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CAPITULO VIII

Cargas Muertas

ARTICULO 1251.- Definición.

Se considerarán como cargas muertas los pesos de todos los elementos constructivos, los acabados y todos aquellos elementos que ocupan una posición permanente en una edificación y que tienen un peso que no varía con el tiempo en forma significativa.

ARTICULO 1252.- Valores nominales.

Para la evaluación de las cargas muertas se emplearán las dimensiones especificadas de los elementos constructivos y los pesos volumétricos de los distintos materiales, según se indican en la tabla siguiente.

Como caso general, se emplearán los valores máximos probables de los pesos volumétricos de los materiales, excepto cuando sea más desfavorable para la estabilidad de la estructura el considerar una carga muerta menor, como es el caso de revisión ante volteo, flotación, lastre o succión debida al viento, en cuyo caso se emplearán los valores mínimos probables.

Existe la opción de investigar el peso volumétrico de los materiales directamente en forma experimental

PESOS VOLUMETRICOS DE MATERIALES CONSTRUCTIVOS

(VÉASE ARCHIVO ANEXO)

ARTICULO 1253.- Peso de instalaciones y equipos.

En la estimación de cargas muertas deberá considerarse el peso de las instalaciones y equipos estacionarios que se tengan en los edificios, tales como tuberías, ductos, sistemas contra incendio, equipo eléctrico, equipos de calefacción y aire acondicionado, y otros similares.

Los pesos de estos equipos deberán ser calculados de acuerdo a las especificaciones de los fabricantes.

CAPITULO IX

Empujes Estáticos de Tierras y Líquidos

ARTICULO 1254.- Generalidades.

En el diseño de muros de contención, paredes de tanques y depósitos y muros perimetrales a sótanos de edificios deberán tenerse en cuenta las presiones laterales ejercidas ya sea por suelos secos o saturados, materiales granulares a granel o por líquidos.

Los efectos dinámicos de estos empujes se tratarán como cargas de tipo accidental conforme se indica en el Capítulo de Diseño por Sismo.

ARTICULO 1255.- Empuje de tierras.

En el caso de empujes laterales de tierras deberán calcularse tanto los empujes activos como los empujes pasivos sobre la estructura de contención, para lo cual se deberá contar con todas las propiedades índice del suelo que se trate.

Se deberá tomar en cuenta el efecto de posibles sobrecargas, fijas o móviles, así como la posibilidad de que el nivel de material depositado originalmente contra la estructura de contención aumente.

Cuando una parte o la totalidad del material se encuentre debajo del nivel freático, los empujes deberán calcularse considerando el peso sumergido del suelo más la totalidad del empuje hidrostático. En todo caso deberá evaluarse si la condición seca o la condición saturada produce efectos más desfavorables sobre la estructura de contención.

ARTICULO 1256.- Empuje de líquidos a superficie libre.

Cuando se trate de depósitos de líquidos que están a superficie libre, los empujes estáticos se calcularán suponiendo que sobre cada punto de la superficie de contacto entre la estructura de contención y el líquido actúa una presión igual al peso volumétrico del líquido por el tirante que se tiene por encima de él.

Si el líquido de que se trate tiene un peso volumétrico menor que el del agua, se supondrá que tiene el peso de ésta última para el diseño de la estructura de contención, excepto para el diseño sísmico y cálculo de asentamientos, en cuyo caso se considerará su peso volumétrico real.

ARTICULO 1257.- Empuje de líquidos a presión.

En el caso de recipientes cerrados en que los líquidos están sujetos a una presión mayor que la atmosférica, esta diferencia se sumará a las presiones ya calculadas de acuerdo al Artículo anterior.

En tanques y depósitos cerrados que contienen líquidos en superficie libre debe evaluarse la posibilidad que lleguen a trabajar a presión por algún desperfecto en los sistemas de alimentación o desfogue.

ARTICULO 1258.- Subpresiones en pisos.

En el diseño de losas de pisos de sótanos y losas de fondo de tanques y depósitos enterrados se deberá tomar en cuenta el efecto de la subpresión del agua freática, si esta existe, actuando sobre la totalidad del área de la losa.

Las fuerzas de subpresión deberán tomarse en cuenta en la revisión de la estabilidad total de la estructura de que se trate.

CAPITULO X

Cargas Vivas y otras Acciones Variables

ARTICULO 1259.- Cargas vivas.

Se considerarán como cargas vivas aquellos pesos debidos al uso y ocupación de una construcción y que no tienen carácter permanente.

Las cargas nominales se especifican más adelante no incluyen el peso de muros de mampostería ni de otros materiales de peso similar, ni el peso de muebles, equipos u objetos con peso fuera de lo común, tales como cajas fuertes de gran tamaño, bóvedas, archivo o libreros pesados, cortinajes o escenarios en salas de espectáculos, y otros similares. Cuando se prevean tales cargas éstas deberán cuantificarse y tomarse en cuenta en el diseño del edificio en forma independiente de la carga viva especificada; los valores que se adopten deberán justificarse en la memoria de cálculo e indicarse en los planos estructurales.

ARTICULO 1260.- Tipos de cargas vivas.

Para efectos de diseño, las cargas vivas podrán considerarse como uniformemente distribuidas por unidad de área o como cargas concentradas, lo que resulte más desfavorable. Sus valores nominales variarán según el uso del piso o cubierta de que se trate.

Se deberá considerar la carga viva aplicada solamente a una parte de la estructura o miembro estructural si esta distribución de carga produce un efecto más desfavorable que aplicándose en la totalidad de la estructura o miembro de que se trate

En cuanto a la aplicación de las cargas vivas según su intensidad, se aplicarán las siguientes disposiciones:

I. La carga viva máxima Wm se deberá emplear para diseño estructural ante cargas gravitacionales, para calcular asentamientos inmediatos en suelos y para el diseño estructural de cimentaciones ante cargas gravitacionales;

II. La carga viva instantánea Wa se deberá usar para diseños sísmico, así como cuando se revisen distribuciones de carga más desfavorables que la uniformemente repartida sobre el área en estudio;

III. La carga viva media W se deberá emplear en el cálculo de asentamientos diferidos en suelos y para el cálculo de flechas diferidas en sistemas de piso; y

IV. Cuando el efecto de la carga viva sea favorable para la estabilidad de la estructura, como en el caso de fenómenos de flotación, volteo y succión por viento, su intensidad se considerará nula sobre todo el área en cuestión, a menos que pueda justificarse racionalmente otro valor diferente.

ARTICULO 1261.- Cargas vivas nominales.

Las cargas vivas unitarias nominales no se considerarán menores que las de la tabla siguiente:

TABLA DE CARGAS VIVAS UNITARIAS

(VÉASE ARCHIVO ANEXO)

ARTICULO 1262.- Cargas vivas durante la construcción.

Durante el proceso de construcción de una edificación deberán considerarse las cargas vivas transitorias que pueden producirse, éstas incluirán el peso de los materiales que se almacenan temporalmente, el de los vehículos y equipos de construcción, el de la cimbra y el colado de las plantas superiores que se apoyen en el nivel que se analiza según el proceso constructivo, y el del personal que esté laborando sobre dicho nivel, no siendo éste último peso menor de ciento cincuenta Kg/m2. Se considerará además una concentración de carga de ciento cincuenta Kg. en el lugar más desfavorable.

ARTICULO 1263.- Placas indicativas de carga viva.

En toda edificación cuyo uso sea distinto al habitacional deberán colocarse placas metálicas en lugares fácilmente visibles, en las que se indique la carga viva unitaria máxima que se puede aplicar sobre la estructura de acuerdo al proyecto estructural del inmueble.

ARTICULO 1264.- Deformaciones impuestas.

Las deformaciones impuestas en una estructura pueden ser de los siguientes tipos:

I. Hundimientos diferenciales que se producen en una estructura y su cimentación y que tienen una intensidad variable con el tiempo;

II. Deformaciones producidas por cambios de temperatura sobre las estructuras;

III. Efectos de contracción por fraguado en estructuras de concreto; y

IV. Deformaciones impuestas a la estructura como consecuencia del proceso constructivo.

ARTICULO 1265.- Efectos de la operación de maquinaria y equipo.

Las acciones dinámicas que el funcionamiento de las máquinas induce a las estructuras que las alojan son debidas esencialmente a fenómenos tales como la vibración, el impacto, el frenaje o la aceleración.

En términos generales, los efectos nocivos que la vibración tiene sobre una estructura pueden ser tomados en cuenta en el diseño de la misma de acuerdo al tipo de vibración de que se trate o bien pueden ser minimizados mediante los siguientes procedimientos:

I. Reducción de las vibraciones en la fuente;

II. Aislamiento de la propagación de las vibraciones; y

III. Modificación de las características dinámicas de la estructura o de los elementos asociados a ella.

En el caso específico de las fuerzas de impacto producidas por maquinaria ligera y asentadas sobre sistemas de piso que posean una cierta rigidez bastará con efectuar un análisis estático de la losa y sus trabes de apoyo afectando el peso de la maquinaria por un factor de impacto igual a:

FACTORES DE IMPACTO

Caso a Considerarse Factor

+ Soportes de elevadores: 2.00

+ Soportes de maquinaria de tipo

reciprocante o impulsada por motor de

combustión interna: 1.50

+ Soportes de maquinaria de tipo

rotario o impulsada por motor eléctrico: 1.20

+ Tirantes de los que cuelgan sistemas

de piso o balcones: 1.33

Tratándose de maquinaria de tipo pesado o cuando se tienen sistemas de piso flexible deberán de hacerse estudios dinámicos específicos.

ARTICULO 1266.- Cambio de uso en una edificación.

El propietario o poseedor de una edificación deberá solicitar el dictamen de un Perito Responsable según lo establecido por este Libro, cuando se haga cambio de uso de la misma y este cambio produzca cargas muertas o vivas mayores o con una distribución de carga mas desfavorable para la estructura que las originalmente proyectadas y aprobadas conforme a lo previsto en este Capítulo.

CAPITULO XI

Cargas de Lluvia, Nieve y Granizo

ARTICULO 1267.- Generalidades.

Las cargas que normalmente se producen como consecuencia de la precipitación tanto de lluvia como de nieve están ya incluidas dentro de la carga viva máxima especializada para cubiertas y azoteas, no así las ocasionadas por efecto de acumulación de granizo.

ARTICULO 1268.- Acumulación de granizo en techumbres.

Para cubiertas y azoteas que tengan una pendiente mayor del cinco por ciento se debe considerar, al adicionalmente a la carga viva especificada en el Capítulo anterior, una carga equivalente a treinta kilogramos por cada metro cuadrado de proyección horizontal del trecho que desagüe hacia el valle.

La carga total que se obtenga se distribuirá a lo largo de la trabe o losa inclinada de que se trate en forma trapecial o hiperbólica, según la pendiente o la forma del techo, de tal manera que se tenga un valor nulo en la cresta del techo y máximo en el fondo del valle.

Esta carga es de tipo accidental y es adicional a la carga viva como tal, por lo que deberá estudiarse la combinación más favorable sobre la estructura.

ARTICULO 1269.- Drenajes de cubiertas y azoteas.

Los drenajes de cubiertas y azoteas deberán proyectarse de tal manera que garanticen el desalojo eficiente del agua de lluvia o granizo, evitando además en la medida de lo posible la eventual obstrucción de los tubos de bajadas de aguas pluviales.

CAPITULO XII

Diseño por Sismo

ARTICULO 1270.- Alcance.

Se establecen en este Capítulo las bases generales y los requisitos mínimos que se deban observar con el objeto de que las estructuras alcancen márgenes de seguridad aceptables ante la ocurrencia de fenómenos sísmicos en la entidad.

En las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo se especifican los métodos de análisis y los requisitos que necesitan para cumplir los distintos tipos de estructuras para responder adecuadamente ante la acción de los sismos.

ARTICULO 1271.- Criterios de análisis.

Las estructuras deberán de analizarse bajo la acción de dos componentes horizontales ortogonales no simultáneos del movimiento del terreno. Las deformaciones y las fuerzas internas resultantes del análisis se combinarán como lo especifiquen las Normas Técnicas Complementarias, y se combinarán con los efectos de las fuerzas gravitacionales y los de otras acciones que correspondan según los criterios del Capítulo de Acciones de este Título.

El análisis de la estructura se efectuará mediante el método Simplificado, el Método Estático o uno de los Métodos Dinámicos señalados en las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño por Sismo. En dichas normas se establecen las condiciones que deben cumplirse en la estructura para poder aplicar estos métodos así como las limitaciones de cada uno.

ARTICULO 1272.- Requisitos de diseño y análisis.

En el análisis de la estructura se deberán satisfacer los siguientes requisitos, con las salvedades que correspondan al Método Simplificado de Análisis:

l. Se tendrá en cuenta la rigidez de todo elemento estructural o no que sea significativa para la estructura en el momento de presentarse un sismo.

II. Se calcularán las fuerzas sísmicas, deformaciones y desplazamientos laterales de la estructura, incluyendo los giros de las plantas por torsión, teniendo en cuenta los efectos de flexión en sus elementos y cuando sean significativos, los efectos de fuerza cortante, carga axial y torsión;

III. Deberán tomarse en cuenta los efectos de segundo orden sobre la estructura cuando se rebasen los limites señalados en las Normas Técnicas Complementarias correspondientes, entendidos estos como los efectos de las fuerzas gravitacionales actuando sobre la estructura deformada ante la acción tanto de dichas fuerzas como de las fuerzas laterales;

IV. Se verificará que la estructura y su cimentación no alcancen ninguno de los estados limite de falla o de servicio que se especifican en este Libro; y

V. Cuando se trate del diseño de algún elemento estructural que contribuya en más del treinta y cinco por ciento a la capacidad total de un cierto entrepiso, ya sea en fuerza cortante, momento torsionante o momento de volteo, se adoptarán en dicho elemento factores de resistencia veinte por ciento inferiores a los señalados en las Normas Técnicas Complementarias correspondientes.

ARTICULO 1273.- Muros estructurales y de relleno.

Los muros de mampostería, sea cual fuere su uso, deberán observar las siguientes recomendaciones:

I. En estructuras resueltas esencialmente a base de muros de carga, estos deberán estar confinados perimetralmente por castillos y cadenas o deberán estar reforzados interiormente, tal como se indica en las Normas Técnicas Complementarias de Estructuras de Mampostería;

II. En estructuras resueltas a base de marcos rigidizados por muros, estos últimos deberán ligarse adecuadamente a aquellos mediante castillos y cadenas perimetrales a los tableros de muro, los cuales a su vez estarán anclados a los marcos;

III. Se verificará que las trabes y columnas resistan las fuerzas cortantes, momentos flexionantes, cargas axiales y torsiones inducidas por los muros. Se revisará asimismo que las uniones trabe-columna resistan estas acciones;

IV. En estos casos, la rigidez de los muros se deberá tomar en cuenta en el análisis sísmico y su resistencia se verificará de acuerdo con las Normas Técnicas Complementarias de estructuras de Mampostería; y

V. Cuando en estructuras a base de marcos los muros no contribuyan a resistir fuerzas laterales, se sujetarán a la estructura de manera que no restrinjan la deformación de los marcos que se tengan en el plano de los mismos.

ARTICULO 1274.- Zonificación por grado de riesgo.

Por lo que respecta a su grado de riesgo sísmico y tectónico se considerará que el Valle de Aguascalientes se divide en tres tipos de zonas:

I. Zonas de Alto Riesgo.- Son las franjas ubicadas a cada lado del eje de las discontinuidades en el subsuelo tales como fallas geológicas, grietas, fisuramientos, que se encuentran en el Valle y que por estar bajo la influencia de movimientos telúricos y asentamientos diferenciales causados por la actividad de dichas fallas implican un alto riesgo para el desarrollo urbano. Están determinadas por una franja de cinco metros, o el ancho de franja que sea señalado por el Ayuntamiento, a ambos lados de cada una de las discontinuidades en el subsuelo antes mencionadas, que hayan sido detectadas como tales. En estas zonas no se permitirá ejecutar obras de construcción o reparación, dictando preferentemente la demolición de los elementos constructivos que las invadan, salvo que se cuente con un proyecto específico avalado por Peritos Especializados en: Estructuras, Geología o Geofísica y en Mecánica de Suelos.

Para el caso de obras de urbanización de fraccionamientos o condominios o desarrollos habitacionales o especiales que se encuentren en zonas de alto riesgo deberán de remitirse a lo dispuesto para estos casos en la normatividad aplicable;

II. Zonas de Mediano Riesgo.- Son las franjas ubicadas a partir de donde terminan las zonas de alto riesgo, pero que están todavía bajo la influencia de los movimientos telúricos originados a lo largo de las discontinuidades en el subsuelo, representadas en planos o sistemas de cómputo expedidos por el Ayuntamiento de San Francisco de los Romo, independientemente de otras fuentes sísmicas.

Estas zonas comprenden franjas paralelas a las discontinuidades en el subsuelo, en un ancho que inicia desde los cinco metros, o el ancho de franja que sea señalado por el Ayuntamiento, hasta los doscientos metros a cada lado de las mismas.

En las de Mediano Riesgo, las construcciones estructuradas a base de muros de carga, deberán cumplir forzosamente con los requisitos para Muros Confinados contenidos en las Normas Técnicas Complementarias de Estructuras de Mampostería y en el Capítulo de las adecuaciones a las Normas Técnicas Complementarias de este Título; y

III. Zonas de Bajo Riesgo.- Comprenden el resto del territorio municipal y su actividad sísmica está regida por la actividad tectónica de la costa occidental de la República Mexicana.

Los predios y construcciones afectados por las discontinuidades en el subsuelo se diseñarán ante efectos sísmicos, según si pertenecen a zonas de mediano o bajo riesgo, de acuerdo al criterio establecido en este Artículo.

ARTICULO 1275.- Coeficiente sísmico básico.

El coeficiente sísmico C, es el cociente de la fuerza cortante horizontal debida a sismo que actúa en la base de una estructura entre el peso de la construcción que se tiene por encima de dicho nivel.

Para estos fines, se tomará como base de la estructura al nivel a partir del cual sus desplazamientos horizontales comienzan a ser significativos con relación al terreno circundante. Asimismo, el peso de la estructura deberá ser calculado de acuerdo con las cargas muertas y vivas que se señalan en los capítulos correspondientes de este Título.

Tratándose de edificaciones del Grupo B que estén resueltas a base de marcos con o sin contraventeo, o a base de muros de carga que no cumplan con los requisitos necesarios para poder aplicar el Método Simplificado de Análisis, los coeficientes sísmicos se tomarán como sigue:

Coeficientes Sísmicos

Tipos de Terreno

Zonas del Valle I II

Zonas de Mediano

y Bajo Riesgo 0.105 0.24

En el caso de construcciones pertenecientes al Grupo A estos coeficientes se multiplicarán por uno punto cincuenta.

ARTICULO 1276.- Método simplificado de análisis.

Este método será aplicable al análisis de edificaciones que cumplan simultáneamente con los siguientes requisitos:

I. En cada planta, al menos el setenta y cinco por ciento de las cargas verticales serán soportadas por muros de cargas ligados entre si mediante losas monolíticas u otros sistemas de piso suficientemente resistente y rígidas al corte. Dichos muros tendrán una distribución sensiblemente simétrica en ambas direcciones y deberán satisfacer las Normas Técnicas Complementarias correspondientes. Será admisible cierta asimetría cuando existan en todos los niveles al menos dos muros perimetrales paralelos entre sí, cada uno con longitud no menor que la mitad de la dimensión mayor en planta del edificio. Los muros podrán ser de mampostería, concreto o madera;

II. La relación entre la longitud y el ancho de la planta del edificio no excederá de dos punto cero, a menos que se tengan estructuras independientes separadas por medio de juntas constructivas que satisfagan dicho requisito;

III. La relación entre la altura y la dimensión menor de la base del edificio no excederá de uno punto cinco; y

IV. La altura de la estructura no será mayor de trece metros.

Los coeficientes sísmicos reducidos serán como sigue:

COEFICIENTES SISMICOS PARA EL METODO SIMPLIFICADO DE ANALISIS

(VÉASE ARCHIVO ANEXO)

ARTICULO 1277.- Reducción de fuerzas sísmicas

Cuando se aplique el Método Estático o alguno de los Métodos Dinámicos de análisis sísmico las coeficientes podrán reducirse con fines de diseño, empleando para ello los criterios que fijan las Normas Técnicas Complementarias, en función de las características de la estructura y del tipo de terreno en que esta se desplante.

Sin embargo, los desplazamientos horizontales calculados con las fuerzas sísmicas reducidas deberán multiplicarse por el Factor de Comportamiento Sísmico que marcan las citadas normas para obtener los desplazamientos de diseño de cada nivel.

En el caso del Método Simplificado de Análisis, las reducciones a que se refiere este capítulo ya están consideradas dentro de los coeficientes que para dicho método se especifican: por ello, las fuerzas sísmicas que así se obtengan no deberán sufrir reducciones adicionales.

ARTICULO 1278.- Estabilidad y resistencia de las estructuras.

Se verificará que tanto la estructura como la cimentación resistan las fuerzas cortantes, momentos torsionantes de entrepiso y momentos de volteo inducidos por sismos, los cuales deberán combinarse con los elementos mecánicos debidos a acciones permanentes y variables.

ARTICULO 1279.- Estados límite por desplazamientos laterales.

Las diferencias ante los desplazamientos de dos losas consecutivas de un edificio debidos a fuerzas cortantes horizontales, calculados mediante alguno de los métodos de análisis sísmico ya descrito, no excederán de 0.006 veces la diferencia de elevaciones entre ambas.

En el caso de que los muros de relleno de mampostería u otros elementos incapaces de soportar deformaciones apreciables estén separados de la estructura de manera que no sufran daños por las deformaciones de ésta al sobrevenir el sismo, el límite de la diferencia de desplazamientos será de 0.012 veces la diferencia de elevaciones correspondientes.

El cálculo y revisión de deformaciones laterales podrá omitirse cuando se aplique el Método Simplificado de Análisis.

ARTICULO 1280.- Estados límite por rotura de vidrios:

En fachadas tanto interiores como exteriores, la colocación de los vidrios en los marcos de cancelería y la fijación de ésta a la estructura principal deberán ser hechas de tal manera que las deformaciones de la estructura no afecten a los vidrios. Las holguras que deban dejarse en estos casos se especifican en las Normas Técnicas Complementarias correspondientes.


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