SISMOS: COMPONENTES QUE GARANTIZAN LA SISMO RESISTENCIA (3ra PARTE)

En toda edificación los elementos que soportan las cargas son los muros estructurales, las vigas de fundación, las vigas de amarre, las columnas o columnetas de confinamiento, las cintas de amarre y los techos o cubiertas. Los muros estructurales de carga deben ser confinados o amarrados horizontalmente cada 25 veces el espesor del muro, mediante la colocación de vigas de amarre a esa altura. Confinamiento horizontal Es recomendable iniciar la edificación sobre una viga de amarre de concreto reforzado en forma de anillo, que trabaja como un diafragma y sirve como cimentación, a la cual será anclado el acero para las columnas de confinamiento. Como también deben colocarse vigas de amarre formando anillos cerrados en un plano horizontal, entrelazando los muros estructurales en las dos direcciones principales para conformar diafragmas con ayuda del entrepiso ó la cubierta. Deben ubicarse amarres en los siguientes sitios: 1.- A nivel de cimentación: Ya que constituye el primer nivel de amarre horizontal. 2.- A nivel del sistema de entrepiso en casas de dos niveles: Las vigas de amarre pueden ir embebidas en la losa de entrepiso. En caso de utilizarse una losa maciza de espesor superior o igual a 75mm, se puede prescindir de las vigas de amarre en la zona ocupada por este tipo de losa, colocando el refuerzo requerido para la viga dentro de la losa. 3.- A nivel del enrase de cubierta : Se deben realizar vigas horizontales a nivel de dinteles más cintas de amarre como remate de las culatas, y vigas de amarre horizontales en los muros sin culatas combinadas con vigas de amarre inclinadas, configurando los remates de las culatas. En este caso, se debe verificar, la necesidad o no de amarre a nivel de dinteles. La viga de amarre para cimentación de una vivienda de un solo nivel, debe tener una sección mínima de 25 x 25 cms, asentada sobre 5 cms de material seleccionado colocado encima suelo natural, con 4 varillas lisas de diámetro de 3/8" o 10mm de 240 Mpa (2400 kg/cm2) de resistencia. Y para una vivienda de dos niveles, la viga de cimentación debe tener 30 x 30 cms, asentada sobre 5 cms de material seleccionado, colocado encima del suelo natural, con 4 varillas corrugadas, de diámetro ½” o 12mm, y de 420 Mpa (4200 Kgs/cms2)de resistencia. Las vigas de amarre superior, tendrán un grueso igual al del muro y una altura mínima de 15 cms, con 4 varillas de 3/8 lisas de 240 Mpa (2400 Kg/cm2), para un ancho mínimo de 11 cms; para anchos menores, 2 varillas corrugadas de 1/2 y de 420 Mpa (4200 Kgs/cm2); cuando la viga vaya al mismo nivel de la losa, puede ser embebida en ella, con estribos cada 10 cms en los extremos de la viga en un tramo de 50 cms; en el centro se reparten a 20 cms. Cuando la viga de amarre cumpla la función de dintel o apoyo para losa, ésta tendrá que tener más hierro, por las cargas adicionales que tiene que soportar. Las cintas de amarre son elementos estructurales que amarran los muros de culata; tendrán como ancho mínimo el del muro y una altura mínima de 10 cms. Estas son consideradas como elementos suplementarios a las vigas de amarre, utilizables en antepechos de ventanas, en remates de culatas, en remates de parapetos. Las mismas deben construirse de tal manera que se garantice el trabajo monolítico con el elemento, que remata. El refuerzo longitudinal de las cintas de amarre se debe anclar en los extremos terminales. Los parapetos actúan como elementos en voladizo sometidos a una fuerza horizontal perpendicular a su propio plano. Todo tipo de parapeto de altura igual o inferior a 1.5 m se debe anclar al diafragma inmediatamente inferior mediante una cinta de remate y columnas de amarre ubicadas a distancias no mayores de 3 m, teniendo siempre una columna de amarre en cada extremo. En el caso de los antepechos de mampostería para balcones se deben anclar al diafragma inferior mediante una cinta de remate y columnas ubicadas en las esquinas, en los extremos y a distancias intermedias no mayores de 1.5 m. Los muros no estructurales, interiores o de fachada, deben amarrarse con los muros perpendiculares a su plano y a los muros diafragmas, con conectores según especifique el calculista. Debe evitarse la traba física y se deben emplear conectores flexibles cada 400mm, del tipo malla de cernir No. 4, en dimensiones de 100 mm x 200 mm ó estribos en alambre de diámetro 4mm de las dimensiones indicadas y las celdas se llenaran con mortero tipo gráuting en dosificación 1:3; para amarrar bien el conector, se debe tener en cuenta que quede rodeado totalmente por el mortero. Confinamiento vertical En el caso del confinamiento vertical se utilizaran las columnas ya que son una parte de la estructura de hormigón reforzado, que amarra los muros para que no se corran en caso de un movimiento sísmico. Las columnas de confinamiento se colocaran en los extremos de los muros estructurales o de carga, en la intersección de dos muros estructurales y en lugares intermedios a distancias no mayores de 35 veces el espesor del muro, o 1,5 veces la distancia vertical entre elementos horizontales de confinamiento, pero no mayor a 4 mts. Estas columnas, deben tener una sección transversal mínima de 200 cms2 con un espesor igual al del muro que lo confina y con un refuerzo de 4 barras de 3/8 lisas o 10mm, o bien podría reemplazarse este refuerzo por 3 varillas corrugadas de ½” o 12mm con estribos cerrados de diámetro ¼” o 6mm colocados, los 6 primeros a 10 cms en los lados adyacentes a las vigas de amarre y el resto a 20 cms en el centro de la columna. El concreto utilizado para vigas y columnas debe tener una resistencia mínima de 17.5 Mpa (175 Kg/cm2). Cuando tenga que colocarse refuerzo vertical en una columna de confinamiento se recomienda utilizar 4 varillas de diámetro 3/8”sobre todo en las columnas de esquinas. Cuando se realizan viviendas de varias alturas entran en juego las losas de entrepiso la cual sirve de techo para el primer nivel y de piso para el segundo nivel, cumpliendo que trabaja como un diafragma rígido. La misma puede ser construida tanto en: - Hormigón reforzado, fundido monolíticamente o Losa monolítica es la que se funde con hormigón y barras de acero formando una parrilla en las dos direcciones y vigas de amarre sobre los muros. - Hormigón aligerado con casetón de madera, ladrillo o metálicos, o losa aligerada es la que se realiza colocando en los intermedios de los nervios estructurales, bloques, ladrillos, casetones (cajones) de madera, metálicos o de porón, con el fin de reducir el peso de la estructura y el acero en barras concentrado en puntos llamados nervios. - Placas prefabricadas de hormigón o losa prefabricada, es la que se construye en obra o fuera de ésta, utilizando los mismos materiales que las losas anteriores y luego de un tiempo en el cual ha endurecido el hormigón, son montadas a los muros fundiendo después la viga de amarre perimetral. Para que las losas de entrepiso se comporten como un diafragma y tengan buena rigidez en su propio plano, deben cumplir con unos gruesos mínimos según la luz y la forma de apoyo; esto evitara que se produzcan vibraciones. Los elementos portantes de la cubiertas o techos, de cualquier material, deben conformar un conjunto estable para cargas laterales. Es por esto que se deben colocar sistemas de anclaje en los apoyos y suficientes elementos de arriostramiento como vigas tirantes, contravientos o riostras, correas, alfardas, puntales, que garanticen la estabilidad del conjunto. Las soleras se deben anclar a las vigas de amarre de los muros cargueros y deben tener suficiente resistencia para transmitir las cargas al muro.