REQUISITOS PARA LOS NUDOS DE LOS EDIFICIOS CON SISTEMA RESISTENTE A FUERZAS LATERALES DE PORTICOS Y DUALES TIPO II

21.7.1 AlcanceLos requisitos de 21.7, son aplicables a los nudos de los edificios cuyo sistema resistente a fuerzas laterales, sea el indicado en 21.2.5.

Los son los elementos encargas de garantizar la estabilidad e integridad de las estructuras dctiles en las que se esperan desplazamiento en el rango inelstico. Son regiones donde se presenta concentracin de esfuerzos. Su diseo y detallado es muy importante en estructuras que resisten solicitaciones ssmicas

21.7.2 Requisitos generales

21.7.2.1 Las fuerzas en el refuerzo longitudinal de las vigas, en la cara del nudo, deben determinarse suponiendo un esfuerzo en el acero de 1,25 fy.

21.7.2.2 Para evaluar la resistencia del nudo debe utilizarse el valor de = 0,85.

El coeficiente de reduccin de resistencia para determinar la resistencia a cortante de los nudos debe ser de = 0,85.

21.7.2.3 El refuerzo longitudinal de una viga que termine en una columna, debe prolongarse hasta la cara ms distante del ncleo confinado de la columna y anclarse, en traccin, de acuerdo con 21.7.5 y en compresin de acuerdo con el Captulo 12.

El refuerzo longitudinal de la viga que se introduce en la columna se extender hasta la cara opuesta y anclada en traccin

.) db

.se debe calcular o tomarse como el mayor entreLongitud de desarrollo en barras corrugadas a compresin.

.(0.043 fy)

.El refuerzo longitudinal de una viga que termine en una columna, debe prolongarse hasta la cara ms distante del ncleo confinado de la columna y anclarse, en traccin

21.7.2.4 Donde el refuerzo longitudinal de una viga atraviesa una unin viga-columna, la dimensinde la columna paralela al refuerzo de la viga no debe ser menor que 20 veces el dimetro de la barra longitudinal de mayor dimetro de la viga, para concretos de peso normal. Para concretos livianos, la dimensin no debe ser menor que 26 veces el dimetro de la barra.

El desarrollo del acero a flexin de la viga que continua a travs de la unin se verifica con base en los requisitos de que la dimensin de la columna debe ser al menos 20 veces el dimetro de la barra de las mayores barras.

Columna 30x30

20 x 1.27 = 25.4 cm.25.4 cm. < 30 cm. ok

21.7.3 Refuerzo transversal en los nudos

21.7.3.1 Dentro del nudo deben colocarse estribos cerrados de confinamiento como refuerzo Transversal, tal como lo especfica 21.6.4, a menos que dicho nudo est confinado por elementos estructurales, como lo especfica 21.7.3.2.

Se recomienda distribuir estribos a todo lo alto del nudo para mantener su capacidad de carga vertical ms aun despus que el recubrimiento de concreto se desprenda. Estos nos sirven para resistir las fuerzas de corte generadas por los elementos que llegan a el y para mejorar la adherencia entre el acero y el concreto de la conexin.

21.7.3.2 Cuando existan elementos que llegan en los cuatro lados del nudo y el ancho de cada elemento mide por lo menos tres cuartas partes del ancho de la columna, debe disponerse refuerzo transversal igual, por lo menos a la mitad de la cantidad requerida en 21.6.4.1, dentro del peralte del elemento de menor altura. En estos lugares, se permite que el espaciamiento especificado en 21.6.4.2 se incremente a 150 mm.

Los estribos mnimos requeridos en el nudo son los correspondientes al refuerzo de confinamiento de columnas a menos que sea confinado por vigas en sus cuatro lados. Se considera que una viga provee confinamiento al nudo, si su ancho es por lo menos partes del ancho de la columna. En este caso, se colocara refuerzo transversal igual o por lo menos la mitad del refuerzo definido.

S La tercera parte de la dimensin mnima del refuerzo

La separacin de refuerzo transversal no debe exceder la menor de

6 veces el dimetro del refuerzo longitudinalS 6 db longitudinal

S 10 cm.100 mm

S= espaciamiento del refuerzo de confinamiento

bc= dimensin del nucleo confinado del elemento

Ash= rea del refuerzo

fyh= esfuerzo de fluencia

Ach= rea del nucleo confinadoS

Ash

21.7.3.3 Cuando una viga que concurre al nudo sea de mayor ancho que la columna, debe disponerse refuerzo transversal, como lo especifica 21.6.4, a travs del nudo para proporcionar confinamiento al refuerzo longitudinal de la viga que pasa fuera del ncleo de la columna, en la zona que no est confinada por una viga perpendicular que concurre al nudo.

El refuerzo longitudinal de las vigas cuyo ancho es mayor que el de la columna, ser confinada por las vigas que llegan perpendicularmente al nudo o en su defecto se les proveer refuerzo transversal.

21.7.4 Resistencia al cortante de los nudos

21.7.4.1 La resistencia Vn en el nudo no debe ser mayor que las fuerzas especificadas acontinuacin, para concreto de peso normal: Para nudos confinados en tres caras o en dos caras opuestas:. Para nudos confinados en las cuatro caras:..................... Para otros casos...... Se considera que un elemento (viga) proporciona confinamiento al nudo si al menos las tres cuartas partes de la cara lateral del nudo est cubierta por el elemento que llega al nudo. Aj es el rea efectiva de la seccin transversal dentro del nudo en la direccin de anlisis, calculada como el producto de la profundidad del nudo por su ancho efectivo. La profundidad del nudo es la dimensin total de la columna en la direccin de anlisis.

El ancho efectivo del nudo bj debe ser el ancho total de columna hc excepto que cuando la viga llega a una columna ms ancha, el ancho efectivo del nudo puede ser menor que:

a) El ancho de la viga ms la profundidad del nudo

b) El ancho de la viga ms dos veces la distancia perpendicular ms pequea al borde ms cercano a la columna.

Espesor del nudo = hj, en el plano que se genera el corterea Efectiva

Menor Distancia de la cara de la viga al borde de la viga

Refuerzo que genera el corte

21.7.4.2 Para concreto con agregado liviano, la resistencia nominal al cort ante del nudo no debe exceder de las tres cuartas partes de los lmites sealados en 21.7.4.1.

21.7.4.3 El cortante en el nudo, Vu, se calcular por equilibrio de las fuerzas horizontales queconcurren al nudo, como se indica en la figura a continuacin.

La fuerza cortante que acta en el nudo se determinara efectuando un corte en el centro del mismo. Las fuerzas generadas por el refuerzo de las vigas se estiman asumiendo que estn sometidas a un esfuerzo igual a 1.25 fy. Por equilibrio se tiene:

Bajo el efecto de accin ssmica, los nudos pueden serse sometidos a grandes fuerzas de corte.Se puede mostrar un esquema similar para un nudo interno, con dos vigas que equilibran las acciones de la columna.

21.7.5 Longitud de desarrollo de barras en traccin

21.7.5.1 La longitud de desarrollo ldg, para una barra con gancho estndar de 90 se determinar de acuerdo a 12.5. El gancho de 90 debe estar colocado dentro del ncleo confinado de una columna o elemento de borde.

El refuerzo longitudinal de la viga se extender hasta la cara opuesta y anclada en traccin.De acuerdo al 12.5. ldg se debe calcular segn 12.5.2, pero no debe ser menor que el valor entre 8db y 150 mm.

Para las barras corrugadas: .

Si es

8 db 15 cm

Ldg

Una doblez de 90 ms una extensin de 12db

21.7.5.2 La longitud de desarrollo para barras rectas, d, se determinara de acuerdo a 12.2 y 12.3. Las barras rectas que terminan en un nudo deben pasar a travs del ncleo confinado de la columna o elemento de borde. Cualquier porcin de d fuera del ncleo confinado debe incrementarse mediante un factor de 1,6.