*(2/3)
2 Placa Ae+Ac
2 Liviana Ae+ ((2/3)*Ac)
Ac = Area Cubierta , Ae= area entrepiso
26
Cabe anotar si no hay continuidad de algún muro para proyectos de dos pisos, se debe analizar
simetría nuevamente para esta planta, y verificar si los muros que no se desean continuar son los
indicados para remover, cumpliendo con simetría para el segundo piso.
La ecuación puede dar valores negativos, pero esta contenido dentro de un valor absoluto, lo que
da el valor bruto del número, y este se compara con 0.15. Por ejemplo:
El resultado antes dio -0.45, a simple vista es mucho menor que 0.15, pero al ejecutar el
valor absoluto da 0.45 el cual es mayor que 0.15, por tanto requiere una nueva distribución de
muros. El valor negativo y positivo es de carácter físico, por ejemplo si estoy analizando muros en
el sentido X, y el valor dio 0.18, significa que el centro de rigidez se movió en el sentido de análisis si
lo estoy haciendo de izquierda a derecha, por tanto hay más muros en el lado derecho que en el
izquierdo, y de manera recíproca si hubiese un valor negativo de -0.18, significa que está más
cargado en el costado izquierdo de análisis.
4.3.3. Ejercicio de aplicación
Ejemplo de aplicación a un proyecto real.
Se tiene una planta estructural con las siguientes características:
El proyecto tiene irregularidad en planta debido a un vacío exigido por norma arquitectónica,
entonces se debe trabajar el proyecto en módulos independientes, los cuales están compuestos
por:
 Módulo 1, estructura de 2 pisos con cubierta liviana.
 Módulo 2, estructura de 1 piso en placa maciza con acceso.
27
Eje Y de análisis
EjeXdeanálisis
28
BLOQUE 1 ENTRE EJES 1 Y 4 Cuadro de Longitudes Mínimas
BLOQUE 2 EJES 5 A 10
Como se observa en los cuadros y al chequear, los muros en ambos bloques cumplen la longitud
mínima.
En el análisis de simetría, se debe hacer en cada sentido de análisis, en este caso hubo necesidad
de reforzar los muros, considerando un doble muro confinado, los cuales para simplificación de
cálculo se toman del doble de distancia medida en el sentido de resistencia sísmica.
Para el bloque 1 se realizó el análisis de simetría así:
Mo=13 Cubierta: Liviana
Longitudinal
(Σ Lmi-y)
Transversal
(Σ Lmi-x)
1P 45.74 76.23 150 6.61 25.50 9.00 OK
2P 45.74 45.74 150 3.96 17.00 7.50 OK
Lmin
(m)
Espesor
muro t (mm)
AP (m2)
Cuadro de Longitudes Minimas Según NSR-10 E.3.6
area piso
superior
(m2)
Piso Cumple
Propuestos
Mo=13 Cubierta: Maciza
Longitudinal
(Σ Lmi-y)
Transversal
(Σ Lmi-x)
1P 39 39.00 150 3.38 20.55 12.75 OK
Lmin
(m)
Espesor
muro t (mm)
AP (m2)
Cuadro de Longitudes Minimas Según NSR-10 E.3.6
area piso
superior
(m2)
Piso Cumple
Propuestos
Bx =5.00 By =8.50
Σ Lmi-y Σ Lmi-y*bi-x % Ec Bx |%Ec Bx|≤0.15? Σ Lmi-x Σ Lmi-y*bi-y % Ec By |%Ec By|≤0.15?
25.50 73.53 0.077 OK Cumple 9.00 35.85 -0.031 OK Cumple
EJE Lmi-y (m) bi-x (m) Lmi-y*bi-x EJE Lmi-x (m) bi-y (m) Lmi-y*bi-y
A 8.50 0.08 0.64 1 3.00 0.15 0.45
F 8.50 3.65 31.03 2 3.00 3.40 10.20
G 8.50 4.93 41.86 3 3.00 8.40 25.20
Distribución Simétrica de Muros NSR-10 E.3.6.6 PISO 1
SIMETRIA EJE X PISO 1 SIMETRIA EJE Y PISO 1
73.53 - 5.00 35.85 - 8.50
25.50 2 ≤ 0.15 9.00 2 ≤ 0.15
5.00 8.50
2.88 - 2.50 ≤ 0.15 3.98 - 4.25 ≤ 0.15
0.38 ≤ 0.15 -0.27 ≤ 0.15
5 8.5
0.077 ≤ 0.15 -0.031 ≤ 0.15
0.077 ≤ 0.15 0.031 ≤ 0.15
PROCESO CÁLCULO SIMETRIA Y PISO
1
8.50
Cumple Simetria Eje YCumple Simetria Eje X
5.00
PROCESO CÁLCULO SIMETRIA X
PISO 1
29
Podemos observar que la simetría en ambos sentidos tiende a acercarse al centro de gravedad del
bloque de análisis en x se desplaza a la derecha, y en el sentido y se desplaza hacia abajo del
sentido de análisis.
Se observa en el piso 2 no continuaron todos los muros, lo que implicó un nuevo análisis de
simetría, la remoción del muro en el eje 1 de segundo piso no afecto significativamente la simetría
del proyecto, por tanto se permite.
Para el Bloque 2 se realizó el análisis de simetría así:
El bloque 2 es de un solo piso en cubierta maciza.
Bx =5.00 By =8.50
Σ Lmi-y Σ Lmi-y*bi-x % Ec Bx |%Ec Bx|≤0.15? Σ Lmi-x Σ Lmi-y*bi-y % Ec By |%Ec By|≤0.15?
17.00 42.50 0.000 OK Cumple 7.50 35.63 0.059 OK Cumple
EJE Lmi-y (m) bi-x (m) Lmi-y*bi-x EJE Lmi-x (m) bi-y (m) Lmi-y*bi-y
A 8.50 0.08 0.64 1 1.50 0.15 0.23
G 8.50 4.93 41.86 2 3.00 3.40 10.20
3 3.00 8.40 25.20
SIMETRIA EJE X PISO 1 SIMETRIA EJE Y PISO 1
Distribución Simétrica de Muros NSR-10 E.3.6.6 PISO 2
42.50 - 5.00 35.63 - 8.50
17.00 2 ≤ 0.15 7.50 2 ≤ 0.15
5.00 8.50
2.50 - 2.50 ≤ 0.15 4.75 - 4.25 ≤ 0.15
0.00 ≤ 0.15 0.50 ≤ 0.15
5 8.5
0.000 ≤ 0.15 0.059 ≤ 0.15
0.000 ≤ 0.15 0.059 ≤ 0.15
5.00 8.50
Cumple Simetria Eje X Cumple Simetria Eje Y
PROCESO CÁLCULO SIMETRIA X
PISO 2
PROCESO CÁLCULO SIMETRIA Y PISO
2
Bx =5.00 By =7.80
Σ Lmi-y Σ Lmi-y*bi-x % Ec Bx |%Ec Bx|≤0.15? Σ Lmi-x Σ Lmi-y*bi-y % Ec By |%Ec By|≤0.15?
20.55 54.39 0.029 OK Cumple 12.75 36.84 -0.130 OK Cumple
EJE Lmi-y (m) bi-x (m) Lmi-y*bi-x EJE Lmi-x (m) bi-y (m) Lmi-y*bi-y
A 7.80 0.08 0.59 5 3.75 0.08 0.28
F 2.30 2.47 5.68 6 3.75 2.02 7.58
F 2.65 3.65 9.67 7 1.05 2.57 2.70
G 7.80 4.93 38.45 9 1.50 3.63 5.45
10 2.70 7.72 20.84
Distribución Simétrica de Muros NSR-10 E.3.6.6 PISO 1
SIMETRIA EJE X PISO 1 SIMETRIA EJE Y PISO 1
30
La simetría en este bloque esta desplazada un 13% en el sentido Y, pero cumple con lo exigido en
la norma.
5. ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO EN MAMPOSTERIA CONFINADA
Los elementos de confinamiento están compuestos por vigas y columnas de concreto reforzado
con las siguientes características:
 Materiales:
NSR-10 Aparte de la norma 6. Especificaciones mínimas para elementos de confinamiento.
 Columnas de confinamiento:
.1. Deben anclarse desde cimentación, los cuales deben tener traslapo entre las vigas
de amarre superior e inferior, estas columnas como se expuso anteriormente
deben fundirse luego del alzado del muro en mampostería.
.2. Las dimensiones mínimo deben tener 200cm2
, con una de sus dimensiones que
conserve el espesor de muro que confina, por ejemplo, el muro es de 15 cm,
entonces se pueden manejar sección de 15 x 30cm = 450 cm2
, cumpliendo con la
norma.
54.39 - 5.00 36.84 - 7.80
20.55 2 ≤ 0.15 12.75 2 ≤ 0.15
5.00 7.80
2.65 - 2.50 ≤ 0.15 2.89 - 3.90 ≤ 0.15
0.15 ≤ 0.15 -1.01 ≤ 0.15
5 7.8
0.029 ≤ 0.15 -0.130 ≤ 0.15
0.029 ≤ 0.15 0.130 ≤ 0.15
PROCESO CÁLCULO SIMETRIA Y PISO
1
7.80
Cumple Simetria Eje YCumple Simetria Eje X
5.00
PROCESO CÁLCULO SIMETRIA X
PISO 1
31
.3. Su ubicación siempre irá en los extremos de
los muros que confina, y su longitud entre
columnas no debe exceder 35 veces el
espesor de muro o 4 metros.
.4. El refuerzo mínimo de la columna de
confinamiento debe tener:
.4.1. Longitudinal: 4 barras no 3 (3/8”), o 3
barras no 4 (1/2”).
.4.2. Transversal: debe manejar estribos
cerrados no 2 (1/4”) espaciados cada 20
cm en el centro y cada 10 cm en los
extremos.
.4.3. El traslapo de refuerzo longitudinal debe
hacerse de manera alternada entre pisos
y en el tercio medio.
.4.4. Se debe tener en cuenta que los estribos
la unión de los ganchos no debe ser en el
mismo refuerzo longitudinal, ya que genera inestabilidad.
Ilustración 39. Forma correcta de colocación de estribos en vigas y columnas. Fuente AIS
Ilustración 38. Detalle Refuerzo Columnas,
Fuente AIS.
32
Ilustración 40. Proceso de fundición de Columna de Confinamiento, Fuente AIS.
 Vigas de Confinamiento:
.1. Se deben emplear a nivel de cimentación, entrepiso y enrase de cubierta.
.2. Se emplean en vigas dintel y las cintas de amarre en las culatas.
.3. Las dimensiones mínimo deben tener 200cm2
, con una de sus dimensiones que
conserve el espesor de muro que confina, por ejemplo, el muro es de 15 cm,
entonces se pueden manejar sección de 15 x 30cm = 450 cm2
, cumpliendo con la
norma.
.4. Su ubicación siempre irá en los extremos de los muros que confina, y su longitud
entre columnas no debe exceder 35 veces el espesor de muro o 4 metros.
.5. El refuerzo mínimo de la columna de confinamiento debe tener:
.5.1. Longitudinal: 4 barras no 3 (3/8”), o 3 barras no 4 (1/2”).
.5.2. Transversal: debe manejar estribos cerrados no 2 (1/4”) espaciados cada 20
cm en el centro y cada 10 cm en los extremos, los primeros 50 centímetros.
.5.3. El traslapo de refuerzo longitudinal debe hacerse de manera alternada entre
pisos y en el tercio medio.
 Cintas de Amarre:
.1. Las cintas de amarre, se usan como elementos suplementarios a vigas de amarre,
usados en antepechos de ventanas, en remates de culatas, en remates de
antepechos. Cumpliendo las siguientes características:
.1.1. Altura superior o igual a 10cm, con ancho igual al elemento que confina.
.1.2. Refuerzo mínimo longitudinal dos barras no 3 (3/8”), con ganchos tipo S
colocados de manera conveniente para el diseño de las vigas de amarre.
33
.1.3. Elemento de mampostería tipo U, reforzado longitudinalmente reforzado
longitudinalmente como mínimo con 2 no 3 (3/8”) o una barra no 4 (1/2”),
inyectado con mortero de no inferior a 7.5 MPa.
.1.4. Deben ser de fundición monolítica
Ilustración 41. Detalle de confinamiento de vigas y columnas, detalles de cinta de amarre. Fuente AIS.
6. LOSAS DE ENTREPISOS
Dependiendo de las luces a emplear se diseña el espesor y el refuerzo mínimo de las losas de
entrepiso. Para esta tipología estructural se pueden emplear:
 Placa Maciza.
 Placa Aligerada.
 Sistemas Prefabricados avalados por la norma sismo resistente. (placa fácil, etc.)
 Sistemas constructivos de placa colaborante (Steel – deck).
Los anteriores sistemas pueden ser empleados como sistemas estructurales de entrepiso que
garanticen la trasmisión de esfuerzos y la generación de diafragmas rígidos.
Se exponen los requisitos para placa maciza y aligerada, en ediciones posteriores se analizarán con
otros sistemas constructivos.
6.1.Espesor Mínimo de Losas
Para el proyecto considerar la condición de apoyo de las losas, y la que convenga más
económicamente de acuerdo a la luz de diseño.
34
Tabla 6. Espesor mínimo de Losas, Expuesto En NSR-10 Titulo E. E.5.
Ejemplo de aplicación se tiene una luz de 3 metros entre apoyos, se compararán los espesores con
las solicitudes del proyecto:
Tabla 7. Ejemplo práctico de diseño de placa, consideración de espesores.
La longitud a considerar en la placa simplemente apoyada es
entre apoyos igualmente para apoyos continuos, en caso del
apoyo continuo con voladizo se toma la longitud del ultimo
apoyo hasta el borde de placa del voladizo, como se observa en
el ejemplo el espesor menor en placa maciza es de 7cm, pero la
condición más desfavorable es la simplemente apoyada, en
este caso se adapta el espesor de simplemente apoyada 15cm,
lo mismo sucede en el predimensionamiento de la placa
aligerada, considerando 19 cm como el espesor mínimo de
placa a trabajar.
6.2.Placa Maciza
Está conformado por una sola sección de concreto la cual está
reforzada en ambos sentidos y apoyado en muros opuestos.
El refuerzo mínimo establecido en la NSR-10 título E, es
exclusivamente para edificaciones de grupo de uso I.
Luz Diseño 3 metros
Voladizo 0.70 metros
Simplemente
Apoyada
Un apoyo
Continuo
Continuo
Con
Voladizo
Maciza 0.15 0.13 0.07
Aligerada en un Sentido 0.19 0.16 0.09
Condición de apoyo
Tipo Losa
Ilustración 42. Longitudes
consideradas en el
predimensionamiento del espesor de
placa. Fuente AIS
ix
35
Ilustración 43. Refuerzo mínimo para placa maciza, se debe tener en cuenta que para luces más grandes no son
recomendadas, las cuales deben ser diseñadas bajo el título C de la NSR-10.
Ilustración 44. Detalles de corte de refuerzo para placa maciza, garantizar recubrimiento mínimo de 4cm.
36
6.3.Placa Aligerada
Son empleadas para salvar grandes luces que las losas macizas. Está conformado por:
Ilustración 45. Componentes de la placa maciza. Fuente manual AIS.
El refuerzo mínimo está establecido en la tabla E.5.1-3.
Tabla 8. Refuerzo mínimo para viguetas de placa aligerada.
Torta Superior:
Fundido
Monolíticamente,
espesor 50mm. Se
debe reforzar con
varilla no 2 cada
300mm en ambas
direcciones
Torta Inferior:
Mortero 1:3, espesor
mínimo de 20mm y
máximo de 30mm, se
refuerza con
alambrón cada
300mm ambos
sentidos o malla
gallinero de ojo 25
mm
Viguetas: Elementos
que soportan la carga
y la distribuye a los
apoyos, contiene el
refuerzo principal, el
ancho es de 80mm
mínimo, y la
separación máxima
es de 600mm
Elementos
Aligerantes: Son
elementos que se
colocan en las
cavidades de las
losas, pueden ser de
guadua, bloque
arcilla hueco, icopor,
etc.
37
Ilustración 46. Disposición de refuerzo para viguetas con apoyo simplemente apoyado.
Ilustración 47. Disposición de refuerzo en apoyos secundarios. En Voladizos debe ir en la parte superior.
7. CUBIERTAS
Pendientes Recomendadas según el tipo de material de cubierta.
Tabla 9. Pendientes recomendadas para materiales de cubierta.
38
Se pueden emplear dos tipos de cubiertas:
 Cubierta Liviana: Los elementos portantes de cubierta de cualquier material, deben
conformar un conjunto estable para cargas laterales, deben disponer de sistema de
anclaje en los apoyos y suficientes elementos de arrostramiento como tirantes,
contravientos, ristras, etc. Que garanticen la estabilidad del proyecto, deben transferir las
cargas de cubierta a muros mediante vigas cinta o de amarre.
El diseño de la geometría de la cubierta liviana va en función del fabricante, se recomienda
consultar con fabricantes de tejas y fabricantes de correas de apoyo a las tejas.
El apoyo de la cubierta se puede emplear en materiales como madera estructural (ver
título G NSR-10), guadua, perfiles metálicos (título F NSR-10) y prefabricados, los cuales
deben cumplir con los requisitos de calidad exigidos por la norma NSR-10.
Ilustración 48. Detalles típicos para cubierta liviana con apoyo en perfiles metálicos, para más detalles consultar
fabricantes.
Ilustración 49. Detalle de remate de culata o cuchilla de cubierta liviana.
39
Ilustración 50. Requisitos para cubiertas en guadua. NSR-10 Titulo E.
Ilustración 51. Requisitos para correas en guadua según la NSR-10.
 Cubierta en Placa: Debe seguir los parámetros de diseño expuestos para placa de
entrepiso, pero adicionalmente el constructor debe garantizar en su fundición un
correcto curado del concreto e impermeabilización adecuada de la placa de cubierta,
la cual deber acceso exclusivamente para mantenimiento.
Adicionalmente se deben prever gárgolas y drenajes para evitar empozamientos
nocivos a la placa, que pueden afectar la estabilidad de la placa en cuanto a formación
de grietas e infiltraciones de agua hacia el interior de la estructura.
8. MUROS DIVISORIOS Y PARAPETOS
Los muros divisorios sin importar el material empleado se deben anclar a la estructura principal
para evitar que en caso de un sismo colapsen y lesionen a los integrantes de la vivienda u
obstaculicen su libre circulación. Se pueden anclar mediante vigas cinta a columna si son de
mampostería los muros divisorios que no llegan a la altura superior de entrepiso, si se emplean
otros materiales los anclajes que se deben emplear deben resistir flexión, cortante y tracción que
impidan su vuelco, por lo general los fabricantes de estos sistemas recomiendan los anclajes y
perfiles necesarios para su instalación.
40
9. ESCALERAS
Para las dimensiones mínimas de escalera se cita el Titulo K de la NSR-10, donde el uso se cataloga
como residencial unifamiliar y multifamiliar (R1 y R2 según el título K), el cual aplica el uso de
vivienda establecido por el título E de la NSR-10.
Características:
 Ancho mínimo3
:
o Para edificaciones residenciales unifamiliares sin límite de pisos, se puede permitir
un ancho mínimo de 0.75 m.
o Para edificaciones residencias bifamiliares y multifamiliares el ancho mínimo es de
0.90 m.
 Huella y Contrahuella:
o Huella: 0.28 m
o Contrahuella : 0.18m
o Angulo entre huella y contrahuella: 90 grados.
o No se permiten escaleras en madera.
 Geometría
o Se pueden diseñar en tramos rectos, a dos tramos con descanso y en abanico.
o En escaleras de abanico se permiten para el uso R-1 y R-2 siguiendo las siguientes
dimensiones de diseño:
 Se deben desarrollar antes de escalones rectos.
 La profundidad de la huella en su punto más angosto no debe ser menor a
0.15 m y la profundidad de la huella en un punto ubicado a 0.30 m del
borde angosto no debe ser menor de 0.28 m.
o El espesor de la escalera debe ser igual al de la placa de entrepiso.
 Refuerzo
o Se considera como una losa simplemente apoyada, los cuales debe emplear
calidad de materiales como concreto estructural de f’c=17 MPa mínimo y acero de
fs=240 MPa
o Para detalles típicos de refuerzo ver apéndice A.2 de este manual.
o Las escaleras deben estar apoyadas a el sistema de cimentación y de entrepiso
mediante elementos estructurales y traslapos
3
Ver NSR-10 Titulo K, K.3.8.3.3
41
ANEXOS
A.1 Clasificación de amenaza sísmica para las capitales de departamento.
Tabla 10. Clasificación de Amenaza Sísmica de Ciudades Capitales de Colombia, Fuente NSR-10
XI
42
Ilustración 52. Mapa de Amenaza Sísmica, Localización de Principales Ciudades y zonificación de riesgos. Fuente NSR-
10.
XII
43
A.2 Detalles típicos de refuerzo para escaleras.
44
45
A.3 Tabla de Ganchos y traslapos
Tabla 11. Tabla de ganchos y traslapos para refuerzo de concreto estructural.
46
BIBLIOGRAFIA
• Norma sismo resistente colombiana NSR-10 Titulo E. Modificado Decreto 092 del 17 de
enero de 2011, Modificado Decreto 0340 de 13 Febrero de 2012.
• Decreto 1469 de 2010.
• Manual de Construcción Sismo – resistente para viviendas de mampostería confinada NSR-
98. AIS.
• Resolución 227 de 2006 Secretaría Distrital de Gobierno - Dirección de Prevención y
Atención de Emergencias –DPAE, Alcaldía de Bogotá D.C.
I
http://geography.about.com/cs/earthquakes/a/ringoffire.htm
II
http://es.wikipedia.org/wiki/Cintur%C3%B3n_de_Fuego_del_Pac%C3%ADfico
III
Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente, Ley 400 de 1997, Ley 1229 de 2008 y
decretos complementarios. Capitulo A, Páginas A-153 a A-174.
IV
http://www.en-
obra.com.co/index.php?mact=News,cntnt01,print,0&cntnt01articleid=312&cntnt01showtemplate=false&cn
tnt01returnid=63
V
http://www.bogota.gov.co/portel/libreria/php/x_frame_detalle.php?id=44363
VI
http://www.curaduriaurbana5.com/curaduria5/index.php/ubicac5
VII
Manual de Construcción, Evaluación y rehabilitación Sismo Resistente de viviendas de mampostería.
Asociación de Ingeniería sísmica – La red de estudios sociales en prevención de desastres en América Latina
– La Red. 2001.
VIII
http://flacsoandes.org/letrasverdes/dossier/173-deslizamientos-complejos-que-afectan-a-la-poblacion-
de-san-antonio-de-pascua-siquirres-costa-rica
IX
SEISMIC DESIGN GUIDE FOR LOW RISE MASONARY BUILDINGS, Meli et al. Confined Masonary Network.
August 2011. Pág 18.
X
Manual de Construcción, Evaluación y rehabilitación Sismo Resistente de viviendas de mampostería.
Asociación de Ingeniería sísmica – La red de estudios sociales en prevención de desastres en América Latina
– La Red. 2001.
XI
Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente, Ley 400 de 1997, Ley 1229 de 2008 y
decretos complementarios. Capitulo A, Página A-16.
XII
Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente, Ley 400 de 1997, Ley 1229 de 2008 y
decretos complementarios. Capitulo A, Página A-17.

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  • 1. Manual Básico de Diseño y Construcción Sismo- Resistente CASAS 1 Y 2 PISOS DE MAMPOSTERIA CONFINADA Esta publicación contiene nociones básicas de diseño y construcción basado en el título E de la Norma Colombiana de Construcción sismo resistente NSR-10, con comentarios, ilustraciones y ejercicios prácticos de aplicación. Germán Andrés Bogoya Bernate Universidad Nacional de Colombia
  • 2. 1 INTRODUCCIÓN Desde la primera expedición en 1984 de la primera Norma Sísmica Colombiana, el Título E tomó importancia ya que implicaba las disposiciones simplificadas para el diseño y construcción de viviendas de uno y dos pisos, que en su momento se realizaban de manera muy empírica y artesanal. Las Nuevas normas de diseño (NSR-98 y posteriormente NSR-10), incorporan de nuevo este título, el cual se revisaron y actualizaron, se conservan sus fundamentos: contar con requisitos mínimos para la construcción de viviendas o casas de uno y dos pisos. El objetivo primordial en la elaboración de este manual básico es el de orientar al lector hacia la proyección de un adecuado diseño y construcción segura y resistente ante sismos para edificaciones de vivienda de uno y dos pisos, los cuales representan en nuestro país una gran demanda de habitantes, por lo que se convierte de carácter importante en el desarrollo de nuevos proyectos bajo estas condiciones de diseño y construcción cumplan con la normatividad exigida en la Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente NSR-10. En esta edición, se encuentra sujeta a correcciones y cambios sugeridos por profesionales expertos en la materia, este manual básico es de carácter didáctico y explicativo de los temas comprendidos en el título E de la NSR-10 y apartes de otros títulos del reglamento de diseño y construcción sismo resistente colombiano.
  • 3. 2 Contenido INTRODUCCIÓN................................................................................................................................... 1 1. GENERALIDADES.................................................................................................................. 4 1.1. ¿Qué es un sismo?............................................................................................................... 4 1.2. ¿Cuál es la función de la sismo resistencia?........................................................................ 5 1.3. ¿Por qué es importante diseñar y construir con sismo resistencia en Colombia? ............. 5 1.4. Normatividad empleada...................................................................................................... 5 1.5. Grupos de uso según la NSR-10 .......................................................................................... 6 1.6. Capacidad de Disipación de Energía y Uso de los materiales estructurales. ...................... 8 1.7. Tipologías estructurales según la NSR-10 ........................................................................... 9 1.8. Alcance de este manual ...................................................................................................... 9 2. CRITERIOS BASICOS DE PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL ................................................ 10 3. CIMENTACIONES ............................................................................................................... 12 3.1. Investigación mínima. ....................................................................................................... 12 3.2. Sistema de cimentación .................................................................................................... 16 4. MAMPOSTERIA CONFINADA............................................................................................. 18 4.1. Unidades de Mampostería y Calidad del mortero de pega. ............................................. 18 4.2. Clasificación de muros y su respectiva exigencia por la norma........................................ 20 4.3. Longitud mínima y distribución simétrica de muros......................................................... 24 4.3.1. Longitud mínima de muros. .............................................................................................. 24 4.3.2. Distribución simétrica de muros. ...................................................................................... 25 4.3.3. Ejercicio de aplicación....................................................................................................... 26 5. ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO EN MAMPOSTERIA CONFINADA................................ 30 6. LOSAS DE ENTREPISOS ...................................................................................................... 33 6.1. Espesor Mínimo de Losas.................................................................................................. 33 6.2. Placa Maciza...................................................................................................................... 34 6.3. Placa Aligerada.................................................................................................................. 36 7. CUBIERTAS......................................................................................................................... 37 8. MUROS DIVISORIOS Y PARAPETOS ................................................................................... 39 9. ESCALERAS......................................................................................................................... 40 ANEXOS ......................................................................................................................................... 41 A.1 Clasificación de amenaza sísmica para las capitales de departamento. ................................ 41 A.2 Detalles típicos de refuerzo para escaleras. ........................................................................... 43 A.3 Tabla de Ganchos y traslapos ................................................................................................. 45 BIBLIOGRAFIA................................................................................................................................ 46
  • 4. 3
  • 5. 4 1. GENERALIDADES 1.1.¿Qué es un sismo? Es una vibración del terreno que se produce debido al choque de las placas tectónicas y a la liberación de energía en el curso de una reorganización brusca de materiales de la corteza terrestre. Esta reorganización brusca ocasiona desastres en nuestra sociedad, pues afectan las construcciones hechas por el hombre y generan otros fenómenos de carácter natural como movimiento y ruptura del suelo, deslizamientos de tierra, incendios, licuefacción del suelo (pérdida de capacidad portante del suelo por efectos de saturación de humedad del mismo que genera una pérdida de cohesión, lo que genera colapso de estructuras como edificios y puentes), maremotos (grandes olas marinas que desplazan gran cantidad de agua, afectando poblaciones costeras por inundación y erosión súbita de materiales en la superficie). Ilustración 1. Localización del Foco (epicentro) del sismo, lugar de liberación de energía de contacto de placas en la superficie. Ilustración 2. Como se origina un sismo de acuerdo con el movimiento de las placas.
  • 6. 5 1.2. ¿Cuál es la función de la sismo resistencia? La función de la resistencia es una propiedad o capacidad de las estructuras para deformarse así proteger la vida y los bienes de las personas que las ocupan. La cual se logra estructuralmente mediante:  FORMA REGULAR. (la geometría en planta entre más regular, mejor)  BAJO PESO (más liviana, menor fuerza resistente al sismo debe soportar, tener cuidado con peso en cubiertas)  MAYOR RIGIDEZ ( Evitar que en el diseño una estructura se deforme demasiado, pues afectaría elementos no estructurales que son susceptibles de colapso)  BUENA ESTABILIDAD (Garantizar una cimentación adecuada que evite el volcamiento y/o deslizamiento de la estructura)  SUELO FIRME Y BUENA CIMENTACIÓN. (Determinar la profundidad de estrato portante que garantice la estabilidad, el material de suelo debe ser duro para evitar asentamientos dañinos a la estructura y colapso en el sismo).  ESTRUCTURA APROPIADA. (Debe cumplir con simetría, uniformidad, continuidad de elementos estructurales, solida. Esto se logra con la correcta coordinación con el diseñador arquitectónico del proyecto)  MATERIALES COMPETENTES. (deben tener una resistencia óptima y garantizada en obra, evitar construcción de sistemas sin el debido refuerzo, ni vigas, ni columnas.  CALIDAD EN CONSTRUCCIÓN. (Es de gran importancia, ya que si no se logra una calidad de producción y disposición de materiales en obra afectará el éxito del diseño)  CAPACIDAD DE DISIPAR ENERGIA. (La estructura debe ser capaz de soportar deformaciones sin que sus elementos colapsen, tener en cuenta la colocación de flejes para garantizar mayor ductilidad a la estructura, más adelante se tomará el tema en el numeral 1.6 de este manual)  FIJACION DE ACABADOS E INSTALACIONES (la correcta fijación de estos elementos, y su debida colocación del refuerzo, permitirá que la estructura al entrar en movimiento una uniformidad en su comportamiento que evitara que se desprendan elementos y trabajen como una membrana). 1.3.¿Por qué es importante diseñar y construir con sismo resistencia en Colombia? Colombia pertenece al cinturón de fuego del pacífico, la cual es una de las zonas del planeta con mayor actividad sísmica y un mayor peligro o amenaza. En esta zona las placas de la corteza terrestre se hunden a gran velocidad (varios centímetros por año) y a la vez acumulan enormes tensiones que deben liberarse en forma de sismos.
  • 7. El Cinturón de Fuego se extiende sobre 40.000 km y tiene la forma de una herradura. Tiene 452 volcanes y concentra más del 75% de los volcanes activos e inactivos del mundo. Alrededor del 90% de los terremotos del mundo y el 80% de los terremotos más grandes del mundo se producen a lo largo del Cinturón de Fuego.I Ilustración 4. Cinturón de Fuego del Pacífico. Fuente II En Colombia, esta ubicación geográfica da lugar a establecer zonas de amenaza sísmica las cuales se establecieron mediante estudios geofísicos de probabilidades de ocurrencia de sismo en un lugar determinado, las cuales se representan en el mapa de amenaza sísmica clasificando las zonas de mayor amenaza donde se espera que ocurra una mayor frecuencia de sismos y una gran intensidad de sismo. En el anexo 1 se expone la clasificación de amenaza sísmica de las principales ciudades de Colombia, para consultar un municipio específico, se debe consultar la NSR-10 en el apéndice A-4: Valores Aa, Av, Ae y definición de amenaza sísmica de los municipios colombianos.III Ilustración 3. Mapa de Zonas de Amenaza Sísmica de Colombia. Fuente NSR-10 Apéndice 1
  • 8. 5 Ilustración 5. Construcción No Sismo resistente. Ilustración 6. Construcción Sismo Resistente. 1.4. Normatividad empleada La normatividad empleada en el diseño, construcción y supervisión técnica está comprendida por las leyes:  Ley 400 de 1997  Ley 1229 de 2008  El Reglamento Colombiano de construcciones sismo resistentes, NSR-10 y sus decretos anexos complementarios. (Decreto Nacional 092 de 2011 y Decreto Nacional 340 de 2012)  Las Resoluciones expedidas por la comisión asesora permanente del régimen de Construcciones Sismo Resistentes” del Gobierno Nacional, adscrita al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, y creada por el artículo 39 de la Ley 400 de 1997. La normatividad empleada que rige la expedición de licencias urbanísticas está comprendida por:  Decreto Nacional 1469 de 2010.
  • 9. 6  Normatividad Local: Para este manual se emplea lo exigido adicionalmente por la Resolución 227 de 2007, Resolución 227 de 2006 Secretaría Distrital de Gobierno - Dirección de Prevención y Atención de Emergencias –DPAE, Alcaldía de Bogotá D.C. 1.5. Grupos de uso según la NSR-10 Según la NSR-10 se clasifican las edificaciones según su uso. NSR-10 Aparte de la norma 1. Grupo IV, Edificaciones Indispensables. Ilustración 7. Hospital San Vicente de Paul, Rionegro Antioquia, Grupo Uso IV. Fuente IV
  • 10. 7 NSR-10 Aparte de la norma 2. Grupo de Uso III. Ilustración 8. Estación de Bomberos Bicentenario Grupo Uso III, Bogotá D.C, Fuente V NSR-10 Aparte de la norma 3. Grupo de Uso II Ilustración 9. Curaduría Urbana 5 de Bogotá Grupo Uso II, Fuente VI .
  • 11. 8 NSR-10 Aparte de la norma 4. Grupo de Uso I. Ilustración 10. Vivienda Unifamiliar, Grupo de Uso I 1.6. Capacidad de Disipación de Energía y Uso de los materiales estructurales. Según ubicación de amenaza sísmica del proyecto, la capacidad de disipación de energía de los materiales estructurales depende de la ductilidad1 del material, por tanto el diseño debe cumplir que los materiales estén un grado de disipación de energía, como se expone en la siguiente tabla: Diseño con capacidad de Disipación de Energía Zona de Amenaza Sísmica Baja Intermedia Alta Mínima – DMI Se permite No se permite No se permite Moderada – DMO Se permite Se permite No se permite Especial - DES Se permite Se permite Se permite Tabla 1. Diseño de materiales estructurales. Por ejemplo, para la ciudad de Bogotá no se permite el diseño de estructuras con capacidad mínima de disipación, y para la tipología estructural de muros confinados (se explicará en el numeral 1.6), afecta el cálculo de longitudes mínimas y por ende la simetría, que más adelante se explicará con detalle. http://es.wikipedia.org/wiki/Ductilidad 1 La ductilidad es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse, un material es dúctil cuando la relación entre el alargamiento longitudinal producido por una tracción y la disminución de la sección transversal es muy elevada.
  • 12. 9 1.7.Tipologías estructurales según la NSR-10 Según el material estructural, tiene sus requisitos para que cumpla con la norma, los títulos para el diseño son: Ilustración 11. Materiales Estructurales Incluidos en la NSR-10. 1.8.Alcance de este manual Este manual está basado en la metodología de diseño del Título E de la NSR-10 el cual establece los requisitos para la construcción sismo resistente de viviendas de uno y dos pisos de mampostería confinada de uso vivienda exclusivamente (GRUPO USO I). Estos requisitos son de índole general y están dirigidos a todos los profesionales de la ingeniería y la arquitectura que trabajan en construcción de vivienda, así no sean especialistas en cálculo estructural. Para otros usos (II, III y IV), guiarse según la metodología expuesta en los Capítulos A.1 al A.12 de la NSR-10. El titulo E de la NSR-10, está contemplado para un programa de máximo de 15 viviendas y menos de 3000 m2 de área construida. Sin embargo se pueden diseñar según el Titulo A y D de la NSR-10. Titulo C NSR-10 Titulo E NSR-10 Titulo F NSR-10 Titulo G NSR-10 Titulo D NSR-10
  • 13. 10 2. CRITERIOS BASICOS DE PLANTEAMIENTO ESTRUCTURAL Ilustración 12. Sistema de Resistencia Sísmica de los Muros confinados, acción conjunta de elementos estructurales. Los muros estructurales deben resistir fuerzas sísmicas paralelas a su plano, por ende es necesario colocar muros en las dos direcciones, ortogonales entre sí, los cuales deben estar distribuidos simétricamente como lo describe la ecuación E-3.6-2 de la NSR-10 título E, que más adelante se explicará el tema. Ilustración 13. Disposición de Muros Estructurales.
  • 14. 11 La eficacia de la integridad estructural está ligada a  La continuidad de muros verticalmente: para considerar un muro confinado estructural, este debe ser continuo desde cimentación hasta cubierta, respetando la continuidad de columnas de confinamiento. Ilustración 14. Continuidad de muros. Fuente. VII  La regularidad en planta y en altura se debe garantizar, si la estructura presenta irregularidad ya sea en planta o en altura se debe manejar una junta sísmica y analizar la estructura por bloques separados regulares, cumpliendo con las longitudes mínimas exigidas y la simetría, según las ecuaciones E.3.6-1 y E.3.6-2 del Título E de la NSR-10. Se debe evitar PLANTA IRREGULARIDAD SEGÚN LA NORMA NSR-10 2P-Retrocesos en las esquinas, en las zonas donde se presentan las formas regulares, se debe emplear el muro doble dilatado y analizar las dos formas regulares por separado. La condición es que el vacío no puede superar el 15% de cualquier dimensión del proyecto, ej. Si el proyecto es de 6X12m y el vacío es de 3X3m, el 15% de 12 es 1.8m y el 15% de 6 es 0.9, el vacío supera ampliamente la condición, por tanto se debe analizar por bloques regulares independientes de 6x9m y 3x3m 3P- 1 Irregularidad en Diafragma, Esta situación obliga a manejar subdividir el proyecto en bloques regulares. 3P- 2 Irregularidad en Diafragma, Esta situación obliga a manejar subdividir el proyecto en bloques regulares.
  • 15. 12 5P- Sistemas no paralelos, Si se presenta una geometría como esta, se recomienda trabajar en bloques paralelos regulares, si no cumple con lo exigido en longitud mínima y simetría, se debe cambiar la tipología estructural, presentar memoria de cálculo y estudio de suelos. Cargas adicionales en cubierta como tanques de agua, solo se permiten si son menores en capacidad a un metro cubico (1 m3 ). 3. CIMENTACIONES 3.1. Investigación mínima. Antes de desarrollar un proyecto se debe conocer los parámetros mínimos los cuales deben quedar consignados en un memorial de responsabilidad. En el cual se verifique: a) El comportamiento de casas similares en las zonas aledañas constatando que no se presenten asentamientos diferenciales, agrietamientos, pérdida de verticalidad, compresibilidad excesiva, expansibilidad de intermedia a alta, colapasibilidad, etc., que permita concluir que el comportamiento de las casas similares ha sido el adecuado. b) En inmediaciones del sector a intervenir la ausencia de procesos de remoción en masa, áreas de actividad minera activa, en recuperación o suspendida, erosión, cuerpos de aguas u otros que puedan afectar la estabilidad y funcionalidad de las casas. Se debe consultar en la secretaria de planeación municipal, el mapa de riesgos y reservas en los cuales se restringe construir. NOTA: En este punto cabe anotar para el caso particular de Bogotá, se cuenta con una base de datos (http://apps.sire.gov.co/GeoPortalV2/mapa.jsf) del fondo de prevención y atención de emergencias FOPAE, que con la dirección y/o chip del predio indica al usuario el tipo de riesgo que presenta, en este caso verificar si no se encuentra también en zona de ronda hidráulica de los ríos, y reserva ambiental de cerros. Adicionalmente las exigencias según la Resolución Distrital (Bogotá solamente) 227 de 2006 para estos predios que se encuentren en: Ilustración 15. Estructura en colapso, generado por licuefacción del suelo por fallas en sistemas de drenaje de aguas lluvias.
  • 16. 13 RIESGO PREDIO EXIGENCIAS DECRETO 227 PARA LICENCIA DE CONSTRUCCIÓN Inundación Alta Se deberán adjuntar oficios por parte de:  la Dirección de Prevención y Atención de Emergencias (DPAE),  la Empresa de Acueducto y Alcantarillado.  la Secretaria Distrital de Planeación Donde se certifique y/o actualice en planos el nivel de amenaza actual, en caso de no haberse realizado las obras de mitigación correspondientes no será posible expedir licencia de construcción por parte de la Curaduría Urbana. Remoción Media Se debe anexar cortes y fotografías del terreno (mostrando el entorno) a partir de los cuales se pueda determinar la pendiente del mismo (colocar de manera explícita en los cortes, el valor de la pendiente máxima). Según lo establecido en la resolución No. 227 de julio 13 de 2006, en terrenos con pendiente superior al 17%, deberán realizarse estudios geotécnicos y de estabilidad de taludes que tengan en cuenta lo estipulado en la sección A.2.4.1.1 y el título H de las NSR-10. Si es superior al 17% se requiere consulta ante la FOPAE. Remoción Alta Se debe hacer la consulta ante FOPAE sobre el predio, medidas de mitigaciones expuestas y recomendadas por la FOPAE. Se deberá realizar estudio geotécnico y de estabilidad de taludes que tenga en cuenta lo establecido en A.1.5.4 y el título H de la norma NSR-10. Y los demás requisitos exigidos en Remoción Media. Tabla 2. Exigencias según Decreto Distrital (Bogotá) 227 de 2006, en cuanto el riesgo que se presente en el proyecto. Ilustración 16. Base datos Geoportal SIRE, Consulta de zonificación de riesgos por remoción en masa para Bogotá, Sector Usme.
  • 17. 14 Ilustración 17. Mapa de zonificación de Riesgo por Inundación y Ronda hidráulica para Bogotá, Sector Bosa. Cuando las condiciones de riesgo no apliquen a los requisitos expuestos en la tabla anterior, la investigación mínima es el punto de partida del proyecto estructural. c) Se debe realizar mínimo un apique por cada tres unidades construidas o por cada 300 m2 de construcción, hasta una profundidad mínima de 2.0 m, en el que se constate la calidad razonable del suelo de cimentación. d) En los apiques indicados en (c) deberán quedar determinados los espesores de los materiales inconvenientes para el apoyo directo y superficial de la cimentación, como son: descapote, escombros, materia orgánica, etc., los cuales deberán ser retirados durante la construcción. Ilustración 18. Caracterización de los Suelos, No se debe cimentar donde el material tenga contenido orgánico una clave para su identificación es el color negro y el olor, por tanto se debe seguir excavando hasta encontrar colores claros con buena consistencia. Fuente imagen: Cartilla de Construcción de Eternit.
  • 18. 15 Ilustración 19. A) Corona principal y área interna de movimiento; B) Áreas de remoción intensa; C) Lóbulo de un flujo de escombros y lodo; D) Cárcava que aprovechó una fisura en el deslizamiento; E) Coronas en retroceso; F) Corona; G) Formas dentro del área del deslizamiento. Fuente VIII
  • 19. 16 Se debe realizar un estudio geotécnico por parte de un Ingeniero Civil facultado (especialista o magíster o doctorado en geotecnia, o 5 años de experiencia profesional en este campo), cuando el proyecto presente las siguientes condiciones: a) Suelos que presenten inestabilidad lateral. b) Suelos con pendientes superiores al 30%. c) Suelos con compresibilidad excesiva. d) Suelos con expansibilidad de intermedia a alta. e) Suelos que presenten colapsibilidad. Licuefacción, grietas y hundimientos. f) Suelos en zonas que presenten procesos de remoción en masa, áreas de actividad minera activa, en recuperación o suspendida, erosión, cuerpos de aguas u otros que puedan afectar la estabilidad y funcionalidad de las casas. 3.2. Sistema de cimentación Está compuesta por un sistema de vigas las cuales deben formar anillos cerrados rectangulares los cuales deben tener las siguientes características: a) Configuración en planta: Las distancias interiores no deben ser mayores a 4 metros, si la se excede esta longitud, se deben colocar vigas intermedias que no den apoyo a ningún muro las cuales pueden tener una dimensión mínima de 20x20 cm. Los muros estructurales y no estructurales deben estar apoyados y anclados a vigas de cimentación. b) Dimensiones y Refuerzo: Deben tener las vigas reforzamiento longitudinal y transversal los cuales se representan en la tabla E.2.2- 1 de la NSR-10. a. Garantizar el recubrimiento mínimo de 4cm para el refuerzo si hay concreto pobre de limpieza o sobre un concreto ciclopeo, si la viga esta en contacto directo con el suelo, se debe compactar una capa minima de 20 cm y un recubrimiento del refuerzo sobre el área de contacto de 7 cm. b. La losa de contrapiso debe estar aislada de las vigas de cimentación y sobrecimiento. c) Cimentación en terreno Inclinado: a. Cuando las condiciones son favorables, con pendientes inferiores al 15%, se pueden Tabla 3. Dimensiones Mínimas exigidas para diseño de vigas de cimentación. Según el Titulo E de la NSR-10 Ilustración 20. Corte en perfil de la sección de cimentación tipo excéntrica, sin sobrecimiento.
  • 20. 17 emplear sobrecimientos (submuraciones confinadas hasta el nivel de placa de contrapiso) que compensen la altura del terreno. b. Si esta entre el 15% y el 17%, se deben emplear muros de contención diseñados según el titulo H por un Ingeniero Civil Facultado y su respectivo análisis de estabilidad. c. Si es mayor al 17%, se pueden seguir implementando muros de contención adicionalmente se puede amarrar la cimentación mediante pilares, si la pendiente es mayor al 20%. Ilustración 22. Pilares para estabilización de pendientes mayores al 20%. d. Tener en cuenta las recomendaciones de excavación dadas por el Ingeniero Geotecnista para este caso de cimentación en terreno inclinado. Ilustración 23. Recomendaciones Prácticas para seguridad del proyecto. Fuente AIS. Ilustración 21. Detalle de Cimentación, apoyo de muros. Fuente AIS.
  • 21. 18 Ilustración 24. Recomendaciones Prácticas para seguridad del proyecto ante remoción en masa. Fuente AIS. Ilustración 25.Recomendaciones Prácticas para seguridad del proyecto ante riesgo por inundación. Fuente AIS. 4. MAMPOSTERIA CONFINADA 4.1.Unidades de Mampostería y Calidad del mortero de pega. NSR-10 Aparte de la norma 5. Se exponen las propiedades de las unidades de mampostería a emplear en los muros.
  • 22. 19 Ilustración 26: Bloque Arcilla Número 5, avalado para construcción de muros en mampostería. Ilustración 27. Bloque Arcilla perforación vertical. Ilustración 28. Ladrillo portante 30.
  • 23. 20 Ilustración 29. Ladrillo arcilla prensado macizo. 4.2. Clasificación de muros y su respectiva exigencia por la norma. Según su función los muros se clasifican en: a) Muros estructurales. a. Son los que resisten las fuerzas sísmicas y de carga de la edificación. b. Los muros estructurales son de mampostería confinada y se consideran confinados en una planta superior si son continuos desde cimentación. c. Su metodología constructiva consiste en levantar primero los muros de mampostería dejando espacio para el encoframiento de columnas y luego fundir el concreto en estos espacios, ya que los empujes hidrostáticos y por retracción de fraguado, aumentan la resistencia y ductilidad del muro, luego se funden las vigas corona de forma monolítica con las columnas que le dan la rigidez. d. Las aberturas en los muros deben ser pequeñas, bien espaciadas y no pueden estar ubicadas en las esquinas. El área de los vanos de un muro no debe ser mayor al 35% del área total del muro. Entre las aberturas de un mismo muro debe existir una distancia suficiente. La distancia mínima entre aberturas debe ser mayor a 500 mm. Y en ningún caso debe ser menor que la mitad de la dimensión mínima de la abertura. Se deben reforzar los vanos con vigas y columnas de concreto reforzado alrededor de los mismos y la longitud total en planta de los vanos debe ser menor que la mitad de la longitud total en planta del muro. NOTA: No se deben dejar aberturas continuas en la parte superior del muro, cerca de las columnas de confinamiento, porque se puede presentar el efecto de columna corta.2 2 NSR-10, Título E, sección E.3.4, Aberturas de muros.
  • 24. 21 Ilustración 30. Explicación de Aberturas en los muros, los cuales deben estar confinados, fuente AIS IX . Ilustración 31. Correcto confinamiento de aberturas, genera mayor estabilidad de la estructura. Ilustración 32. Efectos de las columnas cortas generados por los vacíos (a), el no confinamiento de las aberturas (b), fuente IX . e. Las dimensiones mínimas exigidas de muros confinados estructurales son las siguientes:
  • 25. 22 i. Espesor mínimo de muros: según la ubicación del proyecto, la zona de amenaza sísmica. Ilustración 33. Espesores mínimos de muros según NSR-10, Titulo E. E.3.5 ii. Debido a la longitud máxima horizontal los muros no deben exceder 35 veces el espesor efectivo de muro, si el muro tiene mayor longitud se deben disponer de columnas de confinamiento intermedias. iii. Altura libre vertical máxima, los muros no deben exceder 25 veces el espesor de muro, en el caso de cubiertas inclinadas, se considera el nivel máximo solamente en el arranque de los remates de culata. Ilustración 34. Conformación de muro confinado.
  • 26. 23 Ilustración 35. Confinamiento Incorrecto de mampostería, Estructura Inestable. Ilustración 36. Confinamiento Adecuado de mampostería, Estructura Estable.
  • 27. 24 Ilustración 37. Comparación de procesos constructivos adecuados e inadecuados para el levantamiento de muros estructurales, Fuente AIS. X b) Muros no estructurales. Son aquellos que dividen espacios pero no cumplen función de resistencia sísmica. Estos muros deben ir amarrados a muros perpendiculares a su plano, preferiblemente muros estructurales. 4.3. Longitud mínima y distribución simétrica de muros. Se debe proveer una longitud mínima de muros los cuales deben estar distribuidos en los dos ejes principales de la estructura, se deben colocar muros lo más posible en la periferia. La distribución de muros deben tener longitudes similares, y los muros en un mismo plano no deben sumar más de la mitad de la totalidad de muros en cada dirección. 4.3.1. Longitud mínima de muros. La longitud mínima se obtiene por medio de la ecuación E.3.6-1 Lmin = longitud mínima exigida en cada dirección, Mo = Coeficiente para longitud mínima, que depende de la zona de amenaza sísmica.
  • 28. 25 Tabla 4. Coeficientes de Mo según Amenaza sísmica de la ciudad, para el caso de Bogotá es Mo=13 Ap = área de análisis según las siguientes planteamientos estructurales. Tabla 5. Análisis de Ap según la propuesta del proyecto. 4.3.2. Distribución simétrica de muros. Los muros se deben distribuir de forma aproximadamente simétrica, cuando tenga el proyecto irregularidades en planta se deben dividir en formas regulares como se mencionó anteriormente en el tema de irregularidades. Debe cumplir con la condición de la ecuación E.3.6-2. | ∑ ∑ | Lmi = Longitud de cada muro en la dirección i. b = la distancia perpendicular en metros desde cada muro en la dirección i, hasta el extremo de borde de proyecto fijo escogido. Bi = Longitud de análisis perpendicular a la dirección longitudinal de los muros a analizar. La inecuación compara la distribución del centro de rigidez del proyecto respecto al centro de gravedad geométrico, determinando la excentricidad entre estos dos puntos, la cual no debe exceder 0.15, o el 15% de la longitud de análisis Bi. Proyecto (Pisos) Cubierta Ap (m2 ) 1 Placa Ac 1 Liviana Ac*(2/3) 2 Placa Ae+Ac 2 Liviana Ae+ ((2/3)*Ac) Ac = Area Cubierta , Ae= area entrepiso
  • 29. 26 Cabe anotar si no hay continuidad de algún muro para proyectos de dos pisos, se debe analizar simetría nuevamente para esta planta, y verificar si los muros que no se desean continuar son los indicados para remover, cumpliendo con simetría para el segundo piso. La ecuación puede dar valores negativos, pero esta contenido dentro de un valor absoluto, lo que da el valor bruto del número, y este se compara con 0.15. Por ejemplo: El resultado antes dio -0.45, a simple vista es mucho menor que 0.15, pero al ejecutar el valor absoluto da 0.45 el cual es mayor que 0.15, por tanto requiere una nueva distribución de muros. El valor negativo y positivo es de carácter físico, por ejemplo si estoy analizando muros en el sentido X, y el valor dio 0.18, significa que el centro de rigidez se movió en el sentido de análisis si lo estoy haciendo de izquierda a derecha, por tanto hay más muros en el lado derecho que en el izquierdo, y de manera recíproca si hubiese un valor negativo de -0.18, significa que está más cargado en el costado izquierdo de análisis. 4.3.3. Ejercicio de aplicación Ejemplo de aplicación a un proyecto real. Se tiene una planta estructural con las siguientes características: El proyecto tiene irregularidad en planta debido a un vacío exigido por norma arquitectónica, entonces se debe trabajar el proyecto en módulos independientes, los cuales están compuestos por:  Módulo 1, estructura de 2 pisos con cubierta liviana.  Módulo 2, estructura de 1 piso en placa maciza con acceso.
  • 30. 27 Eje Y de análisis EjeXdeanálisis
  • 31. 28 BLOQUE 1 ENTRE EJES 1 Y 4 Cuadro de Longitudes Mínimas BLOQUE 2 EJES 5 A 10 Como se observa en los cuadros y al chequear, los muros en ambos bloques cumplen la longitud mínima. En el análisis de simetría, se debe hacer en cada sentido de análisis, en este caso hubo necesidad de reforzar los muros, considerando un doble muro confinado, los cuales para simplificación de cálculo se toman del doble de distancia medida en el sentido de resistencia sísmica. Para el bloque 1 se realizó el análisis de simetría así: Mo=13 Cubierta: Liviana Longitudinal (Σ Lmi-y) Transversal (Σ Lmi-x) 1P 45.74 76.23 150 6.61 25.50 9.00 OK 2P 45.74 45.74 150 3.96 17.00 7.50 OK Lmin (m) Espesor muro t (mm) AP (m2) Cuadro de Longitudes Minimas Según NSR-10 E.3.6 area piso superior (m2) Piso Cumple Propuestos Mo=13 Cubierta: Maciza Longitudinal (Σ Lmi-y) Transversal (Σ Lmi-x) 1P 39 39.00 150 3.38 20.55 12.75 OK Lmin (m) Espesor muro t (mm) AP (m2) Cuadro de Longitudes Minimas Según NSR-10 E.3.6 area piso superior (m2) Piso Cumple Propuestos Bx =5.00 By =8.50 Σ Lmi-y Σ Lmi-y*bi-x % Ec Bx |%Ec Bx|≤0.15? Σ Lmi-x Σ Lmi-y*bi-y % Ec By |%Ec By|≤0.15? 25.50 73.53 0.077 OK Cumple 9.00 35.85 -0.031 OK Cumple EJE Lmi-y (m) bi-x (m) Lmi-y*bi-x EJE Lmi-x (m) bi-y (m) Lmi-y*bi-y A 8.50 0.08 0.64 1 3.00 0.15 0.45 F 8.50 3.65 31.03 2 3.00 3.40 10.20 G 8.50 4.93 41.86 3 3.00 8.40 25.20 Distribución Simétrica de Muros NSR-10 E.3.6.6 PISO 1 SIMETRIA EJE X PISO 1 SIMETRIA EJE Y PISO 1 73.53 - 5.00 35.85 - 8.50 25.50 2 ≤ 0.15 9.00 2 ≤ 0.15 5.00 8.50 2.88 - 2.50 ≤ 0.15 3.98 - 4.25 ≤ 0.15 0.38 ≤ 0.15 -0.27 ≤ 0.15 5 8.5 0.077 ≤ 0.15 -0.031 ≤ 0.15 0.077 ≤ 0.15 0.031 ≤ 0.15 PROCESO CÁLCULO SIMETRIA Y PISO 1 8.50 Cumple Simetria Eje YCumple Simetria Eje X 5.00 PROCESO CÁLCULO SIMETRIA X PISO 1
  • 32. 29 Podemos observar que la simetría en ambos sentidos tiende a acercarse al centro de gravedad del bloque de análisis en x se desplaza a la derecha, y en el sentido y se desplaza hacia abajo del sentido de análisis. Se observa en el piso 2 no continuaron todos los muros, lo que implicó un nuevo análisis de simetría, la remoción del muro en el eje 1 de segundo piso no afecto significativamente la simetría del proyecto, por tanto se permite. Para el Bloque 2 se realizó el análisis de simetría así: El bloque 2 es de un solo piso en cubierta maciza. Bx =5.00 By =8.50 Σ Lmi-y Σ Lmi-y*bi-x % Ec Bx |%Ec Bx|≤0.15? Σ Lmi-x Σ Lmi-y*bi-y % Ec By |%Ec By|≤0.15? 17.00 42.50 0.000 OK Cumple 7.50 35.63 0.059 OK Cumple EJE Lmi-y (m) bi-x (m) Lmi-y*bi-x EJE Lmi-x (m) bi-y (m) Lmi-y*bi-y A 8.50 0.08 0.64 1 1.50 0.15 0.23 G 8.50 4.93 41.86 2 3.00 3.40 10.20 3 3.00 8.40 25.20 SIMETRIA EJE X PISO 1 SIMETRIA EJE Y PISO 1 Distribución Simétrica de Muros NSR-10 E.3.6.6 PISO 2 42.50 - 5.00 35.63 - 8.50 17.00 2 ≤ 0.15 7.50 2 ≤ 0.15 5.00 8.50 2.50 - 2.50 ≤ 0.15 4.75 - 4.25 ≤ 0.15 0.00 ≤ 0.15 0.50 ≤ 0.15 5 8.5 0.000 ≤ 0.15 0.059 ≤ 0.15 0.000 ≤ 0.15 0.059 ≤ 0.15 5.00 8.50 Cumple Simetria Eje X Cumple Simetria Eje Y PROCESO CÁLCULO SIMETRIA X PISO 2 PROCESO CÁLCULO SIMETRIA Y PISO 2 Bx =5.00 By =7.80 Σ Lmi-y Σ Lmi-y*bi-x % Ec Bx |%Ec Bx|≤0.15? Σ Lmi-x Σ Lmi-y*bi-y % Ec By |%Ec By|≤0.15? 20.55 54.39 0.029 OK Cumple 12.75 36.84 -0.130 OK Cumple EJE Lmi-y (m) bi-x (m) Lmi-y*bi-x EJE Lmi-x (m) bi-y (m) Lmi-y*bi-y A 7.80 0.08 0.59 5 3.75 0.08 0.28 F 2.30 2.47 5.68 6 3.75 2.02 7.58 F 2.65 3.65 9.67 7 1.05 2.57 2.70 G 7.80 4.93 38.45 9 1.50 3.63 5.45 10 2.70 7.72 20.84 Distribución Simétrica de Muros NSR-10 E.3.6.6 PISO 1 SIMETRIA EJE X PISO 1 SIMETRIA EJE Y PISO 1
  • 33. 30 La simetría en este bloque esta desplazada un 13% en el sentido Y, pero cumple con lo exigido en la norma. 5. ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO EN MAMPOSTERIA CONFINADA Los elementos de confinamiento están compuestos por vigas y columnas de concreto reforzado con las siguientes características:  Materiales: NSR-10 Aparte de la norma 6. Especificaciones mínimas para elementos de confinamiento.  Columnas de confinamiento: .1. Deben anclarse desde cimentación, los cuales deben tener traslapo entre las vigas de amarre superior e inferior, estas columnas como se expuso anteriormente deben fundirse luego del alzado del muro en mampostería. .2. Las dimensiones mínimo deben tener 200cm2 , con una de sus dimensiones que conserve el espesor de muro que confina, por ejemplo, el muro es de 15 cm, entonces se pueden manejar sección de 15 x 30cm = 450 cm2 , cumpliendo con la norma. 54.39 - 5.00 36.84 - 7.80 20.55 2 ≤ 0.15 12.75 2 ≤ 0.15 5.00 7.80 2.65 - 2.50 ≤ 0.15 2.89 - 3.90 ≤ 0.15 0.15 ≤ 0.15 -1.01 ≤ 0.15 5 7.8 0.029 ≤ 0.15 -0.130 ≤ 0.15 0.029 ≤ 0.15 0.130 ≤ 0.15 PROCESO CÁLCULO SIMETRIA Y PISO 1 7.80 Cumple Simetria Eje YCumple Simetria Eje X 5.00 PROCESO CÁLCULO SIMETRIA X PISO 1
  • 34. 31 .3. Su ubicación siempre irá en los extremos de los muros que confina, y su longitud entre columnas no debe exceder 35 veces el espesor de muro o 4 metros. .4. El refuerzo mínimo de la columna de confinamiento debe tener: .4.1. Longitudinal: 4 barras no 3 (3/8”), o 3 barras no 4 (1/2”). .4.2. Transversal: debe manejar estribos cerrados no 2 (1/4”) espaciados cada 20 cm en el centro y cada 10 cm en los extremos. .4.3. El traslapo de refuerzo longitudinal debe hacerse de manera alternada entre pisos y en el tercio medio. .4.4. Se debe tener en cuenta que los estribos la unión de los ganchos no debe ser en el mismo refuerzo longitudinal, ya que genera inestabilidad. Ilustración 39. Forma correcta de colocación de estribos en vigas y columnas. Fuente AIS Ilustración 38. Detalle Refuerzo Columnas, Fuente AIS.
  • 35. 32 Ilustración 40. Proceso de fundición de Columna de Confinamiento, Fuente AIS.  Vigas de Confinamiento: .1. Se deben emplear a nivel de cimentación, entrepiso y enrase de cubierta. .2. Se emplean en vigas dintel y las cintas de amarre en las culatas. .3. Las dimensiones mínimo deben tener 200cm2 , con una de sus dimensiones que conserve el espesor de muro que confina, por ejemplo, el muro es de 15 cm, entonces se pueden manejar sección de 15 x 30cm = 450 cm2 , cumpliendo con la norma. .4. Su ubicación siempre irá en los extremos de los muros que confina, y su longitud entre columnas no debe exceder 35 veces el espesor de muro o 4 metros. .5. El refuerzo mínimo de la columna de confinamiento debe tener: .5.1. Longitudinal: 4 barras no 3 (3/8”), o 3 barras no 4 (1/2”). .5.2. Transversal: debe manejar estribos cerrados no 2 (1/4”) espaciados cada 20 cm en el centro y cada 10 cm en los extremos, los primeros 50 centímetros. .5.3. El traslapo de refuerzo longitudinal debe hacerse de manera alternada entre pisos y en el tercio medio.  Cintas de Amarre: .1. Las cintas de amarre, se usan como elementos suplementarios a vigas de amarre, usados en antepechos de ventanas, en remates de culatas, en remates de antepechos. Cumpliendo las siguientes características: .1.1. Altura superior o igual a 10cm, con ancho igual al elemento que confina. .1.2. Refuerzo mínimo longitudinal dos barras no 3 (3/8”), con ganchos tipo S colocados de manera conveniente para el diseño de las vigas de amarre.
  • 36. 33 .1.3. Elemento de mampostería tipo U, reforzado longitudinalmente reforzado longitudinalmente como mínimo con 2 no 3 (3/8”) o una barra no 4 (1/2”), inyectado con mortero de no inferior a 7.5 MPa. .1.4. Deben ser de fundición monolítica Ilustración 41. Detalle de confinamiento de vigas y columnas, detalles de cinta de amarre. Fuente AIS. 6. LOSAS DE ENTREPISOS Dependiendo de las luces a emplear se diseña el espesor y el refuerzo mínimo de las losas de entrepiso. Para esta tipología estructural se pueden emplear:  Placa Maciza.  Placa Aligerada.  Sistemas Prefabricados avalados por la norma sismo resistente. (placa fácil, etc.)  Sistemas constructivos de placa colaborante (Steel – deck). Los anteriores sistemas pueden ser empleados como sistemas estructurales de entrepiso que garanticen la trasmisión de esfuerzos y la generación de diafragmas rígidos. Se exponen los requisitos para placa maciza y aligerada, en ediciones posteriores se analizarán con otros sistemas constructivos. 6.1.Espesor Mínimo de Losas Para el proyecto considerar la condición de apoyo de las losas, y la que convenga más económicamente de acuerdo a la luz de diseño.
  • 37. 34 Tabla 6. Espesor mínimo de Losas, Expuesto En NSR-10 Titulo E. E.5. Ejemplo de aplicación se tiene una luz de 3 metros entre apoyos, se compararán los espesores con las solicitudes del proyecto: Tabla 7. Ejemplo práctico de diseño de placa, consideración de espesores. La longitud a considerar en la placa simplemente apoyada es entre apoyos igualmente para apoyos continuos, en caso del apoyo continuo con voladizo se toma la longitud del ultimo apoyo hasta el borde de placa del voladizo, como se observa en el ejemplo el espesor menor en placa maciza es de 7cm, pero la condición más desfavorable es la simplemente apoyada, en este caso se adapta el espesor de simplemente apoyada 15cm, lo mismo sucede en el predimensionamiento de la placa aligerada, considerando 19 cm como el espesor mínimo de placa a trabajar. 6.2.Placa Maciza Está conformado por una sola sección de concreto la cual está reforzada en ambos sentidos y apoyado en muros opuestos. El refuerzo mínimo establecido en la NSR-10 título E, es exclusivamente para edificaciones de grupo de uso I. Luz Diseño 3 metros Voladizo 0.70 metros Simplemente Apoyada Un apoyo Continuo Continuo Con Voladizo Maciza 0.15 0.13 0.07 Aligerada en un Sentido 0.19 0.16 0.09 Condición de apoyo Tipo Losa Ilustración 42. Longitudes consideradas en el predimensionamiento del espesor de placa. Fuente AIS ix
  • 38. 35 Ilustración 43. Refuerzo mínimo para placa maciza, se debe tener en cuenta que para luces más grandes no son recomendadas, las cuales deben ser diseñadas bajo el título C de la NSR-10. Ilustración 44. Detalles de corte de refuerzo para placa maciza, garantizar recubrimiento mínimo de 4cm.
  • 39. 36 6.3.Placa Aligerada Son empleadas para salvar grandes luces que las losas macizas. Está conformado por: Ilustración 45. Componentes de la placa maciza. Fuente manual AIS. El refuerzo mínimo está establecido en la tabla E.5.1-3. Tabla 8. Refuerzo mínimo para viguetas de placa aligerada. Torta Superior: Fundido Monolíticamente, espesor 50mm. Se debe reforzar con varilla no 2 cada 300mm en ambas direcciones Torta Inferior: Mortero 1:3, espesor mínimo de 20mm y máximo de 30mm, se refuerza con alambrón cada 300mm ambos sentidos o malla gallinero de ojo 25 mm Viguetas: Elementos que soportan la carga y la distribuye a los apoyos, contiene el refuerzo principal, el ancho es de 80mm mínimo, y la separación máxima es de 600mm Elementos Aligerantes: Son elementos que se colocan en las cavidades de las losas, pueden ser de guadua, bloque arcilla hueco, icopor, etc.
  • 40. 37 Ilustración 46. Disposición de refuerzo para viguetas con apoyo simplemente apoyado. Ilustración 47. Disposición de refuerzo en apoyos secundarios. En Voladizos debe ir en la parte superior. 7. CUBIERTAS Pendientes Recomendadas según el tipo de material de cubierta. Tabla 9. Pendientes recomendadas para materiales de cubierta.
  • 41. 38 Se pueden emplear dos tipos de cubiertas:  Cubierta Liviana: Los elementos portantes de cubierta de cualquier material, deben conformar un conjunto estable para cargas laterales, deben disponer de sistema de anclaje en los apoyos y suficientes elementos de arrostramiento como tirantes, contravientos, ristras, etc. Que garanticen la estabilidad del proyecto, deben transferir las cargas de cubierta a muros mediante vigas cinta o de amarre. El diseño de la geometría de la cubierta liviana va en función del fabricante, se recomienda consultar con fabricantes de tejas y fabricantes de correas de apoyo a las tejas. El apoyo de la cubierta se puede emplear en materiales como madera estructural (ver título G NSR-10), guadua, perfiles metálicos (título F NSR-10) y prefabricados, los cuales deben cumplir con los requisitos de calidad exigidos por la norma NSR-10. Ilustración 48. Detalles típicos para cubierta liviana con apoyo en perfiles metálicos, para más detalles consultar fabricantes. Ilustración 49. Detalle de remate de culata o cuchilla de cubierta liviana.
  • 42. 39 Ilustración 50. Requisitos para cubiertas en guadua. NSR-10 Titulo E. Ilustración 51. Requisitos para correas en guadua según la NSR-10.  Cubierta en Placa: Debe seguir los parámetros de diseño expuestos para placa de entrepiso, pero adicionalmente el constructor debe garantizar en su fundición un correcto curado del concreto e impermeabilización adecuada de la placa de cubierta, la cual deber acceso exclusivamente para mantenimiento. Adicionalmente se deben prever gárgolas y drenajes para evitar empozamientos nocivos a la placa, que pueden afectar la estabilidad de la placa en cuanto a formación de grietas e infiltraciones de agua hacia el interior de la estructura. 8. MUROS DIVISORIOS Y PARAPETOS Los muros divisorios sin importar el material empleado se deben anclar a la estructura principal para evitar que en caso de un sismo colapsen y lesionen a los integrantes de la vivienda u obstaculicen su libre circulación. Se pueden anclar mediante vigas cinta a columna si son de mampostería los muros divisorios que no llegan a la altura superior de entrepiso, si se emplean otros materiales los anclajes que se deben emplear deben resistir flexión, cortante y tracción que impidan su vuelco, por lo general los fabricantes de estos sistemas recomiendan los anclajes y perfiles necesarios para su instalación.
  • 43. 40 9. ESCALERAS Para las dimensiones mínimas de escalera se cita el Titulo K de la NSR-10, donde el uso se cataloga como residencial unifamiliar y multifamiliar (R1 y R2 según el título K), el cual aplica el uso de vivienda establecido por el título E de la NSR-10. Características:  Ancho mínimo3 : o Para edificaciones residenciales unifamiliares sin límite de pisos, se puede permitir un ancho mínimo de 0.75 m. o Para edificaciones residencias bifamiliares y multifamiliares el ancho mínimo es de 0.90 m.  Huella y Contrahuella: o Huella: 0.28 m o Contrahuella : 0.18m o Angulo entre huella y contrahuella: 90 grados. o No se permiten escaleras en madera.  Geometría o Se pueden diseñar en tramos rectos, a dos tramos con descanso y en abanico. o En escaleras de abanico se permiten para el uso R-1 y R-2 siguiendo las siguientes dimensiones de diseño:  Se deben desarrollar antes de escalones rectos.  La profundidad de la huella en su punto más angosto no debe ser menor a 0.15 m y la profundidad de la huella en un punto ubicado a 0.30 m del borde angosto no debe ser menor de 0.28 m. o El espesor de la escalera debe ser igual al de la placa de entrepiso.  Refuerzo o Se considera como una losa simplemente apoyada, los cuales debe emplear calidad de materiales como concreto estructural de f’c=17 MPa mínimo y acero de fs=240 MPa o Para detalles típicos de refuerzo ver apéndice A.2 de este manual. o Las escaleras deben estar apoyadas a el sistema de cimentación y de entrepiso mediante elementos estructurales y traslapos 3 Ver NSR-10 Titulo K, K.3.8.3.3
  • 44. 41 ANEXOS A.1 Clasificación de amenaza sísmica para las capitales de departamento. Tabla 10. Clasificación de Amenaza Sísmica de Ciudades Capitales de Colombia, Fuente NSR-10 XI
  • 45. 42 Ilustración 52. Mapa de Amenaza Sísmica, Localización de Principales Ciudades y zonificación de riesgos. Fuente NSR- 10. XII
  • 46. 43 A.2 Detalles típicos de refuerzo para escaleras.
  • 47. 44
  • 48. 45 A.3 Tabla de Ganchos y traslapos Tabla 11. Tabla de ganchos y traslapos para refuerzo de concreto estructural.
  • 49. 46 BIBLIOGRAFIA • Norma sismo resistente colombiana NSR-10 Titulo E. Modificado Decreto 092 del 17 de enero de 2011, Modificado Decreto 0340 de 13 Febrero de 2012. • Decreto 1469 de 2010. • Manual de Construcción Sismo – resistente para viviendas de mampostería confinada NSR- 98. AIS. • Resolución 227 de 2006 Secretaría Distrital de Gobierno - Dirección de Prevención y Atención de Emergencias –DPAE, Alcaldía de Bogotá D.C. I http://geography.about.com/cs/earthquakes/a/ringoffire.htm II http://es.wikipedia.org/wiki/Cintur%C3%B3n_de_Fuego_del_Pac%C3%ADfico III Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente, Ley 400 de 1997, Ley 1229 de 2008 y decretos complementarios. Capitulo A, Páginas A-153 a A-174. IV http://www.en- obra.com.co/index.php?mact=News,cntnt01,print,0&cntnt01articleid=312&cntnt01showtemplate=false&cn tnt01returnid=63 V http://www.bogota.gov.co/portel/libreria/php/x_frame_detalle.php?id=44363 VI http://www.curaduriaurbana5.com/curaduria5/index.php/ubicac5 VII Manual de Construcción, Evaluación y rehabilitación Sismo Resistente de viviendas de mampostería. Asociación de Ingeniería sísmica – La red de estudios sociales en prevención de desastres en América Latina – La Red. 2001. VIII http://flacsoandes.org/letrasverdes/dossier/173-deslizamientos-complejos-que-afectan-a-la-poblacion- de-san-antonio-de-pascua-siquirres-costa-rica IX SEISMIC DESIGN GUIDE FOR LOW RISE MASONARY BUILDINGS, Meli et al. Confined Masonary Network. August 2011. Pág 18. X Manual de Construcción, Evaluación y rehabilitación Sismo Resistente de viviendas de mampostería. Asociación de Ingeniería sísmica – La red de estudios sociales en prevención de desastres en América Latina – La Red. 2001. XI Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente, Ley 400 de 1997, Ley 1229 de 2008 y decretos complementarios. Capitulo A, Página A-16. XII Norma Colombiana de Diseño y Construcción Sismo Resistente, Ley 400 de 1997, Ley 1229 de 2008 y decretos complementarios. Capitulo A, Página A-17.