NSR-10

NORMATIVIDAD Y CULTURA

IMPRENTA

NACIONAL D E

C O L O M B I A

www.imprenta.gov.co

República de Colombia

DIARIO OFICIAL Fundado el 30 de abril de 1864

Año CXLIV No. 47.663

Edición de 444 páginas

sBogotá, D. C., viernes 26 de marzo de 2010 s

INCLUYE DIARIO UNICO

DE

CONTRATACIÓN PÚBLICA

NÚMERO

I S S N 0122-2112 1.160

PRESIDENCIA DIRECTIVAS

PRESIDENCIALES

DIRECTIVA PRESIDENCIAL NÚMERO 01 DE 2010 (marzo 26) VICEPRESIDENTE DE LA REPÚBLICA, MINISTROS DEL DESPACHO, DIRECTORES DE LOS DEPARTAMENTOS ADMINISTRATIVOS, SUPERINTENDENTES, DIRECTORES, GERENTES Y ORGANISMOS DEL SECTOR CENTRAL Y DESCENTRALIZADO DEL ORDEN NACIONAL DE: PRESIDENTE DE LA REPÚBLICA ASUNTO: GARANTÍA DEL DERECHO FUNDAMENTAL A LA CONSULTA PREVIA DE LOS GRUPOS ÉTNICOS NACIONALES. FECHA: 26 de marzo de 2010 Con el propósito de dar cumplimiento a la Constitución Política, los compromisos internacionales adquiridos por Colombia en esta materia y la ley, la presente directiva reseña los mecanismos para la aplicación de la Ley 21 de 1991, señala las acciones que requieren la garantía del derecho a la Consulta Previa y establece los mecanismos mediante los cuales procede el proceso de Consulta Previa. Los elementos aquí consignados se deben cumplir por parte de las entidades y organismos del sector central y descentralizado del orden nacional. La Consulta Previa es un derecho fundamental consagrado en la Ley 21 de 1991 “Por medio de la cual se aprueba el Convenio número 169 sobre pueblos indígenas y tribales en países independientes, adoptado por la 76ª reunión de la Conferencia General de la O.I.T.1, Ginebra 1989”. El Convenio 169 de la OIT entra en vigor para Colombia el 4 de marzo de 1991. Por tratarse de un Convenio Internacional sobre Derechos Humanos, otorga a estos derechos carácter Constitucional, en virtud de lo señalado en el artículo 93 de la Carta Política. En virtud del principio Pacta Sunt Servanda el Estado colombiano debe darle cumplimiento al Convenio número 169 de la OIT, el cual en su artículo 2° dispone: “1. Los gobiernos deberán asumir la responsabilidad de desarrollar, con la participación de los pueblos interesados, una acción coordinada y sistemática con miras a proteger los derechos de esos pueblos y a garantizar el respeto de su integridad”. En numerosas ocasiones la Honorable Corte Constitucional se ha pronunciado frente a la forma en que la Ley 21 de 1991 y el Convenio 169 de la OIT se deben aplicar en el contexto de la protección y garantía de la integridad de los pueblos denominados tribales en países independientes. La consulta a los pueblos tribales en países independientes ha sido reglamentada bajo parámetros puntuales, particularmente lo señalado en el artículo 6° (sobre el objeto de la consulta), en el artículo 15 (sobre la consulta respecto de la prospección o explotación de los recursos), en el artículo 17 (sobre la propiedad, la posesión o el uso de las tierras), en el artículo 22 (sobre programas de formación profesional de aplicación general), en el artículo 28 (sobre la enseñanza de la lengua propia). Igualmente, respecto al fundamento de la realización de consultas a los pueblos denominados tribales en países independientes, pueden revisarse los artículos 3°, 4° y 5° del Convenio 169 de la OIT. En el marco del ordenamiento jurídico nacional se encuentra la Ley 21 de 1991, que tiene aplicación a pueblos indígenas, comunidades negras, afrodescendientes, raizales, palenqueras, y al Pueblo Rom, que en adelante se denominarán Grupos Étnicos Nacionales, y el Decreto 1320 de 1998, que reglamentó la consulta previa con las comunidades indígenas y negras para la explotación de los recursos naturales dentro de su territorio. atender las siguientes instrucciones: 1. Mecanismos para la aplicación de la Ley 21 de 1991 Hasta tanto se determine la competencia de los entes territoriales respecto a la garantía del derecho a la Consulta Previa, será el Ministerio del Interior y de Justicia el único organismo competente para coordinar la realización de los procesos de Consulta Previa, conforme a lo establecido en su Resolución número 3598 de diciembre de 2008. La responsabilidad para llevar a cabo procesos de Consulta Previa es compartida entre los representantes de los proyectos y el Ministerio del Interior y de Justicia. El Ministerio es responsable de la forma en que se desarrolla el proceso en cada caso particular y los PARA:

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Organización Internacional del Trabajo (OIT) de la Organización de las Naciones Unidas (ONU).

DE LA

REPÚBLICA

representantes de cada uno de los proyectos son responsables de participar activamente durante el proceso de consulta previa y de proporcionar los recursos necesarios para cada proceso en particular. El desarrollo responsable de los procesos de Consulta Previa, no sólo permite garantizar el derecho, sino que incrementa la viabilidad de los proyectos. La participación del Ministerio Público, dentro del marco de sus competencias, siempre se considerará oportuna en cualquier momento y/o permanentemente en los procesos de Consulta Previa. centralizado, que requieran la garantía del derecho a la Consulta Previa en los términos establecidos en la presente Directiva, deberán surtir proceso de Consulta Previa de acuerdo con las indicaciones del Ministerio del Interior y de Justicia. Es responsabilidad del Vicepresidente, los Ministros, Directores de Departamentos Administrativos, Superintendentes, Directores de Unidades Administrativas y Directores, ! " # $

de procesos de Consulta Previa, así como proporcionar información sobre los planes, programas o proyectos que puedan requerir la garantía del derecho a la Consulta Previa. 2. Acciones que requieren la garantía del derecho a la Consulta Previa La consulta procede antes de la ejecución o puesta en marcha de cualquier proyecto % de acuerdo con la Declaración Universal de Derechos Humanos, el Pacto Internacional de Derechos Económicos, Sociales y Culturales, el Pacto Internacional de Derechos Civiles y Políticos, o los instrumentos internacionales sobre la prevención de la discriminación. En este sentido se relacionan las siguientes acciones que deben consultarse con los men & a) Cuando se expidan medidas legislativas o administrativas susceptibles de afectar

' % * de su aplicación la formulación de enfoque diferencial. b) Programas de prospección o explotación de los recursos naturales en sus territorios. c) Decisiones sobre enajenación de tierras o de transferencia de sus derechos sobre

+ alguna manera los procesos de titulación colectiva, ampliación o saneamiento de tierras. d) Organización y funcionamiento de programas de formación profesional de aplicación general. e) Enseñanza a los niños de los pueblos interesados a leer y a escribir en su propia lengua indígena o en la lengua que más comúnmente se hable en el grupo al que pertenezcan. f) Cuando se pretenda desarrollar, incrementar o transformar la malla vial en territorios étnicos. g) Formulación, diseño o ejecución de proyectos de investigación adelantados por Entidades Públicas que estén relacionados con los recursos naturales, bióticos, económicos, culturales, religiosos, etc., de los grupos étnicos y puedan generar una afectación por la ejecución o la publicación de los mismos. h) Cuando se planeen acciones de erradicación de cultivos ilícitos que puedan afectar a los grupos étnicos. ; % Nacionales. Excepto en situaciones de emergencia que comprometan el derecho a la vida. j) Cuando se pretenda tomar alguna medida prioritaria respecto al proceso de desarrollo

+ + ? d) Pre-Acuerdos, e) Reunión de Protocolización, f) Sistematización y seguimiento al cumplimiento de acuerdos, g) Cierre del proceso de Consulta Previa. Estas fases se entenderán como un protocolo + * establecidos por la comunidad en consulta y el interesado. ;! " # $ de la Dirección de Acceso a la Justicia del mismo, velará por el cumplimiento de las fases señaladas bajo la prerrogativa de la protección de los derechos fundamentales. c) En los eventos que sea necesario, se expedirán resoluciones o actos administrativos, con el objeto de conminar el cumplimiento de todos los acuerdos previstos en los procesos de Consulta Previa. d) El Ministerio del Interior y de Justicia determinará las características técnicas que deberán tener los documentos de proyectos para establecer el diálogo intercultural que permita su cabal comprensión. e) Participación directa, con apropiación de recursos, de las entidades que requieran regularmente adelantar procesos de Consulta Previa. Con el objeto de establecer convenios o contratación de personal para adelantar los mencionados procesos y apoyar las funciones

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Edición 47.663 Viernes 26 de marzo de 2010

DIARIO OFICIAL

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f) Las entidades, organismos, empresas o titulares de proyectos deberán contar con requieren la garantía del derecho a la Consulta Previa. ;

* de participar en procesos de Consulta Previa en una agenda común y presentar solicitudes " # $ =] " * % * ^ participantes en el proceso de Consulta Previa, así como los roles que desempeñará cada uno de ellos. Para ello se hará convocatoria abierta a la preconsulta y se determinará, de acuerdo con la naturaleza del proyecto, los organismos invitados que podrán ser convoca * % objeto de consulta. h) Los responsables de los proyectos deberán hacer las aclaraciones necesarias para % Nacionales, así como establecer claramente las actividades en el corto, mediano y largo plazo que se prevean desarrollar en la ejecución. 5. Manejo de los impactos _ para el manejo de los impactos, las cuales deberán ser cumplidas por todos los actores involucrados en procesos de Consulta Previa. a) Cuando haya lugar a disponer una contratación de personal para trabajar en el diseño, ejecución o participación en cualquier momento del proyecto objeto de Consulta Previa, se dará cumplimiento al artículo 20 del Convenio 169 de la OIT. b) Deben acordarse procedimientos especiales para que los recursos económicos apoyen %

propias. En el evento de presentarse indemnizaciones, pagos en efectivo, entrega de medios electrónicos o cualquier otra modalidad que implique la entrega de recursos económicos, deberán tomarse medidas para el goce colectivo del mismo. c) Los acuerdos a que se llegue en procesos de Consulta Previa apoyarán procesos co + +? * o aceptará la entrega individual de recursos directamente. d) En todos los procesos de Consulta Previa se deberán tomar medidas a corto, a mediano y a largo plazo que serán objeto de seguimiento. Las responsabilidades aquí descritas, así como los procedimientos señalados, serán de obligatorio cumplimiento para los destinatarios de la presente Directiva. `w{|}~|#!w%!=

MINISTERIO

DEL

INTERIOR

Y DE

JUSTICIA

DECRETOS DECRETO NÚMERO 1030 DE 2010 (marzo 26)

El Presidente de la República de Colombia, en uso de sus facultades constitucionales y legales, en especial las conferidas en el numeral 11 del artículo 189 de la Constitución ' '\Y WY\ Y

por las Leyes 548 de 1999, 782 de 2002, 1106 de 2006, y con el numeral 2 del artículo 16 del Decreto 4530 de 2008, DECRETA: Artículo 1°. Modifícase el parágrafo 2° del artículo 3° del Decreto 2816 del 22 de agosto

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Decreto 4864 de 2009, el cual quedará así: “Parágrafo 2°. Las responsabilidades frente al Programa de Protección a cargo del !" ! # $

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!! la medida en que se vayan cumpliendo las distintas etapas del proceso de traslado de los #& '# '!( ! ) '!* + ! Igualmente, se irá disminuyendo en forma gradual el cupo de escoltas contratados por !" ! # $

( ! ) '! (/ Artículo 2°. Vigencia El presente decreto rige a partir de la fecha de su publicación y deroga las disposiciones que le sean contrarias. Publíquese, comuníquese y cúmplase. Dada en Bogotá D. C., a 26 de marzo de 2010. `w{|}~|#!w%! El Ministro del Interior y de Justicia, Fabio Valencia Cossio. El Ministro de Defensa Nacional, 0 $# 2 +%! La Directora (E.) del Departamento Administrativo de Seguridad, Claudia Isabel González Sánchez.


DIARIO OFICIAL

MINISTERIO DE HACIENDA Y CRÉDITO PÚBLICO DECRETOS DECRETO NÚMERO 1000 DE 2010 (marzo 25) El Presidente de la República de Colombia, en ejercicio de sus facultades constitucionales y legales, en especial las conferidas por los numerales 11 y 25 del artículo 189 de la Constitución Política y el literal l) del artículo 48 del Estatuto Orgánico del Sistema Financiero, DECRETA: Artículo 1°. Modifícase el 'W ] Y Z[[\ 'Y ] 3819 de 2008, el artículo 1° del Decreto 1098 de 2009 y el artículo 1° del Decreto 3750 de 2009, el cual quedará así: “ °. Régimen de Transición. La Superintendencia Financiera de Colombia * B

B ? + Y 'Z ] Y Z[[ 'Z Y 2010. Hasta esa fecha, el interés bancario corriente de dicha modalidad de crédito con * + + del presente decreto”. Artículo 2°. Vigencia. El presente decreto rige a partir de la fecha de su publicación y 'W ] Y Z[[\ 'Y Decreto 3819 de 2008, el artículo 1° del Decreto 1098 de 2009 y el artículo 1° del Decreto 3750 de 2009. Publíquese y cúmplase. Dada en Bogotá D. C., a 25 de marzo de 2010. `w{|}~|#!w%! El Ministro de Hacienda y Crédito Público, Óscar Iván Zuluaga Escobar.

VIVIENDA

Y

MINISTERIO DE AMBIENTE, DE DESARROLLO TERRITORIAL

DECRETOS DECRETO NÚMERO 926 DE 2010 (marzo 19) !& %3!!4 ! ! !5$:; El Presidente de la República de Colombia, en ejercicio de las facultades constitucionales 'Y\ YY + Política, la Ley 400 de 1997, y CONSIDERANDO: Que el artículo 49 de la 2 dispone: “Facúltase al Gobierno Nacional para que, previo el visto favorable de la Comisión Permanente creada a través de la pre! : ! ! >! '!$ :!5$:;consulta los más modernos documentos mundiales de diseño sismo resistente los cuales han tenido varias actualizaciones durante el lapso trascurrido desde la expedición de la reglamentación de 1998 las cuales se incluyen en la presente versión. 7. Que la redacción de la propuesta de actualización del Reglamento Colombiano de >! '!$ :!5$:;al igual que la de 1984 y la de 1998, estuvo a cargo del > 3"?$;de la " '!> ! ?!!4 $4 – "?$por encargo de la > '!" @ !! :3 ! >! !$ :! creada por medio de la 2 y adscrita al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, Comisión que vigiló y revisó que los trabajos de actualización ? ' cumpliera con lo prescrito por la Ley 400 de 1997. 8. Que el : !5$:;actualiza todos los temas incluidos en el Reglamento NSR-98 y además adiciona algunos temas nuevos dentro de los cuales se destacan las prescripciones para el diseño y construcción de estructuras de guadua o bambú las cuales consultan los avances e investigaciones que se han realizado en el país sobre este tema de especial importancia en muchas regiones de él. 9. Que el : !> ! >! '!$ :!5$:;se llevó a discusión pública en la cual participaron más de mil ingenieros, instituciones y universidades nacionales y que las observaciones recibidas fueron discutidas y adoptadas, cuando eran acertadas, por la > '!" @ !! :3 ! >! !$ Resistentes. 10. Que la > '!" @ !! :3 ! >! !$ Resistentes compuesta según lo indica el artículo 40 de la Ley 400 de 1997, a saber por el representante de la Presidencia de la República, el representante del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, el representante del Ministerio de Trans | # # cia, Minería y Química - Ingeominas, el Presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS, quien actuó como Secretario de la Comisión, el delegado del Presidente de la Sociedad Colombiana de Ingenieros - SCI, el delegado del Presidente de la Sociedad Colombiana de Arquitectos - SCA, el delegado del Presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural - ACIES y el delegado del Presiden * +@ +* que el documento que se estudió para dar el visto favorable al señor Presidente de la República, según lo requiere la 2 representa un avance importante en + _

por lo tanto recomienda su adopción”. Que de acuerdo con lo anterior, DECRETA: Artículo 1°. Adóptase el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resis !anexo al presente decreto, el cual tendrá vigencia en todo el territorio de la República. Artículo 2°. Vigencia. El presente decreto rige a partir del día quince (15) julio del año 2010. Parágrafo. Quienes soliciten licencias de construcción durante el periodo comprendido entre la fecha de Publicación y la fecha de entrada en vigencia del presente decreto, podrán acogerse a sus requisitos. Artículo 3°. El presente decreto deroga en su totalidad las disposiciones contenidas en los Decretos 33 de 1998, 34 de 1999, 2809 de 2000 y 52 de 2002. Publíquese y cúmplase. Dado en Bogotá D. C., a 19 de marzo de 2010. `w{|}~|#!w%! El Ministro del Interior y de Justicia, Fabio Valencia Cossio. El Ministro de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, Carlos Costa Posada. Ministro de Transporte, "! 3A0 B!

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DIARIO OFICIAL

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial Viceministerio de Vivienda y Desarrollo Territorial Dirección del Sistema Habitacional República de Colombia

COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES (Creada por la Ley 400 de 1997)

CONTENIDO

REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE

MODIFICACIONES TÉCNICAS Y CIENTÍFICAS EN LA ACTUALIZACIÓN DEL REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE — NSR-10 .................................................................................................................................. 1 TÍTULO A — REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE .............................................................................. A-1 TÍTULO B — CARGAS ...................................................................................................... B-1 TÍTULO C — CONCRETO ESTRUCTURAL ..................................................................... C-1 TÍTULO D — MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL ............................................................... D-1

NSR-10

TÍTULO E — CASAS DE UNO Y DOS PISOS .................................................................. E-1 TITULO F — ESTRUCTURAS METÁLICAS ..................................................................... F-1 TÍTULO G — ESTRUCTURAS DE MADERA Y ESTRUCTURAS DE GUADUA .............. G-1 TÍTULO H — ESTUDIOS GEOTÉCNICOS ........................................................................ H-1 TÍTULO I — SUPERVISIÓN TÉCNICA ................................................................................I-1 TITULO J — REQUISITOS DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN EDIFICACIONES ......................................................................................J-1 TITULO K — REQUISITOS COMPLEMENTARIOS .......................................................... K-1

Bogotá D.C., Colombia Enero de 2010

ACTUALIZACIÓN REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE — NSR-10

1998(44). Posteriormente se expidieron tres decretos adicionales comprendidos dentro del Reglamento NSR-98, a saber: Decreto 34 de 1999, Decreto 2809 de 2000 y Decreto 52 de 2002; los cuales trataron de aspectos importantes para la correcta aplicación del Reglamento NSR-98 y que afectaron solo algunas partes de él.

MODIFICACIONES TÉCNICAS Y CIENTÍFICAS

A continuación se relacionan las principales modificaciones técnicas y científicas que se realizaron para producir la actualización del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10.

Introducción

Título A — Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente

El 7 de junio de 1984 se expidió por medio del Decreto 1400 de 1984 la primera normativa colombiana de construcciones sismo resistentes(45) . Este documento fue una respuesta a la tragedia en víctimas y daños materiales que constituyó el sismo de Popayán del 31 de marzo de 1983. Dado que se trataba de un decreto de facultades extraordinarias autorizado por la Ley 11 de 1983, su actualización tecnológica no era posible sin una nueva ley que la autorizara.

Ficha técnica: Desarrollado y mantenido por el Subcomité A del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1981. Documentos base (Reglamento 1984) — SEAOC 1974(46), ATC-3(23) y Normas AIS 100-81(24) y AIS 100-83(25). Documentos base (Reglamento NSR-98) — SEAOC 1996(47), UBC-97(39), NEHRP 1994(35), y Norma AIS 100-97(27). Documentos base (Reglamento NSR-10) — SEAOC 1999(48), NEHRP 2006(36), IBC-2009(40), Eurocódigo-8(33) y Norma AIS 100-09(28).

A mediados de la década de 1990 se emprendieron las gestiones ante el Legislativo para crear una Ley marco que regulara los temas afines con las construcciones sismo resistentes y permitiera realizar actualizaciones periódicas sin tener que recurrir al Congreso cada vez que hubiese necesidad de actualizar la reglamentación. En el año 1997 se expidió por parte del Congreso de la República la Ley 400(31) por medio de la cual se reguló el tema de sismo resistencia de las edificaciones colombianas. La Ley 400 de 1997 reglamentó los siguientes aspectos fundamentales para que el país disponga de una reglamentación de construcción sismo resistente moderna y actualizada en todo momento: x x x x

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Fija el objeto, alcance, excepciones, definiciones, responsabilidades profesionales y otros temas afines. (Título I a V – Artículos 1 a 22). Define los profesionales que pueden realizar las labores de diseño, revisión de los diseños, construcción y supervisión técnica, sus cualidades y calidades. (Título VI – Artículos 23 a 38). Crea la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, define su conformación y funciones. (Título VII – Artículos 39 a 44). Define en detalle el temario técnico y científico del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente y autoriza al Presidente a expedir por medio de decretos actualizaciones periódicas previo visto favorable de la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. (Título VIII – Artículos 45 a 49). Define las responsabilidades y sanciones, fija unos plazos para realizar los análisis de vulnerabilidad sísmica y la actualización de edificaciones indispensables y de atención a la comunidad. (Títulos IX y X – Artículos 50 a 56).

Con base en la potestad reglamentaria que da la Ley 400 de 1997, se expidió el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-98 por medio de Decreto 33 del 9 de enero de

Indica el numeral de la referencia bibliográfica al final del documento

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Para la actualización fueron consultadas las últimas versiones de las mismas normas base que fueron utilizadas en la redacción del Reglamento de 1984 y en la actualización del Reglamento NSR-98. En especial se consultaron los requisitos de 2006 del NEHRP (FEMA 450–2006(36)) el cual corresponde en línea directa al documento base que se ha empleado para diseño sismo resistente en Colombia desde 1984. Además se tuvieron en cuenta los requisitos del International Building Code (IBC-2009(40)). Las modificaciones más importantes son: Capítulo A.1 — Introducción x x x x x x

Se incluyó dentro de las normas de construcción sismo resistente colombianas (A.1.1) la Ley 1229 de 2008, la cual modificó la Ley 400 de 1997. En el temario del Reglamento (A.1.2.1 — Temario) se incluyeron como tema nuevo en el Título G las Estructuras de Guadua por solicitud del Presidente de la República y del Ministro de AVDT. Se modificó la sección A.1.3.4 — Diseño estructural de tal manera que quede claro que incluye tanto las edificaciones nuevas como las edificaciones existentes. Los pasos indicados en esta sección se ajustaron y aclararon. En A.1.3.10 — Edificaciones indispensables, se incluyeron algunas edificaciones del Grupo de Uso III dentro de las edificaciones, además de las del Grupo de Uso IV, que deben cumplir con los requisitos de verificación para el umbral de daño del Capítulo A.12. Los requisitos de la sección A.1.3.12 — Aspectos fundamentales de diseño, fueron actualizados, aclarados y coordinados con las otras secciones del Reglamento. Se incluyó una nueva sección A.1.3.13 — Construcción responsable ambientalmente, tal como lo solicitó el Sr. Ministro de AVDT en la reunión que tuvo con la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. 2


x x

En A.1.3.6.5 se aclara la responsabilidad del constructor que firma la solicitud de licencia de construcción en cumplir los diseños y calidades de los materiales a utilizar en los elementos no estructurales. En A.1.7 — Sistema de unidades, se quitó la referencia a los Títulos que permanecían en sistema métrico mks, pues la totalidad del Reglamento NSR-10 está en sistema internacional de medidas SI como exige la legislación colombiana (Decreto 1731 de 18 de Septiembre de 1967).

Capitulo A.2 — Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño x Los movimientos sísmicos de diseño definidos en A.2.2 — Movimientos sísmicos de diseño, se mantienen en el mismo nivel de probabilidad de excedencia (una probabilidad de excedencia de 10% en un lapso de cincuenta años) pero ahora se definen por medio de dos parámetros, Aa y Av, a diferencia del Reglamento NSR-98 donde solo se definían por medio del parámetro Aa. La razón para este cambio es una mejor descripción de los efectos de atenuación de las ondas sísmicas en el territorio nacional tal como se ha establecido del estudio de los registros acelerográficos obtenidos en sismos fuertes con posterioridad a la última actualización de la NSR en 1998. El parámetro Aa caracteriza los movimientos sísmicos del terreno causados por sismo relativamente cercanos en el rango de períodos de vibración de las edificaciones comprendido entre 0.1 y 0.5 s lo cual corresponde en general a edificaciones entre uno y cinco pisos de altura. El parámetro Av caracteriza los movimientos sísmicos de sismos fuertes ocurridos a distancia moderadas a través de períodos de vibración de aproximadamente 1 s, lo cual corresponde a edificaciones de 10 pisos o más. x La definición de las zonas de amenaza sísmica se mantiene igual a la definición contenida en el Reglamento NSR-98, solo que en la versión NSR-10 se utiliza para caracterizarlas el mayor valor de Aa y Av, a diferencia del NSR-98 donde se caracterizaba únicamente con Aa. x El catálogo colombiano de eventos sísmicos contiene sismos históricos (el primero que se tiene registro escrito ocurrido en 1541) e instrumentales y cuenta (a mayo de 2009) con 33 100 eventos con magnitud de Richter que va desde valores bajos hasta magnitudes de Richter cercanas a 9. En 1995, cuando se inició el estudio general de amenaza sísmica de Colombia(26) que condujo a los mapas utilizados en el Reglamento NSR-98 el catálogo contenía 11 088 eventos. Esto quiere decir que gracias a la Red Sismológica Nacional adscrita al Ingeominas, la cual entró en operación en 1995, se registraron durante el lapso entre 1995 y 2009 cerca de 22 000 eventos adicionales lo cual permite realizar un mejor estimativo de la amenaza sísmica nacional que en cualquier otra época en el pasado. x Por otro lado, durante el mismo lapso se han realizado investigaciones serias e importantes por parte de varias instituciones y universidades en el país acerca de la tectónica nacional, lo que han llevado a un mejor entendimiento de las causas y fuentes de los sismos en el país. x Para la nueva versión del Reglamento NSR-10 la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes emprendió una serie de labores conducentes a determinar los mapas de amenaza sísmica que se incluyen en él, las cuales se resumen así: " Una subcomisión del seno de la misma Comisión evaluó la amenaza sísmica nacional empleando la misma metodología de los estudios que condujeron a los mapas incluidos en las versiones de 1984 y 1998 del Reglamento. El fin de este trabajo consistía en determinar el impacto de la nueva información sismológica y tectónica en la amenaza sísmica nacional, pero utilizando la misma metodología que en 1996. El resultado de esta parte de la investigación permitió concluir que las variaciones en los valores de 3

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Figura A.2.3-1 — Zonas de Amenaza Sísmica aplicable a edificaciones para la NSR-10 en función de Aa y Av. Figura A.2.3-2 — Mapa de valores de Aa Figura A.2.3-3 — Mapa de valores de Av Tabla A.10.3-2 — Valor de Ae para las ciudades capitales de departamento. Figura A.10.3-1 — Mapa de valores de Ae Tabla A.12.2-2 — Valores de Ad para las ciudades capitales de departamento Figura A.12.2-1 — Mapa de valores de Ad Apéndice A-4 — Valores de Aa, Av, Ae y Ad y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianos La sección A.2.4 — Efectos locales, que trata sobre la amplificación de las ondas sísmica debida al suelo subyacente de la edificación fue actualizada y modernizada para el Reglamente NSR-10. Los efectos de sitio se definen ahora por medio de coeficientes, Fa y Fv, que afectan la zona de períodos cortos (0.1 s) y períodos medios del espectro (1 s) respectivamente. En la sección A.2.5 — Coeficiente de importancia, donde se prescribe un mayor grado de conservatismo en el diseño sismo resistente de aquellas edificaciones que son indispensables para la atención de la emergencia y la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de un sismo fuerte se actualizaron y modernizaron los grupos de uso (I, II, III y IV), incluyéndose ahora las edificaciones escolares dentro del Grupo de Uso III de edificaciones de atención a la comunidad siguiendo las tendencias mundiales al respecto. Los valores del coeficiente de importancia, I, fueron actualizados también (Tabla A.2.5-1). La definición del espectro de diseño (A.2.6 — Espectro de diseño) se ajustó para tener en cuenta los parámetros Aa y Av tal como se definen ahora. A diferencia del Reglamento NSR-98, ahora se presentan también, además del espectro de aceleraciones, los espectros de velocidades y de desplazamientos. Los requisitos para el uso de familias de acelerogramas como alternativa de diseño sismo resistente a los espectros, A.2.7 — Familias de acelerogramas, se actualizó y modernizó para que sea compatible con la definición de la amenaza sísmica que se prescribe en el Reglamento NSR-10. Se actualizaron y ajustaron los requisitos de A.2.9 — Estudios de microzonificación sísmica de acuerdo con las experiencias nacionales en la realización de estos estudios y los registros acelerográficos registrados en suelo blando en ciudades colombianas. En A.2.9.3.7(e) se trascribe lo requerido en el Artículo 2° del Decreto 2809 de 2000 respecto a la necesidad de recurrir a un concepto por parte de la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes de los estudios de microzonificación cuando en su elaboración se han utilizado fondos de entidades de la Nación y en A.2.9.5 se sugiere armonizar los estudios de microzonificación existentes al nuevo Reglamento NSR-10. Se incluye una nueva sección A.2.10 — Estudios sísmicos particulares de sitio que regula la elaboración de estudios de sitio particulares para determinar los efectos de amplificación en edificaciones cuya importancia o tamaño así lo ameriten. " " " " " " "

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aceleración horizontal esperados en las ciudades capitales de departamento se mantenía dentro del mismo orden de magnitud. Esta subcomisión estudio, además, detalladamente los registros acelerográficos obtenidos en el país de sismos que hubiesen causado daños en ciudades colombianas con el fin de establecer si se ameritaba un cambio de las formas espectrales a utilizar en el Reglamento NSR-10. De este trabajo provino la decisión de utilizar formas espectrales basadas en dos parámetros (Aa y Av) a diferencia del Reglamento NSR-98 donde se utilizó un solo parámetro Aa. " La subcomisión realizó, como una tercera labor, un análisis de la máxima aceleración horizontal en cada una de las capitales de departamento inferida de la localización y magnitud de los sismos en el catálogo de eventos empleando diferentes ecuaciones de atenuación. El resultado de este ejercicio fue el establecimiento de unas aceleraciones máximas esperadas para el período de retorno promedio que fija el Reglamento NSR-10 definidas por métodos determinísticos. Estos valores fueron utilizados posteriormente como parte de la información utilizada en la producción de los mapas definitivos que se incluyen en el Reglamento NSR-10. " El Instituto de Investigaciones en Geociencias, Minería y Química - Ingeominas adelanto con sus funcionarios una evaluación de la amenaza sísmica nacional utilizando el modelo matemático Crisis y la información sismológica y neo tectónica actualizadas. Determinó relaciones de recurrencia de aceleración en las capitales de departamento y para una cuadrícula geográficamente densa y presentó estos resultados a la Comisión. " El Comité AIS 300 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, el cual cuenta entre sus miembros profesores e investigadores de las principales universidades del país e ingenieros y consultores de las principales empresas de consultoría nacionales, adelantó, igual a como lo había hecho para el Reglamento NSR-98 una evaluación de la amenaza sísmica nacional con la nueva información de sismología y tectónica disponible utilizando también el modelo matemático Crisis. De igual forma esta investigación produjo relaciones de recurrencia de aceleración en las capitales de departamento y para una cuadrícula densa y también presentó estos resultados a la Comisión. " Por último la Comisión realizó un convenio, a través del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial y la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica con el profesor Mario Ordaz del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México para que realizara un control de calidad de los trabajos mencionados. Como resultado de esta parte de la investigación, el Dr. Ordaz entregó varios informes en los cuales consignó sus observaciones acerca de los trabajo presentados por el Ingeominas y el Comité AIS 300, las cuales fueron atendidas por ambas partes en la producción de resultados definitivos. Posteriormente asesoró a la Comisión en la formulación de los mapas definitivos, los cuales están basados en las porciones apropiadas de las investigaciones resumidas aquí y cuyos informes finales están siendo elaborados independientemente por el Ingeominas y el Comité AIS 300 y serán remitidos oportunamente a la Comisión. Como resultados de estas investigaciones sobre la amenaza sísmica se incluye en el Reglamento NSR-10 lo siguiente: " Tabla A.2.3-2 — Valor de Aa y de Av para las ciudades capitales de departamento. "

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Capítulo A.3 — Requisitos generales de diseño sismo resistente x La filosofía general de este capítulo se ha mantenido igual a la del Reglamento NSR-98. Se hicieron ajustes y actualizaciones en los siguientes aspectos: x En A.3.3 — Configuración estructural de la edificación, se hizo una actualización de los sistemas estructurales permitidos y del manejo de las irregularidades con más casos de los contemplados anteriormente. Ahora se incluye un factor de castigo por falta de redundancia del sistema estructural para evitar el diseño de estructuras vulnerables sísmicamente debido a ausencia de redundancia estructural (A.3.3.8 — Ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica). x En A.3.3.9 — Uso del coeficiente de sobrerresistencia 0, se introduce un nuevo parámetro para tratar adecuadamente elementos estructurales que no están en capacidad de disipar energía en el rango de respuesta inelástico como vienen haciéndolo las normas base desde hace algunos años. x Se modernizan los requisitos de análisis, tanto estático como dinámico, incluyendo procedimientos no-lineales (A.3.4 — Métodos de análisis), teniendo en cuenta de esta manera los enormes avances que han ocurrido en las ciencias de la computación en la última década. x En A.3.6.8 — Diafragmas, se modernizó la forma como se calculan las fuerzas inerciales que actúan en los diafragmas. x Se permite el uso de aisladores en la base (A.3.8 — Estructuras aisladas sísmicamente en su base) y disipadores de energía (A.3.9 — Uso de elementos disipadores de energía) y se fijan los parámetros y requisitos para su uso, abriendo de esta manera la posibilidad de utilizar en el país estas técnicas muy modernas, pero haciendo referencia a los documentos apropiados para que su empleo se realice con todas las garantías del caso. x Las Tablas A.3-1 a A.3-4 donde se regulan los sistemas estructurales permitidos, las alturas según la zona de amenaza sísmica y los grupos de uso donde pueden utilizarse, fueron actualizadas teniendo en cuenta la amplia experiencia nacional al respecto y buscando, en varios casos, la forma de reducir costos en los sistemas estructurales que se utilizan primordialmente en vivienda de interés social. Además en todas estas tablas se incluyó el nuevo coeficiente de sobrerresistencia 0. x En la Tabla A.3-5 — Mezcla de sistemas estructurales en la altura, se impone una prohibición a los sistemas de estructura rígida apoyada sobre una estructura con menor rigidez los cuales han tenido muy mal comportamiento en numerosos sismos en todo el mundo y en Colombia. Capítulo A.4 — Método de la fuerza horizontal equivalente x Los requisitos para este método fueron revisados y actualizados. x En A.4.2.1 se modifica el límite máximo del período fundamental de vibración en función del período aproximado para los diferentes sistemas estructurales de resistencia sísmica, a diferencia del Reglamento NSR-98 que prescribía un valor único. Capítulo A.5 — Método del análisis dinámico x Los requisitos para este método de alto contenido matemático fueron revisados y actualizados especialmente teniendo en cuenta los avances recientes en las ciencias de la computación. 6

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La sección A.5.4.5 — Ajuste de los resultados, fue modificada para tener en cuenta las prácticas actuales en las oficinas de diseño estructural nacionales.

Capítulo A.9 — Elementos no estructurales x Los requisitos de este Capítulo se actualizaron con respecto a los del Reglamento NSR-98 teniendo en cuenta la aplicación de ellos a partir de 1998. x En A.9.3.1 se insiste en las responsabilidades del constructor y el supervisor técnico asociadas con la construcción adecuada de estos elementos no estructurales de fundamental importancia en la defensa de la vida ante la ocurrencia de un sismo fuerte. x Se modificó A.9.4.2.1 — Aceleración en el punto de soporte del elemento, utilizando un procedimiento más preciso para estimar estas aceleraciones causadas por el sismo.

Capítulo A.10 — Evaluación e intervención de edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del reglamento x Este Capítulo fue actualizado con respecto al del Reglamento NSR-98. Las principales modificaciones son las siguientes: x Ahora contempla los siguientes casos: " A.10.1.3.1 — Reparaciones y cambios menores, " A.10.1.3.2 — Cambio de uso, " A.10.1.3.3 — Vulnerabilidad sísmica, " A.10.1.3.4 — Modificaciones, " A.10.1.3.5 — Reforzamiento estructural, y " A.10.1.3.6 — Reparación de edificaciones dañadas por sismos. x Dentro de la sección A.10.2 — Estudios e investigaciones requeridas, se modifica la forma como se califica la estructura existente en A.10.2.2 — Estado del sistema estructural, con una variación importante en la asignación de los factores Ic y Ie (véase la Tabla A.10.4-1). Este cambio permite asignar comparativamente una mayor resistencia efectiva a las edificaciones más modernas y en mejor estado de mantenimiento. x Se introduce una sección nueva A.10.3 — Movimientos sísmicos de diseño con seguridad limitada, donde se definen unos movimientos sísmicos de diseño con un período promedio de retorno más corto correspondiente a una probabilidad de excedencia del 20% en 50 años (a diferencia de un 10% en 50 años para todas las otras edificaciones como se definen en el Capítulo A.2). Estos movimientos sísmicos de diseño alternos pueden emplearse en edificaciones existentes declaradas como patrimonio histórico donde pueda haber gran dificultad en poder cumplir las fuerzas sísmicas de diseño de estructuras convencionales. En esta nueva sección se define un espectro de diseño de seguridad limitada en función del parámetro de amenaza sísmica Ae obtenido también en el estudio de amenaza sísmica. La sección incluye el mapa correspondiente y los valores de Ae para las ciudades capitales de departamento y se incluyen dentro del listado para todos los municipios colombianos del Apéndice A-4 x En A.10.4 — Criterios de evaluación de la estructura existente, se hace una actualización y coordinación con los requisitos del Reglamento NSR-10 para edificaciones existentes, aunque el enfoque y filosofía es igual al del Reglamento NSR-98. x La sección A.10.9 — Rehabilitación sísmica, se actualiza. Prescribe los requisitos a cumplir en: " A.10.9.2.1 — Intervención de edificaciones indispensables y de atención a la comunidad " A.10.9.2.2 — Intervención de edificaciones diseñadas y construidas dentro de la vigencia del Reglamento NSR-98 de la Ley 400 de 1997, " A.10.9.2.3 — Intervención de edificaciones diseñadas y construidas dentro de la vigencia del Decreto 1400 de 1984, " A.10.9.2.4 — Intervención de edificaciones diseñadas y construidas antes de la vigencia del Decreto 1400 de 1984, y " A.10.9.2.5 — Edificaciones declaradas como patrimonio histórico x La sección A.10.10 — Reparación de edificaciones dañadas por sismos, había sido introducida al Reglamento NSR-98 por medio del Decreto 2809 del año 2000. Para el Reglamento NSR-10 se ha actualizado y modificado con las experiencia reales obtenidas durante la atención de

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Capítulo A.6 — Requisitos de la deriva x Se realizó una actualización de los requisitos de deriva con algunas simplificaciones para estructuras regulares. x En el Reglamento NSR-10, en A.6.2.1.2, para el cálculo de los desplazamiento en el centro de masa del piso, se permite en las edificaciones de todos los grupos de usos utilizar un coeficiente de importancia I = 1.0 pero en el cálculo de las fuerzas de diseño si hay que emplear el valor de I prescrito en el Capítulo A.2. x Ahora para edificaciones con diafragma rígido que no tengan irregularidades torsionales en planta se permite evaluar la deriva solamente en el centro de masa del diafragma (A.6.3.1.1). Cuando la estructura tiene irregularidades torsionales, la deriva debe evaluarse en todos los ejes verticales de columna y en los bordes verticales de los muros estructurales (A.6.3.1.2). x Se introdujo en A.6.3.1.3 un procedimiento nuevo para edificaciones con base en muros estructurales por medio del cual se permite evaluar la deriva máxima en los pisos superiores utilizando la deriva tangente. Esto produce un alivio en este tipo de edificaciones que anteriormente se obligaba a rigidizarlas exageradamente cuando el sistema estructural consistía en muros únicamente. x Los límites permisibles para la deriva, A.6.4 — Límites de la deriva, permanecen iguales a los del Reglamento NSR-98. x La sección A.6.5 — Separación entre estructuras adyacentes por consideraciones sísmicas, se modificó de acuerdo con unas recomendaciones expedidas por la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes en el año 2007. Ahora se dan requisitos explícitos acerca de la separación entre edificaciones colindantes más acordes con la reglamentación urbana de las ciudades colombianas y para evitar la interacción nociva entre edificaciones colindantes durante un sismo. Capítulo A.7 — Interacción suelo-estructura x Los requisitos de este Capítulo permanecen iguales a los del Reglamento NSR-98. Capítulo A.8 — Efectos sísmicos sobre elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica x Los requisitos de este Capítulo permanecen iguales a los del Reglamento NSR-98 excepto en la forma como se evalúan las fuerzas sísmicas sobre los elementos en A.8.2.1.1.

los daños ocurridos con el sismo del Quindío de enero 25 de 1999 que afectó la zona cafetera y especialmente las ciudades de Armenia y Pereira, el sismo de Pizarro del 15 de noviembre de 2004 que afectó la ciudad de Cali y el sismo de Quetame del 24 de mayo de 2008 que causó daños en la ciudad de Bogotá. Capítulo A.11 — Instrumentación sísmica x Este Capítulo no sufrió mayores modificaciones para el Reglamento NSR-10. No obstante se discutió en el seno de la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes la forma por medio de la cual se hiciese más efectivo dado que se ha presentado incumplimiento sistemático de sus exigencias por parte de los constructores. Por esta razón, se introdujo la nueva sección A.11.1.3.2, donde se indica que es un requisito indispensable para la obtención de la licencia de construcción y el permiso de ocupación que define el Decreto 564 de 2006. Capítulo A.12 — Requisitos especiales para edificaciones indispensables de los Grupos de Uso III y IV x En el Reglamento NSR-10, los requisitos de este Capítulo deben aplicarse también a las edificaciones del Grupo de Uso III. x Además se actualizó en los aspectos asociados con los movimientos sísmicos del umbral de daño (A.12.2) cuyo período de retorno promedio fue modificado para incrementar su efectividad. x En A.12.2 — Movimientos sísmicos del umbral de daño, los valores del parámetro de amenaza sísmica para el umbral de daño, Ad, fueron parte de la actualización de la amenaza sísmica en el país y se encuentra presentados en un mapa y una tabla para las capitales de departamento y se incluyen dentro del listado para todos los municipios colombianos del Apéndice A-4. x Los requisitos de A.12.5.3 — Límites de la deriva para el umbral de daño, se ajustaron al nuevo período de retorno promedio. Capítulo A.13 — Definiciones y nomenclatura del Título A x Se actualizó y se incluyeron nuevas definiciones de términos introducidos en el Reglamento NSR-10. Apéndice A-1 — Recomendaciones sísmicas para algunas estructuras que se salen del alcance del reglamento x Este Apéndice que es de carácter informativo y no obligatorio se mantiene esencialmente igual en el Reglamento NSR-10. x En A-1.1.1 — Propósito, se hace referencia a la nueva norma de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica: “Norma AIS-180 — Requisitos de diseño sismo resistente para algunas estructuras diferentes a edificaciones” la cual contiene guías más amplias que lo contenido en este Apéndice para estructuras que se salen del alcance del Reglamento NSR-10. Apéndice A-2 — Recomendaciones para el cálculo de los efectos de interacción dinámica sueloestructura x Este Apéndice se mantiene esencialmente igual en el Reglamento NSR-10. 9

Apéndice A-3 — Procedimiento no lineal estático de plastificación progresiva “Push-over” x Este Apéndice es nuevo en el Reglamento NSR-10, no es de carácter obligatorio y se ha incluido con el fin de que se estudie preliminarmente para poderlo adoptar en ediciones futuras del Reglamento, si se considera conveniente. x Los requisitos alternos sugeridos en él provienen del documento NEHRP 2006(36). Apéndice A-4 — Valores de Aa, Av, Ae y Ad y definición de la zona de amenaza sísmica de los municipios colombianos x Los valores contenidos en este Apéndice fueron actualizados según los resultados de la nueva evaluación de amenaza sísmica del país.

Título B — Cargas Ficha técnica: Desarrollado y mantenido por el Subcomité B del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1981. Documentos base (Reglamento 1984) — ANSI A.58-82(20) y Norma AIS 100-83(25) Documentos base (Reglamento NSR-98) — ANSI/ASCE 7-95(21) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — ASCE/SEI 7-05(22) , IBC-2009(40), ACI-IPS1(7) y Norma AIS 100-09(28) Se han hecho los requisitos más acordes con el documento ASCE 7-05(22), sobre cuya versión de 1995(21) estaba basado este Título en el Reglamento NSR-98, lo cual ha incluido los siguientes aspectos. Para el Reglamento NSR-10 se tuvo en cuenta además del documento ASCE 7-05, el documento ACI IPS-1(7), el cual fue desarrollado en Colombia a través de un convenio suscrito por el American Concrete Institute — ACI con Icontec y la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica — AIS. Las actualizaciones más importantes son: Capítulo B.1 — Requisitos generales x Se incluyó una nueva sección B.1.4 — Trayectorias de cargas para insistir sobre la importancia de una integridad estructural. Capítulo B.2 — Combinaciones de carga x En B.2.3 — Combinaciones de carga para ser utilizadas con el método de esfuerzos de trabajo o en las verificaciones del estado límite de servicio, las combinaciones de carga dadas allí se actualizaron a las contenidas en el documento ASCE 7-05(22). x En B.2.4 — Combinaciones de cargas mayoradas usando el método de resistencia, las combinaciones de carga dadas allí se actualizaron a las contenidas en el documento ASCE 7-05(22) las cuales son las mismas para todos los materiales estructurales que se diseñan por el método de resistencia (concreto estructural, mampostería estructural y estructuras 10


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metálicas). Así mismo son las utilizadas en el documento ACI 318-08(11) sobre el cual está basado el Titulo C del Reglamento NSR-10. Capítulo B.3 — Cargas muertas x En la sección B.3.2 — Masas y pesos de los materiales, se revisaron todos los valores consignados en la Tabla B.3.2-1. x En la sección B.3.4 — Elementos no estructurales, se adoptó una división novedosa para los elementos no estructurales la cual permite calcular las cargas producidas por estos elementos de una forma más simple y segura: " B.3.4.1 — Elementos no estructurales horizontales, y " B.3.4.2 — Elementos no estructurales verticales. x Se introdujo una nueva sección B.3.4.3 — Valores mínimos alternativos para cargas muertas de elementos no estructurales, la cual cubre los casos más comunes para estas cargas. x Se incluyó la sección B.3.6 — Consideraciones especiales, para insistir en la responsabilidad del constructor y el supervisor técnico acerca de que los valores de estas cargas correspondan a las utilizadas en el diseño. x En todo el Capítulo se colocaron referencias a las cargas utilizando el sistema métrico mks. Capítulo B.4 — Cargas vivas x En la sección B.4.2.1 — Cargas vivas requeridas se revisaron todos los valores para las cargas vivas, según el uso de la edificación, consignados en la Tabla B.4.2.1-1 — Cargas vivas mínimas uniformemente distribuidas. Así mismo se revisaron los valores de la Tabla B.4.2.1-2 — Cargas vivas mínimas en cubiertas. x Igualmente se revisaron los valores dados en la sección B.4.2.2 — Empuje en pasamanos y antepechos, haciéndolos más seguros y de acuerdo con reglamentaciones internacionales. x Los requisitos de las secciones B.4.3 — Carga parcial, B.4.4 — Impacto, B.4.5 — Reducción de la carga viva, B.4.6 — Puente grúas, y B.4.7 — Efectos dinámicos, se mantuvieron iguales a los del Reglamento NSR-98. x Se incluyó una nueva sección B.4.8 — Cargas empozamiento de agua y de granizo, para evitar el colapso en estructuras de cubierta livianas causadas ya sea por agua lluvia o por granizo, y se asignaron las responsabilidades correspondientes entre los diferentes profesionales que intervienen en el diseño de estas estructuras. La carga de granizo debe tenerse en cuenta en todos los sitios del país con altura mayor de 2000 m sobre el nivel del mar, o donde las autoridades municipales así lo exijan. Capítulo B.5 — Empuje de tierra y presión hidrostática x Este Capítulo se mantiene sin modificación del Reglamento NSR-98. Capítulo B.6 — Fuerzas de viento x Este Capítulo fue actualizado. x En B.6.1.1 — Procedimientos permitidos, se indican como tales: " Método 1 — Procedimiento Simplificado, para edificios que cumplan los requisitos especificados en la sección B.6.4,

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" Método 2 — Procedimiento Analítico, para edificios que cumplan los requisitos especificados en la sección B.6.5 y " Método 3 — Procedimiento de Túnel de Viento como se especifica en la sección B.6.6. El resto del Capítulo contiene los requisitos detallados para la evaluación de las fuerzas producidas por el viento en todo el país. En la Figura B.6.4-1 se incluye el mapa de amenaza eólica, el cual corresponde al mismo contenido en el Reglamento NSR-98, con pequeños ajustes. En las figuras siguientes se presentan guías y ayudas gráficas para determinar las fuerzas del viento en numerosos casos.

Título C — Concreto estructural Ficha técnica: Desarrollado y mantenido por el Subcomité C del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1981. Documentos base (Reglamento 1984) — Blume, et al (29), ACI 318-77(7), ACI 318-83(2), Norma Icontec 2000(41) y Norma AIS 100-83(25) Documentos base (Reglamento NSR-98) — ACI 318-89(3), ACI 318-95(4) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — ACI 318-99(6), ACI 318-02(8), ACI 318-05(9), ACI 318-08(11) y Norma AIS 100-09(28) El diseño y construcción de estructuras de concreto reforzado y preesforzado se ha realizado en el país, aún antes de la expedición de la primera normativa de construcción sismo resistente en 1984, utilizando el documento ACI 318 del Instituto Americano del Concreto (American Concrete Institute — ACI) el cual tuvo su primera versión en el año 1908. En el año 1977 el Instituto Colombiano de Productores de Cemento — ICPC, pagó al ACI por los derechos de traducción de este documento y se realizó una traducción oficial de él, la cual fue utilizada por el Icontec para expedir la norma Icontec 2000(41) la cual a su vez se empleó como base, con las modificaciones introducidas en el ACI 318-83(2), para el Título C del Decreto 1400 de 1984. Para el Reglamento NSR-98 se utilizaron las versiones ACI 318-89(3) y ACI 318-95(4). Con posterioridad a la expedición del Reglamento NSR-98 el ACI ha publicado nuevas versiones del ACI 318 en 1999(6), 2002(8), 2005(9) y 2008(11). Por lo tanto el Reglamento NSR-98 está atrasado cuatro versiones con respecto al documento base ACI 318. Para el Reglamento NSR-10 se subsana esta situación, incorporando todos los cambios a que se hace referencia en ellas. Para su utilización en el Reglamento NSR-10 la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica pagó y obtuvo los derechos de reproducción del documento ACI 318S-08(11) (en español) del American Concrete Institute — ACI. Para el tema de diseño sismo resistente de estructuras de concreto reforzado, este se inicia con el tratado de Blume, Newmark y Corning(29), el cual publica con base en amplias investigaciones experimentales por primera vez los principios del diseño sismo resistente de estructuras de concreto reforzado. Estos principios son llevados al documento ACI 318 por primera vez como un apéndice en la

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versión de 1971. Lo contenido actualmente en el ACI 318-08(11) corresponde a los requisitos más modernos y efectivos en el tema a nivel mundial.

Capítulo C.4 — Requisitos de durabilidad x Este Capítulo fue reorganizado haciéndolo más claro y fácil de usar. x En C.4.2 — Categorías y clases de exposición, se definen las características de los ambientes que puedan producir problemas al concreto y en C.4.3 — Requisitos para mezclas de concreto como ajustar la dosificación del concreto para prevenir su deterioro por aspectos ambientales.

La actualización del Título C del Reglamento NSR-10 comprendió los siguientes aspectos: Capítulo C.1 — Requisitos generales x En C.1.1.8 se indica que se permite utilizar el documento IPS-1(7) (o ACI 314) para el diseño simplificado de estructuras de concreto de menos de cinco pisos o menos de 3 000 m2 de área. x En C.1.1.10 — Disposiciones para resistencia sísmica, se indica cómo se coordina el Título C del Reglamento NSR-10 con el Título A de diseño sismo resistente. Capítulo C.2 — Notación y definiciones x En C.2.1 — Notación del Título C del Reglamento NSR-10, se actualizan todos los términos técnicos empleados en el Título C. Toda la nomenclatura y definición de las variables se actualizó y racionalizó. x En C.2.2 — Definiciones, se incluye el término de inglés que se está definiendo entre paréntesis para facilitar la aplicación de este título del Reglamento NSR-10. Capítulo C.3 — Materiales x En C.3.1 — Ensayos de materiales, se indican las responsabilidades del constructor y del supervisor técnico respecto a la calidad de los materiales utilizados en construcción en concreto reforzado y como coordina el Título C con el Título I del Reglamento NSR-10. x En C.3.2 — Materiales cementantes, se definen los cementos de acuerdo con los cementos que se producen en Colombia. x En C.3.5 — Acero de refuerzo, se ajusta el documento ACI 318 a la práctica nacional de la siguiente forma: " Las barras corrugadas de acero deben cumplir la norma técnica colombiana NTC 2289 en todo el territorio nacional. " No se permite el uso de acero corrugado de refuerzo fabricado bajo las norma NTC 245, ni ningún otro tipo de acero que haya sido trabajado en frío o trefilado. " El refuerzo liso solo se permite en estribos, refuerzo de retracción y temperatura o refuerzo en espiral y no puede utilizarse como refuerzo longitudinal a flexión, excepto cuando conforma mallas electrosoldadas. " Se permiten barras de refuerzo galvanizadas que cumplan con NTC 4013. " Los alambres y el refuerzo electrosoldado de alambre recubiertos con epóxico deben cumplir con ASTM A884M. " Se permite utilizar pernos con cabeza y sus ensamblajes, los cuales deben cumplir con ASTM A1044M x Se incluye la sección C.3.5.10 — Evaluación y aceptación del acero de refuerzo, la cual no existe en el ACI 318, para exigir dentro del país control de calidad del acero de refuerzo. x En C.3.8 — Normas citadas, se relacionan todas las normas NTC expedidas por el Icontec y en su defecto la norma correspondiente de la ASTM. 13

Capítulo C.5 — Calidad del concreto, mezclado y colocación x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. x En C.5.3.2 — Resistencia promedio requerida, se introducen dos nuevas ecuaciones para determinar la resistencia del concreto cuando esta es mayor de 35 MPa. x En C.5.6.2.4 se permite ahora el uso de probetas (cilindros) de formato estándar (300 mm de alto y 150 mm de diámetro) y de formato más pequeño (200 mm de alto y 100 mm de diámetro) lo cual facilita el control de calidad de los concretos. x Ahora se permite en C.5.6.6 — Concreto reforzado con fibra de acero este tipo de refuerzo para cortante. Capítulo C.6 — Cimbras y encofrados, embebidos y juntas de construcción x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. Capítulo C.7 — Detalles del refuerzo x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. Capítulo C.8 — Análisis y diseño — Consideraciones generales x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. x En C.8.4 — Redistribución de momentos en elementos continuos sometidos a flexión, ahora se permite aumentar o disminuir tanto los momentos positivos como los momentos negativos, mientras que en el Reglamento NSR-98 solo se permitía para estos últimos. x Ahora se permite el uso de agregados livianos como se definen en C.8.6 — Concreto liviano. x Se introduce una nueva sección C.8.8 — Rigidez efectiva para determinar las deflexiones laterales, que fija los parámetros a utilizar en el cálculo de las derivas (Capítulo A.6) causadas por fuerzas sísmicas en estructuras de concreto reforzado. x La sección C.8.13 — Viguetas en losas nervadas, se ajustó a la práctica nacional, la cual es diferente de la práctica norteamericana para este tipo de elementos. Capítulo C.9 — Requisitos de resistencia y funcionamiento x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. La actualizaciones más importantes son las siguientes: x En C.9.2 — Resistencia requerida, se actualizan todas las ecuaciones de combinación y mayoración de cargas. Estas ecuaciones están coordinadas con las prescritas en el Título B. Dado que estás ecuaciones conducen a valores menores de la resistencia requerida, lo cual se compensa con valores más bajos del coeficiente de reducción de resistencia I, se incluye una advertencia al respecto en B.2.4.1. 14

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En C.9.3 — Resistencia de diseño, se presentan los nuevos valores del coeficiente de reducción de resistencia I.

Capítulo C.10 — Flexión y cargas axiales x En este Capítulo se presenta una de las mayores variaciones en el documento ACI 318 consistente en cambiar el uso de la cuantía balanceada para determinar el comportamiento de los elementos a flexión por el uso de la deformación unitaria en el acero de refuerzo localizado en la zona de tracción del elemento, lo cual se conoce mundialmente como la teoría unificada dado que es utilizable tanto en concreto reforzado como en concreto preesforzado. Este cambio se presenta en la sección C.10.3 — Principios y requisitos generales. x En C.10.6 — Distribución del refuerzo de flexión en vigas y losas en una dirección, se modifican los requisitos de distribución del refuerzo en zonas de tracción, lo cual disminuye la fisuración en este tipo de elementos. x En C.10.8 — Dimensiones de diseño para elementos a compresión (columnas), se retiran las secciones mínimas para columnas, las cuales se habían quitado desde la versión de 1971 del ACI 318. Para las estructuras permitidas en zonas de amenaza sísmica intermedia y alta se mantienen unas secciones mínimas. Este cambio permite menores costos en las estructuras de concreto reforzado localizadas en zonas de amenaza sísmica baja. x En C.10.9 — Límites del refuerzo de elementos a compresión (columnas), se reduce la cuantía máxima permisible en columnas al 4% del área de la sección para evitar excesiva congestión del acero de refuerzo longitudinal en las columnas. x Los requisitos de esbeltez para columnas, C.10.10 — Efectos de esbeltez en elementos a compresión, fueron modernizados permitiendo ahora un mayor y mejor uso de programas de computador modernos. x En C.10.12 — Transmisión de cargas de las columnas a través de losas de entrepiso, se incluyen los resultados de una investigación reciente realizada por un ingeniero colombiano en la Universidad de Alberta, Canadá. Capítulo C.11 — Cortante y torsión x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. La actualizaciones más importantes son las siguientes: x Todas las ecuaciones del Capítulo se pasan de esfuerzos a fuerzas, lo cual permite identificar más fácilmente el área sobre la cual aplica el esfuerzo a que hace referencia la ecuación. x El uso del refuerzo mínimo a cortante se aclara en C.11.4.6 — Refuerzo mínimo a cortante. Capítulo C.12 — Longitudes de desarrollo y empalmes del refuerzo x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. Capítulo C.13 — Sistemas de losa en una y dos direcciones x Este Capítulo en el ACI 318 hace referencia únicamente a losas en dos direcciones. Tradicionalmente desde la versión del Reglamento colombiano de 1984 este Capítulo ha cubierto las losas en una y dos direcciones como se emplean en el país debido a que difieren notablemente de la forma como se construyen en Norteamérica.

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Adicionalmente el Reglamento NSR en sus versiones de 1998 y esta nueva versión 2010, restringen el uso de sistemas losa-columna, incluyendo el reticular celulado, donde la losa reemplaza la viga debido al muy mal comportamiento sísmico de estos sistemas en el país y en el exterior. La sección C.13.8 — Métodos plásticos de análisis y diseño, permite el uso de metodologías más modernas que las tradicionales en el diseño de sistemas de losa. La sección C.13.9 — Losas en dos direcciones apoyadas sobre muros o vigas rígidas, incluyendo las Tablas C.13.9-1 a C.13.9-4, no existe en el documento ACI 318-08(11), es de gran utilidad para los sistemas nacionales de losa y proviene de la misma fuente, pero de la versión de 1963.

Capítulo C.14 — Muros x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. Capítulo C.15 — Cimentaciones x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. x La sección C.15.11 — Pilotes y cajones de cimentación, se ajustó a la práctica nacional y se coordinó con los requisitos al respecto del Título A del Reglamento. x Igualmente la sección C.15.13 — Vigas de amarre de la cimentación, se ajustó a la práctica nacional y se coordinó con los requisitos al respecto del Título A del Reglamento. Capítulo C.16 — Concreto prefabricado x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. Hace referencia a elementos de concreto que se fabrican en un lugar diferente de su posición final en la estructura. Capítulo C.17 — Elementos compuestos concreto-concreto sometidos a flexión x Este Capítulo fue actualizado pero mantiene el mismo enfoque que en el Reglamento NSR-98. Hace referencia a elementos de concreto que se construyen por etapas. Capítulo C.18 — Concreto preesforzado x Este Capítulo fue actualizado. Las modificaciones más importantes son las siguientes: x En C.18.3 — Suposiciones de diseño, se introduce el concepto de Clase U, Clase T o Clase C en función de esfuerzo calculado en la fibra extrema en tracción en la zona precomprimida en tracción, calculada para cargas de servicio. x En C.18.4 — Requisitos de funcionamiento — Elementos sometidos a flexión, se hicieron ajustes y precisiones respecto a los esfuerzos admisible en condiciones de servicio para los elementos preesforzados. x La sección C.18.13 — Zona de anclaje de tendones postensados, se actualizó. x La sección C.18.22 — Postensado externo, es nueva y de gran utilidad en la reparación y rehabilitación de edificaciones. Capítulo C.19 — Cáscaras y losas plegadas x Este Capítulo fue actualizado.

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Capítulo C.20 — Evaluación de la resistencia de estructuras existentes x Este Capítulo fue actualizado. Es de gran utilidad para establecer la seguridad de estructuras cuando existen dudas sobre su resistencia y también para definir aspectos importantes en la intervención de edificaciones existentes. Capítulo C.21 — Requisitos de diseño sismo resistente x Este Capítulo fue actualizado. Las modificaciones más importantes son las siguientes: x Todos los requisitos de este Capítulo, tal como lo trae el ACI 318-08(11), se ajustaron a las prescripciones del Título A de diseño sismo resistente del Reglamento NSR-10. El ajuste más importante al respecto consiste en la aplicación de las capacidades de disipación de energía en el rango inelástico (Disipación Mínima — DMI, Disipación Moderada — DMO y Disipación Especial — DES), lo cual se aclara en la sección C.21.1.1 — Alcance. x Debe tenerse en cuentas que los requisitos de detallado para disipación especial, DES, pueden utilizarse en todas las zonas de amenaza sísmica del país, los de disipación moderada, DMO, solo pueden utilizarse en zonas de amenaza sísmica intermedia y baja, y los de disipación mínima, DMI, solo se pueden utilizar en las zonas de amenaza sísmica baja. x Es importante anotar que los requisitos que tradicionalmente ha tenido el Reglamento colombiano para estructuras con capacidad moderada de disipación de energía DMO son más estrictos que los requisitos homólogos del documento ACI 318. La razón para esto es que las dos ciudades más pobladas del país, Bogotá y Medellín, se encuentran localizadas muy cerca de la frontera que distingue las zonas de amenaza sísmica alta e intermedia. Por esta causa el enfoque para dar mayor capacidad de disipación de energía en las estructuras con requisitos DMO se deriva de los de disipación especial DES a diferencia del ACI 318 donde se derivan como un aumento muy menor, a juicio de los expertos nacionales en el tema, de los requisitos de disipación mínima DMI. Esta posición es compartida por la Comisión Asesora para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. x El Capítulo se reordenó y sus requisitos van ahora en orden ascendiente de disipación mínima, DMI, pasando por disipación moderada, DMO, y terminando al final del Capítulo en disipación especial, DES. x En C.21.1.4 — Concreto en estructuras con capacidad de disipación de energía moderada (DMO) y especial (DES), se dan los requisitos para el concreto a utilizar en estructuras con capacidad de disipación de energía moderada, DMO, y especial, DES. En C.21.1.5 — Refuerzo en estructuras con capacidad de disipación de energía moderada (DMO) y especial (DES), se dan los requisitos homólogos para el acero de refuerzo. x C.21.2 — Pórticos ordinarios resistentes a momento con capacidad mínima de disipación de energía (DMI), contiene los requisitos que aplican a las estructuras con capacidad de disipación de energía mínima (DMI). Fueron reorganizado y actualizados. x Los requisitos de C.21.3 — Pórticos intermedios resistentes a momento con capacidad moderada de disipación de energía (DMO), se revisaron y actualizaron pero manteniendo la misma filosofía del Reglamento NSR-98, como se explicó anteriormente. x La sección C.21.3.6 — Resistencia mínima a flexión de las columnas de pórticos con capacidad moderada de disipación de energía (DMO), es nueva para este tipo de disipación de energía

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la cual obliga a cumplir el principio de viga débil columna fuerte, de fundamental importancia en la respuesta ante solicitaciones sísmicas de la estructura. La sección C.21.4 — Muros estructurales intermedios con capacidad moderada de disipación de energía (DMO), se actualizó y se coordinó con los requisitos para disipación especial, DES. Ahora trae una manera novedosa de definir si hay necesidad de utilizar elementos de borde en el muro por procedimientos basados en desplazamiento cuando las deformaciones unitarias en esta zona indican que el concreto puede fallar por compresión excesiva. Las secciones C.21.5 — Elementos sometidos a flexión en pórticos especiales resistentes a momento con capacidad especial de disipación de energía (DES), y C.21.6 — Elementos sometidos a flexión y carga axial pertenecientes a pórticos especiales resistentes a momento con capacidad especial de disipación de energía (DES) se actualizan. En C.21.6.4.3 se introduce un procedimiento nuevo para calcular el espaciamiento e los estribos de confinamiento de las columnas. La sección C.21.7 — Nudos en pórticos especiales resistentes a momento con capacidad especial de disipación de energía (DES), se actualiza. Se introduce la nueva sección C.21.8 — Pórticos especiales resistentes a momento construidos con concreto prefabricado con capacidad especial de disipación de energía (DES), para pórticos prefabricados especiales. La sección C.21.9 — Muros estructurales especiales y vigas de acople con capacidad especial de disipación de energía (DES), se actualizó y ahora trae una manera novedosa de definir si hay necesidad de utilizar elementos de borde en el muro por procedimientos basados en desplazamiento cuando las deformaciones unitarias en esta zona indican que el concreto puede fallar por compresión excesiva y ahora permite el uso de refuerzo en diagonal en las vigas de acople entre muros. Se introduce la nueva sección C.21.10 — Muros estructurales especiales construidos usando concreto prefabricado con capacidad especial de disipación de energía (DES), para muros prefabricados especiales. Las secciones C.21.11 — Diafragmas y cerchas estructurales asignadas a la capacidad especial de disipación de energía (DES) y C.21.12 — Cimentaciones de estructuras asignadas a la capacidad especial de disipación de energía (DES) se actualiza. Se introduce una nueva sección C.21.13 — Elementos que no se designan como parte del sistema de resistencia ante fuerzas sísmicas, para el diseño de los elementos de concreto reforzado que no hacen parte el sistema estructural de resistencia ante fuerzas sísmicas.

Capítulo C.22 — Concreto estructural simple x Este Capítulo fue actualizado. Capítulo C.23 — Tanques y estructuras de ingeniería ambiental de concreto x En el Reglamento NSR-98 se había introducido un Capítulo para el diseño de tanques en edificaciones. Dado que era la única referencia nacional aplicable al diseño de estructuras de ingeniería ambiental, a pesar que éstas se salen del alcance del Reglamento. Para el Reglamento NSR-10 se decidió modernizar y actualizar este capítulo para incluir las estructuras propias de ingeniería ambiental. Con esto se está realizando un aporte importante

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para el correcto diseño y construcción de plantas de tratamiento de agua potable y disposición de aguas residuales en el territorio nacional. El Capítulo C.23 del Reglamento NSR-10 está basado en el documento ACI 350M-06(10) especializado en estructuras de ingeniería ambiental de concreto. En el Capítulo C.23 se indican las secciones del resto del Título C que varían para su uso en estructuras ambientales.

Apéndice C-A — Modelos Puntal-Tensor x Este Apéndice es nuevo. Corresponde a la normalización del “método de la biela” de inspiración europea y aplicable al diseño de elementos donde la teoría general de flexión no es válida. Su texto proviene del ACI 318-08(11). Apéndice C-B — Disposiciones alternativas de diseño para elementos de concreto reforzado y preesforzado sometidos a flexión y a compresión x Este Apéndice es nuevo y permite el uso de los requisitos de cuantía máxima basada en una fracción de la cuantía balanceada que se empleaban para elementos a flexión en el Reglamento de 1984 y en el NSR-98. Apéndice C-C — Factores de carga y reducción de la resistencia alternativos x Este Apéndice es nuevo y permite el uso de las ecuaciones de combinación de carga y los factores de reducción de resistencia Ique se empleaban en el Reglamento de 1984 y en el NSR-98. Apéndice C-D — Anclaje al concreto x Este Apéndice es nuevo y da los requisitos de diseño para anclajes. Su texto proviene del ACI 318-08(11). x Este apéndice se refiere tanto a los anclajes preinstalados antes de la colocación del concreto como a anclajes postinstalados. x No se incluyen insertos especiales, tornillos pasantes, anclajes múltiples conectados a una sola platina de acero en el extremo embebido de los anclajes, anclajes pegados o inyectados con mortero, ni anclajes directos como pernos o clavos instalados neumáticamente o utilizando pólvora. Apéndice C-E — Información acerca del acero de refuerzo x Este Apéndice es nuevo y enumera las características del acero de refuerzo empleado en el Reglamento NSR-10. Apéndice C-F — Equivalencia entre el sistema SI, el sistema mks, y el sistema inglés de las ecuaciones no homogéneas del Título C del Reglamento x Este Apéndice es nuevo y da la equivalencia de las ecuaciones del Título C del Reglamento NSR-10 entre diferentes sistemas de unidades.

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Mampostería parcialmente reforzada sus requisitos se encuentran en el Capítulo D.8. Mampostería no reforzada sus requisitos se encuentran en el Capítulo D.9. Este sistema estructural está restringido a algunas regiones de las zonas de amenaza sísmica baja. " Mampostería de muros confinados sus requisitos se encuentran en el Capítulo D.10. " Mampostería de muros diafragma sus requisitos se encuentran en el Capítulo D.11. " Mampostería reforzada externamente sus requisitos se encuentran en el nuevo Capítulo D.12 y se trata de un sistema que no estaba incluido dentro del Reglamento NSR-98 y es nuevo en el NSR-10. En el resto del Capítulo se actualizó la nomenclatura, las definiciones y las normas NTC y ASTM de fabricación de los materiales de la mampostería.

Capítulo D.3 — Calidad de los materiales en la mampostería estructural x Este Capítulo fue actualizado y coordinado con el resto del Reglamento. x En D.3.4 — Mortero de pega, se introduce un nuevo tipo de mortero H para aplicaciones de mayor altura donde se demande mayor resistencia del mortero. Capítulo D.4 — Requisitos constructivos para mampostería estructural x Este Capítulo fue actualizado y coordinado con el resto del Reglamento. x En D.4.2.5.2 — Longitud de desarrollo, se modifica parcialmente la expresión de longitud de desarrollo por una expresión más moderna. x En D.4.5.11.1 — Refuerzo horizontal de junta para muros de mampostería, se indica ahora que el refuerzo de junta puede ser parte del refuerzo que resiste esfuerzos cortantes en el plano del muro. x Se introduce una sección nueva D.4.10 — Curado de muros de mampostería. Capítulo D.5 — Requisitos generales de análisis y diseño x Este Capítulo fue actualizado y coordinado con el resto del Reglamento. x Se introduce una nueva sección D.5.1.5.3 — Valores de I para esfuerzos de aplastamiento, la cual reemplazó la sección D.5.1.5.3 — Valores de I para el refuerzo, la cual no es necesaria en el Reglamento NSR-10. x La expresión para el módulo de elasticidad del mortero de relleno en D.5.2.1.3 fue modificada por una expresión que se ajusta mejor a los resultados experimentales nacionales. x En D.5.5.1 — Máxima resistencia axial teórica, el coeficiente de la expresión para la máxima carga axial fue modificado de 0.85 a 0.80 de acuerdo con el valor en el documento ACI 530-08(12). x De igual forma y por la misma razón la expresión de la sección D.5.5.2 — Reducción de resistencia axial por esbeltez y las expresiones de la Tabla D.5.8-2 — Valor del cortante nominal resistido por la mampostería, Vm, fueron modificadas. x En D.5.8.4.3, se permite ahora dentro del refuerzo que resiste esfuerzos cortantes incluir el refuerzo de junta, pero con una eficiencia de solo el 35%.

Apéndice C-G — Información acerca del acero de refuerzo x Este Apéndice existía en el Reglamento NSR-98 y fue revisado y actualizado para el Reglamento NSR-10.

Título D — Mampostería estructural Ficha técnica: Desarrollado y mantenido por el Subcomité D del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1983. Documentos base (Reglamento 1984) — Yamín, et al(50), UBC-79(38), y Norma AIS 100-83(25) Documentos base (Reglamento NSR-98) — ACI 530-95/ASCE 5-95/TMS 402-95(5) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — ACI 530-08/ASCE 5-08/TMS 402-08(12) y Norma AIS 100-09(28) El diseño y construcción de estructuras de mampostería reforzada era nuevo en el país cuando se expidió el Reglamento de 1984. En el momento existían algunos documentos de cómo utilizar el ladrillo de arcilla producido en el país con fines estructurales. El Reglamento de 1984 incluyó un Título de diseño y construcción de mampostería de bloque de perforación vertical de inspiración norteamericana(38) y requisitos para el diseño y construcción de mampostería confinada inspirados por la experiencia nacional en este tipo de mampostería y con base en los resultados de ensayos experimentales nacionales(50) y extranjeros, principalmente mexicanos. Para la producción del Reglamento NSR-98 y la actualización al NSR-10, se cuenta con una amplia bibliografía nacional sobre este sistema estructural y numerosos ensayos experimentales realizados en varias universidades del país. Para el tema de diseño sismo resistente de estructuras de mampostería reforzada, este se reafirma con el tratado de Englekirk y Hart(32). Estos principios son llevados al documento ACI 530. Lo contenido actualmente en el ACI 530-08(12) corresponde a los requisitos más modernos y efectivos en el tema a nivel mundial. La actualización del Título D del Reglamento NSR-10 comprendió los siguientes aspectos: Capítulo D.1 — Requisitos generales x Este Capítulo permanece sin modificación con respecto al del Reglamento NSR-98. Capítulo D.2 — Clasificación, usos, normas, nomenclatura y definiciones x En D.2.1 — Clasificación de la mampostería estructural, se indican los tipos de mampostería estructural que reconoce el Reglamento NSR-10: " Mampostería de cavidad reforzada sus requisitos se encuentran en el Capítulo D.6. " Mampostería reforzada sus requisitos se encuentran en el Capítulo D.7. 20

Capítulo D.7 — Mampostería reforzada construida con unidades de perforación vertical x Este Capítulo fue actualizado y coordinado con el resto del Reglamento. x En D.7.2.1.1 — Muros de mampostería reforzada con capacidad especial de disipación de energía (DES), se incluyen requisitos adicional para poder clasificar este tipo de mampostería como de disipación especial. Capítulo D.8 — Mampostería parcialmente reforzada construida con unidades de perforación vertical x Este Capítulo fue actualizado y coordinado con el resto del Reglamento. x En D.8.2.1 se permite ahora en el Reglamento NSR-10 este sistema como uno de los sistemas estructurales de disipación moderada DMO. Capítulo D.9 — Mampostería no reforzada x Este Capítulo se mantiene igual al del Reglamento NSR-98. Capítulo D.10 — Mampostería de muros confinados x Este Capítulo fue actualizado y coordinado con el resto del Reglamento. x En D.10.7.4 se modifica el coeficiente de corrección por esbeltez del muro. x En D.10.7.7 — Diseño a cortante del muro en la dirección paralela a su plano se modificó la relación de resistencia al corte del muro de mampostería confinada para esta situación. Capítulo D.11 — Mampostería de muros diafragma x Este Capítulo se mantiene igual al del Reglamento NSR-98. x Este tipo de construcción no se permite para edificaciones nuevas, y su empleo solo se permite dentro del alcance del capítulo A.10, aplicable a la adición, modificación o remodelación del sistema estructural de edificaciones construidas antes de la vigencia de la presente versión del Reglamento, o en la evaluación de su vulnerabilidad sísmica. Capítulo D.12 — Mampostería reforzada externamente x Este Capítulo es nuevo en el Reglamento NSR-10. x Cubre muros de mampostería reforzada externamente en donde el refuerzo consiste en mallas electrosoldadas que se colocan dentro del mortero de recubrimiento o revoque (pañete) en ambas caras laterales de los muros fijándolas a ellos mediante conectores y/o clavos de acero con las especificaciones y procedimientos descritos en este Capítulo. Apéndice D-1 — Diseño de mampostería estructural por el método de los esfuerzos de trabajo admisibles x Este Apéndice se mantiene igual al del Reglamento NSR-98. x En D-1.5.2 — Esfuerzos admisibles para compresión axial, se modifica el coeficiente de corrección por esbeltez del muro. x La Tabla D-1.5-1 — Esfuerzos admisibles para tracción por flexión de la mampostería con aparejo trabado Ft (MPa), fue actualizada y ahora incluye el mortero tipo H.

Capítulo D.6 — Mampostería de cavidad reforzada x Este Capítulo permanece igual al del Reglamento NSR-98. 21

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Título E — Casas de uno y dos pisos Ficha técnica: Desarrollado y mantenido por el Subcomité E del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1983. Documentos base (Reglamento 1984) — Norma AIS 100-83(25) Documentos base (Reglamento NSR-98) — Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — Norma AIS 100-09(28)

Se incluyen la nuevas secciones E.5.1.3 — Espesor mínimo de losas, E.5.1.4 — Losas macizas y E.5.1.5 — Losas aligeradas.

Capítulo E.6 — Recomendaciones adicionales de construcción en mampostería confinada x Este Capítulo se mantiene igual al del Reglamento NSR-98. Capítulo E.7 — Bahareque encementado x Este Capítulo fue adicionado al Reglamento NSR-98 por medio del Decreto 52 de 2002. Para el Reglamento NSR-10 se mantiene igual reorganizándolo y llevando parte del contenido al Capítulo E.8 y al E.9.

Este Título único a nivel mundial que permite la construcción de casas de uno y dos pisos sin la participación obligatoria de un ingeniero estructural, a través de requisitos empíricos se ha mantenido, revisando y actualizando para el Reglamento NSR-10. Sus requisitos son una simplificación del uso de la mampostería confinada del Capítulo D.10.

Capítulo E.8 — Entrepisos y uniones en bahareque encementado x Este Capítulo contiene parte del material que existía en el Capítulo E.7 del Reglamento NSR-98. Se reorganiza y actualiza.

Por medio del Decreto 52 de 2002 se le adicionó, dentro del Reglamento NSR-98, un Capítulo de bahareque encementado que se mantiene en el Reglamento NSR-10.

Capítulo E.9 — Cubiertas para construcción en bahareque encementado x Este Capítulo contiene parte del material que existía en el Capítulo E.7 del Reglamento NSR-98. Se reorganiza y actualiza.

La actualización del Título E del Reglamento NSR-10 comprendió los siguientes aspectos: Capítulo E.1 — Introducción x Este Capítulo se actualizó con respecto al del Reglamento NSR-98. x La sección E.1.1.1 — Alcance, se actualizó. x Se incluye una sección nueva E.1.2 — Definiciones. x La sección E.1.3.4 — Integridad estructural, se modernizó.

Apéndice E-A — Verificación de la resistencia de muros de bahareque encementado x Este Apéndice se mantiene igual al del Reglamento NSR-98.

Título F — Estructuras metálicas Ficha técnica:

Capítulo E.2 — Cimentaciones x Este Capítulo corresponde al antiguo Capítulo E.5 del Reglamento NSR-98. Ha sido movido más adelante dentro del Título E y su contenido está actualizado y modernizado. Capítulo E.3 — Mampostería confinada x Este Capítulo corresponde al antiguo Capítulo E.2 del Reglamento NSR-98. Su contenido está actualizado y modernizado. x Se incluye la nueva sección E.3.4 — Aberturas en los muros. x Se incluye la nueva sección E.3.6.6 — Distribución simétrica de muros. Capítulo E.4 — Elementos de confinamiento en mampostería confinada x Este Capítulo corresponde al antiguo Capítulo E.3 del Reglamento NSR-98 pero su contenido sigue siendo el mismo. Capítulo E.5 — Losas de entrepiso, cubiertas, muros divisorios y parapetos x Este Capítulo corresponde al antiguo Capítulo E.4 del Reglamento NSR-98. Su contenido está actualizado y modernizado

Desarrollado y mantenido por el Subcomité F del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1983. Documentos base (Reglamento 1984) — AISC-1978(13), Código Fedestructuras(37), NTC 2001(42) y Norma AIS 100-83(25) Documentos base (Reglamento NSR-98) — AISC-1994(14) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — AISC-2010(15), AISC-Seismic-2010(16) y Norma AIS 100-09(28) El diseño y construcción de estructuras metálicas en el país, aún antes de la expedición de la primera normativa de construcción sismo resistente en 1984, se ha realizado utilizando el documento del American Institute of Steel Construction — AISC(13). En el año 1977 la Federación Colombiana de Fabricantes de Estructuras Metálicas — Fedestructuras, realizó una traducción y adaptación al medio nacional de él(37), la cual fue utilizada por el Icontec para expedir la norma NTC 2001(42) la cual a su vez se empleó como base para el Título F del Decreto 1400 de 1984. Para el Reglamento NSR-98 se utilizaron las versiones AISC-1994(14), AISI-1987(18) y AISI-1991(19), y para los requisitos de aluminio, la norma inglesa(30) correspondiente. En el transcurso de estos años ha habido un cambio de fondo en la filosofía de diseño de estructuras metálicas pasando del método de diseño por esfuerzos admisibles al

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método de diseño por factores de carga y resistencia. La actualización al Reglamento NSR-10 se ha realizado con el documento más moderno al respecto que es el de AISC del año 2010(15). En lo correspondiente a estructuras de aluminio se actualizó con respecto al Eurocódigo 9(34), que sigue y moderniza los lineamientos de la norma inglesa utilizada originalmente en el Reglamento NSR-98. Para el tema de diseño sismo resistente de estructuras metálicas se han utilizado tradicionalmente en el país los requisitos de la AISC(16). Para el Reglamento NSR-10 se ha utilizado la versión más reciente correspondiente al año 2010. La actualización del Título F del Reglamento NSR-10 comprendió, además, que todo el Título F está ahora en sistema métrico SI. En el Reglamento NSR-98 este Título estaba en sistema métrico mks. Capítulo F.1 — Requisitos generales x En F.1.1 — Limites de aplicabilidad, se definen los tipos de construcción metálica para la cual el Título F contiene requisitos: " El diseño de estructuras de acero con miembros hechos con perfiles laminados está cubierto por los Capítulos F.2 y F.3. " El diseño de estructuras metálicas con miembros formados en frío se trata en el Capítulo F.4. " El diseño de estructuras metálicas con elementos de aluminio estructural está cubierto en el Capítulo F.5. Capítulo F.2 — Estructuras de acero con perfiles laminados, armados y tubulares estructurales x En el Capítulo F.2 se incluyen ahora las siguientes secciones: " F.2.1 — Provisiones generales " F.2.2 — Requisitos de diseño " F.2.3 — Diseño por estabilidad " F.2.4 — Diseño de miembros a tensión " F.2.5 — Diseño de miembros a compresión " F.2.6 — Diseño de miembros a flexión " F.2.7 — Diseño de elementos por cortante " F.2.8 — Diseño de miembros solicitados por fuerzas combinadas y por torsión " F.2.9 — Diseño de miembros de sección compuesta " F.2.10 — Diseño de conexiones " F.2.11 — Diseño de conexiones de perfiles tubulares estructurales (PTE) y miembros en cajón " F.2.12 — Diseño para estados límites de servicio " F.2.13 — Fabricación, montaje y control de calidad " F.2.14 — Control de calidad y supervisión técnica " F.2.15 — Diseño basado en un análisis inelástico " F.2.16 — Empozamiento " F.2.17 — Diseño por fatiga " F.2.18 — Diseño para condiciones de incendio " F.2.19 — Evaluación de estructuras existentes " F.2.20 — Arriostramiento de columnas y vigas 25

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F.2.21 — Métodos alternos de diseño por estabilidad F.2.22 — Procedimiento aproximado de análisis de segundo orden

Capítulo F.3 — Provisiones sísmicas para estructuras de acero con perfiles laminados, armados y tubería estructural x En el Capítulo F.3 se incluyen ahora las siguientes secciones: " F.3.1 — Provisiones generales " F.3.2 — Requisitos generales de diseño " F.3.3 — Análisis " F.3.4 — Requisitos generales de diseño " F.3.5 — Pórticos resistentes a momento (PRM) " F.3.6 — Sistemas arriostrados y muros de cortante " F.3.7 — Pórticos resistentes a momentos compuestos (PRMC) " F.3.8 — Sistemas arriostrados y muros de cortante compuestos " F.3.9 — Fabricación y montaje " F.3.10 — Control de calidad y supervisión técnica para estructuras del sistema de resistencia sísmica " F.3.11 — Ensayos para calificación de conexiones Capítulo F.4 — Estructuras de acero con perfiles de lámina formada en frío x En el Capítulo F.4 se incluyen ahora las siguientes secciones: " F.4.1 — Provisiones generales " F.4.2 — Elementos " F.4.3 — Miembros " F.4.4 — Miembros armados y sistemas estructurales " F.4.5 — Conexiones y uniones " F.4.6 — Ensayos para casos especiales " F.4.7 — Tableros metálicos para trabajo en sección compuesta " F.4.8 — Especificaciones para construcción de entramados de acero formado en frío, sistemas de construcción en seco y entramados de cerchas Capítulo F.5 — Estructuras de aluminio x En el Capítulo F.5 se incluyen ahora las siguientes secciones: " F.5.1 — Generalidades " F.5.2 — Propiedades y selección de materiales " F.5.3 — Principios de diseño " F.5.4 — Diseño estático de miembros " F.5.5 — Láminas y vigas ensambladas " F.5.6 — Diseño estático de uniones " F.5.7 — Fatiga " F.5.8 — Ensayos Apéndice F.5.A — Nomenclatura de productos de aluminio x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10. 26


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Apéndice F.5.B — Valores típicos de vida de diseño x Este Apéndice se mantiene igual que para el Reglamento NSR-98. Apéndice F.5.C — Derivación de los esfuerzos limite del material para usar en el diseño x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10. Apéndice F.5.D — Cálculo de momento elasto-plástico x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10. Apéndice F.5.E — Regiones afectadas por el calor adyacentes a soldaduras x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10. Apéndice F.5.F — Formulas generales para las propiedades torsionales de secciones abiertas de pared delgada x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10. Apéndice F.5.G — Pandeo torsional lateral de vigas x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10. Apéndice F.5.H — Pandeo torsional de miembros a compresión: determinación del parámetro de esbeltez x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10. Apéndice F.5.I — Ecuaciones de curvas de diseño x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10. Apéndice F.5.J — Datos de resistencia a la fatiga x Este Apéndice fue actualizado para el Reglamento NSR-10.

Título G — Estructuras de madera y estructuras de guadua Ficha técnica: Desarrollado y mantenido por el Subcomité G del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1997. Documentos base (Reglamento 1984) — No existía en el Reglamento de 1984 Documentos base (Reglamento NSR-98) — PADT-REFORT(43) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — AITC-2004(17) y Norma AIS 100-09(28) Este Título se introdujo por primera vez en el Reglamento NSR-98 pues no existía en el Reglamento de 1984. La Junta del Acuerdo de Cartagena del Pacto Andino, trabajó en el desarrollo de una base tecnológica adecuada que permita la explotación y utilización de los productos de los bosques tropicales

andinos. Como resultado de este esfuerzo se publicó el "Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino"(43). Los requisitos que se presentan en el Título G del Reglamento NSR-98 fueron basados en este documento. Para el Reglamento NSR-10 se ha actualizado esta información utilizando numerosas investigaciones nacionales recientes y los requisitos de la última versión del manual del American Institute of Timber Construction(17). Por otro lado el Icontec ha desarrollado un amplio grupo de normas técnicas colombianas NTC sobre madera, las cuales se han incorporado como referencias normativas en el Reglamento NSR-10. Para los requisitos para estructuras de guadua en el Reglamento NSR-10 se ha utilizado el borrador de norma ISO sobre este material y numerosas investigaciones nacionales, incluyendo un juego de normas NTC desarrolladas por el Icontec, las cuales se han incluido como referencias normativas en el Reglamento NSR-10. Capítulo G.1 — Requisitos generales x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x En G.1.1.3 se incluye una referencia a la NTC 2500 – Uso de la Madera en la Construcción, desarrollada por Icontec, la cual se ocupa de la madera como material de construcción y de los procesos industriales y tratamientos, así como de los requisitos de fabricación, montaje, transporte y mantenimiento de elementos de madera. x La sección G.1.2 — Definiciones y nomenclatura, se amplía. x La sección G.1.3.2 — Requisitos de calidad para madera estructural, se moderniza incluyendo una nueva sección G.1.3.3 — Calidad de la madera estructural, estableciendo categoría de calidad más modernas que las que contenía el Reglamento NSR-98 y la sección G.1.3.5 — Grupos estructurales se actualiza también. x Se incluye una nueva sección G.1.5 — Referencias al Titulo G. Capítulo G.2 — Bases para el diseño estructural x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x La sección G.2.2.2 — Esfuerzos admisibles y módulos de elasticidad, se actualiza a la nueva clasificación de maderas estructurales. x En G.2.2.3 — Esfuerzos admisibles y coeficientes de modificación se actualizan todos los parámetros. x Se incluye la Tabla G.2.2-10 que resume los cambios. Capítulo G.3 — Diseño de elementos solicitados por flexión x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x Se incluye una nueva sección G.3.2 — Deflexiones. Donde se introduce una corrección por efectos de cortante G.3.2.4 — Efecto del cortante. x G.3.3 — Flexión, G.3.4 — Cortante y G.3.5 — Aplastamiento se actualizan y modernizan. Capítulo G.4 — Diseño de elementos solicitados por fuerza axial x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x Se incluye una nueva sección G.4.3.3 — Entramados de pies derechos.

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Capítulo G.5 — Diseño de elementos solicitados por flexión y carga axial x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10.

Apéndice G-A — Metodología para obtención de esfuerzos admisibles x Este Apéndice es nuevo en el Reglamento NSR-10.

Capítulo G.6 — Uniones x Este Capítulo se ha actualizado y modernizado para el Reglamento NSR-10 con la adición de varias secciones nuevas y tablas y figuras explicativas.

Apéndice G-B — Parámetros de estructuración del Reglamento NSR-10 Título G x Este Apéndice es nuevo en el Reglamento NSR-10.

Capítulo G.7 — Diafragmas horizontales y muros de corte x Este Capítulo se ha actualizado y modernizado para el Reglamento NSR-10 con la adición de varias secciones nuevas y tablas y figuras explicativas. Capítulo G.8 — Armaduras x Este Capítulo se ha actualizado y modernizado para el Reglamento NSR-10 con la adición de varias secciones nuevas y tablas y figuras explicativas. Ahora incluye cerchas de mayor escala que las que permitía el Reglamento NSR-98. Capítulo G.9 — Sistemas estructurales x Este Capítulo se ha actualizado y modernizado para el Reglamento NSR-10 con la adición de varias secciones nuevas y tablas y figuras explicativas. Capítulo G.10 — Aserrado x Este Capítulo se ha mantenido esencialmente igual al del Reglamento NSR-98. Capítulo G.11 — Preparación, fabricación, construcción, montaje y mantenimiento x Este Capítulo se ha actualizado y modernizado para el Reglamento NSR-10 con la adición de varias secciones nuevas y tablas y figuras explicativas. Capítulo G.12 — Estructuras de guadua x Este Capítulo es totalmente nuevo dentro del Reglamento NSR-10. x En él se incluyen los siguientes temas: " G.12.1 — Alcance " G.12.2 — Términos y definiciones " G.12.3 — Materiales " G.12.4 — Obtención y comercialización " G.12.5 — Materiales complementarios " G.12.6 — Bases para el diseño estructural " G.12.7 — Método de diseño estructural " G.12.8 — Diseño de elemento sometidos a flexión " G.12.9 — Diseño de elementos solicitados por fuerza axial " G.12.10 — Diseño de elementos solicitados por flexión y carga axial " G.12.11 — Uniones " G.12.12 — Preparación, fabricación, construcción, montaje y mantenimiento

Apéndice G-C — Contracciones x Este Apéndice es nuevo en el Reglamento NSR-10. Apéndice G-D — Equilibrio de contenido de humedad x Este Apéndice es nuevo en el Reglamento NSR-10. Apéndice G-E — Normas NTC expedidas por el Icontec Complementarias del Título G x Este Apéndice es nuevo en el Reglamento NSR-10. Apéndice G-F — Propiedades de secciones preferenciales medidas nominales x Este Apéndice es nuevo en el Reglamento NSR-10. Apéndice G-G — Cargas admisibles para el diseño de entablados x Este Apéndice es nuevo en el Reglamento NSR-10.

Título H — Estudios geotécnicos Ficha técnica: Desarrollado y mantenido por el Subcomité H del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1997. Documentos base (Reglamento 1984) — No existía en el Reglamento de 1984 Documentos base (Reglamento NSR-98) — ACDB(49) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — IBC-2009(40) y Norma AIS 100-09(28) Este Título se introdujo por primera vez en el Reglamento NSR-98 pues no existía en el Reglamento de 1984. Para su primera versión se utilizó, en parte, el anteproyecto de Código de Bogotá(49) desarrollado por la Universidad de los Andes para el Departamento Administrativo de Planeación del Distrito Especial de Bogotá y además se consultaron otros documentos nacionales y extranjeros. Para la versión del Reglamento NSR-10 el contenido de este Título se ha reorganizado, modificado y modernizado con base en la experiencia del uso del Reglamento NSR-98 y nuevos avances en la geotecnia y ciencias afines. Como base parcial se consultaron los requisitos homólogos del International Building Code(40) en su versión de 2009. El contenido está dividido ahora así:

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DIARIO OFICIAL

Capítulo H.1 — Introducción x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. Capítulo H.2 — Definiciones x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x Se incluye la nueva sección H.2.3 — Agua subterránea. x Se incluye la nueva sección H.2.4 — Factores de seguridad. x Se incluye la nueva sección H.2.5 — Suelos no cohesivos o granulares y suelos cohesivos. Capítulo H.3 — Caracterización geotécnica del subsuelo x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x La sección H.3.1 — Unidad de construcción, fue actualizada en su totalidad. x La sección H.3.2 — Investigación del subsuelo para estudios definitivos, fue actualizada en su totalidad. x La sección H.3.3 — Ensayos de laboratorio, se modernizó y amplió aclarando numerosos aspectos. Capítulo H.4 — Cimentaciones x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x Se incluye una nueva sección H.4.3 — Cimentaciones compensadas. x Se incluye una nueva sección H.4.4 — Cimentaciones con pilotes. En la cual se amplía y expande lo contenido anteriormente sobre pilotes. x Se incluye una nueva sección H.4.5 — Cimentaciones en roca. x Se incluye una nueva sección H.4.6 — Profundidad de cimentación. x Se incluye una nueva sección H.4.7 — Factores de seguridad indirectos. x La sección H.4.8 — Asentamientos, se actualiza en su totalidad. x Se incluye una nueva sección H.4.9 — Efectos de los asentamientos. x Se incluye una nueva sección H.4.10 — Diseño estructural de la cimentación. Capítulo H.5 — Excavaciones y estabilidad de taludes x Este Capítulo es nuevo en el Reglamento NSR-10. x El contenido antiguamente disperso en los otros capítulos se ha concentrado aquí. Ahora contiene las siguientes secciones: " H.5.1 — Excavaciones " H.5.2 — Estabilidad de taludes en laderas naturales ó intervenidas Capítulo H.6 — Estructuras de contención x Este Capítulo es nuevo en el Reglamento NSR-10. x El contenido antiguamente disperso en los otros capítulos se ha concentrado aquí. Ahora contiene las siguientes secciones: " H.6.1 — Generalidades " H.6.2 — Estados límite " H.6.3 — Consideraciones de diseño

" " " " " "

H.6.4 — Presión de tierras H.6.5 — Empujes debidos al agua H.6.6 — Empujes por cargas externas H.6.7 — Capacidad ante falla H.6.8 — Empujes sísmicos H.6.9 — Factores de seguridad indirectos

Capítulo H.7 — Evaluación geotécnica de efectos sísmicos x Este Capítulo es nuevo en el Reglamento NSR-10. x El contenido antiguamente disperso en los otros capítulos se ha concentrado aquí. Ahora contiene las siguientes secciones: " H.7.1 — Aspectos básicos " H.7.2 — Análisis de respuesta dinámica " H.7.3 — Análisis de estabilidad " H.7.4 — La licuación y los fenómenos relacionados Capítulo H.8 — Sistema constructivo de cimentaciones, excavaciones y muros de contención x Este Capítulo es nuevo en el Reglamento NSR-10. x El contenido antiguamente disperso en los otros capítulos se ha concentrado aquí. Ahora contiene las siguientes secciones: " H.8.1 — Sistema geotécnico constructivo " H.8.2 — Excavaciones " H.8.3 — Estructuras de contención " H.8.4 — Procedimientos constructivos para cimentaciones Capítulo H.9 — Condiciones geotécnicas especiales x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10 de lo contenido en el Capítulo H.6 del Reglamento NSR-98. x Se incluye una nueva sección H.9.4 — Efectos de la vegetación, que contiene temáticamente lo que traía el Capítulo H.7 del Reglamento NSR-98. Capítulo H.10 — Rehabilitación sísmica de edificios: amenazas de origen sismo geotécnico y reforzamiento de edificaciones x Este Capítulo es totalmente nuevo dentro del Reglamento NSR-10. x Contiene las siguientes secciones: " H.10.1 — Alcance " H.10.2 — Caracterización del sitio " H.10.3 — Mitigación de las amenazas sísmicas del sitio " H.10.4 — Reforzamiento y rigidez de la cimentación " H.10.5 — Rehabilitación del suelo y cimientos

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Título J — Requisitos de protección contra incendios en edificaciones

Título I — Supervisión técnica Ficha técnica:

Ficha técnica:

Desarrollado y mantenido por el Subcomité I del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1997. Documentos base (Reglamento 1984) — No existía en el Reglamento de 1984 Documentos base (Reglamento NSR-98) — Reglamento 1984(45) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — Norma AIS 100-09(28)

Desarrollado y mantenido por el Subcomité J del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1997. Documentos base (Reglamento 1984) — No existía en el Reglamento de 1984 Documentos base (Reglamento NSR-98) — ACDB(49) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) — NFPA, IBC-2009(40) y Norma AIS 100-09(28)

Este Título se introdujo por primera vez en el Reglamento NSR-98 pues no existía este Título en el Reglamento de 1984. No obstante, en el Reglamento de 1984 se introdujo el término de Supervisión Técnica para la vigilancia de que la construcción se lleve a cabo de acuerdo con lo consignado en los diseños y planos y con las calidades adecuadas de los materiales de construcción. Se evitó el término “Interventoría” dada la connotación de fiscalización de dineros que tiene dentro del medio nacional. La Supervisión Técnica puede ser parte de la Interventoría, pero únicamente es obligatoria de acuerdo a la Ley 400 de 1997 la parte de Supervisión Técnica.

Este Título se introdujo por primera vez en el Reglamento NSR-98 pues no existía este Título en el Reglamento de 1984. Para su primera versión se utilizó, en parte, el anteproyecto de Código de Bogotá(49) desarrollado por la Universidad de los Andes para el Departamento Administrativo de Planeación del Distrito Especial de Bogotá y además se consultaron otros documentos nacionales y extranjeros.

Para la versión del Reglamento NSR-10 el contenido de este Título se ha actualizado de acuerdo con la experiencia de la supervisión técnica realizada en el país bajo el uso del Reglamento NSR-98.

Para la versión del Reglamento NSR-10 el contenido de este Título se ha actualizado de acuerdo con la experiencia de su aplicación en el país bajo el uso del Reglamento NSR-98 además de las reglamentaciones de la NFPA y el International Building Code IBC-2009(40). El contenido está dividido así:

El contenido está dividido así: Capítulo I.1 — Generalidades x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x La definiciones se actualizaron. Capítulo I.2 — Alcance de la supervisión técnica x Este Capítulo se ha actualizado y coordinado para el Reglamento NSR-10. Capítulo I.3 — Idoneidad del supervisor técnico y su personal auxiliar x Este Capítulo se ha actualizado y coordinado para el Reglamento NSR-10. Capítulo I.4 — Recomendaciones para el ejercicio de la supervisión técnica x Este Capítulo es nuevo en el Reglamento NSR-10. El material fue traído del Apéndice I-A del Reglamento NSR-98 donde no tenía carácter obligatorio y era una simple recomendación sin obligatoriedad jurídica en su aplicación. La experiencia de la aplicación del Reglamento NSR-98 ha indicado la conveniencia de darle carácter obligatorio dentro del Reglamento NSR-10. x Además de la actualización de las referencias con las secciones apropiadas del resto del Reglamento NSR-10 se incluyó una nueva sección I.4.3.8 — Informe final. Donde se presenta el modelo de informe final que debe presentar el Supervisor Técnico.

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Capítulo J.1 — Generalidades x Este Capítulo permanece igual al del Reglamento NSR-98. Capítulo J.2 — Requisitos generales para protección contra incendios en las edificaciones x Este Capítulo se ha actualizado para el Reglamento NSR-10. x La sección J.2.2 — Redes eléctricas, de gas, y otros fluidos combustibles, inflamables o carburantes, es nueva. Capítulo J.3 — Requisitos de resistencia contra incendios en las edificaciones x Este Capítulo es nuevo en el Reglamento NSR-10. x Contiene la siguientes secciones: " J.3.1 — Alcance " J.3.2 — Definiciones " J.3.3 — Clasificación de edificaciones en función del riesgo de pérdida de vidas humanas o amenaza de combustión " J.3.4 — Determinación de la resistencia requerida contra fuego " J.3.5 — Evaluación de la provisión de resistencia contra fuego en elementos de edificaciones Capítulo J.4 — Detección y extinción de incendios x Este Capítulo es nuevo en el Reglamento NSR-10. x Contiene la siguientes secciones: 34


" " "

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DIARIO OFICIAL

J.4.1 — Alcance J.4.2 — Sistemas y equipos para detección y alarma de incendios J.4.3 — Sistemas y equipos para extinción de incendios

x x x

En K.4.1.2 — Definiciones, se incluyeron nuevos términos. La sección K.4.2 — Requisitos de diseño, fue actualizada y modernizada. En la sección K.4.3 — Seguridad, se incluyeron nuevos aspectos importantes para seguridad ante impacto por humanos definiendo el tipo de vidrio y su localización.

Título K — Requisitos complementarios Ficha técnica: Desarrollado y mantenido por el Subcomité K del Comité AIS 100 de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica establecido en 1997. Documentos base (Reglamento 1984) — No existía en el Reglamento de 1984 Documentos base (Reglamento NSR-98) — ACDB(49) y Norma AIS 100-97(27) Documentos base (Reglamento NSR-10) —IBC-2009(40) y Norma AIS 100-09(28) Este Título se introdujo por primera vez en el Reglamento NSR-98 pues no existía este Título en el Reglamento de 1984. Para su primera versión se utilizó, en parte, el anteproyecto de Código de Bogotá(49) desarrollado por la Universidad de los Andes para el Departamento Administrativo de Planeación del Distrito Especial de Bogotá y además se consultaron otros documentos nacionales y extranjeros. Para la versión del Reglamento NSR-10 el contenido de este Título se ha actualizado de acuerdo con la experiencia de su aplicación en el país bajo el uso del Reglamento NSR-98 además de las reglamentaciones sobre vidrios en edificaciones de diferentes países y el International Building Code IBC-2009(40). El contenido está dividido así: Capítulo K.1 — Generalidades, propósito y alcance x Este Capítulo permanece igual al del Reglamento NSR-98. Capítulo K.2 – Clasificación de las edificaciones por grupos de ocupación x Este Capítulo permanece igual al del Reglamento NSR-98. Capítulo K.3 – Requisitos para las zonas comunes x Este Capítulo fue actualizado con respecto al del Reglamento NSR-98. Capítulo K.4 – Requisitos especiales para vidrios, productos de vidrio y sistemas vidriados x Este Capítulo fue actualizado totalmente con respecto al del Reglamento NSR-98. x En K.4.1 — General, K.4.1.1 — Alcance se amplió a: " Vidrios, vidrieras, ventanales y productos de vidrio para uso en edificaciones. " Láminas de vidrio verticales e inclinadas para uso en sistemas vidriados en fachadas. " Láminas de vidrio para pisos y elementos estructurales de vidrio. " Elementos complementarios en sistemas de vidriado. 35

Referencias bibliográficas (1) American Concrete Institute — ACI, 1977, Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-77) and Commentary (ACI 318R-77), Detroit, MI, USA. (2) American Concrete Institute — ACI, 1983, Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-83) and Commentary (ACI 318R-83), Detroit, MI, USA. (3) American Concrete Institute — ACI, 1989, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-89) and Commentary (ACI 318R-89), Detroit, MI, USA. (4) American Concrete Institute — ACI, 1995, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-95) and Commentary (ACI 318R-95), Farmington Hills, MI, USA. (5) American Concrete Institute — ACI, American Society of Civil Engineers — ASCE, The Masonry Society — TMS, 1995, Building Code Requirements and Specification for Masonry Structures -- Building Code Requirements for Masonry Structures (ACI 530-95/ASCE 5-95/TMS 402-95) and Specifications for Masonry Structures (ACI 530.1-95/ASCE 6-95/TMS 602-95) and Companion Commentaries, MSJC — Masonry Standards Joint Committee ACI/ASCE/TMS, Farmington Hills, MI, USA, 491 p. (6) American Concrete Institute — ACI, 1999, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-99) and Commentary (ACI 318R-99), Farmington Hills, MI, USA. (7) American Concrete Institute — ACI, ICONTEC y AIS, 2002, Essential Requirements for Reinforced Concrete Buildings (For Buildings of Limited Size and Height, Based on ACI 318-02), International Publication Series IPS-1, ACI, Farmington Hills, MI, USA, 248 p. (8) American Concrete Institute — ACI, 2002, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-02) and Commentary (ACI 318R-02), Farmington Hills, MI, USA. (9) American Concrete Institute — ACI, 2005, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-05) and Commentary (ACI 318R-05), Farmington Hills, MI, USA. (10) American Concrete Institute — ACI, 2006, Code requirements for environmental engineering concrete structures (ACI 350M-06) and Commentary, Farmington Hills, MI, USA. (11) American Concrete Institute — ACI, 2008, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-08) and Commentary (ACI 318R-08), Farmington Hills, MI, USA. (12) American Concrete Institute — ACI, American Society of Civil Engineers — ASCE, The Masonry Society — TMS, 2008, Building Code Requirements and Specification for Masonry Structures -- Building Code Requirements for Masonry Structures (ACI 530-08/ASCE 5-08/TMS 402-08) -- Specifications for Masonry Structures (ACI 530.1-08/ASCE 6-08/TMS 602-08) and Companion Commentaries, MSJC — Masonry Standards Joint Committee ACI/ASCE/TMS, Farmington Hills, MI, USA. (13) American Institute of Steel Construction — AISC, 1978, Specifications for the Design, Fabrication and Erection of Structural Steel for Buildings, AISC, Chicago, IL., USA.

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(14) American Institute of Steel Construction — AISC, 1994, Manual of Steel Construction - Load and Resistance Factor Design - Volume I: Structural Members, Specifications & Codes - Volume II: Connections, 2nd. Edition, AISC, Chicago, IL, USA, 2021 p. (15) American Institute of Steel Construction — AISC, 2010, Specifications for Structural Steel Buildings, AISC, Chicago, IL., USA. (16) American Institute of Steel Construction — AISC, 2010, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, AISC, Chicago, IL., USA. (17) American Institute of Timber Construction — AITC, 2004, Timber Construction Manual, Fifth Edition, John Wiley and Sons Inc., Hoboken, NJ, USA. (18) American Iron and Steel Institute — AISI, 1987, Cold-Formed Steel Design Manual, AISI, Washington, DC, USA. (19) American Iron and Steel Institute — AISI, 1991, LRFD Cold-Formed Steel Design Manual, AISI, Washington, DC, USA. (20) American National Standards Institute — ANSI, 1982, Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures - ANSI A.58.1 -1982, New York, New York, USA. (21) American Society of Civil Engineers — ASCE, 1996, Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures - ANSI/ASCE 7-95, ASCE, New York, NY, USA, 134 p. (22) American Society of Civil Engineers — ASCE and Structural Engineering Institute — SEI, 2005, Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures - ASCE/SEI 7-05, ASCE, Reston, VA, USA, 388 p. (23) Applied Technology Council — ATC, 1978, Tentative Provisions for the Development of Seismic Regulations for Buildings, ATC-3-06, Palo Alto, CA, USA, 505 p. (24) Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica — AIS, 1981, Requisitos Sísmicos para Edificios - Norma AIS 100-81, Bogotá, Colombia, 58 p. (25) Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica — AIS, 1983, Requisitos Sísmicos para Edificaciones - Norma AIS 100-83, AIS, Bogotá. (26) Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica — AIS, Universidad de los Andes e Instituto de Investigaciones en Geociencias, Minería y Química - Ingeominas, 1996, Estudio General de Amenaza Sísmica de Colombia, Comité AIS 300 - Amenaza Sísmica, Bogotá, Colombia. (27) Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica — AIS, 1997, Requisitos Sísmicos para Edificaciones - Norma AIS 100-97, Bogotá, Colombia, 2 Vol. (28) Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica — AIS, 2009, Requisitos Sísmicos para Edificaciones - Norma AIS 100-09, Bogotá, Colombia, 3 Vol. (29) Blume, J., N. M. Newmark, and L. H. Corning, (1961), Design of Multistory Reinforced Concrete Buildings for Earthquake Motions, Portland Cement Association, Skokie, IL, USA, 318 p. 38

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DIARIO OFICIAL

(30) British Standards Institution — BSI, 1991, British Standard BS-8118 - Part I - Structural Use of Aluminum — Design Code, BSI, London, UK.

(45) Ministerio de Obras Públicas y Transporte — MOPT, 1984, Decreto 1400 de Junio 7 de 1984 — Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, Bogotá, Colombia

(31) Congreso de la República, 1997, Ley 400 de 1997 — Por medio de la cual se adoptan requisitos para construcción sismo resistente, Bogotá, Colombia.

(46) Structural Engineers Association of California — SEAOC, 1974, Recommended Lateral Force Requirements and Commentary, 3rd Edition, SEAOC Seismology Committee, San Francisco, CA., USA.

(32) Englekirk, R. E., y G. C. Hart, 1982, Earthquake Design of Concrete Masonry Buildings, Prentice-Hall, Englewood Cliffs NJ., USA.

(47) Structural Engineers Association of California — SEAOC, 1996, Recommended Lateral Force Requirements and Commentary, 5th Edition, SEAOC Seismology Committee, San Francisco, CA., USA.

(33) European Committee for Standardization — CEN, 2005, Eurocode 8: Design provisions for earthquake resistance of structures - ENV 1998-1-1, Brussels, Belgium, 276 p.

(48) Structural Engineers Association of California — SEAOC, 1999, Recommended Lateral Force Requirements and Commentary, 7th Edition, SEAOC Seismology Committee, San Francisco, CA., USA.

(34) European Committee for Standardization — CEN, 2005, Eurocode 9: Design of aluminum structures - ENV 1999-1-1, Brussels, Belgium

(49) Universidad de los Andes, 1985, Anteproyecto de Código de Edificaciones de Bogotá, Departamento de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Universidad de los Andes, Bogotá.

(35) Federal Emergency Management Agency — FEMA, 1994, NEHRP Recommended Provisions for the Development of Seismic Regulations for New Buildings (FEMA 222) - 1994 Edition, and Commentary, Earthquake Hazard Reduction Series N° 222A, Building Seismic Safety Council, Washington, DC, USA.

(50) Yamín, L. E., L. E. Garcia, J. Galeano, y G. Reyes, 1993, Estudio del Comportamiento Sísmico de Muros de Mampostería Confinada y Recomendaciones pare el Diseño, Universidad de los Andes, Bogotà, Colombia, 24 p.

(36) Federal Emergency Management Agency — FEMA, 2006, NEHRP Recommended Provisions for the Development of Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures (FEMA 450) - 2006 Edition, and Commentary, Earthquake Hazard Reduction Series N° 450, Building Seismic Safety Council, Washington, DC, USA, 385 p. (37) Fedestructuras, 1977, Código de Construcciones Metálicas Fedestructuras, Federación Colombiana de Fabricantes de Estructuras Metálicas, Bogotá. (38) International Conference of Building Officials — ICBO, 1979, Uniform Building Code - UBC-79, ICBO, Whittier, CA, USA, 734 p. (39) International Conference of Building Officials — ICBO, 1997, UBC - Uniform Building Code - 1997 Edition, Whittier, CA, USA, 3 Vol. (40) International Code Council — ICC, 2009, International Building Code — IBC — 2009, Country Club Hills, IL, USA. (41) Instituto Colombiano de Normas Técnicas — ICONTEC, 1983, Código Colombiano de Estructuras de Hormigón Armado, Norma Icontec-2000, Bogotá, Colombia. (42) Instituto Colombiano de Normas Técnicas — ICONTEC, 1984, Código Colombiano de Construcciones Metálicas - Norma Icontec-2001, Bogotá, Colombia. (43) Junta del Acuerdo de Cartagena, Pacto Andino, 1984, Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino, 3a Edición, Proyectos Andinos de Desarrollo Tecnológico en el Área de Recursos Forestales Tropicales, PADT-REFORT, Lima, Perú, 597 p. (44) Ministerio de Desarrollo Económico, 1998, Decreto 33 de 1998, por medio del cual se adopta el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-98, Bogotá, Colombia, 4 Vol. 39

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TÍTULO A REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE


NSR-10

CAPÍTULO A.1 INTRODUCCIÓN A.1.1 — NORMAS SISMO RESISTENTES COLOMBIANAS A.1.1.1 — El diseño, construcción y supervisión técnica de edificaciones en el territorio de la República de Colombia debe someterse a los criterios y requisitos mínimos que se establecen en la Normas Sismo Resistentes Colombianas, las cuales comprenden: (a) (b) (c) (d)

La Ley 400 de 1997, La Ley 1229 de 2008, El presente Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-10, y 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.

A.1.2 — ORGANIZACIÓN DEL PRESENTE REGLAMENTO A.1.2.1 — TEMARIO — El presente Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-10, está dividido temáticamente en los siguientes Títulos, de acuerdo con lo prescrito en el Artículo 47 de la Ley 400 de 1997, así: TÍTULO A — Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente TÍTULO B — Cargas TÍTULO C — Concreto estructural

TÍTULO A — REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE

TÍTULO D — Mampostería estructural TÍTULO E — Casas de uno y dos pisos TÍTULO F — Estructuras metálicas TÍTULO G — Estructuras de madera y Estructuras de guadua TÍTULO H — Estudios geotécnicos TÍTULO I — Supervisión técnica TÍTULO J — Requisitos de protección contra el fuego en edificaciones TÍTULO K — Otros requisitos complementarios A.1.2.2 — OBJETO — El presente Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-10, tiene por objeto: A.1.2.2.1 — Reducir a un mínimo el riesgo de la pérdida de vidas humanas, y defender en lo posible el patrimonio del Estado y de los ciudadanos.

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DIARIO OFICIAL

A.1.2.2.2 — Una edificación diseñada siguiendo los requisitos de este Reglamento, debe ser capaz de resistir, además de las fuerzas que le impone su uso, temblores de poca intensidad sin daño, temblores moderados sin daño estructural, pero posiblemente con algún daño a los elementos no estructurales y un temblor fuerte con daños a elementos estructurales y no estructurales pero sin colapso.

A.1.2.5 — DEFINICIONES — En el Capítulo A.13 del presente Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes se dan las definiciones de los términos empleados en el presente Título A del Reglamento.

A.1.2.2.3 — Además de la defensa de la vida, con el cumplimiento de los niveles prescritos por el presente Reglamento para los movimientos sísmicos de diseño, los cuales corresponden a requisitos mínimos establecidos para el diseño de elementos estructurales y elementos no estructurales, se permite proteger en alguna medida el patrimonio.

A.1.3 — PROCEDIMIENTO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE EDIFICACIONES, DE ACUERDO CON EL REGLAMENTO

A.1.2.2.4 — Los movimientos sísmicos de diseño prescritos en el presente Reglamento corresponden a los que afectarían las edificaciones de presentarse un sismo fuerte. Ante la ocurrencia, en el territorio nacional, de un sismo fuerte que induzca movimientos de características similares a los movimientos sísmicos de diseño prescritos en el presente Reglamento deben esperarse, en las edificaciones construidas cumpliendo con el Reglamento, daños estructurales y no estructurales reparables, aunque en algunos casos pueda que no sea económicamente factible su reparación. A.1.2.2.5 — Para las edificaciones indispensables y de atención a la comunidad como las define el Capítulo A.2 del presente Reglamento, se espera que el daño producido por movimientos sísmicos de características similares a los movimientos sísmicos de diseño prescritos en él sea reparable y no sea tan severo que inhiba la operación y ocupación inmediata y continuada de la edificación. A.1.2.3 — ALCANCE — El presente Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-10, contiene: A.1.2.3.1 — Los requisitos mínimos para el diseño y construcción de edificaciones nuevas, con el fin de que sean capaces de resistir las fuerzas que les impone la naturaleza o su uso y para incrementar su resistencia a los efectos producidos por los movimientos sísmicos. Además establece, en el Título E, requisitos simplificados de diseño y construcción para casas de uno y dos pisos que pertenezcan al grupo de uso I tal como lo define A.2.5.1.4. A.1.2.3.2 — Para edificaciones construidas antes de la vigencia del presente Reglamento, el Capítulo A.10 establece los requisitos a emplear en la evaluación, adición, modificación y remodelación del sistema estructural; el análisis de vulnerabilidad, el diseño de las intervenciones de reforzamiento y rehabilitación sísmica, y la reparación de edificaciones con posterioridad a la ocurrencia de un sismo. A.1.2.3.3 — En el Capítulo A.12 se establecen requisitos especiales para el diseño y construcción sismo resistente de edificaciones indispensables pertenecientes al grupo de uso IV tal como lo define A.2.5.1.1 y las incluidas en los literales (a), (b), (c) y (d) del grupo de uso III, tal como lo define A.2.5.1.2, esenciales para la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de una emergencia, incluyendo un sismo. En relación con las edificaciones incluidas en los literales (e) y (f) del grupo de uso III, como lo define A.2.5.1.2, queda a decisión del propietario en el primer caso o de la autoridad competente en el segundo definir si se requiere adelantar el diseño de ellas según los requisitos especiales del Capítulo A.12. A.1.2.4 — EXCEPCIONES — El presente Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes, NSR-10, es aplicable a edificaciones (construcciones cuyo uso primordial es la habitación u ocupación por seres humanos) y no se aplica a: A.1.2.4.1 — El diseño y construcción de estructuras especiales tales como puentes, torres de transmisión, torres y equipos industriales, muelles, estructuras hidráulicas y todas aquellas construcciones diferentes de edificaciones. A.1.2.4.2 — Estructuras cuyo comportamiento dinámico y respuesta ante los movimientos sísmicos de diseño difiera del de edificaciones convencionales. Cuando el uso de estas estructuras es la habitación u ocupación por seres humanos, su diseño y construcción debe someterse a lo prescrito en el Capítulo II, Artículos 8° a 14° de la Ley 400 de 1997. A.1.2.4.3 — Estructuras que no estén cubiertas dentro de las limitaciones de cada uno de los materiales estructurales prescritos dentro de este Reglamento. Cuando el uso de estas estructuras es la habitación u ocupación por seres humanos, su diseño y construcción debe someterse a lo prescrito en el Capítulo II, Artículos 8° a 14° de la Ley 400 de 1997.

puede consultarse el Apéndice A-1, el cual no tiene carácter obligatorio.

A.1.3.1 — GENERAL — El diseño y construcción de una edificación sometida a este Reglamento debe llevarse a cabo como se indica a continuación. Las diferentes etapas de los estudios, construcción y supervisión técnica, se amplían en las secciones pertinentes del Reglamento. A.1.3.2 — ESTUDIOS GEOTÉCNICOS — Debe realizarse una exploración del subsuelo en el lugar en que se va a construir la edificación, complementada con una consideración de sus alrededores para detectar, de ser el caso, movimientos de suelo. El alcance de la exploración y el programa de ensayos de laboratorio se establecen en el Título H — Estudios Geotécnicos. El ingeniero geotecnista debe elaborar un informe en el cual relacione la exploración y los resultados obtenidos en el laboratorio, se den las recomendaciones que debe seguir el ingeniero estructural en el diseño de la cimentación y obras de contención, la definición de los efectos sísmicos locales, los procedimientos constructivos que debe emplear el constructor, y los aspectos especiales a ser tenidos en cuenta por el supervisor técnico. En el reporte se deben indicar los asentamientos esperados, su variabilidad en el tiempo y las medidas que deben tomarse para no afectar adversamente las construcciones vecinas. El reporte debe ir firmado, o rotulado, por un ingeniero civil facultado para este fin de acuerdo con la Ley 400 de 1997. A.1.3.3 — DISEÑO ARQUITECTÓNICO — El proyecto arquitectónico de la edificación debe cumplir la reglamentación urbana vigente, los requisitos especificados en el Título J y en el Título K y además debe indicar, para efectos de este Reglamento, los usos de cada una de las partes de la edificación y su clasificación dentro de los grupos de uso definidos en el Capítulo A.2, el tipo de cada uno de los elementos no estructurales y el grado de desempeño mínimo que deben tener de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.9. El proyecto arquitectónico debe ir firmado por un arquitecto con matricula profesional vigente. Cuando los planos arquitectónicos incluyan los diseños sísmicos de los elementos no estructurales, éstos deben ir firmados, o rotulados, por un profesional facultado para este fin de acuerdo con la Ley 400 de 1997. Véase A.1.3.6. A.1.3.4 — DISEÑO ESTRUCTURAL — El diseño estructural debe ser realizado por un ingeniero civil facultado para este fin, de acuerdo con la Ley 400 de 1997. La estructura de la edificación debe diseñarse para que tenga resistencia y rigidez adecuadas ante las cargas mínimas de diseño prescritas por el Reglamento y debe, además, verificarse que dispone de rigidez adecuada para limitar la deformabilidad ante las cargas de servicio, de tal manera que no se vea afectado el funcionamiento de la edificación. A continuación en la tabla A.1.3-1 se especifican las etapas que deben llevarse a cabo, dentro del alcance de este Reglamento, en el diseño estructural de edificaciones nuevas y existentes, diferentes a las cubiertas en A.1.3.11. En la tabla A.1.3-1 se ha seguido el orden del procedimiento de diseño de edificaciones nuevas, el cual no necesariamente coincide con el de edificaciones existentes, pues este último se debe ajustar a la secuencia prescrita en el Capítulo A.10 y lo indicado en la tabla A.1.3-1 tiene simplemente carácter informativo para las edificaciones existentes.

Tabla A.1.3 -1 Procedimiento de diseño estructural para edificaciones nuevas y existentes

Diseño de edificaciones nuevas

Intervención de edificaciones existentes

Paso 1 — Predimensionamiento y coordinación con los otros profesionales Definición del sistema estructural, dimensiones tentativas para evaluar preliminarmente las diferentes solicitaciones tales como: la masa de la estructura, las cargas muertas, las cargas vivas, los efectos sísmicos, y las fuerzas de viento. Estas dimensiones preliminares se coordinan con los otros profesionales que participan en el diseño.

Además de la coordinación con otros profesionales respecto al proyecto, debe establecerse si la intervención está comprendida dentro del alcance dado en A.10.1.3. Si está cubierto, se deben realizar las etapas 1 y 2 de A.10.1.4 y con esa información se debe realizar la etapa 3 de ese numeral.

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A.1.2.4.4 — Para el diseño sismo resistente de algunas estructuras que se salen del alcance del Reglamento, A-2

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Tabla A.1.3 -1 (continuación) Procedimiento de diseño estructural para edificaciones nuevas y existentes

Tabla A.1.3 -1 (continuación) Procedimiento de diseño estructural para edificaciones nuevas y existentes




Diseño de edificaciones nuevas Paso 2 — Evaluación de las solicitaciones definitivas Con las dimensiones de los elementos de la estructura definidas como resultado del paso 1, se evalúan todas las solicitaciones que pueden afectar la edificación de acuerdo con los requisitos del Título B del Reglamento. Estas incluyen: el efecto gravitacional de la masa de los elementos estructurales, o peso propio, las cargas de acabados y elementos no estructurales, las cargas muertas, las fuerzas de viento, las deformaciones impuestas por efectos reológicos de los materiales estructurales y asentamientos del suelo que da apoyo a la fundación. Así mismo se debe determinar la masa de la edificación y su contenido cuando así lo exige el Reglamento, la cual será empleada en la determinación de los efectos sísmicos, de acuerdo con los pasos siguientes.

Se debe realizar la etapa 4 de A.10.1.4 donde, entre otros aspectos, se debe determinar una información real análoga a la exigida para edificaciones nuevas, pero con base en la edificación existente de acuerdo con lo indicado en A.10.4.2.6.

Paso 3 — Obtención del nivel de amenaza sísmica y los valores de Aa y A v Este paso consiste en localizar el lugar donde se construirá la edificación dentro de los mapas de zonificación sísmica dados en el Capítulo A.2 del Reglamento y en determinar el nivel de amenaza sísmica del lugar, de acuerdo con los valores de los parámetros Aa y A v obtenidos en los mapas de zonificación sísmica del Capítulo A.2. El nivel de amenaza sísmica se clasificará como alta, intermedia o baja. En el Apéndice A-4 se presenta una enumeración de los municipios colombianos, con su definición de la zona de amenaza sísmica, y los valores de los parámetros Aa y

A v , entre otros.

Dentro del alcance de la etapa 4 de A.10.4.1, para las edificaciones existentes los movimientos sísmicos de diseño se determinan de igual forma que para edificaciones nuevas, con la excepción de las edificaciones a las cuales el Reglamento les permite acogerse al uso de movimientos sísmicos para el nivel de seguridad limitada para rehabilitación sísmica. Para el uso de movimientos sísmicos para el nivel de seguridad limitada debe consultarse A.10.9.2.5, el cual solo aplica a edificaciones declaradas como patrimonio histórico y bajo las condiciones impuestas allí. En este caso se permite el uso de Ae , en vez de los

valores de Aa y A v tal como se indica en A.10.3. Paso 4 — Movimientos sísmicos de diseño

Deben definirse unos movimientos sísmicos de diseño en el lugar de la edificación, de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2 del Reglamento y, en el caso de Edificaciones cubiertas por A.1.2.3.3, con los requisitos del Capítulo A.12 del Reglamento, tomando en cuenta:

Paso 5 — Características de la estructuración y del material estructural empleado El sistema estructural de resistencia sísmica de la edificación debe clasificarse dentro de uno de los sistemas estructurales prescritos en el Capítulo A.3: sistema de muros de carga, sistema combinado, sistema de pórtico, o sistema dual. El Reglamento define limitaciones en el empleo de los sistemas estructurales de resistencia sísmica en función de la zona de amenaza sísmica donde se encuentre localizada la edificación, del tipo de material estructural empleado (concreto estructural, estructura metálica, mampostería estructural, o madera), de la forma misma como se disponga el material en los elementos estructurales según esté en posibilidad de responder adecuadamente ante movimientos sísmicos como los esperados por medio de su capacidad de disipación de energía, la cual puede ser especial (DES), moderada (DMO) o mínima (DMI); de la altura de la edificación, y de su grado de irregularidad.

Dentro del alcance de la etapa 4 de A.10.4.1, para las edificaciones existentes se debe determinar, de acuerdo con las características del sistema estructural empleado originalmente en su construcción, una correspondencia con los sistemas estructurales que se permiten para edificaciones nuevas de acuerdo con lo prescrito en A.10.4.2.

Paso 6 — Grado de irregularidad de la estructura y procedimiento de análisis Definición del procedimiento de análisis sísmico de la estructura de acuerdo con la regularidad o irregularidad de la configuración de la edificación, tanto en planta como en alzado, su grado de redundancia o de ausencia de ella en el sistema estructural de resistencia sísmica, su altura, las características del suelo en el lugar, y el nivel de amenaza sísmica, siguiendo los preceptos dados en el Capítulo A.3 de este Reglamento.

Se aplican los mismos principios que para edificaciones nuevas.

Paso 7 — Determinación de las fuerzas sísmicas

Se deben seguir el mismo procedimiento que para edificaciones nuevas. Para el caso de edificaciones declaradas como patrimonio histórico y bajo las condiciones que lo permite A.10.9.2.5 se pueden utilizar los movimientos sísmicos para el nivel de seguridad limitada definido en A.10.3.

(a) La amenaza sísmica para el lugar determinada en el paso 3, expresada a través de los parámetros Aa y A v , o Ad , según sea el caso, los cuales representan la aceleración horizontal pico efectiva y la velocidad horizontal pico efectiva expresada en términos de aceleración del sismo de diseño, (b) Las características de la estratificación del suelo subyacente en el lugar a través de unos coeficientes de sitio Fa y Fv , y (c) La importancia de la edificación para la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de un sismo a través de un coeficiente de importancia I.

Obtención de las fuerzas sísmicas, Fs , que deben aplicarse a la estructura para lo cual deben usarse los movimientos sísmicos de diseño definidos en el paso 4.

Dentro del alcance de la etapa 4 de A.10.4.1, para las edificaciones existentes se determinan unas solicitaciones equivalentes a las de edificaciones nuevas, pero ajustadas a las propiedades de la estructura existente. Véase A.10.4.2.

Paso 8 — Análisis sísmico de la estructura El análisis sísmico de la estructura se lleva a cabo aplicando los movimientos sísmicos de diseño prescritos, a un modelo matemático apropiado de la estructura, tal como se define en el Capítulo A.3. Este análisis se realiza para los movimientos sísmicos de diseño sin ser divididos por el coeficiente de capacidad de disipación de energía, R , y debe hacerse por el método que se haya definido en el paso 6. Deben determinarse los desplazamientos máximos que imponen los movimientos sísmicos de diseño a la estructura y las fuerzas internas que se derivan de ellos.

Se debe cumplir lo indicado en la etapa 5 de A.10.1.4.

Paso 9 — Desplazamientos horizontales Evaluación de los desplazamientos horizontales, incluyendo los efectos torsionales de toda la estructura, y las derivas (desplazamiento relativo entre niveles contiguos), utilizando los procedimientos dados en el Capítulo A.6 y con base en los desplazamientos obtenidos en el paso 8.

Las características de los movimientos sísmicos de diseño se expresan por medio de un espectro elástico de diseño. El Reglamento contempla descripciones alternativas del sismo de diseño, ya sea a través de familias de acelerogramas, o bien por medio de expresiones derivadas de estudios de microzonificación sísmica, las cuales deben determinarse siguiendo los requisitos dados en el Capítulo A.2.


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continúa... A-4

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DIARIO OFICIAL Tabla A.1.3 -1 (continuación) Procedimiento de diseño estructural para edificaciones nuevas y existentes



Paso 10 — Verificación de derivas Comprobación de que las derivas de diseño obtenidas no excedan los límites dados en el Capítulo A.6. Si la estructura excede los límites de deriva, calculada incluyendo los efectos torsionales de toda la estructura, es obligatorio rigidizarla, llevando a cabo nuevamente los pasos 8, 9 y 10, hasta cuando cumpla la comprobación de derivas.


A.1.3.6 — DISEÑO SÍSMICO DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES — El diseño sísmico de los elementos no estructurales debe realizarse de acuerdo con los siguientes requisitos: A.1.3.6.1 — Se debe cumplir el grado de desempeño superior, bueno o bajo que define el Capítulo A.9 según el grupo de uso al cual pertenezca la edificación.

Paso 11 — Combinación de las diferentes solicitaciones Las diferentes solicitaciones que deben ser tenidas en cuenta, se combinan para obtener las fuerzas internas de diseño de la estructura, de acuerdo con los requisitos del Capítulo B.2 del Reglamento, por el método de diseño propio de cada material estructural. En cada una de las combinaciones de carga requeridas, las solicitaciones se multiplican por el coeficiente de carga prescrito para esa combinación en el Capítulo B.2 del Reglamento. En los efectos causados por el sismo de diseño se tiene en cuenta la capacidad de disipación de energía del sistema estructural, lo cual se logra empleando unos efectos sísmicos reducidos de diseño, E , obtenidos dividiendo las fuerzas sísmicas Fs , determinadas en el paso 7, por el coeficiente de capacidad de disipación de energía

R E

Se debe cumplir lo indicado en las etapas 6 a 8 de A.10.1.4.

A.1.3.6.2 — El diseño de los elementos no estructurales debe ser llevado a cabo por profesionales facultados para este fin de acuerdo con los artículos 26 y 29 de la Ley 400 de 1997 y siguiendo los requisitos del Capítulo A.9, considerando para el efecto los parámetros de diseño sísmico aportados por el diseñador estructural. A.1.3.6.3 — Dentro de la clasificación de elementos no estructurales se incluyen sistemas como las estanterías, cuyo tratamiento deberá ser como el de sistemas estructurales, los cuales pueden hacer parte de la estructura de la edificación, o ser un sistema estructural independiente de la estructura de la edificación donde se alojan. El diseño de este tipo de sistemas debe ser llevado a cabo por ingenieros estructurales, siguiendo requisitos de diseño sismo resistente acordes con las condiciones de carga específicas de cada aplicación, de acuerdo con el Capítulo A.9. A.1.3.6.4 —Se permite el uso de elementos diseñados e instalados por su fabricante, o cuya instalación se hace siguiendo sus instrucciones, cumpliendo lo indicado en A.1.5.1.2.

Fs R . El coeficiente de capacidad de disipación

A.1.3.6.5 — El constructor quien suscribe la licencia de construcción debe:

de energía, R , es función de: (a) El sistema de resistencia sísmica de acuerdo con la clasificación dada en el Capítulo A.3, (b) Del grado de irregularidad de la edificación, (c) Del grado de redundancia o de ausencia de ella en el sistema estructural de resistencia sísmica, y (d) De los requisitos de diseño y detallado de cada material, para el grado de capacidad de disipación de energía correspondiente (DMI, DMO, o DES), tal como se especifica en el Capítulo A.3.

(a) Recopilar los diseños de los diferentes elementos no estructurales y las características y documentación de aquellos que se acojan a lo permitido en A.1.5.1.2, para presentarlos en una sola memoria ante la Curaduría u oficina o dependencia encargada de estudiar, tramitar, y expedir las licencias de construcción.

Paso 12 — Diseño de los elementos estructurales Se lleva a cabo de acuerdo con los requisitos propios del sistema de resistencia sísmica y del material estructural utilizado. Los elementos estructurales deben diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos propios del grado de capacidad de disipación de energía mínimo (DMI) moderado (DMO), o especial (DES) prescrito en el Capítulo A.3, según les corresponda, lo cual le permitirá a la estructura responder, ante la ocurrencia de un sismo, en el rango inelástico de respuesta y cumplir con los objetivos de las normas sismo resistentes. El diseño de los elementos estructurales debe realizarse para los valores más desfavorables obtenidos de las combinaciones obtenidas en el paso 11, tal como prescribe el Título B de este Reglamento.

Reglamento. (b) Para efectos de obtener los esfuerzos sobre el suelo de cimentación, a partir de las reacciones de la estructura y su cimentación sobre el suelo, se emplean las combinaciones de carga para el método de esfuerzos de trabajo de la sección B.2.3, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E . Los efectos de la estructura y del sismo sobre el suelo así obtenidos están definidos al nivel de esfuerzos de trabajo y deben evaluarse de acuerdo con los requisitos del Título H de este Reglamento.

Se debe cumplir lo indicado en las etapas 8, 11 y 12 de A.10.1.4 donde se indica como interpretar la resistencia efectiva de la edificación a la luz de las solicitaciones equivalentes y como se define la resistencia a proveer para reducir la vulnerabilidad de la edificación, cuando es vulnerable, para diseñar la intervención de la edificación.

A.1.3.5 — DISEÑO DE LA CIMENTACIÓN — Los efectos de las diferentes solicitaciones, incluyendo los efectos de los movimientos sísmicos de diseño sobre los elementos de la cimentación y el suelo de soporte se obtienen así: (a) Para efectos del diseño estructural de los elementos que componen la cimentación, se emplean los resultados de las combinaciones realizadas en el paso 11 de A.1.3.4, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E , a partir de las reacciones de la estructura sobre estos elementos, tomando en cuenta la capacidad de la estructura. En el diseño de los elementos de cimentación deben seguirse los requisitos propios del material estructural y del Título H de este

(b) Los diferentes diseños de los elementos no estructurales deben ser firmados por el Constructor que suscribe la licencia, indicando así que se hace responsable que los elementos no estructurales se construyan de acuerdo con lo diseñado, cumpliendo con el grado de desempeño especificado. A.1.3.7 — REVISIÓN DE LOS DISEÑOS — Los planos, memorias y estudios realizados deben ser revisados para efectos de la obtención de la licencia de construcción tal como lo indica la Ley 400 de 1997, la Ley 388 de 1997 y sus respectivos reglamentos. Esta revisión debe ser realizada en la curaduría o en las oficinas o dependencias encargadas de estudiar, tramitar, y expedir las licencias de construcción, o bien por un profesional independiente, a costo de quien solicita la licencia. Los revisores de los diseños deben tener las cualidades establecidas en la Ley 400 de 1997. A.1.3.8 — CONSTRUCCIÓN — La construcción de la estructura, y de los elementos no estructurales, de la edificación se realiza de acuerdo con los requisitos propios del material, para el grado de capacidad de disipación de energía para el cual fue diseñada, y bajo una supervisión técnica, cuando así lo exija la Ley 400 de 1997, realizada de acuerdo con los requisitos del Título I. En la construcción deben cumplirse los requisitos dados por el Reglamento para cada material estructural y seguirse los procedimientos y especificaciones dados por los diseñadores. La dirección de la construcción debe ser realizada por un ingeniero civil, o arquitecto, o un ingeniero mecánico para el caso de estructuras metálicas o prefabricadas, facultados para este fin, de acuerdo con la Ley 400 de 1997, o un constructor en arquitectura o ingeniería facultado para este fin por la Ley 1229 de 2008. A.1.3.9 — SUPERVISIÓN TÉCNICA — De acuerdo con el Título V de la Ley 400 de 1997, la construcción de estructuras de edificaciones, o unidades constructivas, que tengan más de 3000 m² de área construida, independientemente de su uso, debe someterse a una supervisión técnica realizada de acuerdo con lo establecido en esta sección y en el Título I de este Reglamento.

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A.1.3.9.1 — Edificaciones indispensables y de atención a la comunidad — De acuerdo con el Artículo 20 de la Ley 400 de 1997, las edificaciones de los grupos de uso III y IV, independientemente del área que tengan, deben someterse a una Supervisión Técnica. A.1.3.9.2 — Edificaciones diseñadas y construidas de acuerdo con el Título E del Reglamento — De acuerdo con el Parágrafo 1° del Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, se excluyen de la obligatoriedad de la supervisión técnica, las estructuras que se diseñen y construyan siguiendo las recomendaciones del Título E, siempre y cuando se trate de menos de 15 unidades de vivienda. A.1.3.9.3 — Supervisión técnica exigida por los diseñadores — De acuerdo con el Parágrafo 2° del Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, el diseñador estructural, o el ingeniero geotecnista, de acuerdo con su criterio, pueden requerir supervisión técnica en edificaciones de cualquier área; cuya complejidad, procedimientos constructivos especiales o materiales empleados, la hagan necesaria, consignado este requisito en los planos estructurales o en el estudio geotécnico respectivamente.

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(f) Verificación de la concepción estructural de la edificación desde el punto de vista de cargas verticales y fuerzas horizontales. (g) Obligatoriedad de una supervisión técnica, profesionalmente calificada, de la construcción, según lo requerido en A.1.3.9. A.1.3.13 — CONSTRUCCIÓN RESPONSABLE AMBIENTALMENTE — Las construcciones que se adelanten en el territorio nacional deben cumplir con la legislación y reglamentación nacional, departamental y municipal o distrital respecto al uso responsable ambientalmente de materiales y procedimientos constructivos. Se deben utilizar adecuadamente los recursos naturales y tener en cuenta el medio ambiente sin producir deterioro en él y sin vulnerar la renovación o disponibilidad futura de estos materiales. Esta responsabilidad ambiental debe desarrollarse desde la etapa de diseño y aplicarse y verificarse en la etapa de construcción, por todos los profesionales y demás personas que intervengan en dichas etapas.

A.1.4 — CONSIDERACIONES ESPECIALES

A.1.3.9.4 — Idoneidad del supervisor técnico — El supervisor técnico debe ser un profesional, ingeniero civil o arquitecto, que cumpla las cualidades exigidas por el Capítulo V del Título VI de la Ley 400 de 1997 o un constructor en arquitectura e ingeniería según los artículos 3° y 4° de la Ley 1229 de 2008. El profesional, bajo su responsabilidad, puede delegar en personal no profesional algunas de las labores de la supervisión. La supervisión técnica corresponde a una parte de la interventoría y puede ser llevada a cabo por un profesional diferente al interventor.

A.1.4.1 — POR TAMAÑO Y GRUPO DE USO — En toda edificación del grupo de uso I, como las define A.2.5.1, que tenga más de 3000 m² de área en conjunto, o que forme parte de un programa de quince o más unidades de vivienda, y en todas las edificaciones de los grupos de usos II, III y IV, como las define A.2.5.1, debe tenerse en cuenta la obligatoriedad de la supervisión técnica, profesionalmente calificada, de la construcción, según lo requerido en A.1.3.9.

A.1.3.9.5 — Alcance de la supervisión técnica — El alcance de las labores que debe realizar el supervisor técnico están establecidas en el Título I de este Reglamento.

A.1.4.2 — SISTEMAS PREFABRICADOS — De acuerdo con lo establecido en el Artículo 12 de la Ley 400 de 1997, se permite el uso de sistemas de resistencia sísmica que estén compuestos, parcial o totalmente, por elementos prefabricados, que no estén cubiertos por este Reglamento, siempre y cuando cumpla uno de los dos procedimientos siguientes:

A.1.3.9.6 — Edificaciones donde no se requiere supervisión técnica — En aquellas edificaciones donde no se requiera la supervisión técnica, este hecho no exime al constructor de realizar los controles de calidad de los materiales que el Reglamento requiere para los diferentes materiales estructurales, ni de llevar registros y controles de las condiciones de cimentación y geotécnicas del proyecto. A.1.3.10 — EDIFICACIONES INDISPENSABLES — Las edificaciones indispensables, pertenecientes al grupo de uso IV, tal como las define A.2.5.1.1, y las incluidas en los literales (a), (b), (c) y (d) del grupo de uso III, tal como las define A.2.5.1.2, deben diseñarse y construirse cumpliendo los requisitos presentados en el procedimiento de diseño definido en A.1.3.2 a A.1.3.8, y además los requisitos adicionales dados en el Capítulo A.12, dentro de los cuales se amplía el Paso 10 de A.1.3.4, exigiendo una verificación de la edificación para los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño de la edificación. En relación con las edificaciones incluidas en los literales (e) y (f) del grupo de uso III, como lo define A.2.5.1.2, queda a decisión del propietario en el primer caso o de la autoridad competente en el segundo definir si se requiere adelantar el diseño de ellas según los requisitos especiales del Capítulo A.12.

(a) Se utilicen los criterios de diseño sísmico presentados en A.3.1.7, o (b) Se obtenga una autorización previa de la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, de acuerdo con los requisitos y responsabilidades establecidas en el Artículo 14 de la Ley 400 de 1997.

A.1.5 — DISEÑOS, PLANOS, MEMORIAS Y ESTUDIOS A.1.5.1 — DISEÑADOR RESPONSABLE — La responsabilidad de los diseños de los diferentes elementos que componen la edificación recae en los profesionales bajo cuya dirección se elaboran los diferentes diseños particulares. Se presume, que cuando un elemento figure en un plano o memoria de diseño, es porque se han tomado todas las medidas necesarias para cumplir el propósito del Reglamento y por lo tanto el profesional que firma o rotula el plano es el responsable del diseño correspondiente.

A.1.3.11 — CASAS DE UNO Y DOS PISOS — Las edificaciones de uno y dos pisos deben diseñarse de acuerdo con los Capítulos A.1 a A.12 de este Reglamento. Las casas de uno y dos pisos del grupo de uso I, tal como lo define A.2.5.1.4, que no formen parte de programas de quince o más unidades de vivienda ni tengan más de 3000 m² de área en conjunto, pueden diseñarse alternativamente de acuerdo con los requisitos del Título E de este Reglamento.

A.1.5.1.1 — Deben consultarse en el Título II de la Ley 400 de 1997, así como en el Capítulo A.13 de este Reglamento, las definiciones de constructor, diseñador arquitectónico, diseñador estructural, ingeniero geotecnista, propietario y supervisor técnico, para efectos de la asignación de las responsabilidades correspondientes.

A.1.3.12 — ASPECTOS FUNDAMENTALES DE DISEÑO — En toda edificación del grupo de uso I, como las define A.2.5.1, que tenga más de 3000 m² de área en conjunto, que forme parte de un programa de quince o más unidades de vivienda, en todas las edificaciones de los grupos de usos II, III y IV, como las define A.2.5.1 y cuando con base en las características de la edificación o del lugar alguno de los diseñadores lo estime conveniente, deben considerarse los siguientes aspectos especiales en su diseño, construcción y supervisión técnica:

A.1.5.1.2 — En aquellos casos en los cuales en los diseños se especifican elementos cuyo suministro e instalación se realiza por parte de su fabricante o siguiendo sus instrucciones, el diseñador puede limitarse a especificar en sus planos, memorias o especificaciones, las características que deben cumplir los elementos, y la responsabilidad de que se cumplan estas características recae en el constructor que suscribe la licencia de construcción y este cumplimiento debe ser verificado por el supervisor técnico, cuando la edificación deba contar con su participación según el A.1.3.9.

(a) Influencia del tipo de suelo en la amplificación de los movimientos sísmicos y la respuesta sísmica de las edificaciones que igualmente pueden verse afectadas por la similitud entre los períodos de la estructura y alguno de los períodos del depósito, (b) Potencial de licuación del suelo en el lugar, (c) Posibilidad de falla de taludes o remoción en masa debida al sismo, (d) Comportamiento en grupo del conjunto ante solicitaciones sísmicas, eólicas y térmicas de acuerdo con las juntas que tenga el proyecto, (e) Especificaciones complementarias acerca de la calidad de los materiales a utilizar y del alcance de los ensayos de comprobación técnica de la calidad real de estos materiales, y A-8

A.1.5.2 — PLANOS — Los planos arquitectónicos, estructurales y de elementos no estructurales, que se presenten para la obtención de la licencia de construcción deben ser iguales a los utilizados en la construcción de la obra, y por lo menos una copia debe permanecer en archivo de la Curaduría, departamento administrativo o dependencia distrital o municipal encargada de expedir las licencias de construcción. La Curaduría Urbana o la dependencia municipal o distrital encargada de expedir las licencias de construcción, podrá solicitar una copia en medio magnético del proyecto estructural (planos y memorias), en los formatos digitales que ésta defina. En los proyectos que requieran supervisión técnica, de acuerdo con el presente Reglamento, se deberá cumplir adicionalmente con lo especificado en el Título I A-9


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DIARIO OFICIAL

en relación con los planos finales de obra (planos record).

profesional responsable de los diseños, ya sea el arquitecto o el diseñador de los elementos no estructurales, y los diseñadores hidráulicos, eléctricos, mecánicos o de instalaciones especiales. Véase A.1.3.6. Igualmente debe contarse con una memoria de las especificaciones sobre materiales, elementos estructurales, medios de ingreso y egreso y sistemas de detección y extinción de incendios relacionadas con la seguridad a la vida, de acuerdo con los Títulos J y K de este Reglamento.

A.1.5.2.1 — Planos estructurales — Los planos estructurales deben ir firmados o rotulados con un sello seco por un ingeniero civil facultado para ese fin y quien obra como diseñador estructural responsable. Los planos estructurales deben contener como mínimo: (a) Especificaciones de los materiales de construcción que se van a utilizar en la estructura, tales como resistencia del concreto, resistencia del acero, calidad de las unidades de mampostería, tipo de mortero, calidad de la madera estructural, y toda información adicional que sea relevante para la construcción y supervisión técnica de la estructura. Cuando la calidad del material cambie dentro de la misma edificación, debe anotarse claramente cuál material debe usarse en cada porción de la estructura, (b) Tamaño y localización de todos los elementos estructurales así como sus dimensiones y refuerzo, (c) Precauciones que se deben tener en cuenta, tales como contraflechas, para contrarrestar cambios volumétricos de los materiales estructurales tales como: cambios por variaciones en la humedad ambiente, retracción de fraguado, flujo plástico o variaciones de temperatura, (d) Localización y magnitud de todas las fuerzas de preesfuerzo, cuando se utilice concreto preesforzado, (e) Tipo y localización de las conexiones entre elementos estructurales y los empalmes entre los elementos de refuerzo, así como detalles de conexiones y sistema de limpieza y protección anticorrosiva en el caso de estructuras de acero, (f) El grado de capacidad de disipación de energía bajo el cual se diseñó el material estructural del sistema de resistencia sísmica, (g) Las cargas vivas y de acabados supuestas en los cálculos, y (h) El grupo de uso al cual pertenece la edificación. A.1.5.2.2 — Planos arquitectónicos y de elementos no estructurales arquitectónicos — Los planos arquitectónicos deben ir firmados o rotulados con un sello seco por un arquitecto facultado para ese fin y quien obra como diseñador arquitectónico responsable. Para efectos del presente Reglamento deben contener el grado de desempeño sísmico de los elementos no estructurales arquitectónicos, tal como los define el Capítulo A.9, y además todos los detalles y especificaciones, compatibles con este grado de desempeño, necesarios para garantizar que la construcción pueda ejecutarse y supervisarse apropiadamente. El diseñador de los elementos no estructurales, cuando el diseño sísmico de los elementos no estructurales se realice por un profesional diferente del arquitecto, debe firmar o rotular los planos arquitectónicos generales, además de los de los diseños particulares. Véase A.1.3.6. A.1.5.2.3 — Planos hidráulicos y sanitarios, eléctricos, mecánicos y de instalaciones especiales — Los planos de instalaciones hidráulicas y sanitarias, eléctricas, mecánicas y de instalaciones especiales, deben ir firmados o rotulados con un sello seco por profesionales facultados para ese fin. Para efectos del presente Reglamento deben contener el grado de desempeño de los elementos no estructurales diferentes de arquitectónicos, tal como los define el Capítulo A.9, y además todos los detalles y especificaciones, compatibles con este grado de desempeño, necesarios para garantizar que la construcción pueda ejecutarse y supervisarse apropiadamente. A.1.5.3 — MEMORIAS — Los planos deben ir acompañados por memorias de diseño y cálculo en las cuales se describan los procedimientos por medio de los cuales se realizaron los diseños. A.1.5.3.1 — Memorias estructurales — Los planos estructurales que se presenten para obtener la licencia de construcción deben ir acompañados de la memoria justificativa de cálculos, firmada por el Ingeniero que realizó el diseño estructural. En esta memoria debe incluirse una descripción del sistema estructural usado, y además deben anotarse claramente las cargas verticales, el grado de capacidad de disipación de energía del sistema de resistencia sísmica, el cálculo de la fuerza sísmica, el tipo de análisis estructural utilizado y la verificación de que las derivas máximas no fueron excedidas. Cuando se use un equipo de procesamiento automático de información, además de lo anterior, debe entregarse una descripción de los principios bajo los cuales se realiza el modelo digital y su análisis estructural y los datos de entrada al procesador automático debidamente identificados. Los datos de salida pueden utilizarse para ilustrar los resultados y pueden incluirse en su totalidad en un anexo a las memorias de cálculo, pero no pueden constituirse en sí mismos como memorias de cálculo, requiriéndose de una memoria explicativa de su utilización en el diseño.

A.1.5.4 — ESTUDIO GEOTÉCNICO — Para efectos de obtener una licencia de construcción debe presentarse un estudio geotécnico realizado de acuerdo con los requisitos del Título H del presente Reglamento. El estudio geotécnico debe ir firmado por un ingeniero civil facultado para ese fin, y debe hacer referencia a: (a) Lo exigido en A.1.3.2, (b) A la definición del los efectos locales exigida en A.2.4, incluyendo el caso en el que se realice un estudio sísmico particular de sitio según lo indicado en A.2.10, (c) A la obtención de los parámetros del suelo para efectos de la evaluación de la interacción sueloestructura tal como la define el Capítulo A.7, cuando esta es requerida por el Capítulo A.3, y (d) A las demás que exija el Título H.

A.1.6 — OBLIGATORIEDAD DE LAS NORMAS TÉCNICAS CITADAS EN EL REGLAMENTO A.1.6.1— NORMAS NTC — Las Normas Técnicas Colombianas NTC, citadas en el presente Reglamento, hacen parte de él. Las normas NTC son promulgadas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC, único organismo nacional de normalización reconocido por el gobierno de Colombia. A.1.6.2 — OTRAS NORMAS — En aquellos casos en los cuales no exista una norma NTC se acepta la utilización de normas de la Sociedad Americana de Ensayo y Materiales (American Society for Testing and Materials — ASTM) o de otras instituciones, las cuales también hacen parte del Reglamento cuando no exista la correspondiente norma NTC. A.1.6.3 — REFERENCIAS — Al lado de las normas NTC se ha colocado entre paréntesis una norma de la ASTM o de otra institución. Esto se hace únicamente como referencia y la norma obligatoria siempre será la norma NTC. Esta norma de referencia corresponde a una norma ASTM, o de otra institución, que es compatible con los requisitos correspondientes del Reglamento, y no necesariamente corresponde a la norma de antecedente de la norma NTC. Las normas de antecedente de las normas NTC son las que se encuentran consignadas en el texto de la misma norma.

A.1.7 — SISTEMA DE UNIDADES A.1.7.1 — SISTEMA MÉTRICO SI — De acuerdo con lo exigido por el Decreto 1731 de 18 de Septiembre de 1967, el presente Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes NSR-10, se ha expedido utilizando el Sistema Internacional de Medidas (SI), el cual es de uso obligatorio en el territorio nacional. Debe consultarse la norma NTC 1000 (ISO 1000), expedida por el ICONTEC, para efectos de la correcta aplicación del Sistema Internacional de Medidas SI. A.1.7.2 — REFERENCIAS AL SISTEMA MÉTRICO mks — La unidades que se utilizan en las ecuaciones del Reglamento son las unidades del sistema SI. Al final de algunos Títulos hay un apéndice en el cual se relacionan las ecuaciones correspondientes en los sistemas de unidades SI y mks. En general todas las ecuaciones en las cuales se utiliza la raíz cuadrada de un esfuerzo, que por definición sigue teniendo unidades de esfuerzo, como es el caso de fcc en concreto reforzado, f mc en mampostería reforzada, ó Fy en estructuras metálicas, producen resultados inconsistentes si se emplean en esfuerzos expresados en el sistema mks (kgf/cm2), y solo pueden emplearse con esfuerzos expresados en el Sistema Internacional de Medidas (SI). $

A.1.5.3.2 — Memorias de otros diseños — Las justificaciones para el grado de desempeño de los elementos no estructurales deben consignarse en una memoria. Esta memoria debe ser elaborada por el A-10

A-11

Notas:

CAPÍTULO A.2 ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA Y MOVIMIENTOS SÍSMICOS DE DISEÑO A.2.0 — NOMENCLATURA Aa Av dc di ds Fa Fv g H I IP Ni

R0 R

= coeficiente que representa la aceleración horizontal pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. = coeficiente que representa la velocidad horizontal pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. = es la suma de los espesores de los k estratos de suelos cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores del perfil. = espesor del estrato i, localizado dentro de los 30 m superiores del perfil. = es la suma de los espesores de los m estratos de suelos no cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores del perfil en ecuación A.2.4-3. = coeficiente de amplificación que afecta la aceleración en la zona de períodos cortos, debida a los efectos de sitio, adimensional. = coeficiente de amplificación que afecta la aceleración en la zona de períodos intermedios, debida a los efectos de sitio, adimensional. = aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s2). = espesor total en m de los estratos de suelos cohesivos. = coeficiente de importancia definido en A.2.5.2 = índice de plasticidad, el cual se obtiene cumpliendo la norma ASTM D 4318. = número de golpes por píe obtenido en el ensayo de penetración estándar, realizado in situ de acuerdo con la norma ASTM D 1586, haciendo corrección por energía N60. El valor de Ni usado para obtener el valor medio, no debe exceder 100. = coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R 0 , multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta, y por ausencia de redundancia

en el sistema estructural de resistencia sísmica R RC

Sa

Sd

Sv

sui

T TC

TL

A-12

Ia Ip Ir R 0 . Véase el Capítulo A.3.

= coeficiente de capacidad de disipación de energía definido para la zona de períodos cortos menores de TC en función del valor de R , cuando se exige así en los estudios de microzonificación. Definido en la ecuación A.2.9-1. = valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6.1. = valor del espectro de desplazamientos de diseño para un período de vibración dado. Máximo desplazamiento horizontal de diseño, expresado en m, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6.3. = valor del espectro de velocidades de diseño para un período de vibración dado. Máxima velocidad horizontal de diseño, expresada en m/s, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6.2. = es la resistencia al corte no drenado en kPa (kgf/cm²) del estrato i , la cual no debe exceder 250 kPa (2.5 kgf/cm²) para realizar el promedio ponderado. Esta resistencia se mide cumpliendo la norma NTC 1527 (ASTM D 2166) o la norma NTC 2041 (ASTM D 2850). = período de vibración del sistema elástico, en segundos. = período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante del espectro de diseño, para períodos cortos, y la parte descendiente del mismo. (Véase A.2.6). = período de vibración, en segundos, correspondiente al inicio de la zona de desplazamiento aproximadamente constante del espectro de diseño, para períodos largos. (Véase A.2.6). A-13

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DIARIO OFICIAL T0 vsi w

= período de vibración al cual inicia la zona de aceleraciones constantes del espectro de aceleraciones, en s. = velocidad media de la onda de cortante del suelo del estrato i , medida en campo, en m/s = contenido de agua en porcentaje, el cual se determina por medio de la norma NTC 1495 (ASTM D 2166).

Tabla A.2.2-1 Valores de Aa y de A v , según las regiones De los mapas de las figuras A.2.3-2 Y A.2.3-3

A.2.1 — GENERAL A.2.1.1— MOVIMIENTOS SÍSMICOS PRESCRITOS — Para efectos del diseño sísmico de la estructura, ésta debe localizarse dentro de una de las zonas de amenaza sísmica, baja, intermedia o alta, y además deben utilizarse los movimientos sísmicos de diseño definidos en el presente Capítulo, los cuales se pueden expresar por medio del espectro elástico de diseño definido en A.2.6, o por medio de familias de acelerogramas que cumplan los requisitos de A.2.7. A.2.1.2 — EFECTOS LOCALES DIFERENTES — En A.2.4 el Reglamento prescribe un procedimiento para determinar los efectos en los movimientos sísmicos de diseño de la transmisión de las ondas sísmicas en el suelo existente debajo de la edificación. Pueden utilizarse movimientos sísmicos de diseño diferentes a los definidos en A.2.4, si se demuestra que fueron obtenidos utilizando mejor información proveniente de un estudio detallado de propagación de la onda sísmica a través del suelo existente debajo del sitio, o de la incidencia de la topografía del lugar, en los siguientes casos:

Región Nº

Valor de Aa o de A v

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05

A.2.3 — ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA

A.2.1.2.1 — Estudios de microzonificación sísmica — Cuando las autoridades municipales o distritales han aprobado un estudio de microzonificación sísmica, realizado de acuerdo con el alcance que fija la sección A.2.9, el cual contenga recomendaciones para el lugar donde se adelantará la edificación, ya sea por medio de unos efectos de sitio o formas espectrales especiales, se deben utilizar los resultados de ésta, así como los valores del coeficiente de sitio, dados en ella, en vez de los presentados en A.2.4 y A.2.6.

La edificación debe localizarse dentro de una de las zonas de amenaza sísmica que se definen en esta sección y que están presentadas en el Mapa de la figura A.2.3-1.

A.2.1.2.2 — Estudios sísmicos particulares de sitio — Cuando el ingeniero geotecnista responsable del estudio geotécnico de la edificación defina unos efectos locales particulares para el lugar donde se encuentra localizada la edificación, utilizando estudios de amplificación de las ondas sísmicas o estudios especiales referentes a efectos topográficos, o ambos, éstos deben realizarse de acuerdo con lo prescrito en A.2.10.

A.2.3.2 — ZONA DE AMENAZA SÍSMICA INTERMEDIA — Es el conjunto de lugares en donde Aa o A v , o ambos, son mayores de 0.10 y ninguno de los dos excede 0.20. Véase la tabla A.2.3-1.

A.2.1.3 — MOVIMIENTOS SÍSMICOS DIFERENTES — Cuando se utilicen movimientos sísmicos de diseño obtenidos a partir de valores de Aa o A v o Ae diferentes de los dados en este Reglamento, estos valores de Aa , o A v , o ambos, o de Ae , deben ser aprobados por la oficina o dependencia distrital o municipal encargada de expedir las licencias de construcción, previo concepto de la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes.

A.2.3.1 — ZONA DE AMENAZA SÍSMICA BAJA — Es el conjunto de lugares en donde tanto Aa como A v son menores o iguales a 0.10. Véase la tabla A.2.3-1.

A.2.3.3 — ZONA DE AMENAZA SÍSMICA ALTA — Es el conjunto de lugares en donde Aa o A v , o ambos, son mayores que 0.20. Véase la tabla A.2.3-1. Tabla A.2.3-1 Nivel de amenaza sísmica según valores de Aa y de A v Mayor valor entre Aa y A v

A.2.2 — MOVIMIENTOS SÍSMICOS DE DISEÑO A.2.2.1 — Los movimientos sísmicos de diseño se definen en función de la aceleración pico efectiva, representada por el parámetro Aa , y de la velocidad pico efectiva, representada por el parámetro A v , para una probabilidad del diez por ciento de ser excedidos en un lapso de cincuenta años. Los valores de estos coeficientes, para efectos de este Reglamento, deben determinarse de acuerdo con A.2.2.2 y A.2.2.3. A.2.2.2 — Se determina el número de la región en donde está localizada la edificación usando para Aa el mapa de la figura A.2.3-2 y el número de la región donde está localizada la edificación para A v , en el mapa de la figura A.2.3-3.

0.50 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05

Asociado en mapas de las figuras A.2.3-2 y A.2.3-3 a Región Nº 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Baja Baja

A.2.2.3 — Los valores de Aa y A v se obtienen de la tabla A.2.2-1, en función del número de la región determinado en A.2.2.2. Para las ciudades capitales de departamento del país los valores se presentan en la tabla A.2.3-2 y para todos los municipios del país en el Apéndice A-4 incluido al final del presente Título.

A-14

A-15

Tabla A.2.3-2 Valor de Aa y de A v para las ciudades capitales de departamento

Ciudad

Aa

Av

Arauca Armenia Barranquilla Bogotá D. C. Bucaramanga Cali Cartagena Cúcuta Florencia Ibagué Leticia Manizales Medellín Mitú Mocoa Montería Neiva Pasto Pereira Popayán Puerto Carreño Puerto Inírida Quibdó Riohacha San Andrés, Isla Santa Marta San José del Guaviare Sincelejo Tunja Valledupar Villavicencio Yopal

0.15 0.25 0.10 0.15 0.25 0.25 0.10 0.35 0.20 0.20 0.05 0.25 0.15 0.05 0.30 0.10 0.25 0.25 0.25 0.25 0.05 0.05 0.35 0.10 0.10 0.15 0.05 0.10 0.20 0.10 0.35 0.30

0.15 0.25 0.10 0.20 0.25 0.25 0.10 0.30 0.15 0.20 0.05 0.25 0.20 0.05 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25 0.20 0.05 0.05 0.35 0.15 0.10 0.10 0.05 0.15 0.20 0.10 0.30 0.20

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Alta Baja Intermedia Alta Alta Baja Alta Intermedia Intermedia Baja Alta Intermedia Baja Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Baja Baja Alta Intermedia Baja Intermedia Baja Intermedia Intermedia Baja Alta Alta

Figura A.2.3-1 — Zonas de Amenaza Sísmica aplicable a edificaciones para la NSR-10 en función de Aa y A v

A-16

A-17


Figura A.2.3-2 — Mapa de valores de Aa

Figura A.2.3-3 - Mapa de valores de Av

A-18

A-19

A.2.4 — EFECTOS LOCALES

n

¦ di =

En esta sección se dan los tipos de perfil de suelo y los valores de los coeficientes de sitio. El perfil de suelo debe ser determinado por el ingeniero geotecnista a partir de unos datos geotécnicos debidamente sustentados. A.2.4.1 — GENERAL — Se prescriben dos factores de amplificación del espectro por efectos de sitio, Fa y Fv , los cuales afectan la zona del espectro de períodos cortos y períodos intermedios, respectivamente. Los efectos locales de la respuesta sísmica de la edificación deben evaluarse con base en los perfiles de suelo dados a continuación, independientemente del tipo de cimentación empleado. La identificación del perfil de suelo se realiza a partir de la superficie del terreno. Cuando existan sótanos, o en edificio en ladera, el ingeniero geotecnista, de acuerdo con el tipo de cimentación propuesta, puede variar el punto a partir del cual se inicia la definición del perfil, por medio de un estudio acerca de la interacción que pueda existir entre la estructura de contención y el suelo circundante; pero en ningún caso este punto puede estar por debajo de la losa sobre el terreno del sótano inferior. A.2.4.1.1 — Estabilidad del depósito de suelo — Los perfiles de suelo presentados en esta sección A.2.4 hacen referencia a depósitos estables de suelo. Cuando exista la posibilidad de que el depósito no sea estable, especialmente ante la ocurrencia de un sismo, como puede ser en sitios en ladera o en sitios con suelos potencialmente licuables, no deben utilizarse las definiciones dadas y hay necesidad de realizar una investigación geotécnica que identifique la estabilidad del depósito, además de las medidas correctivas, si son posibles, que se deben tomar para poder adelantar una construcción en el lugar. El estudio geotécnico debe indicar claramente las medidas correctivas y los coeficientes de sitio que se debe utilizar en el diseño, dado que se lleven a cabo las medidas correctivas planteadas. La construcción de edificaciones en el sitio no puede adelantarse sin tomar medidas correctivas, cuando éstas sean necesarias. A.2.4.1.2 — Procedimientos alternos — Cuando según A.2.1.2 se permitan procedimientos alternos para definir los efectos locales, se debe cumplir con lo requerido allí en vez de lo presentado en esta sección. A.2.4.2 — TIPOS DE PERFIL DE SUELO — Se definen seis tipos de perfil de suelo los cuales se presentan en la tabla A.2.4-1. Los parámetros utilizados en la clasificación son los correspondientes a los 30 m superiores del perfil para los perfiles tipo A a E. Aquellos perfiles que tengan estratos claramente diferenciables deben subdividirse, asignándoles un subíndice i que va desde 1 en la superficie, hasta n en la parte inferior de los 30 m superiores del perfil. Para el perfil tipo F se aplican otros criterios y la respuesta no debe limitarse a los 30 m superiores del perfil en los casos de perfiles con espesor de suelo significativo. A.2.4.3 — PARÁMETROS EMPLEADOS EN LA DEFINICIÓN DEL TIPO DE PERFIL DE SUELO — A continuación se definen los parámetros que se utilizan para definir el tipo de perfil de suelo con base en los 30 m superiores del mismo y considerando ensayos realizados en muestras tomadas al menos cada 1.50 m de espesor del suelo. Estos parámetros son (a) la velocidad media de la onda de cortante, vs , en m/s, (b) el número medio de golpes del ensayo de penetración estándar, N , en golpes/píe a lo largo de todo el perfil, o, (c) cuando se trate de considerar por separado los estratos no cohesivos y los cohesivos del perfil, para los estratos de suelos no cohesivos se determinará el número medio de golpes del ensayo de penetración estándar, Nch , en golpes/píe, y para los cohesivos la resistencia media al corte obtenida del ensayo para determinar su resistencia no drenada, su , en kPa. Además se emplean el Índice de Plasticidad IP , y el contenido de agua en porcentaje, w .

n

¦ di

i 1 n d

¦

(A.2.4-1) i

i 1 vsi

donde: vsi = di =

velocidad media de la onda de cortante del suelo del estrato i , medida en campo, en m/s espesor del estrato i , localizado dentro de los 30 m superiores del perfil

A-20

30 m siempre

i 1

A.2.4.3.2 — Número medio de golpes del ensayo de penetración estándar — El número medio de golpes del ensayo de penetración estándar se obtiene por medio de los dos procedimientos dados a continuación: (a) Número medio de golpes del ensayo de penetración estándar en cualquier perfil de suelo — El número medio de golpes del ensayo de penetración estándar en cualquier perfil de suelo, indistintamente que esté integrado por suelos no cohesivos o cohesivos, se obtiene por medio de: n

¦ di

N

i 1 n d

¦

(A.2.4-2) i

i 1 Ni

donde: Ni

= número de golpes por píe obtenidos en el ensayo de penetración estándar, realizado in situ de acuerdo con la norma ASTM D 1586, haciendo corrección por energía N60, correspondiente al estrato i . El valor de Ni a emplear para obtener el valor medio, no debe exceder 100.

(b) Número medio de golpes del ensayo de penetración estándar en perfiles que contengan suelos no cohesivos — En los estratos de suelos no cohesivos localizados en los 30 m superiores del perfil debe emplearse, la siguiente relación, la cual se aplica únicamente a los m estratos de suelos no cohesivos: Nch

ds m d i

(A.2.4-3)

¦

i 1 Ni

donde: ds

= es la suma de los espesores de los m estratos de suelos no cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores del perfil.

A.2.4.3.3 — Resistencia media al corte — Para la resistencia al corte no drenada, su , obtenida de ensayos en los estratos de suelos cohesivos localizados en los 30 m superiores del perfil debe emplearse la siguiente relación, la cual se aplica únicamente a los k estratos de suelos cohesivos: su

A.2.4.3.1 — Velocidad media de la onda de cortante — La velocidad media de la onda de cortante se obtiene por medio de:

vs

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DIARIO OFICIAL

dc k d i

(A.2.4-4)

¦

i 1 sui

donde: dc = es la suma de los espesores de los k estratos de suelos cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores del perfil. sui = es la resistencia al corte no drenado en kPa (kgf/cm²) del estrato i , la cual no debe exceder 250 kPa (2.5 kgf/cm²) para realizar el promedio ponderado. Esta resistencia se mide cumpliendo la norma NTC 1527 (ASTM D 2166) o la norma NTC 2041 (ASTM D 2850). A.2.4.3.4 — Índice de plasticidad — En la clasificación de la los estratos de arcilla se emplea el Índice de Plasticidad IP , el cual se obtiene cumpliendo la norma ASTM D 4318.

A-21

20


DIARIO OFICIAL A.2.4.3.5 — Contenido de agua — En la clasificación de los estratos de arcilla se emplea el contenido de agua en porcentaje, w , el cual se determina por medio de la norma NTC 1495 (ASTM D 2166). A.2.4.4 — DEFINICIÓN DEL TIPO DE PERFIL DE SUELO — El procedimiento que se emplea para definir el tipo de perfil de suelo se basa en los valores de los parámetros del suelo de los 30 metros superiores del perfil, medidos en el sitio que se describieron en A.2.4.3. La clasificación se da en la tabla A.2.4-1. Tabla A.2.4-1 Clasificación de los perfiles de suelo Tipo de perfil

A

Descripción Perfil de roca competente

B

Perfil de roca de rigidez media

perfiles de suelos rígidos que cualquiera de las dos condiciones

vs

& 1500 m/s

1500 m/s >

vs

& 760 m/s

760 m/s>

vs

& 360 m/s

360 m/s >

cumplan

perfil que contiene un espesor total de 3 m de arcillas blandas

vs

& 180 m/s

N & 15, o 100 kPa (|1 kgf/cm²) > su & 50 kPa (|0.5 kgf/cm²) 50 >

Perfil que cumpla el criterio de velocidad de la onda de cortante, o

E

Tabla A.2.4-2 Criterios para clasificar suelos dentro de los perfiles de suelo tipos C, D o E

N & 50, o su & 100 kPa (|1 kgf/cm²)

Perfiles de suelos rígidos que cumplan con el criterio de velocidad de la onda de cortante, o

D

180 m/s >

H mayor

vs

IP > 20 w t 40% 50 kPa (|0.50 kgf/cm²) > su

Los perfiles de suelo tipo F requieren una evaluación realizada explícitamente en el sitio por un ingeniero geotecnista de acuerdo con el procedimiento de A.2.10. Se contemplan las siguientes subclases: F1 — Suelos susceptibles a la falla o colapso causado por la excitación sísmica, tales como: suelos licuables, arcillas sensitivas, suelos dispersivos o débilmente cementados, etc. F2 — Turba y arcillas orgánicas y muy orgánicas ( H > 3 m para turba o arcillas orgánicas y muy orgánicas). F3 — Arcillas de muy alta plasticidad ( H > 7.5 m con Índice de Plasticidad IP > 75)

F

F4

(a) vs en los 30 m superiores del perfil, (b) N en los 30 m superiores del perfil, o (c) Nch para los estratos de suelos existentes en los 30 m superiores que se clasifican como no cohesivos cuando IP 20 , o el promedio ponderado su en los estratos de suelos cohesivos existentes en los 30 m superiores del perfil, que tienen IP ! 20 , lo que indique un perfil más blando.

Definición

Perfiles de suelos muy densos o roca blanda, que cumplan con el criterio de velocidad de la onda de cortante, o perfiles de suelos muy densos o roca blanda, que cumplan con cualquiera de los dos criterios

C

criterios para clasificar perfil de suelos tipo C, D o E. Los tres criterios se aplican así:

Tipo de perfil

vs

C D E

entre 360 y 760 m/s

mayor que 50

entre 180 y 360 m/s

entre 15 y 50

mayor que 100 kPa (| 1 kgf/cm²) entre 100 y 50 kPa (0.5 a 1 kgf/cm²)

menor de 180 m/s

menor de 15

menor de 50 kPa (|0.5 kgf/cm²)

A.2.4.5.5 — En la tabla A.2.4-3 se dan los valores del coeficiente Fa que amplifica las ordenadas del espectro en roca para tener en cuenta los efectos de sitio en el rango de períodos cortos del orden de T0 , como muestra la figura A.2.4-1. Para valores intermedios de Aa se permite interpolar linealmente entre valores del mismo tipo de perfil. Tabla A.2.4-3 Valores del coeficiente Fa, para la zona de periodos cortos del espectro Tipo de Perfil

A.2.4.5 — PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACIÓN — El procedimiento para definir el perfil es el siguiente:

A B C D E F

A.2.4.5.1 — Paso 1 — Debe primero verificarse si el suelo cae dentro de la clasificación de alguna de las categorías de perfil de suelo tipo F , en cuyo caso debe realizarse un estudio sísmico particular de clasificación en el sitio, por parte de un ingeniero geotecnista siguiendo los lineamientos de A.2.10. A.2.4.5.2 — Paso 2 — Debe establecerse la existencia de estratos de arcilla blanda. La arcilla blanda se define como aquella que tiene una resistencia al corte no drenado menor de 50 kPa (0.50 kgf/cm²), un contenido de agua, w , mayor del 40%, y un índice de plasticidad, IP , mayor de 20. Si hay un espesor total, H , de 3 m o más de estratos de arcilla que cumplan estas condiciones el perfil se clasifica como tipo E .

conjunta de Nch y su , seleccionando el aplicable como se indica a continuación. En caso que se cuente vs prevalecerá la clasificación basada en este criterio. En caso que no se cuente con vs se podrá utilizar el criterio basado en N que involucra todos los estratos del perfil. Alternativamente se podrá utilizar el criterio basado conjuntamente en su , para la fracción de suelos cohesivos y el criterio Nch , que toma en cuenta la fracción de los suelos no cohesivos del perfil. Para esta tercera consideración, en caso que las dos evaluaciones respectivas indiquen perfiles diferentes, se debe utilizar el perfil de suelos más blandos de los dos casos, por ejemplo asignando un perfil tipo E en vez de tipo D . En la tabla A.2.4-2 se resumen los tres

Intensidad de los movimientos sísmicos

Aa d 0.1

Aa

0.2

Av

0.2

0.4

Aa t 0.5

0.8

0.8

1.0

1.0

1.0

1.2

1.2

1.1

1.0

1.0

1.6

1.4

1.2

1.1

2.5

1.7

1.2

0.9

0.9

véase nota

véase nota

véase nota

Véase nota

véase nota

1.0

A-23

3.5

Av

0.3

Av

0.4

3.0

Suelo Tipo E

A v t 0.5

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.7

1.6

1.5

1.4

1.3

2.4

2.0

1.8

1.6

1.5

2.5

2.0

3.5

3.2

2.8

2.4

2.4

véase nota

véase nota

véase nota

Véase nota

véase nota

Fv

Nota: Para el perfil tipo F debe realizarse una investigación geotécnica particular para el lugar específico y debe llevarse a cabo un análisis de amplificación de onda de acuerdo con A.2.10.

Suelo Tipo D 1.5

Suelo Tipo C

1.0

Suelo Tipo B Suelo Tipo A

3.5

0.5

3.0

0.0 0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

Av

2.5

2.0

Aa

0.8

1.0

A.2.4.5.6 — En la tabla A.2.4-4 se dan los valores del coeficiente Fv que amplifica las ordenadas del espectro en roca para tener en cuenta los efectos de sitio en el rango de períodos intermedios del orden de 1 s . Estos coeficientes se presentan también en la figura A.2.4-2. Para valores intermedios de Aa se permite interpolar linealmente entre valores del mismo tipo de perfil.

Intensidad de los movimientos sísmicos

A v d 0.1

0.3

0.8

1.0

Nota: Para el perfil tipo F debe realizarse una investigación geotécnica particular para el lugar específico y debe llevarse a cabo un análisis de amplificación de onda de acuerdo con A.2.10.

Tabla A.2.4-4 Valores del coeficiente Fv , para la zona de períodos intermedios del espectro

A B C D E F

Aa

0.8

A-22

Tipo de Perfil

su

Nch

o

A.2.4.5.4 — Velocidad de la onda de cortante en roca — La roca competente del perfil tipo A, debe definirse por medio de mediciones de velocidad de la onda de cortante en el sitio, o en perfiles de la misma formación donde haya meteorización y fracturación similares. En aquellos casos en que sabe que las condiciones de la roca son continuas hasta una profundidad de al menos 30 m, la velocidad de onda de cortante superficial puede emplearse para definir vs .La velocidad de la onda de cortante en roca, para el perfil Tipo B, debe medirse en el sitio o estimarse, por parte del ingeniero geotecnista para roca competente con meteorización y fracturación moderada. Para las rocas más blandas, o muy meteorizadas o fracturadas, deben medirse en el sitio la velocidad de la onda de cortante, o bien clasificarse como perfil tipo C. Los perfiles donde existan más de 3 m de suelo entre la superficie de la roca y la parte inferior de la fundación, no pueden clasificarse como perfiles tipo A o B.

— Perfiles de gran espesor de arcillas de rigidez mediana a blanda ( H > 36 m)

A.2.4.5.3 — Paso 3 — El perfil se clasifica utilizando uno de los tres criterios: vs , N , o la consideración

N

Figura A.2.4-2 — Coeficiente de amplificación Fv del suelo para la zona de períodos intermedios del espectro

Suelo Tipo E

Fa

A.2.4.5.7 — Los valores de los coeficientes Fa y Fv no tienen en cuenta efectos de ladera. De haberlos, deberán considerarse complementariamente con base en una reglamentación expedida por la municipalidad o, en ausencia de dicha reglamentación, con base en estudios particulares, realizados por el ingeniero geotecnista de la edificación, debidamente sustentados.

1.5 Suelo Tipo D Suelo Tipo C 1.0

Suelo Tipo B Suelo Tipo A

A.2.5 — COEFICIENTE DE IMPORTANCIA

0.5

En esta sección se definen los grupos de tipo de uso y los valores del coeficiente de importancia. 0.0 0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

Aa Figura A.2.4-1 - Coeficiente de amplificación Fa del suelo para la zona de períodos cortos del espectro

0.45

0.50

A.2.5.1 — GRUPOS DE USO — Todas las edificaciones deben clasificarse dentro de uno de los siguientes Grupos de Uso: A.2.5.1.1 — Grupo IV — Edificaciones indispensables — Son aquellas edificaciones de atención a la comunidad que deben funcionar durante y después de un sismo, y cuya operación no puede ser trasladada rápidamente a un lugar alterno. Este grupo debe incluir: (a) Todas las edificaciones que componen hospitales clínicas y centros de salud que dispongan de servicios de cirugía, salas de cuidados intensivos, salas de neonatos y/o atención de urgencias, (b) Todas las edificaciones que componen aeropuertos, estaciones ferroviarias y de sistemas masivos de transporte, centrales telefónicas, de telecomunicación y de radiodifusión, (c) Edificaciones designadas como refugios para emergencias, centrales de aeronavegación, hangares de aeronaves de servicios de emergencia, (d) Edificaciones de centrales de operación y control de líneas vitales de energía eléctrica, agua, combustibles, información y transporte de personas y productos, (e) Edificaciones que contengan agentes explosivos, tóxicos y dañinos para el público, y (f) En el grupo IV deben incluirse las estructuras que alberguen plantas de generación eléctrica de emergencia, los tanques y estructuras que formen parte de sus sistemas contra incendio, y los accesos, peatonales y vehiculares de las edificaciones tipificadas en los literales a, b, c, d y e del presente numeral.

A-24

A-25


21

DIARIO OFICIAL

A.2.5.1.2 — Grupo III — Edificaciones de atención a la comunidad — Este grupo comprende aquellas edificaciones, y sus accesos, que son indispensables después de un temblor para atender la emergencia y preservar la salud y la seguridad de las personas, exceptuando las incluidas en el grupo IV. Este grupo debe incluir:

y Sa

2.5Aa Fa I

(A.2.6-3)

A.2.6.1.2 — Para períodos de vibración mayores que TL , calculado de acuerdo con la ecuación A.2.6-4, el valor de Sa no puede ser menor que el dado por la ecuación A.2.6-5.

(a) Estaciones de bomberos, defensa civil, policía, cuarteles de las fuerzas armadas, y sedes de las oficinas de prevención y atención de desastres, (b) Garajes de vehículos de emergencia, (c) Estructuras y equipos de centros de atención de emergencias, (d) Guarderías, escuelas, colegios, universidades y otros centros de enseñanza, (e) Aquellas del grupo II para las que el propietario desee contar con seguridad adicional, y (f) Aquellas otras que la administración municipal, distrital, departamental o nacional designe como tales.

TL

2.4Fv

(A.2.6-4)

1.2A v Fv TL I

(A.2.6-5)

y Sa

T2

Sa A.2.5.1.3 — Grupo II — Estructuras de ocupación especial — Cubre las siguientes estructuras: (a) (b) (c) (d) (e) (f)

(g)

Edificaciones en donde se puedan reunir más de 200 personas en un mismo salón, Graderías al aire libre donde pueda haber más de 2000 personas a la vez, Almacenes y centros comerciales con más de 500 m² por piso, Edificaciones de hospitales, clínicas y centros de salud, no cubiertas en A.2.5.1.1. Edificaciones donde trabajen o residan más de 3000 personas, y Edificios gubernamentales.

Sa

Sa

T0 TC

0.48

A v Fv Aa Fa

T0

A F 0.1 v v Aa Fa

(A.2.6-6)

Sa

§ T· 2.5Aa Fa I ¨ 0.4 0.6 ¸ T0 ¹ ©

(A.2.6-7)

Sv

1.87A v Fv I (m/s)

(A.2.6-8)

A.2.6.2.1 — Para períodos de vibración menores de TC , calculado de acuerdo con la ecuación A.2.6-2, el valor de S v , en m/s, puede limitarse al obtenido de la ecuación A.2.6-9.

(A.2.6-2)

A-27

3.9Aa Fa T I (m/s)

(A.2.6-9) Sd

A.2.6.2.2 — Para períodos de vibración mayores que TL , calculados de acuerdo con la ecuación A.2.6-4, el valor de S v , en m/s, no puede ser menor que el dado por la ecuación A.2.6-10. 1.87A v Fv I TL (m/s) T

Sd

Sd Sd

1.87A v Fv I (m/s)

Sv

1.87Av Fv ITL (m/s) T

3.9Aa Fa I T (m/s)

§ T· 3.9A a Fa I T ¨ 0.4 0.6 ¸ (m/s) T0 ¹ ©

TL

TC A v Fv A a Fa

TC

0.48

A v Fv A a Fa

TL

T (s)

2.4Fv

A.2.6.3 — Espectro de desplazamientos — La forma del espectro elástico de desplazamientos en m, para un coeficiente de cinco por ciento (5%) del amortiguamiento crítico, que se debe utilizar en el diseño, se da en la figura A.2.6-3 y se define por medio de la ecuación A.2.6-12, con las limitaciones dadas en A.2.6.3.1 a A.2.6.3.3. 0.3A v Fv I T (m)

(A.2.6-12)

A.2.6.3.1 — Para períodos de vibración menores de TC , calculado de acuerdo con la ecuación A.2.6-2, el valor de Sd , en m, puede limitarse al obtenido de la ecuación A.2.6-13. Sd

0.62Aa Fa I T 2 (m)

(A.2.6-13)

A.2.6.3.2 — Para períodos de vibración mayores que TL , calculado de acuerdo con la ecuación A.2.6-4, el valor de Sd , en m, no puede ser menor que el dado por la ecuación A.2.6-14. A-28

0.1

§ T· 0.62A a Fa I T2 ¨ 0.4 0.6 ¸ (m) T0 ¹ © TL

TC A v Fv A a Fa

TC

0.48

TL

A v Fv A a Fa

T (s)

2.4Fv

Figura A.2.6-3 - Espectro Elástico de Desplazamientos (m) de Diseño

A.2.7 — FAMILIAS DE ACELEROGRAMAS

Figura A.2.6-2 — Espectro Elástico de Velocidades (m/s) de Diseño

Sd

0.62Aa Fa I T2 (m)

T0 T0

T0

0.3A v Fv I T (m)

En análisis dinámico, solo para modos diferentes al fundamental en cada dirección principal en planta

Sd

0.1

0.3A v Fv I TL (m)

Nota: Este espectro está definido para un coeficiente de amortiguamiento del 5 por ciento del crítico

Sd


Sv

(A.2.6-15)

Sd

Sv

T0

§ T · 0.62Aa Fa I T2 ¨ 0.4 0.6 ¸ (m) T0 ¹ ©

(m)

(A.2.6-11)

Sv (m/s)

E n análisis dinám ico, solo para m odos diferentes al fundam ental en cada dirección principal en planta

(A.2.6-14)

(A.2.6-10)

§ T· 3.9Aa Fa I T ¨ 0.4 0.6 ¸ (m/s) T0 ¹ ©

Sv

0.3A v Fv I TL (m)

A.2.6.3.3 — Cuando se utilice el análisis dinámico, tal como se define en el Capítulo A.5, para períodos de vibración diferentes del fundamental, en la dirección en estudio, menores de T0 calculado de acuerdo con la ecuación A.2.6-6, el espectro de desplazamientos de diseño, en m, puede obtenerse de la ecuación A.2.6-15.

A.2.6.2.3 — Cuando se utilice el análisis dinámico, tal como se define en el Capítulo A.5, para períodos de vibración diferentes del fundamental, en la dirección en estudio, menores de T0 calculado de acuerdo con la ecuación A.2.6-6, el espectro de velocidades de diseño, en m/s, puede obtenerse de la ecuación A.2.6-11. Sv

2.4Fv

y

A-26

Sv

TL

A v Fv A a Fa

A.2.6.2 — Espectro de velocidades — La forma del espectro elástico de velocidades en m/s, para un coeficiente de cinco por ciento (5%) del amortiguamiento crítico, que se debe utilizar en el diseño, se da en la figura A.2.6-2 y se define por medio de la ecuación A.2.6-8, con las limitaciones dadas en A.2.6.2.1 a A.2.6.2.3.

(A.2.6-1)

A.2.6.1.1 — Para períodos de vibración menores de TC , calculado de acuerdo con la ecuación A.2.6-2, el valor de Sa puede limitarse al obtenido de la ecuación A.2.6-3.

Sv

T (s)

TL

TC A v Fv A a Fa

T2

Figura A.2.6-1 — Espectro Elástico de Aceleraciones de Diseño como fracción de g

1.2 A v Fv I T

0.48

0.1

1.2A v Fv TL I

A.2.6.1.3 — Cuando se utilice el análisis dinámico, tal como se define en el Capítulo A.5, para períodos de vibración diferentes del fundamental, en la dirección en estudio, menores de T0 calculado de acuerdo con la ecuación A.2.6-6, el espectro de diseño puede obtenerse de la ecuación A.2.6-7.

A.2.6.1 — Espectro de aceleraciones — La forma del espectro elástico de aceleraciones, Sa expresada como fracción de la gravedad, para un coeficiente de cinco por ciento (5%) del amortiguamiento crítico, que se debe utilizar en el diseño, se da en la figura A.2.6-1 y se define por medio de la ecuación A.2.6-1, con las limitaciones dadas en A.2.6.1.1 a A.2.6.1.3.

TC

Sa

T0

A.2.6 — ESPECTRO DE DISEÑO

Sa

1.2 A v Fv I T

A a Fa I

Tabla A.2.5-1 Valores del coeficiente de importancia, I Coeficiente de Importancia, I 1.50 1.25 1.10 1.00

Sa

En análisis dinámico, solo para modos diferentes al fundamental en cada dirección principal en planta

A.2.5.2 — COEFICIENTE DE IMPORTANCIA — El Coeficiente de Importancia, I , modifica el espectro, y con ello las fuerzas de diseño, de acuerdo con el grupo de uso a que esté asignada la edificación para tomar en cuenta que para edificaciones de los grupos II, III y IV deben considerarse valores de aceleración con una probabilidad menor de ser excedidos que aquella del diez por ciento en un lapso de cincuenta años considerada en el numeral A.2.2.1. Los valores de I se dan en la tabla A.2.5-1.

IV III II I


§ T· 2.5Aa Fa I ¨ 0.4 0.6 ¸ T0 ¹ ©

A.2.5.1.4 — Grupo I — Estructuras de ocupación normal — Todas la edificaciones cubiertas por el alcance de este Reglamento, pero que no se han incluido en los Grupos II, III y IV.

Grupo de Uso

2.5 Aa Fa I

A.2.7.1 — Cuando se empleen procedimientos de análisis dinámico consistentes en evaluaciones contra el tiempo, obtenidas integrando paso a paso la ecuación de movimiento, los acelerogramas que se utilicen deben cumplir los siguientes requisitos: (a) Debe utilizarse, para efectos de diseño, la respuesta ante la componente horizontal de un mínimo de tres (3) acelerogramas diferentes, (véase A.5.5), todos ellos representativos de los movimientos esperados del terreno teniendo en cuenta que deben provenir de registros tomados en eventos con magnitudes, distancias hipocentrales o a la falla causante, y mecanismos de ruptura similares a los de los movimientos sísmicos de diseño prescritos para el lugar, pero que cumplan la mayor gama de frecuencias y amplificaciones posible. Si se utilizan siete o más acelerogramas, en vez del mínimo de tres prescritos anteriormente, se puede utilizar el valor promedio de los valores obtenidos de todos los acelerogramas empleados en vez de considerar los valores máximos de los análisis individuales. (b) Cuando se considere que no es posible contar con el número requerido de registros reales con las condiciones descritas en (a), se permite suplir la diferencia por medio de registros sintéticos simulados adecuados para representar los movimientos sísmicos de diseño prescritos para el lugar. (c) Los espectros de respuesta de los acelerogramas empleados, apropiadamente escalados en consistencia con la amenaza, no pueden tener individualmente ordenadas espectrales, para cualquier A-29

22


DIARIO OFICIAL período de vibración en el rango comprendido entre 0.8T y 1.2T , donde T es el período de vibración fundamental inelástico esperado de la estructura en la dirección bajo estudio, menores que el 80% de las ordenadas espectrales del movimiento esperado del terreno definidas en A.2.6, y el promedio de las ordenadas espectrales de todos los registros utilizados, en el rango comprendido entre 0.2T y 1.5T , no debe ser menor que las ordenadas espectrales en el mismo rango de períodos para el movimiento esperado del terreno definido en A.2.6. (d) Cuando en el Capítulo A.5 estos registros se utilizan en análisis tridimensionales, deben utilizarse las dos componentes horizontales del mismo registro las cuales se deben escalar con el mismo factor de escala. En este caso, en vez del promedio mencionado en (c) se debe utilizar la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los valores.

A.2.8 — COMPONENTE VERTICAL DE LOS MOVIMIENTOS SÍSMICOS A.2.8.1 — Cuando se utilice la componente vertical de los movimientos sísmicos de diseño, como mínimo debe tomarse como las dos terceras partes de los valores correspondientes a los efectos horizontales, ya sea en el espectro de diseño, o en las familias de acelerogramas, de contar en este caso con solo registros horizontales (Véase A.5.4.6). En caso de usar acelerogramas reales podrá emplearse la aceleración vertical registrada con el ajuste equivalente que se haya realizado a las componentes horizontales.

A.2.9 — ESTUDIOS DE MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA A.2.9.1 — Cuando se adelanten estudios de microzonificación sísmica que cumplan con el alcance dado en la sección A.2.9.3, las autoridades municipales o distritales, están facultadas para expedir una reglamentación substitutiva de carácter obligatorio, que reemplace lo indicado en las secciones A.2.4 y A.2.6 del presente Reglamento. Los estudios de microzonificación sísmica cubiertos por el alcance del presente Reglamento, tienen como fin último dar parámetros de diseño para edificaciones respecto a la amplificación de las ondas sísmicas por efecto de los suelos subyacentes bajo la ciudad objeto de la microzonificación sísmica y por lo tanto se deben restringir a este fin. Estudios análogos para el diseño de construcciones diferentes a edificaciones y que cubran aspectos de diseño de líneas vitales o de otras construcciones no cubiertas por el alcance de la Ley 400 de 1997, deben ser objeto de un alcance, que aunque análogo, podría no ser el indicado en la presente sección del Reglamento y su trámite debe ser independiente de lo cubierto en el presente Reglamento. A.2.9.2 — Las capitales de departamento y las ciudades de más de 100 000 habitantes, localizadas en las zonas de amenaza sísmica intermedia y alta, con el fin de tener en cuenta el efecto que sobre las construcciones tenga la propagación de la onda sísmica a través de los estratos de suelo subyacentes, deberán armonizar los instrumentos de planificación para el ordenamiento territorial, con un estudio o estudios de microzonificación sísmica, que cumpla con el alcance dado en la sección A.2.9.3. A.2.9.3 — ALCANCE — El alcance del estudio de microzonificación sísmica debe cubrir, como mínimo, los siguientes temas, los cuales deben consignarse en un informe detallado en el cual se describan las labores realizadas, los resultados de estas labores y las fuentes de información provenientes de terceros consideradas, si las hubo: A.2.9.3.1 — Geología y neotectónica — Los estudios que deben realizarse corresponden a: (a) Un estudio geológico y geomorfológico regional con énfasis especial en la identificación de la deformación tectónica sismogénica ocurrida durante el Cuaternario (Neotectónica) y en la determinación de la edad de tales deformaciones sismogénicas, orientado a la definición de tasas de recurrencia sísmica. El estudio neotectónico debe registrar todos los indicadores morfotectónicos y estratigráficos conducentes a identificar claramente la geometría y cinemática de las fallas sismogénicas que hallan tenido actividad sismogénica recurrente durante el Cuaternario, con lo cual, para efectos del presente Reglamento, dicha falla se considera activa. Además, dicho estudio geológico regional debe contener mapas de geología estructural regional que incluyan los tipos de roca, las estructuras geológicas de superficie y las fallas geológicas, incluyendo estimativos acerca de su longitud, continuidad y tipo de desplazamiento que han sufrido. (b) Opcionalmente, cuando una falla geológica, que el estudio de neotectónica haya definido como activa, esté localizada a menos de veinte kilómetros alrededor del área que se está microzonificando, ésta puede investigarse por medio de estudios particulares de neotectónica y paleosismología, que entre otras técnicas pueden utilizar trincheras de exploración sismológica, A-30

desarrollo de la evaluaciones (a) o (b) anteriores, se pueda contar tan solo con los valores de velocidad horizontal en roca sin contar con los de aceleración horizontal en roca, las velocidades horizontales pueden convertirse en aceleraciones horizontales efectivas equivalentes dividiéndolas por 0.75 m/s para expresarlas en fracción de g , o en el caso de contar solo con la aceleración efectiva se podrá usar la relación contraria para obtener las velocidades efectivas en roca. (c) Evaluación de aceleraciones espectrales para diseño en roca — Alternativamente al procedimiento señalado en (b), pueden evaluarse las tasas de excedencia de aceleraciones espectrales en roca para un número suficiente de períodos estructurales de tal manera que, haciendo uso de tasa de excedencia de aceleraciones espectrales estimadas, se puedan estimar espectros de amenaza uniforme a nivel de roca para varias probabilidades de excedencia, dentro de las que debe incluirse una probabilidad de excedencia de 10 por ciento en un lapso de 50 años. Para este espectro deben evaluarse los parámetros Aa , A v , T0 , TC y TL que mejor se ajusten a las formas espectrales propuestas por este reglamento en la sección A.2.6. Al igual que lo señalado en (b), para la metodología considerada en (c), esta parte del estudio debe incorporar interpretaciones científicas apropiadas, incluyendo las incertidumbres en los modelos y los valores de los parámetros para las fuentes sismogénicas y los movimientos sísmicos. El estudio debe documentarse en el reporte final. (d) Comparación con los valores de Aa y A v del Reglamento — Los valores de aceleración horizontal efectiva y velocidad horizontal efectiva convertida en aceleración, obtenidos en (a), (b) o (c) deben compararse con los valores de Aa y A v dados en el presente Reglamento en A.2.2. Para efectos del estudio de microzonificación sísmica y la reglamentación de la ciudad deben utilizarse los mayores valores de Aa y A v entre los obtenidos en (a), en (b) o en (c), y los dados en A.2.2 para la ciudad. Si se desea utilizar un menor valor que el dado en A.2.2 debe obtenerse una autorización especial de la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, creada por medio de la Ley 400 de 1997 y adscrita al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, por medio de una solicitud al respecto debidamente sustentada. Igual autorización debe obtenerse de la Comisión Asesora si se desea utilizar un valor de T0 mayor o valores de TC y TL menores que los dados en A.2.6.1.3, A.2.6.1.1 y A.2.6.1.2 respectivamente. (e) Definición de familias de acelerogramas — En consistencia con lo indicado en A.2.7, debe determinarse un número plural de acelerogramas que sean representativos de movimientos sísmicos, en roca, descriptivos de lo que se pueda presentar en terreno firme (roca) en la ciudad o en la roca subyacente bajo ella. El número de acelerogramas no debe ser menor de tres por cada tipo de fuente sísmica representativa de la amenaza y deben ser compatibles con las condiciones que afecten su contenido frecuencial, entorno tectónico, distancia epicentral, tipo de fuente sismogénica que los genera y niveles de aceleración y velocidad máxima horizontal que representan según lo estudiado para el caso en particular. Estos acelerogramas pueden ser escalados ya sea en aceleración o en velocidad con base en estudios de atenuación o amplificación cuando correspondan a registros tomados a distancias epicentrales sensiblemente diferentes. A.2.9.3.5 — Estudios geotécnicos — Con base en información de estudios geotécnicos existentes y sondeos realizados especialmente para el estudio de microzonificación sísmica, debe determinarse lo siguiente: (a) Identificación y estudio de aspectos geotécnicos y geológicos locales en diferentes lugares de la ciudad, referentes a la posición y espesores de la estratificación dominante, la profundidad de la roca de base, y la localización del nivel freático. (b) Definición de las propiedades del suelo en la profundidad de los perfiles desde el punto de vista de ingeniería, tales como: peso específico, peso unitario, contenido de agua, límites de consistencia, resistencia al corte, comportamiento bajo cargas cíclicas a través del módulo dinámico de cortante, valores de la capacidad de amortiguamiento histerético. Estas propiedades deben establecerse utilizando mediciones en el sitio, o ensayos de laboratorio sobre muestras inalteradas obtenidas de los sondeos, según sea el caso. El estudio de clasificación y características de los suelos debe identificar la presencia de suelos granulares saturados y poco compactos, con el fin de establecer la susceptibilidad a la licuación. (c) Determinación de las velocidades de las ondas P y S, utilizando procedimientos de medición en el sitio (métodos geofísicos de propagación de ondas tales como técnicas de cross-hole o downhole, entre otros) o utilizando correlaciones con otros parámetros representativos para A-32

con el objetivo de establecer de la mejor manera posible la magnitud, la edad de los episodios sísmicos pre-históricos y los períodos de recurrencia de tales episodios. Estos datos deben incorporarse en la determinación del valor de la máxima aceleración horizontal efectiva. (c) En el caso de fallas que estén localizadas inmediatamente debajo de la ciudad, deben llevarse a cabo exploraciones por estudios particulares de geotectónica, paleosismicidad y geofísica con el fin de determinar rupturas recientes de las fallas y otros lineamientos. Deben describirse los desplazamientos, asentamientos, doblamientos de estratos, licuación, inundaciones por crecientes o tsunamis (en zonas costeras), expansión lateral, deslizamientos y flujos de lodo en el lugar. Debe incluirse la verificación de niveles de agua freática con el fin de determinar si existen barreras dentro de la tabla de agua que puedan ser asociadas con fallas o afectar la respuesta del suelo durante un sismo. A.2.9.3.2 — Sismología regional — Debe recopilarse la información histórica e instrumental sobre la sismicidad regional. Esta información debe incluir: (a) Documentación detallada de la historia sísmica de la región. Se deben preparar catálogos sísmicos de los eventos que se han sentido en el sitio. Estos catálogos deben contener la fecha, la localización, la profundidad y la magnitud, entre otros datos, para cada sismo. Esta información debe ilustrarse por medio de mapas regionales. (b) Elaboración, donde la información lo permita, de curvas de recurrencia de la frecuencia de sismos regionales, incluyendo magnitudes pequeñas. El estimativo de la frecuencia de ocurrencia de sismos dañinos se puede estimar de estas estadísticas. (c) Estudio de los registros acelerográficos disponibles, de los reportes de daños y toda la información de intensidades locales existente sobre la región. (d) Elaboración de estimativos de la máxima intensidad en terreno firme, cercano al sitio, que debe haberse sentido con los sismos importantes que han afectado el sitio. (e) Se debe recopilar toda la información sismológica instrumental de la región. Ésta debe incluir la definición de la magnitud empleada, las ecuaciones de conversión cuando ésta haya sido convertida de otro tipo de magnitud, y la fuente (tipo de instrumento y su localización) de los sismogramas utilizados para determinar la magnitud original y localización original del evento. A.2.9.3.3 — Definición de fuentes sismogénicas — Con base en la geología, neotectónica y sismicidad regionales determinadas en A.2.9.3.1 y A.2.9.3.2, debe determinarse lo siguiente: (a) Deben identificarse las fallas y zonas sismogénicas activas conocidas para la región que puedan producir sismos fuertes que afecten la ciudad. (b) En caso de considerarse conveniente, se conformarán fuentes sismogénicas con agrupaciones de fallas, en particular cuando no se puedan asignar razonablemente eventos a una sola de ellas. (c) Deberá darse un tratamiento especial a aquellos eventos que no es posible asignarse a fallas. (d) Deben determinarse estadísticamente las tasas esperadas de recurrencia para diferentes magnitudes y las magnitudes máximas esperadas para todas las fuentes sismogénicas. A.2.9.3.4 — Determinación de la aceleración y velocidad esperada para las ondas sísmicas de diseño en roca — Deben realizarse y documentarse los siguientes estudios con base en la información obtenida en A.2.9.3.1, A.2.9.3.2, y A.2.9.3.3: (a) Evaluación por procedimientos deterministas — Se debe determinar la máxima aceleración horizontal y la máxima velocidad horizontal en roca que pueda producir el sismo característico de cada una de las fuentes sismogénicas identificadas en A.2.9.3.3 en la ciudad, para la magnitud máxima esperada y la disposición geográfica de la fuente con respecto a la ciudad. Para esta evaluación deben utilizarse relaciones de atenuación apropiadas para el entorno tectónico en sus valores medios. Deben usarse, como mínimo, relaciones de atenuación apropiadas para ondas de período corto (en el rango aproximado de períodos de 0.1 a 0.5 segundos) para obtener valores de aceleración horizontal máxima en roca y de período moderado de aproximadamente 1 segundo para obtener valores de velocidad máxima horizontal en roca. (b) Evaluación de los valores de Aa y A v por procedimientos probabilistas — Deben evaluarse la máxima aceleración horizontal efectiva y la velocidad horizontal efectiva con una probabilidad de excedencia de 10 por ciento en un lapso de 50 años, teniendo en cuenta la incertidumbre en la determinación tanto de la máxima aceleración horizontal efectiva como de la máxima velocidad efectiva, de manera que se incluya al menos el 90 por ciento de su dispersión total. Esta parte del estudio debe incorporar interpretaciones científicas apropiadas, incluyendo las incertidumbres en los modelos y los valores de los parámetros para las fuentes sismogénicas y los movimientos sísmicos. El estudio debe documentarse en el reporte final. En caso que en A-31

complementar el perfil de velocidades. (d) En zonas con contenido apreciable de cantos rodados deben obtenerse columnas estratigráficas completas que incluyan las porciones representadas por el suelo y las rocas. No es aceptable en estos casos limitarse a reportar únicamente la porción de suelo ni basar los estudios de amplificación de onda solo sobre esta porción de la columna estratigráfica desconociendo la existencia de los cantos rodados. (e) Los sondeos de los estudios de microzonificación deben alcanzar, como mínimo, la profundidad de 30 m, o llegar a roca. (f) Con base en lo anterior se debe establecer una primera aproximación a una zonificación geotécnica para evaluación de la respuesta sísmica, la cual incluya sectores de perfiles homogéneos por estratigrafía y espesores, los cuales son la base del mapa de zonificación de respuesta o microzonificación sísmica. A.2.9.3.6 — Estudios de amplificación de onda, zonificación, y obtención de movimientos sísmicos de diseño en superficie — Con base en información obtenida y definida en los pasos anteriores, debe determinarse lo siguiente: (a) Análisis de la respuesta dinámica del subsuelo, empleando en principio la propagación ondulatoria unidimensional, bidimensional o tridimensional, pero soportada por los estudios geotécnicos anotados, en un numero plural de lugares dentro de la ciudad donde haya perfiles de suelo y propiedades mecánicas del mismo que se consideren representativas de la zona circundante. (b) Definición de unas curvas promedio de transferencia de la señal sísmica por los estratos de suelo localizados entre roca y la superficie, las cuales permitan definir las variaciones, de amplificación o deamplificación, de las ondas sísmicas para los diferentes períodos de vibración de interés. El resultado de estas curvas promedio de transferencia debe corresponder a las amplificaciones obtenidas para los diferentes acelerogramas y aunque se utilice una gama de propiedades de los suelos, en este caso la amplificación también se evaluará en el promedio de la respuesta para los diferentes acelerogramas y las diferentes propiedades de los suelos. (c) Estudio de los efectos de amplificación generados por accidentes topográficos como pueden ser las laderas y colinas aisladas. (d) En zonas de ladera, debe establecerse la amenaza potencial de movimientos de masa iniciados por el sismo (debe consultarse A.2.4.1.1). (e) De estos estudios de amplificación de onda se deben deducir los correspondientes espectros que incluyan la amplificación local para que, mediante un análisis cualitativo apropiado, se puedan establecer factores de amplificación dominantes del subsuelo para las estratigrafías identificadas. (f) Cuando en una zona del espectro en superficie dominen las particularidades de los movimientos sísmicos provenientes de una fuente sismogénica y en otra zona del espectro los de otra fuente sismogénica, de considerarse conveniente para el análisis del comportamiento estructural multimodal y de ser posible su separación, los resultados pueden presentarse independientemente sin tratar de generar una envolvente que los cubra. (g) Síntesis de los resultados mediante la agrupación en zonas cuyas características sean similares, a las cuales se les pueda aplicar los valores de amplificación promedio deducidos, estableciendo coeficientes de sitio Fa y Fv , tal como se definen en A.2.4. En esta síntesis de los resultados, se presentará mediante el establecimiento de zonas menores, las cuales conforman la microzonificación sísmica, cuya respuesta dinámica sea sensiblemente similar. Debe ejercerse el mayor criterio en la selección de las dimensiones de las microzonas, incluyendo el estudio de los efectos de amplificación generados por accidentes topográficos como pueden ser las laderas y colinas aisladas. Alternativamente a definir microzonas sísmicas, se pueden definir los espectros de respuesta en una malla de puntos lo suficientemente densa que para efectos prácticos pueda considerarse como una definición continua del espectro de respuesta, dentro de la cual se interpolará el espectro correspondiente al sitio particular de una edificación bajo estudio. Alternativamente a la determinación explícita de coeficientes de sitio Fa y Fv los efectos de amplificación o deamplificación del sitio pueden quedar representados en espectros de amenaza uniforme en superficie. Este último caso puede utilizarse en sitios donde las condiciones locales generen espectros de amenaza en superficie que no puedan ajustarse a las formas de amplificación espectral según A.2.6 y asociadas a los factores Fa y Fv . (h) El estudio de microzonificación debe definir las formas espectrales del espectro de seguridad limitada a ser utilizado en el Capítulo A.10 de la NSR-10 y del espectro de umbral de daño del Capítulo A.12 de la NSR-10, los cuales se deben ajustar a los niveles de probabilidad de excedencia y período de retorno promedio indicados en estos capítulos respectivamente y su A-33


amplificación en superficie debe ser consistente con los demás parámetros del espectro de diseño propuesto y tener en cuenta para el espectro de umbral de daño que éste último está definido para un coeficiente de amortiguamiento crítico de 2%. (i) En lo posible, comprobación experimental local de los resultados mediante estudios de respuesta de vibración ambiental, con el fin de establecer la concordancia entre los resultados experimentales y los factores de amplificación obtenidos en (g) para en caso de intensidades muy bajas. (j) En caso que sea aplicable, definición de los criterios a emplear en las zonas de transición entre un tipo de comportamiento del suelo y otro. (k) Definición de los criterios a emplear cuando se realicen estudios sísmicos de sitio particulares, según A.2.10, para una edificación en particular, cuyos valores mínimos exigidos en el diseño de la edificación deben ser los que se obtendrían para un perfil tipo B según el numeral A.2.4 de la presente versión del Reglamento sin la existencia de la microzonificación sísmica. A.2.9.3.7 — Aprobación del estudio de microzonificación — Para que el estudio de microzonificación sísmica pueda ser exigido en la obtención de licencias de construcción de edificaciones, tal como las definen las Leyes 388 y 400 de 1997, los resultados de los estudios cuyo alcance se define aquí deben cumplir las siguientes condiciones: (a) Que se cumplan todos los requisitos exigidos por las Leyes 388 y 400 de 1997 al respecto. (b) Que haya un concepto de la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, creada por medio de la Ley 400 de 1997 y adscrita al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial por medio del cual la Comisión indique que el estudio se ajusta a los requisitos de la presente versión del Reglamento. (c) Que se haya consultado a los ingenieros estructurales de la ciudad o distrito objeto del estudio facultados para presentar diseños estructurales, según la Ley 400 de 1997 y sus decretos reglamentarios, canalizando sus observaciones a través de las organizaciones gremiales que los representan en la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, a saber: la Sociedad Colombiana de Ingenieros (SCI), la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS), la Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural (ACIES) y la Cámara Colombiana de la Construcción (CAMACOL). (d) Que la ciudad objeto de la microzonificación sísmica desarrolle un plan de instalación, operación y mantenimiento de una red de acelerógrafos de movimientos fuertes que cubra las zonas definidas en la microzonificación sísmica y manifieste su intención de mantener los equipos, hacer de dominio público los registros obtenidos, interpretar a la luz de la microzonificación sísmica los registros obtenidos y actualizar dentro de un plazo prudencial, los requisitos de la microzonificación sísmica con base en los registros obtenidos. (e) Cuando para la elaboración del estudio de microzonificación se empleen fondos de entidades de la Nación, los resultados de estos estudios y su armonización con la reglamentación sismo resistente vigente, deben ser revisados por la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes creada por la Ley 400 de 1997, antes de que las autoridades distritales o municipales puedan expedir la reglamentación sustitutiva de que habla el ordinal A.2.9.1 de este Reglamento. A.2.9.4 — EMPLEO DEL COEFICIENTE DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA, R — Cuando en el estudio de microzonificación sísmica se propongan espectros que tiendan a la aceleración del terreno cuando el período de vibración tiende a cero, el coeficiente de disipación de energía, R C , a emplear en el diseño de la estructura cuando se utiliza este tipo de espectros, tiene un valor variable en la zona de períodos cortos, iniciando en el valor prescrito en el Capítulo A.3, R

R

Ia Ip Ir R 0 , para un período igual a T0 y tendiendo a la unidad cuando el período tiende a

cero, como muestra la Figura A.2.9-1. El valor de R C está descrito por la ecuación A.2.9-1: RC

R 1

23

DIARIO OFICIAL

T 1d R T0

(A.2.9-1)

Sa (g)

Sa (g)

T (s) T0

TC

T (s)

TL

T0

RC

RC

R

R

1

1

0

TC

TL

Espectro de la microzonificación

Espectro de la Norma - Capítulo A.2

T (s)

Variación de R para el espectro de la Norma del Capítulo A.2

0 T0 T (s) Variación de R para el espectro de la microzonificación

Figura A.2.9-1 — Variación del coeficiente de disipación de energía R A.2.9.5 — ARMONIZACIÓN DE LOS ESTUDIOS DE MICROZONIFICACIÓN SÍSMICA CON LA PRESENTE VERSIÓN DEL REGLAMENTO — Los estudios de microzonificación sísmica aprobados por la autoridad competente antes de la expedición de la presente versión del Reglamento, deben armonizarse con respecto a los requisitos contenidos en la presente versión del Reglamento. Para el efecto, estas autoridades deben solicitar un concepto de la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, creada por medio de la Ley 400 de 1997 y adscrita al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, presentando una evaluación asociada con esta armonización indicando en que medida el estudio de microzonificación realizado en su oportunidad cubre el alcance descrito en A.2.9.3, e indicando, además, en que medida antes del estudio de amplificación de onda se tienen asociados espectros que cubran suficientemente lo requerido en el literal (d) del numeral A.2.9.3.4. En caso de no cumplirse con lo indicado en A.4.9.3.4(d) se deberá señalar cual es el efecto de las falencias que se tengan en el estudio disponible, así como un planteamiento de cómo superarlas en una segunda parte del proceso de armonización que en tal caso deberá realizarse. Una vez validada la armonización, la Comisión expedirá un concepto indicando que los resultados de esta modificación están en todo de acuerdo con lo contenido en la presente versión del Reglamento. En tanto se obtiene este concepto por parte de la Comisión es deseable que las autoridades municipales o distritales expidan una reglamentación de transición que permita solicitar y tramitar licencias de construcción.

A.2.10 — ESTUDIOS SÍSMICOS PARTICULARES DE SITIO A.2.10.1 — PROPÓSITO — Se prevén los siguientes casos de utilización de estudios sísmicos particulares de sitio cuyo alcance se define en A.2.10.2: A.2.10.1.1 — En todos los casos de perfil de suelo tipo F, según A.2.4, el ingeniero geotecnista responsable del estudio geotécnico de la edificación debe definir los efectos locales particulares para el lugar donde se encuentra localizada la edificación (véase la tabla A.2.10-1). A.2.10.1.2 — En edificaciones cuya altura, grupo de uso, tamaño, o características especiales lo ameriten a juicio del ingeniero geotecnista responsable, del diseñador estructural, o del propietario. A.2.10.1.3 — Cuando se considere que lo efectos de sitio descritos a través de los requisitos de A.2.4 o de un

A-34

estudio de microzonificación sísmica vigente no son representativos de la situación en el lugar. Tabla A.2.10-1 Casos en los cuales se requiere estudio sísmico particular de sitio Perfil de suelo tipo

Subtipo de perfil

F1 F

F2 F3 F4

Descripción del perfil Suelos susceptibles a la falla o colapso causado por la excitación sísmica, tales como: suelos licuables, arcillas sensitivas, suelos dispersivos o débilmente cementados, entre otros. Turba y arcillas orgánicas y muy orgánicas ( H > 3 m para turba o arcillas orgánicas y muy orgánicas) Arcillas de muy alta plasticidad ( H > 7.5 m con Índice de Plasticidad IP > 75) Perfiles de gran espesor de arcillas de rigidez mediana a blanda ( H > 36 m)

A.2.10.2 — ALCANCE Y METODOLOGÍA — El alcance del estudio sísmico particular de sitio debe cubrir, como mínimo, los siguientes temas, los cuales deben consignarse en un informe detallado en el cual se describan las labores realizadas, los resultados de estas labores y las fuentes de información provenientes de terceros: A.2.10.2.1 — Entorno geológico y tectónico, sismología regional, y fuentes sismogénicas — Cuando no se realice un estudio con alcance equivalente al que se exige en A.2.9.3.1, A.2.9.3.2 y A.2.9.3.3, se permite la utilización de estudios realizados por terceros, que hayan sido publicados y que sean de aceptación general dentro de los especialistas que conozcan sobre estos aspectos en la región. Cuando exista una microzonificación sísmica vigente deben utilizarse los resultados de las fases del estudio de microzonificación sísmica descritas en A.2.9.3.1, A.2.9.3.2 y A.2.9.3.3. A.2.10.2.2 — Espectro de Aceleración de diseño en roca y familias de acelerogramas a utilizar — Para efectos de definir el espectro de aceleración a utilizar en roca puede utilizarse el indicado en A.2.6 con los valores indicados en A.2.2 para la ciudad, o puede realizarse un estudio con el alcance indicado en A.2.9.3.4 y teniendo en cuenta que la utilización de aceleraciones espectrales menores de las dadas en A.2.6 requiere una autorización especial de la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, creada por medio de la Ley 400 de 1997 y adscrita al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial por medio de una solicitud al respecto debidamente sustentada. Cuando exista una microzonificación sísmica vigente deben utilizarse los resultados de la fase del estudio de microzonificación sísmica descrita en A.2.9.3.4. A.2.10.2.3 — Exploración geotécnica adicional a la requerida para el diseño de la cimentación — Adicionalmente a la exploración geotécnica requerida por el Título H del Reglamento para la edificación en particular con el fin de determinar el tipo de cimentación y los parámetros de diseño de la misma, el alcance de la exploración geotécnica debe incluir los siguientes aspectos para efectos del estudio sísmico particular de sitio: (a) Realización de al menos un sondeo hasta roca o hasta un material que presente una velocidad de la onda de cortante sensiblemente mayor que la de los materiales localizados sobre él y se presente un contraste de velocidad de onda de cortante que permita inferir que por encima de este estrato del perfil se presenta la amplificación de las ondas sísmicas. En caso que dicha profundidad hasta la roca o hasta un material que presente una velocidad de la onda de cortante sensiblemente mayor que la de los materiales localizados sobre él supere los 50 m, se podrá limitar la exploración hasta dicha profundidad en la medida que se pueda complementar la información del sondeo por métodos geofísicos y/o por estudios regionales que provean la información asociada a los estratos bajo dicho nivel. (b) Definición de las propiedades del suelo en la profundidad del perfil desde el punto de vista de ingeniería, tales como: peso específico, peso unitario, contenido de agua, resistencia al corte, comportamiento bajo cargas cíclicas a través del módulo dinámico de cortante y valores de la capacidad de amortiguamiento histerético. Estas propiedades deben establecerse utilizando, según sea el caso aplicable, mediciones en el sitio, o ensayos de laboratorio sobre muestras inalteradas obtenidas del sondeo o los sondeos si se realizó más de uno. El estudio de clasificación y características de los suelos debe identificar la presencia de suelos granulares saturados y poco compactos, con el fin de establecer la susceptibilidad a la licuación. Para el A-36

A-35

caso de las curvas de degradación de la rigidez o variación del amortiguamiento con la deformación, de no ser posible obtenerlas de manera confiable en laboratorio, se podrá acudir a relaciones reconocidas en la literatura técnica nacional y/o internacional en las que se tenga en cuenta, entre otros parámetros, el tipo de suelos y su estado de esfuerzos y deformaciones. (c) Determinación de las velocidades de las ondas P y S, utilizando procedimientos de medición en el sitio (métodos geofísicos de propagación de ondas tales como técnicas de cross-hole o downhole, entre otros) o utilizando correlaciones con otros parámetros representativos. (d) Identificación del nivel freático y la posibilidad de existencia de acuíferos enmarcados dentro de suelos de menor permeabilidad. La medición del nivel freático debe realizarse de forma tal que se garantice que no corresponde a niveles falsos de la tabla de agua causados por las mismas operaciones de exploración. Debe estudiarse la posibilidad de colocar al menos un piezómetro en el lugar y establecer un programa de lecturas con una periodicidad adecuada. (e) En zonas con contenido apreciable de cantos rodados debe obtenerse una columna estratigráfica completa que incluya las porciones representadas por el suelo y las rocas. No es aceptable en estos casos limitarse a reportar únicamente la porción de suelo ni basar los estudios de amplificación de onda solo sobre esta porción de la columna estratigráfica desconociendo la existencia de cantos rodados. A.2.10.2.4 — Estudio de amplificación de onda y obtención de los movimientos sísmicos de diseño en superficie — Con base en información obtenida y definida en los pasos anteriores, debe determinarse lo siguiente: (a) Análisis de la respuesta dinámica del subsuelo, empleando en principio la propagación ondulatoria unidimensional, bidimensional o tridimensional, pero soportada por los estudios geotécnicos anotados. (b) Definición de una curva promedio de transferencia de la señal sísmica por los estratos de suelo localizados entre roca y la superficie, la cual permita definir las variaciones, de amplificación o deamplificación, de las ondas sísmicas para los diferentes períodos de vibración de interés. El resultado de esta curva promedio de transferencia debe corresponder a las amplificaciones obtenidas para los diferentes acelerogramas, considerando, de ser el caso, las incertidumbres en las propiedades mecánicas de los depósitos de los suelos subyacentes a la edificación. Se utilizará la media de las respuestas calculadas para los diferentes acelerogramas y valores que representan la variación en las propiedades de los suelos. Dentro del estudio no se deben incluir aquellos estratos de suelo que se retiren debido a la construcción de sótanos en la edificación y debe incluir los estratos de suelo que realmente existan una vez construida la edificación. (c) Determinación, con base en los valores de amplificación promedio deducidos del espectro en superficie para el lugar de interés según A.2.10.2.2, el cual se empleará en el diseño considerando el conjunto de sus ordenadas espectrales. (d) La zona del espectro propuesto en superficie correspondiente a los valores del período fundamental de la edificación en las dos direcciones de análisis en planta tomada desde el menor valor del período fundamental de la edificación y 1.4 veces el mayor valor del período fundamental de la edificación debe estudiarse en mayor detalle. (e) La superficie, para efectos de la definición de los movimientos sísmicos de diseño propuestos en el estudio sísmico particular de sitio debe corresponder a la base de la edificación tal como se define en el presente Título A del Reglamento. (f) Los valores mínimos exigidos en el diseño de la edificación deben ser los que se obtendrían para un perfil tipo B según el numeral A.2.4 de la presente versión del Reglamento. A.2.10.2.5 — Si estos efectos locales particulares se definen utilizando un espectro de diseño, éste debe calcularse para un coeficiente de amortiguamiento estructural igual a 5 por ciento del crítico. Si se definen por medio de familias de acelerogramas, deben cumplirse, además, los requisitos dados en A.2.7. A.2.10.2.6 — Cuando se trate de edificaciones que serán objeto del procedimiento de seguridad limitada a ser utilizado en el Capítulo A.10 o de edificaciones cubiertas por los requisitos del Capítulo A.12, el estudio particular de sitio debe definir las formas espectrales del espectro de seguridad limitada para el Capítulo A.10 de la NSR-10 y del espectro de umbral de daño del Capítulo A.12 de la NSR-10, los cuales se deben ajustar a los niveles de probabilidad de excedencia y período de retorno promedio indicados en estos capítulos respectivamente y su amplificación en superficie debe ser consistente con los demás parámetros del espectro de diseño propuesto y tener en cuenta para el espectro de umbral de daño que éste último está definido para un coeficiente de amortiguamiento crítico de 2%.

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DIARIO OFICIAL A.2.10.3 — UTILIZACIÓN DE LOS RESULTADOS — Los estudios sísmicos particulares de sitio hacen parte de los estudios geotécnicos que deben presentarse para la obtención de la licencia de construcción de la edificación como se indica en A.1.3.2 y deben ser aprobados por los curadores urbanos o, en su defecto, las autoridades municipales encargadas de expedir las licencias de construcción, de acuerdo con lo establecido en la Ley 388 de 1997 y sus decretos reglamentarios para la presentación, revisión y aprobación de estudios geotécnicos cuando estos hacen parte de la documentación que se debe allegar para obtener la licencia de construcción.

CAPÍTULO A.3 REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO SISMO RESISTENTE A.3.0 — NOMENCLATURA Aa Av

A.2.11 — NORMAS TÉCNICAS MENCIONADAS EN ESTE CAPÍTULO

As

En este Capítulo se utilizan las siguientes normas técnicas NTC expedidas por Icontec y en su defecto las expedidas por la Sociedad Americana de Ensayos y Materiales – ASTM, las cuales hacen parte del presente Reglamento: NTC 1495 – Suelos. Ensayo para determinar el contenido de agua de suelos y rocas, con base en la masa (ASTM D 2166 – Standard Test Method for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock by Mass) NTC 1527 – Suelos. Método de ensayo para determinar la resistencia a la compresión incofinada de suelos cohesivos (ASTM D 2166 – Standard Test Method for Unconfined Compressive Strength of Cohesive Soil) NTC 2041 – Suelos. Determinación de la resistencia a la compresión triaxial no consolidada no drenada en suelos cohesivos. (ASTM D 2850 Standard Test Method for Unconsolidated-Undrained Triaxial Compression Test on Cohesive Soils)

Ax ai E Fi Fs g hi hn

ASTM D 1586 – Standard Test Method for Penetration Test and Split-barrel Sampling of Soils ASTM D 4318 Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils

heq

$

I M

Mp

mi R0 R

= coeficiente que representa la aceleración horizontal pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. = coeficiente de aceleración que representa la velocidad horizontal pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. = aceleración máxima en la superficie del suelo estimada como la aceleración espectral correspondiente a un período de vibración igual a cero, Véase ecuación A.3.6-3. = coeficiente de amplificación de la torsión accidental en el nivel x , definido en A.3.6.7. = aceleración en el nivel i , Véase ecuación A.3.6-3. = fuerzas sísmicas reducidas de diseño E = = = = = =

Fs R

parte del cortante sísmico en la base que se genera en el nivel i , véase A.3.6.6. fuerzas sísmicas, véase A.3.1.1. aceleración debida a la gravedad ( g 9.8 m/s2). altura en metros, medida desde la base, del nivel i , véase ecuación A.3.6-3. altura en metros, medida desde la base, del piso más alto de la edificación, véase ecuación A.3.6-3. altura equivalente del sistema de un grado de libertad que simula la edificación, véase ecuación A.3.6-3.

= coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. = masa total de la edificación — M se expresa en kg. Debe ser igual a la masa total de la estructura más la masa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5. = masa de un elemento o componente, en kg. = parte de M que está colocada en el nivel i , en kg. Véase ecuación A.4.3-3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R 0 , multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta y por ausencia de redundancia

en el sistema estructural de resistencia sísmica R = Vx = Gmax = G prom =

Sa

Ia Ip

Ir :0


valor de la aceleración espectral de diseño para un período de vibración dado. Véase ecuación A.3.6-3 fuerza cortante sísmica en el nivel x . Véase A.3.6.6. desplazamiento horizontal máximo en el nivel x . Véase ecuación A.3.6-2. promedio de los desplazamientos horizontales en puntos extremos de la estructura en el nivel x . Véase

ecuación A.3.6-2. = coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en altura de la edificación. Véase A.3.3.3. = coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en planta de la edificación. Véase A.3.3.3. = coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por ausencia de redundancia en el sistema de resistencia sísmica. Véase A.3.3.8. = coeficiente de sobrerresistencia. Véase A.3.3.9.

A.3.1 — BASES GENERALES DE DISEÑO SISMO RESISTENTE A.3.1.1 — PROCEDIMIENTO DE DISEÑO — En A.1.3 se establecen los pasos que se deben seguir en el diseño sismo resistente de una edificación. En el Capítulo A.2 se establecen los movimientos sísmicos de diseño. En el presente Capítulo se establecen: A-38

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(a) Los tipos de sistemas estructurales de resistencia sísmica, y los diferentes métodos de análisis, los cuales dependen del grado de irregularidad del sistema estructural y, además, permiten determinar el cortante sísmico en la base y su distribución en la altura de la edificación. (b) Determinadas las fuerzas sísmicas correspondientes a cada nivel, se aplican al sistema estructural de resistencia sísmica escogido. (c) Por medio de un modelo matemático apropiado se determinan las deflexiones de la estructura y las fuerzas internas en cada elemento del sistema estructural producidas por las fuerzas sísmicas. (d) La verificación de derivas se realiza para las deflexiones horizontales de la estructura obtenidas del análisis. (e) Se efectúa el diseño de los elementos y sus conexiones utilizando todas las solicitaciones requeridas por el Título B del Reglamento, debidamente combinadas según se exige allí. Las fuerzas sísmicas obtenidas del análisis Fs , se reducen, dividiéndolas por el coeficiente de capacidad de disipación de energía, R , correspondiente al sistema estructural de resistencia sísmica, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño E Fs R que se emplean en las combinaciones de carga prescritas en el Título B. (f) El valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R 0 , multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta, y por ausencia de redundancia

en el sistema estructural de resistencia sísmica R

Ia Ip Ir R 0 .

(g) Los elementos frágiles de conexión entre elementos y otros que de acuerdo con los requisitos de los materiales estructurales que los constituyen requieran el uso del coeficiente de sobrerresistencia :0 , se diseñan utilizando las fuerzas sísmicas de diseño E obtenidas de la ecuación A.3.3-2. (h) El diseño de los elementos estructurales y sus conexiones se realiza cumpliendo los requisitos exigidos para el grado de capacidad de disipación de energía requerido del material. (i) Estas fuerzas de diseño de los elementos estructurales obtenidas siguiendo el procedimiento anotado, son fuerzas al nivel de resistencia, o sea que corresponden a fuerzas mayoradas que ya han sido multiplicadas por sus coeficientes de carga. Para elementos que se diseñan utilizando el método de esfuerzos de trabajo, debe consultarse A.3.1.8. A.3.1.2 — CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURACIÓN — El sistema de resistencia sísmica de la edificación debe clasificarse dentro de uno de los sistema estructurales dados en A.3.2 y debe cumplir los requisitos indicados en el presente Título A del Reglamento y los propios del material estructural que se indiquen en el Título correspondiente y para el grado de disipación de energía en el rango inelástico apropiado. Los efectos sísmicos sobre los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica deben evaluarse siguiendo los requisitos del Capítulo A.8. Los efectos sísmicos sobre los elementos no estructurales deben evaluarse siguiendo los requisitos del Capítulo A.9. A.3.1.3 — CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA MÍNIMA REQUERIDA — Dependiendo del tipo de material estructural y de las características del sistema de resistencia sísmica se establecen los grados de capacidad de disipación de energía mínimos (DES, DMO, o DMI) que debe cumplir el material estructural en las diferentes zonas de amenaza sísmica definidas en el Capítulo A.2. Véanse las tablas A.3-1 a A.3-4. A.3.1.4 — RESISTENCIA SÍSMICA EN LAS DIFERENTES DIRECCIONES HORIZONTALES — Dado que los efectos sísmicos pueden ser preponderantes en cualquier dirección horizontal, la estructura debe tener resistencia sísmica en todas las direcciones y por lo tanto el sistema estructural de resistencia sísmica debe existir en dos direcciones ortogonales o aproximadamente ortogonales, de tal manera que se garantice la estabilidad, tanto de la estructura considerada como un todo, como de cada uno de sus elementos, ante movimientos sísmicos que puedan ocurrir en cualquier dirección horizontal. A.3.1.5 — TRAYECTORIA DE LAS FUERZAS — Las fuerzas deben transferirse desde su punto de aplicación hasta su punto final de resistencia. Por lo tanto debe proveerse una trayectoria o trayectorias continuas, con suficiente resistencia y rigidez para garantizar el adecuado traspaso de las fuerzas. La cimentación debe diseñarse para los efectos de las fuerzas y movimientos sísmicos. A.3.1.6 — SISTEMAS DE RESISTENCIA SÍSMICA ISOSTÁTICOS — En lo posible el sistema estructural de resistencia sísmica debe ser hiperestático. En el diseño de edificaciones donde el sistema de resistencia sísmica no sea hiperestático, debe tenerse en cuenta el efecto adverso que implicaría la falla de uno de los miembros o conexiones en la estabilidad de la edificación.

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A.3.1.7 — SISTEMAS ESTRUCTURALES DE RESISTENCIA SÍSMICA PREFABRICADOS — Pueden construirse edificaciones cuyo sistema de resistencia sísmica esté compuesto por elementos prefabricados. El sistema prefabricado debe diseñarse para las fuerzas sísmicas obtenidas de acuerdo con este Reglamento usando un coeficiente de capacidad de disipación de energía básico, tal como lo define el Capítulo A.13 igual a uno y medio R 0 1.5 . Cuando se demuestre con evidencia experimental y de análisis, que el sistema propuesto tiene una resistencia, capacidad de disipación de energía y capacidad de trabajo en el rango inelástico igual o mayor a las obtenidas con la estructura construida utilizando uno de los materiales prescritos por este Reglamento, deben cumplirse los requisitos de los Artículos 10 y 12 de la Ley 400 de 1997, pero en ningún caso el valor de R 0 podrá ser mayor que el fijado por el presente Reglamento para sistemas de resistencia sísmica construidos monolíticamente con el mismo material estructural. Al respecto debe consultarse A.1.4.2. A.3.1.8 — MATERIALES ESTRUCTURALES DISEÑADOS USANDO EL MÉTODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO — Cuando el material estructural se diseña utilizando el método de esfuerzos de trabajo, tal como lo define B.2.3 de este Reglamento, para obtener los efectos de las fuerzas sísmicas reducidas de diseño al nivel de esfuerzos de trabajo que se emplean en el diseño de los elementos estructurales debe utilizarse un coeficiente de carga de 0.7 como lo presenta B.2.3.

A.3.2 — SISTEMAS ESTRUCTURALES A.3.2.1 — TIPOS DE SISTEMAS ESTRUCTURALES — Se reconocen cuatro tipos generales de sistemas estructurales de resistencia sísmica, los cuales se definen en esta sección. Cada uno de ellos se subdivide según los tipos de elementos verticales utilizados para resistir las fuerzas sísmicas y el grado de capacidad de disipación de energía del material estructural empleado. Los sistemas estructurales de resistencia sísmica que reconoce este Reglamento son los siguientes: A.3.2.1.1 — Sistema de muros de carga — Es un sistema estructural que no dispone de un pórtico esencialmente completo y en el cual las cargas verticales son resistidas por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. Véase la tabla A.3-1. A.3.2.1.2 — Sistema combinado — Es un sistema estructural, (véase la tabla A.3-2), en el cual: (a) Las cargas verticales son resistidas por un pórtico no resistente a momentos, esencialmente completo, y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales, o (b) Las cargas verticales y horizontales son resistidas por un pórtico resistente a momentos, esencialmente completo, combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales, y que no cumple los requisitos de un sistema dual. A.3.2.1.3 — Sistema de pórtico — Es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial, resistente a momentos, esencialmente completo, sin diagonales, que resiste todas las cargas verticales y fuerzas horizontales. Véase la tabla A.3-3. A.3.2.1.4 — Sistema dual — Es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente a momentos y sin diagonales, combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales. Véase la tabla A.3-4. Para que el sistema estructural se pueda clasificar como sistema dual se deben cumplir los siguientes requisitos: (a) El pórtico espacial resistente a momentos, sin diagonales, esencialmente completo, debe ser capaz de soportar las cargas verticales. (b) Las fuerzas horizontales son resistidas por la combinación de muros estructurales o pórticos con diagonales, con el pórtico resistente a momentos, el cual puede ser un pórtico de capacidad especial de disipación de energía (DES), cuando se trata de concreto reforzado o acero estructural, un pórtico con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) de concreto reforzado, o un pórtico con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) de acero estructural. El pórtico resistente a momentos, actuando independientemente, debe diseñarse para que sea capaz de resistir como mínimo el 25 por ciento del cortante sísmico en la base. (c) Los dos sistemas deben diseñarse de tal manera que en conjunto sean capaces de resistir la totalidad del cortante sísmico en la base, en proporción a sus rigideces relativas, considerando la interacción del sistema dual en todos los niveles de la edificación, pero en ningún caso la responsabilidad de los muros estructurales, o de los pórticos con diagonales, puede ser menor del 75 por ciento del cortante sísmico en la base. A-41


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A.3.2.2 — CLASIFICACIÓN EN UNO DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES — Toda edificación o cualquier parte de ella, debe quedar clasificada dentro de uno de los cuatro sistemas estructurales de resistencia sísmica descritos en las tablas A.3-1 a A.3-4.

de los elementos estructurales, y no estructurales, que afecten el comportamiento de la edificación ante las solicitaciones sísmicas.

A.3.2.3 — LÍMITES DE ALTURA PARA LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES — En las tablas A.3-1 a A.3-4 se dan las alturas máximas, medidas en metros a partir de la base o en número de pisos por encima de la misma, que puede tener cada uno de los sistemas estructurales de resistencia sísmica prescritos, para cada una de las zonas de amenaza sísmica.

A.3.3.3 — REDUCCIÓN DEL VALOR DE R PARA ESTRUCTURAS IRREGULARES Y CON AUSENCIA DE REDUNDANCIA — Cuando una estructura se clasifique como irregular, el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía R que se utilice en el diseño sísmico de la edificación, debe reducirse multiplicándolo por Ip ,

A.3.2.4 — COMBINACIÓN DE SISTEMAS ESTRUCTURALES EN LA ALTURA — Cuando se combinen en la altura diferentes sistemas estructurales dentro de una misma edificación, deben cumplirse los siguientes requisitos:

debido a irregularidades en planta, por Ia debido a irregularidades en altura, y por Ir debido a ausencia de redundancia, como indica la ecuación A.3.3-1. R

A.3.2.4.1 — Máximo valor de R permitido — Con la excepción de lo dispuesto en A.3.2.4.2 a A.3.2.4.4, la estructura que combine en la altura diferentes sistemas estructurales se clasifica como irregular del tipo 5aA o 5bA (tabla A.3-7), y el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R , en cualquier dirección y en cualquier nivel, como máximo debe ser el menor valor de R de los sistemas estructurales que se estén combinando por encima de ese nivel y en la dirección considerada. Deben cumplirse los requisitos de diseño exigidos para cada sistema estructural y para cada grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. A.3.2.4.2 — Pisos livianos — No hay necesidad de aplicar los requisitos de A.3.2.4.1 cuando la masa de los pisos localizados por encima del nivel donde se inicia un sistema estructural sea menor del 10 por ciento de la masa total, M , de la edificación. A.3.2.4.3 — Estructura flexible apoyada sobre una estructura con mayor rigidez — En estructuras que tengan una parte superior flexible apoyada en una con mayor rigidez y que cumplan los requisitos de la tabla A.3-5, puede utilizarse el procedimiento de diseño indicado allí. A.3.2.4.4 — Estructura rígida apoyada sobre una estructura con menor rigidez — Este tipo de combinación de sistemas estructurales en la altura presenta inconvenientes en su comportamiento sísmico, por lo que para este Reglamento no es un sistema estructural aceptable. A.3.2.5 — COMBINACIÓN DE SISTEMAS ESTRUCTURALES EN PLANTA — Pueden combinarse sistemas estructurales en planta, sin que ésto de pié a que la estructura se clasifique como irregular, con las siguientes limitaciones: (a) Los dos sistemas deben coexistir en toda la altura de la edificación, a menos que se cumplan los requisitos de A.3.2.4, (b) Cuando la estructura tiene un sistema de muros de carga únicamente en una dirección, el valor de R para diseñar la dirección ortogonal, no puede ser mayor que 1.25 veces el valor de R del sistema estructural de muros de carga, (c) Cuando la estructura tiene dos sistemas de muros de carga diferentes en la misma dirección, para el sistema que tiene el mayor valor de R el valor a emplear no puede ser mayor que 1.25 veces el valor de R del sistema con el menor valor de R , y (d) Cuando la estructura tiene sistemas diferentes al de muros de carga en ambas direcciones, para el sistema que tiene un mayor valor de R , el valor a emplear no puede ser mayor que 1.25 veces el valor de R del sistema con el menor valor de R . A.3.2.6 — ELEMENTOS COMUNES A VARIOS SISTEMAS ESTRUCTURALES — Los elementos estructurales comunes a diferentes sistemas estructurales deben diseñarse y detallarse siguiendo los requisitos más restrictivos dentro de los sistemas para los cuales son comunes.

A.3.3 — CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL DE LA EDIFICACIÓN

A.3.3.2 — DEFINICIÓN DE LA CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL — Se entiende por configuración estructural de la edificación, no solamente la forma exterior de ella y su tamaño, sino la naturaleza, las dimensiones y la localización A-42

(a) En sistemas compuestos por pórticos con arriostramientos concéntricos — La falla de cualquiera de las diagonales o sus conexiones al pórtico no resulta en una reducción de más del 33 por ciento de la resistencia ante fuerzas horizontales del piso ni produce una irregularidad torsional en planta extrema (Tipo 1bP). (b) En sistemas compuestos por pórticos con arriostramientos excéntricos — La pérdida de resistencia a momento (si se trata de vínculos a momento), o a cortante (para el caso de vínculos a corte), de los dos extremos de un vínculo no resulta en una reducción de más del 33 por ciento de la resistencia ante fuerzas horizontales del piso ni produce una irregularidad torsional en planta extrema (Tipo 1bP). (c) En sistemas de pórtico resistente a momentos — La pérdida de la resistencia a momento en la conexión viga-columna de los dos extremos de una viga no resulta en una reducción de más del 33 por ciento de la resistencia ante fuerzas horizontales del piso ni produce una irregularidad torsional en planta extrema (Tipo 1bP). (d) En sistemas con muros estructurales de concreto estructural — La falla de un muro estructural o de una porción de él que tengan una relación de la altura del piso a su longitud horizontal mayor de la unidad, o de los elementos colectores que lo conectan al diafragma, no resulta en una reducción de más del 33 por ciento de la resistencia ante fuerzas horizontales del piso ni produce una irregularidad torsional en planta extrema (Tipo 1bP). (e) Para otros sistemas — No hay requisitos especiales. En los sistemas estructurales que no cumplan las condiciones enunciadas en (a) a (d) el factor de reducción de resistencia por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica, Ir , se le debe asignar un valor de Ir 0.75 . Aunque no se cumplan las condiciones enunciadas en (a) a (d) el factor de reducción de resistencia por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica, Ir , se 1.0 si todos los pisos que resistan más del 35 por ciento del

corte basal en la dirección bajo estudio el sistema estructural de resistencia sísmica sean regulares en planta y tengan al menos dos vanos compuestos por elementos que sean parte del sistema de resistencia sísmica localizados en la periferia a ambos lados de la planta en las dos direcciones principales. Cuando se trate de muros estructurales para efectos de contar el número de vanos equivalentes se calcula como la longitud horizontal del muro dividida por la altura del piso. A.3.3.9 — USO DEL COEFICIENTE DE SOBRERRESISTENCIA :0 — Cuando los requisitos para el material estructural y el grado de disipación de energía requieren que los elementos frágiles o las conexiones entre elementos se diseñen para fuerzas sísmicas, E , amplificadas por el coeficiente de sobrerresistencia, :0 , éste debe emplearse de la siguiente manera para obtener las fuerzas de diseño que incluyen los efectos sísmicos: : 0 Fs r 0.5Aa Fa D R

(A.3.3-2)

Donde Fs corresponde a las fuerzas sísmicas obtenidas del análisis, R es el coeficiente de capacidad de disipación de energía correspondiente al sistema estructural de resistencia sísmica R Ia Ip Ir R 0 , y D corresponde a la carga muerta que actúa sobre el elemento tal como se define en el Título B del Reglamento y el signo de la parte derecha de la ecuación es el que conduce al mayor valor de E, dependiendo del signo de Fs .

A.3.4 — MÉTODOS DE ANÁLISIS A.3.4.1 — MÉTODOS RECONOCIDOS — Se reconocen los siguientes métodos de análisis del sistema de resistencia sísmica para efectos de su diseño: (a) Método de la fuerza horizontal equivalente, el cual está descrito en el Capítulo A.4, (b) Métodos de análisis dinámico elástico, de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.5, (c) Métodos de análisis dinámico inelástico, de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.5, y (d) Métodos de análisis alternos, los cuales deben tener en cuenta las características dinámicas de la edificación, el comportamiento inelástico de los materiales, y deben ser de aceptación general en la A-44

el menor valor de Ia .

A.3.3.5 — CONFIGURACIÓN EN LA ALTURA — Una edificación se clasifica como irregular en altura, véase la figura A.3-2, cuando ocurre uno, o varios, de los casos descritos en la tabla A.3-7, donde se definen los valores de Ia . A.3.3.5.1 — Excepciones a las irregularidades en altura — Cuando para todos los pisos, la deriva de cualquier piso es menor de 1.3 veces la deriva del piso siguiente hacia arriba, puede considerarse que no existen irregularidades en altura de los tipos 1aA, 1bA, 2A, ó 3A, tal como se definen en la tabla A.3-7, y en este caso se aplica Ia 1 . No hay necesidad de considerar en esta evaluación las derivas de los dos pisos superiores de la edificación ni los sótanos que tengan muros de contención integrados a la estructura en toda su periferia. Las derivas utilizadas en la evaluación pueden calcularse sin incluir los efectos torsionales. Así mismo, no se considera irregular la estructura flexible apoyada sobre una estructura con mayor rigidez que cumpla los requisitos de A.3.2.4.3 y los correspondientes de la tabla A.3-5. A.3.3.6 — EDIFICACIONES EN ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA BAJA DE LOS GRUPOS DE USO I Y II — Para las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso I y II, localizadas en zonas de amenaza sísmica baja, la evaluación para determinar si la edificación es irregular o no, puede limitarse a irregularidades en planta del tipo 1aP, 1bP (tabla A.3-6) y en altura del tipo 5aA y 5bA (tabla A.3-7). A.3.3.7 — EDIFICACIONES EN ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA INTERMEDIA DEL GRUPO DE USO I — Para las edificaciones pertenecientes al grupo de uso I, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia, la evaluación para determinar si la edificación es irregular o no, puede limitarse a irregularidades en planta de los tipos 1aP, 1bP, 3P y 4P (tabla A.3-6) y en altura de los tipos 4A, 5aA y 5bA (tabla A.3-7). A.3.3.8 — AUSENCIA DE REDUNDANCIA EN EL SISTEMA ESTRUCTURAL DE RESISTENCIA SÍSMICA — Debe asignarse un factor de reducción de resistencia por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica, Ir , en las dos direcciones principales en planta de la siguiente manera: A.3.3.8.1 — En edificaciones con un sistema estructural con capacidad de disipación de energía mínima (DMI) — Para edificaciones cuyo sistema estructural de resistencia sísmica es de un material que cumple los requisitos de capacidad de disipación de energía mínima (DMI) el valor del factor de reducción de resistencia por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica, Ir , se le asigna un 1.0 .

A.3.3.8.2 — En edificaciones con un sistema estructural con capacidad de disipación de energía moderada (DMO) y especial (DES) — Para edificaciones cuyo sistema estructural es de un material que cumple los requisitos de capacidad de disipación de energía moderada (DMO) o especial (DES) el valor del factor de reducción de resistencia por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica, Ir , se le puede asignar un valor de la unidad Ir 1.0 cuando en todos los pisos que resistan más A-43

del 35 por ciento del corte basal en la dirección bajo estudio el sistema estructural de resistencia sísmica cumpla las siguientes condiciones de redundancia:

E

(A.3.3-1)

A.3.3.4 — CONFIGURACIÓN EN PLANTA — La edificación se considera irregular cuando ocurra, véase la figura A.3-1, uno, o varios, de los casos descritos en la tabla A.3-6, donde se definen los valores de Ip .

valor de la unidad Ir

A.3.3.1 — GENERAL — Para efectos de diseño sísmico la edificación debe clasificarse como regular o como irregular en planta y en altura o como redundante o con ausencia de redundancia de acuerdo con los requisitos de esta sección.

le debe asignar un valor igual a la unidad Ir

Ia I p I r R 0

Cuando una edificación tiene varios tipos de irregularidad en planta simultáneamente, se aplicará el menor valor de Ip . Análogamente, cuando una edificación tiene varios tipos de irregularidad en altura simultáneamente, se aplicará

ingeniería. En la aplicación de cualquier método de análisis alterno no se pueden utilizar períodos fundamentales mayores de los permitidos en los Capítulos A.4 y A.5.

A.3.4.2 — MÉTODO DE ANÁLISIS A UTILIZAR — Como mínimo deben emplearse los siguientes métodos de análisis: A.3.4.2.1 — Método de la fuerza horizontal equivalente — Puede utilizarse el método de la fuerza horizontal equivalente en las siguientes edificaciones: (a) Todas las edificaciones, regulares e irregulares, en las zonas de amenaza sísmica baja, (b) Todas las edificaciones, regulares e irregulares, pertenecientes al grupo de uso I , localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia, (c) Edificaciones regulares, de 20 niveles o menos y 60 m de altura o menos medidos desde la base, en cualquier zona de amenaza sísmica, exceptuando edificaciones localizadas en lugares que tengan un perfil de suelo tipo D, E o F, con periodos de vibración mayores de 2TC , (d) Edificaciones irregulares que no tengan más de 6 niveles ni más de 18 m de altura medidos a partir de la base, (e) Estructuras flexibles apoyadas sobre estructuras más rígidas que cumplan los requisitos de A.3.2.4.3. A.3.4.2.2 — Método del análisis dinámico elástico — Debe utilizarse el método del análisis dinámico elástico en todas las edificaciones que no estén cubiertas por A.3.4.2.1, incluyendo las siguientes: (a) Edificaciones de más de 20 niveles o de más de 60 m de altura, exceptuando las edificaciones mencionadas en A.3.4.2.1 (a) y (b), (b) Edificaciones que tengan irregularidades verticales de los tipos 1aA, 1bA, 2A y 3A, tal como se definen en A.3.3.5, (c) Edificaciones que tengan irregularidades que no estén descritas en A.3.3.4 y A.3.3.5, exceptuando el caso descrito en A.3.2.4.3, (d) Edificaciones de más de 5 niveles o de más de 20 m de altura, localizadas en zonas de amenaza sísmica alta, que no tengan el mismo sistema estructural en toda su altura, con la excepción de los prescrito en A.3.2.4.3, (e) Estructuras, regulares o irregulares, localizadas en sitios que tengan un perfil de suelo D, E o F y que tengan un período mayor de 2TC . En este caso el análisis debe incluir los efectos de interacción suelo-estructura, tal como los prescribe el Capítulo A.7, cuando se realice un análisis de la estructura suponiéndola empotrada en su base. A.3.4.2.3 — Método del análisis dinámico inelástico — Puede utilizarse el método del análisis dinámico inelástico en aquellos casos que a juicio del ingeniero diseñador, se presenten variaciones en la capacidad de disipación de energía en el rango inelástico que solo sea posible identificar por este procedimiento. Cuando se utilice este método de análisis deben cumplirse los requisitos dados en el Capítulo A.5. Los diseños realizados por esta metodología deben revisarse por dos profesionales, independientes del diseñador estructural, que cumplan los requisitos de idoneidad requeridos para revisores de diseños estructurales como lo prescribe la Ley 400 de 1997, quienes suscribirán un memorial en que se indique taxativamente que los procedimientos empleados consultan las mejores metodologías que se disponga sobre estos procedimientos y que la edificación así diseñada tiene resistencia y expectativas de comportamiento similares a los de una edificación diseñada por los otros métodos permitidos por el Reglamento, al verse sometida a movimientos sísmicos de intensidad similar a los movimientos sísmicos de diseño prescritos por este Reglamento. Este memorial se anexará a los documentos aportados para obtener la correspondiente licencia de construcción. A.3.4.2.4 — Método de análisis no lineal estático de plastificación progresiva — Puede utilizarse el método del análisis no lineal estático, conocido como procedimiento “push-over” o de plastificación progresiva, en aquellos casos que a juicio del ingeniero diseñador se desee evaluar la capacidad de disipación de energía en el rango inelástico por este procedimiento. Cuando se utilice este método de análisis deben cumplirse los requisitos dados en el Apéndice A-3 y además se deben confrontar con otro de los métodos de análisis permitidos por el Reglamento, utilizando en el diseño lo más exigente. A.3.4.3 — RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA Y SUS ELEMENTOS — Las rigideces que se empleen en el análisis estructural para el diseño sísmico deben ser definidas por el ingeniero diseñador de acuerdo con su criterio, teniendo en cuenta los preceptos dados para cada material estructural en el Título correspondiente de este Reglamento.

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dados de pilotes, pilas o "caissons", etc., deben amarrarse por medio de elementos capaces de resistir en tensión o compresión una fuerza no menor de 0.25Aa veces la carga vertical total del elemento que tenga la mayor carga entre los que interconecta, además de las fuerzas que le transmita la superestructura. Para efectos del diseño de la cimentación debe cumplirse lo prescrito en A.3.7.

A.3.5 — REQUISITOS PARA LOS MATERIALES ESTRUCTURALES A.3.5.1 — Los requisitos especiales para el diseño y los detalles propios de cada material estructural se dan para el grado de capacidad de disipación de energía; mínima (DMI), moderada (DMO) o especial (DES), que se requiera del material y para cada uno de los sistemas estructurales de resistencia sísmica en las tablas A.3-1 a A.3-4.

A.3.6 — EFECTOS SÍSMICOS EN LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES A.3.6.1 — GENERALIDADES — Todos los elementos estructurales deben diseñarse para los efectos de los movimientos sísmicos de diseño que actúen sobre ellos, adicionalmente a todas las cargas que los puedan afectar, tal como lo prescribe el Título B de este Reglamento. A.3.6.1.1 — Elementos del sistema de resistencia sísmica — Solamente los elementos que pertenezcan al sistema estructural de resistencia sísmica pueden contribuir a la resistencia sísmica de la edificación y deben diseñarse de acuerdo con los requisitos propios de su material estructural y para el grado de capacidad de disipación de energía requerido, además de los requisitos adicionales dados en la presente sección. A.3.6.1.2 — Elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica — Los elementos estructurales que no formen parte del sistema estructural de resistencia sísmica, deben investigarse con el fin de determinar si pueden mantener su capacidad de resistir cargas verticales cuando se ven sometidos a los desplazamientos horizontales y a las derivas, causados por los movimientos sísmicos de diseño, pero sólo hay necesidad de que cumplan los requisitos del grado de capacidad de disipación de energía mínimo para su material estructural. Sus anclajes y amarres al sistema de resistencia sísmica deben cumplir los requisitos dados en la presente sección y en el Capítulo A.8. A.3.6.2 — COMBINACIÓN DE LOS EFECTOS DE CARGA — Los coeficientes de carga que deben emplearse en la combinación de cargas de gravedad y de fuerzas sísmicas se establecen en el Título B de este Reglamento. Debe tenerse en cuenta que las fuerzas sísmicas obtenidas siguiendo éste Reglamento, están definidas al nivel de resistencia, por lo tanto ya están mayoradas. A.3.6.3 — DIRECCIÓN DE APLICACIÓN DE LAS FUERZAS SÍSMICAS — En zonas de amenaza sísmica intermedia o alta deben considerarse los efectos ortogonales, salvo que (1) la estructura tenga diafragmas flexibles o (2) se trate de edificios de un piso (naves industriales o similares) en los cuales no haya irregularidades en planta del tipo 5P. Los efectos ortogonales pueden tenerse en cuenta suponiendo la concurrencia simultánea del 100% de las fuerzas sísmicas en una dirección y el 30% de las fuerzas sísmicas en la dirección perpendicular. Debe utilizarse la combinación que requiera la mayor resistencia del elemento. Alternativamente, los efectos ortogonales pueden calcularse como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los efectos producidos por el 100% de las fuerzas sísmicas actuando independientemente en las dos direcciones ortogonales, asignándole el signo que conduzca al resultado más conservador. La fuerza sísmica debe combinarse con las cargas verticales de acuerdo con los requisitos del Título B de este Reglamento. A.3.6.4 — AMARRES Y CONTINUIDAD — Todos los elementos estructurales deben interconectarse. La conexión y los elementos conectores deben ser capaces de transmitir las fuerzas sísmicas inducidas por las partes que conectan; además de los requisitos del Capítulo A.8, deben cumplirse los siguientes requisitos: A.3.6.4.1 — Partes de la edificación — Cualquier parte o porción de la edificación que forme un conjunto indistintamente diferenciado del resto de la estructura, pero que esté estructuralmente vinculado a ésta, debe estar vinculada y amarrada al resto de la edificación por medio de elementos de conexión cuya resistencia se diseñe teniendo en cuenta las fuerzas axiales, de corte y de flexión transmitidas por la interacción entre las partes bajo las combinaciones de carga especificadas en el Título B. La fuerza sísmica involucrada, como mínimo, debe ser 0.40Aa g veces la masa de la parte o porción. Es particularmente importante que, en el caso de esta conexión, en el análisis no se utilice nudo maestro u otro método de igualación de grados de libertad para el análisis bajo cargas laterales. A.3.6.4.2 — Vigas de amarre en la cimentación — Los elementos de cimentación, tales como zapatas, A-46

A.3.6.7.3 — Torsión de diseño — El momento torsional de diseño en cualquier nivel de la estructura se obtiene como la suma de las torsiones de diseño de todos los niveles localizados por encima del nivel en estudio. La porción de la torsión aportada por cada nivel se obtiene como la torsión accidental del nivel, más el producto de la fuerza sísmica horizontal, correspondiente a ese nivel por una dimensión igual a la proyección, en la dirección perpendicular a la dirección de las fuerzas, de la distancia entre el centro de masa y el centro de rigidez del nivel. A.3.6.8 — DIAFRAGMAS — En las zonas de amenaza sísmica intermedia y alta, en el diseño de los pisos y cubiertas que actúan como diafragmas debe tenerse en cuenta lo siguiente: A.3.6.8.1 — La deflexión en el plano del diafragma no debe exceder la deflexión permisible de los elementos que estén adheridos a él. La deflexión permisible debe ser aquella que permita a los elementos adheridos mantener su integridad estructural bajo las fuerzas impuestas. A.3.6.8.2 — Los diafragmas de piso o de cubierta deben diseñarse para que sean capaces de resistir las fuerzas causadas por la aceleración en cada nivel, expresada como una fracción de la gravedad, determinada por medio de la siguiente ecuación:

Sa As hi

As

ai

h Sa i heq

heq

hi d heq (A.3.6-3)

hi t heq

A.3.6.6 — DISTRIBUCIÓN DE LA FUERZA CORTANTE EN EL PISO — Cuando se utilice el método de la fuerza horizontal equivalente definido en el Capítulo A.4, la fuerza cortante, Vx , en el nivel x , debe determinarse de acuerdo con la siguiente fórmula: n

Vx

¦ Fi

(A.3.6-1)

i x

La fuerza cortante, Vx , y las torsiones asociadas deben distribuirse entre los diferentes pórticos y muros estructurales del sistema de resistencia sísmica de acuerdo con sus respectivas rigideces de desplazamiento y teniendo en cuenta la rigidez del diafragma, de acuerdo con la definición de la rigidez de los diafragmas dada en A.3.6.7.2. A.3.6.7 — TORSIÓN EN EL PISO — En el diseño deben tenerse en cuenta los efectos de torsión en el piso, considerando que estos provienen de la incertidumbre en la localización de las masas dentro del piso, lo cual conduce a una torsión accidental, o debido a la excentricidad entre el centro de masas y el centro de rigidez cuando los diafragmas se consideran rígidos en su propio plano, o de la asimetría en la distribución de la masa y la rigidez de elementos verticales, cuando los diafragmas no pueden considerarse como rígidos en su propio plano. En caso de realizarse análisis dinámico, el análisis mismo reflejará los efectos de las torsiones que se tengan en la estructura, quedando a opción diseñador si en él involucra o no condiciones de torsión accidental. En el caso que se utilice el método de la fuerza horizontal equivalente, para la consideración de la torsión en el piso deben cumplirse los requisitos de A.3.6.7.1 a A.3.6.7.3, descritos a continuación. A.3.6.7.1 — Torsión accidental — Debe suponerse que la masa de todos los pisos está desplazada transversalmente, hacia cualquiera de los dos lados, del centro de masa calculado de cada piso, una distancia igual al 5 por ciento (0.05) de la dimensión de la edificación en ese piso, medida en la dirección perpendicular a la dirección en estudio. El efecto de la torsión que se genera debe tenerse en cuenta en la distribución del cortante del piso a los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica. Cuando existan irregularidades en planta del tipo 1aP o 1bP, tal como las define A.3.3.4.1 (tabla A.3-6), debe aumentarse la torsión accidental en cada nivel x, multiplicándola por un coeficiente de amplificación, A x , determinado de acuerdo con la siguiente ecuación: 2

Ax

ª G max º « » d 3.0 «¬ 1.2 G prom »¼

(A.3.6-2)

A.3.6.7.2 — Torsión debida a la no coincidencia del centro de masa y de rigidez — Cuando el diafragma puede considerarse rígido en su propio plano, debe tenerse en cuenta el aumento en los cortantes sobre los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica debida a la distribución, en planta, de la rigidez de los elementos del sistema de resistencia sísmica. (a) Diafragma flexible — El diafragma puede suponerse flexible, para los efectos de las prescripciones de esta sección, cuando la máxima deflexión horizontal dentro del diafragma, al verse sometido a las fuerzas sísmicas, Fs , es más de 2 veces el promedio de sus deflexiones horizontales. Esta determinación de la flexibilidad del diafragma puede realizarse comparando la deflexión horizontal debida a las fuerzas sísmicas, obtenida en el punto medio del diafragma, con la de cada uno de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, al verse sometidos a una fuerza horizontal equivalente a la producida por la masa aferente al elemento. (b) Diafragma rígido en su propio plano — El diafragma puede suponerse rígido en su propio plano cuando se dispone su rigidez y su resistencia de tal manera que éste actúe como una unidad y sus A-47

propiedades de masa y de rigidez se puedan concentrar en el centro de masa y en el centro de rigidez respectivamente. En las edificaciones que tengan irregularidades de los tipos 2P y 3P la consideración de diafragma rígido debe evaluarse cuidadosamente, pues en la mayoría de los casos estas irregularidades inhiben el comportamiento como diafragma rígido de los entrepisos de la edificación.

ai

A.3.6.5 — ELEMENTOS COLECTORES — Deben proveerse elementos colectores capaces de transferir las fuerzas sísmicas que se originan en otras partes de la edificación hasta el elemento vertical del sistema de resistencia sísmica que resiste esas fuerzas.

heq puede estimarse simplificadamente como 0.75hn

Alternativamente a la ecuación A.3.6-3 para calcular las fuerzas que deben resistir los diafragmas de piso o de cubierta, pueden usarse estimaciones más precisas de las aceleraciones absolutas máximas a que estarían sometidos estos diafragmas, resultado por ejemplo, de análisis dinámicos. Cuando el diafragma debe transmitir fuerzas provenientes de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica que se encuentren por encima del diafragma, a elementos verticales del sistema de resistencia sísmica que se encuentren por debajo del diafragma, debido a desplazamientos en la localización de los elementos, o por cambios en la rigidez de los elementos verticales, las fuerzas correspondientes se deben adicionar a las obtenidas por medio de la ecuación A.3.6-3. A.3.6.8.3 — Los diafragmas que den apoyo a muros de concreto reforzado o de mampostería, deben tener amarres continuos entre los diferentes elementos del diafragma con el fin de distribuir las fuerzas de anclaje especificadas en A.3.6.10. A.3.6.8.4 — Las conexiones del diafragma a los elementos verticales o a los elementos colectores, o entre elementos colectores, en estructuras localizadas en zonas de amenaza sísmica alta que tengan irregularidades en planta de los tipos 1aP, 1bP, 2P, 3P ó 4P (tabla A.3-6), deben diseñarse para las fuerzas sísmicas correspondientes, multiplicadas por 1.25.

deben ser menores que las de la superestructura. Los elementos localizados entre la base y la cimentación deben tener el mismo grado de capacidad de disipación de energía de los elementos del sistema de resistencia sísmica. A.3.6.10 — MUROS ESTRUCTURALES — Los muros estructurales de concreto o mampostería, exteriores e interiores, deben amarrarse a los diafragmas o cubiertas que les provean apoyo lateral, por medio de anclajes diseñados para resistir una fuerza horizontal que actúa perpendicularmente al plano del muro. Dicha fuerza se puede calcular a partir de la fuerza causada por la aceleración en cada piso, calculada con la ecuación A.3.6-3, pero no menor que 0.10M p g , donde M p es la masa del tramo de muro considerado. Alternativamente a la ecuación A.3.6-3 para calcular las fuerzas horizontales perpendiculares al plano del muro pueden usarse estimaciones más precisas de las aceleraciones absolutas máximas a las que estarían sometidos estos muros. A.3.6.11 — ESTRUCTURAS DE TIPO PÉNDULO INVERTIDO — Estas son estructuras donde el sistema de resistencia sísmica actúa como uno o varios voladizos aislados y un porcentaje muy alto de la masa se encuentra concentrada en la parte superior de la estructura. Las columnas o pilares de apoyo de las estructuras de tipo péndulo invertido deben diseñarse para un diagrama de momentos flectores que inicia en la base con un valor determinado de acuerdo con los procedimientos establecidos en el Capítulo A.4 y varía uniformemente hasta llegar a la mitad de este valor en la parte superior. Véase la tabla A.3-3 para efectos de los sistemas estructurales permitidos. A.3.6.12 — ELEMENTOS VERTICALES DISCONTINUOS — En las zonas de amenaza sísmica intermedia y alta, cuando se presenten discontinuidades en el alineamiento de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, tales como las descritas en las irregularidades en planta tipo 4P (tabla A.3-6) y en altura tipo 4A (tabla A.3-7), deben cumplirse los siguientes requisitos: (a) Las fuerzas axiales mayoradas de los elementos verticales que sostengan los elementos que se suspenden se deben obtener utilizando las combinaciones de carga apropiadas de las dadas en B.2.4, utilizando un coeficiente de carga igual a 0.4R , pero no menor de 1.0, en las combinaciones que incluyan fuerzas sísmicas reducidas de diseño E , en vez del coeficiente 1.0 prescrito allí, (b) Debe garantizarse que los elementos, tales como vigas, que llevan estas fuerzas axiales hasta los elementos verticales las que las soportan sean capaces de resistirlas, (c) Los elementos verticales deben diseñarse para las fuerzas axiales mayoradas como se indica en el literal (a), acompañadas de los momentos obtenidos del análisis, los cuales se mayoran utilizando las combinaciones de carga normales prescritas en B.2.4, (d) Los elementos verticales deben diseñarse y detallarse siguiendo los requisitos del grado especial de capacidad de disipación de energía (DES) del material correspondiente. Cuando el diseño de los elementos verticales soportan el elemento que se suspende se realiza utilizando el método de esfuerzos de trabajo prescrito en B.2.3, las fuerzas axiales de diseño al nivel de esfuerzos de trabajo se deben multiplicar por 0.3R , pero no menos de 0.7, en vez del coeficiente 0.7 prescrito allí. A.3.6.13 — EFECTO DE LAS ACELERACIONES VERTICALES — En las zonas de amenaza sísmica alta e intermedia, deben tenerse en cuenta los efectos de los movimientos sísmicos verticales en los siguientes elementos estructurales: (a) En los voladizos, considerando una fuerza vertical, ascendente o descendente, en la punta del elemento con un valor igual al 30 por ciento de la carga muerta del voladizo en las zonas de amenaza sísmica alta, y del 15 por ciento en las zonas de amenaza sísmica intermedia, y (b) En los elementos construidos con concreto preesforzado, deben utilizarse combinaciones de carga adicionales a todas aquellas que incluyan carga muerta, utilizando el 50 por ciento de la carga muerta.

A.3.7 — FUERZAS SÍSMICAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

A.3.6.8.5 — En las edificaciones localizadas en zonas de amenaza sísmica alta que tengan irregularidades en planta del tipo 2P (tabla A.3-6), los elementos del diafragma deben diseñarse considerando movimientos independientes de las alas que se proyectan hacia afuera de la estructura. Cada uno de los elementos del diafragma debe diseñarse para la condición más severa producida por el movimiento de las alas del diafragma en la misma dirección, o en direcciones opuestas.

A.3.7.1 — SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSMICA — Los elementos del sistema estructural de resistencia sísmica, y sus conexiones, deben diseñarse utilizando todas las solicitaciones requerida por el Título B del Reglamento, debidamente combinadas según se exige allí. Las fuerzas sísmicas obtenidas del análisis Fs , se reducen, dividiéndolas por el coeficiente de capacidad de disipación de energía, R , correspondiente al sistema estructural de resistencia sísmica, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño E Fs R que se emplean en las

A.3.6.9 — ELEMENTOS LOCALIZADOS DEBAJO DE LA BASE — La resistencia y rigidez de los elementos que formen parte del sistema de resistencia sísmica que se encuentren localizados entre la base y la cimentación no

combinaciones de carga prescritas en el Título B. El valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R 0 , multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta, y por

A-48

A-49


27

DIARIO OFICIAL

ausencia de redundancia del sistema estructural de resistencia sísmica R

Ia Ip Ir R 0 . El diseño de los elementos

estructurales y sus conexiones se realiza cumpliendo los requisitos exigidos para el grado de capacidad de disipación de energía requerido del material. Estas fuerzas de diseño de los elementos estructurales obtenidas siguiendo el procedimiento anotado, son fuerzas al nivel de resistencia, o sea que corresponden a fuerzas mayoradas que ya han sido multiplicadas por sus coeficientes de carga. Para elementos que se diseñan utilizando el método de esfuerzos de trabajo, debe consultarse A.3.1.8. Los elementos frágiles de conexión entre elementos y otros que de acuerdo con los requisitos de los materiales estructurales que los constituyen requieran el uso del coeficiente de sobrerresistencia :0 , se diseñan utilizando las fuerzas sísmicas de diseño E obtenidas de la ecuación A.3.3-2.

Safety Council, National Institute of Buildings Sciences, Washington, D.C., USA, 2004 (b) “Minimum Design Loads for Building and Other Structures”, ASCE/SEI 7-05, Structural Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA, 2006 A.3.9.2 — En el diseño y construcción de estructuras que tengan elementos disipadores de energía, se deben cumplir los requisitos de los Artículos 10 y 11 de la Ley 400 de 1997, asumiendo el diseñador estructural y el constructor las responsabilidades que allí se indican. A.3.9.3 — La construcción de una edificación que utilice elementos disipadores de energía debe someterse a una supervisión técnica permanente, como la describe el Título I.

A.3.7.2 — CIMENTACIÓN — Las fuerzas sísmicas que actúan sobre la cimentación y el suelo de soporte se obtienen así: (a) Para efectos del diseño estructural de los elementos que componen la cimentación (incluidas las pantallas y los demás elementos a los que se conecte la estructura), se emplea el procedimiento indicado en A.3.7.1, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E , a partir de las reacciones de la estructura sobre estos elementos, calificando el valor de R usado en la estructura para establecer las cargas a la cimentación. En caso que se requiera una evaluación particular, las acciones de la estructura sobre la cimentación deberán determinarse con uno de los siguientes métodos: (1) mediante procedimientos de análisis inelástico de la estructura. (2) Evaluando el desempeño de la estructura (curvas de demanda y capacidad) (3) calculando las acciones que la estructura aplicará a los elementos que componen la cimentación, cuando a la estructura se aplique la carga cortante necesaria para producir el mecanismo de plastificación. En el diseño de los elementos de cimentación deben seguirse los requisitos propios del material estructural y del Título H de este Reglamento. (b) Para efectos de obtener los esfuerzos sobre el suelo de cimentación, a partir de las reacciones de la estructura y su cimentación sobre el suelo, se emplean las combinaciones de carga para el método de esfuerzos de trabajo de la sección B.2.3, empleando las cargas apropiadas y las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E . Los efectos sobre el suelo así obtenidos están definidos al nivel de esfuerzos de trabajo y deben evaluarse de acuerdo con los requisitos del Título H de este Reglamento.

A.3.8 — ESTRUCTURAS AISLADAS SÍSMICAMENTE EN SU BASE A.3.8.1 — Se permite el empleo de estructuras aisladas sísmicamente en su base, siempre y cuando se cumplan en su totalidad los requisitos al respecto de uno de los dos documentos siguientes: (a) “NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings — Provisions and Commentary”, 2003 Edition, Federal Emergency Management Agency, FEMA 450, Building Seismic Safety Council, National Institute of Buildings Sciences, Washington, D.C., USA, 2004, (b) “Minimum Design Loads for Building and Other Structures”, ASCE/SEI 7-05, Structural Engineering Institute of the American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA, 2006 A.3.8.2 — En el diseño y construcción de estructuras aisladas sísmicamente en su base, se deben cumplir los requisitos de los Artículos 10 y 11 de la Ley 400 de 1997, asumiendo el diseñador estructural y el constructor las responsabilidades que allí se indican. A.3.8.3 — La construcción de una edificación que utilice sistemas de aislamiento sísmico en su base debe someterse a una supervisión técnica permanente, como la describe el Título I.

A.3.9 — USO DE ELEMENTOS DISIPADORES DE ENERGÍA A.3.9.1 — Se permite el empleo de elementos disipadores de energía, siempre y cuando se cumplan en su totalidad los requisitos al respecto de uno de los dos documentos siguientes: (a) “NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings — Provisions and Commentary”, 2003 Edition, Federal Emergency Management Agency, FEMA 450, Building Seismic A-50

A-51

Tabla A.3-2 Sistema estructural combinado (Nota 1)

Tabla A.3-1 Sistema estructural de muros de carga (Nota 1) A. SISTEMA DE MUROS DE CARGA Sistema resistencia sísmica (fuerzas horizontales) 1. Paneles de cortante de madera 2. Muros estructurales a. Muros de concreto con capacidad especial de disipación de energía (DES) b. Muros de concreto con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) c. Muros de concreto con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) d. Muros de mampostería reforzada de bloque de perforación vertical (DES) con todas las celdas rellenas e. Muros de mampostería reforzada de bloque de perforación vertical (DMO) f. Muros de mampostería parcialmente reforzada de bloque de perforación vertical g. Muros de mampostería confinada h. Muros de mampostería de cavidad reforzada

Sistema resistencia para cargas verticales muros ligeros de madera laminada

Valor

:0 (Nota 4)

3.0

2.5

zonas de amenaza sísmica alta intermedia Baja uso altura uso altura uso Altura permit máx. permit máx. permit máx. si

si

6m

el mismo

5.0

2.5

el mismo

4.0

2.5

no se permite

50 m

no se permite

si

9m

si

12 m

si

sin límite

si

Sin límite

si

50 m

si

Sin límite

el mismo

2.5

2.5

si

50 m

el mismo

3.5

2.5

si

50 m

si

sin límite

si

Sin límite

el mismo

2.5

2.5

si

30 m

si

50 m

si

Sin límite

el mismo

2.0

2.5

Grupo I

2 pisos

si

12 m

si

18 m

el mismo

2.0

2.5

Grupo I

2 pisos

Grupo I

12 m

Grupo I

18 m

no se permite

4.0

2.5

si

45 m

si

60 m

si

Sin límite

el mismo

i.Muros de mampostería no reforzada (no tiene capacidad el mismo 1.0 de disipación de energía) 3. Pórticos con diagonales (las diagonales llevan fuerza vertical) a. Pórticos de acero estructural el mismo con diagonales concéntricas 5.0 (DES) b. Pórticos con diagonales de concreto con capacidad el mismo 3.5 moderada de disipación de energía (DMO) c. Pórticos de madera con diagonales

Valor

R0 (Nota 2)

el mismo

2.0

2.5

2.5

2.5

2.5

no se permite

si

24 m

no se permite

si

12 m

no se permite

Grupo I (Nota 3)

2 pisos

si

30 m

si

Sin límite

si

30 m

si

30 m

si

15 m

si

18 m

Notas: 1. El sistema de muros de carga es un sistema estructural que no dispone de un pórtico esencialmente completo, en el cual las cargas verticales son resistidas por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. 2. Para edificaciones clasificadas como irregulares el valor de R 0 debe multiplicarse por I a , I y I r para obtener R I I I R (Véase p

3. 4.

a p r 0

A.3.3.3). La mampostería no reforzada sólo se permite en las regiones de las zonas de amenaza sísmica baja donde A a sea menor o igual a 0.05 cuando se trata de edificaciones del grupo de uso I , de uno y dos pisos. El valor de :0 puede reducirse restándole 0.5 en estructuras con diafragma flexible, pero no debe ser menos de 2.0 para cualquier estructura.

A-52

B. SISTEMA COMBINADO Sistema resistencia sísmica Sistema resistencia para (fuerzas horizontales) cargas verticales 1. Pórticos de acero con diagonales excéntricas a. Pórticos de acero con pórticos de acero resistentes a diagonales excéntricas si las momentos con capacidad mínima de disipación de conexiones con las columnas energía (DMI) por fuera del vínculo son resistentes a momento b. Pórticos de acero con pórticos de acero resistentes a diagonales excéntricas si las momentos con capacidad conexiones con las columnas mínima de disipación de por fuera del vínculo no son energía (DMI) resistentes a momento c. Pórticos de acero con pórticos de acero no resistentes a momentos diagonales excéntricas si el vínculo no se conecta a la columna d. Pórticos de acero con pórticos de acero resistentes a diagonales excéntricas si el momentos con capacidad vínculo tiene conexión mínima de disipación de resistente a momento con la energía (DMI) columna 2. Muros estructurales a. Muros de concreto con pórticos de concreto con capacidad especial de capacidad especial de disipación de energía (DES) disipación de energía (DES) pórticos de concreto con b. Muros de concreto con capacidad moderada de capacidad moderada de disipación de energía (DMO) disipación de energía (DMO) c. Muros de concreto con pórticos losa-columna (Nota 3) capacidad moderada de con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) disipación de energía (DMO) pórticos de concreto con d. Muros de concreto con capacidad mínima de capacidad mínima de disipación de energía (DMI) disipación de energía (DMI) e. Muros de concreto con pórticos losa-columna (Nota 3) capacidad mínima de con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) disipación de energía (DMI) f. Muros de mampostería pórticos de concreto con reforzada de bloque de capacidad especial de perforación vertical (DES) con disipación de energía (DES) todas las celdas rellenas g. Muros de mampostería pórticos de concreto con reforzada de bloque de capacidad especial de perforación vertical (DMO) disipación de energía (DES) pórticos de concreto con h. Muros de mampostería capacidad moderada de reforzada de bloque de disipación de energía (DMO) perforación vertical (DMO) i. Muros de mampostería pórticos de concreto con confinada (DMO — capacidad capacidad moderada de moderada de disipación de disipación de energía (DMO) energía) j. Muros de mampostería pórticos de concreto con confinada (DMO — capacidad capacidad mínima de moderada de disipación de disipación de energía (DMI) energía) k. Muros de mampostería de pórticos de concreto con cavidad reforzada (DES — capacidad moderada de capacidad especial de disipación de energía (DMO) disipación de energía) l. Muros de mampostería de pórticos de concreto con cavidad reforzada (DES — capacidad mínima de capacidad especial de disipación de energía (DMI) disipación de energía) m. Muros de cortante con pórticos de acero resistente o placa de acero (DES) no a momentos

Valor

Valor

zonas de amenaza sísmica alta intermedia baja uso altura uso altura uso altura permit máx. permit máx. permit máx.

R0

:0

(Nota 2)

(Nota 4)

7.0

2.0

si

45 m

si

60 m

si

Sin Límite

6.0

2.0

si

45 m

si

60 m

si

sin Límite

6.0

2.0

si

30 m

si

45 m

si

Sin Límite

5.0

2.0

si

30 m

si

45 m

si

Sin Límite

7.0

2.5

si

72 m

si

sin límite

si

Sin límite

5.0

2.5

no se permite

si

72 m

si

Sin límite

3.5

2.5

no se permite

si

18 m

si

27 m

2.5

2.5

no se permite

no se permite

si

72 m

2.0

2.5

no se permite

no se permite

si

18 m

4.5

2.5

si

30 m

si

45 m

si

45 m

3.5

2.5

si

30 m

si

45 m

si

45 m

2.5

2.5

no se permite

si

30 m

si

45 m

2.0

2.5

no se permite

Grupo I

18 m

Grupo I

21 m

Grupo I

18 m

si

45 m

si

45 m

si

Sin límite

2.0

2.5

no se permite

4.0

2.5

no se permite

2.0

2.5

no se permite

7.0

2.0

A-53

si

50 m

no se permite

si

30 m

no se permite

si

Sin límite

28


DIARIO OFICIAL

Tabla A.3-3 Sistema estructural de pórtico resistente a momentos (Nota 1)

Tabla A.3-2 (continuación) Sistema estructural combinado (Nota 1)

C. SISTEMA DE PÓRTICO RESISTENTE A MOMENTOS

B. SISTEMA COMBINADO Sistema resistencia sísmica Sistema resistencia para (fuerzas horizontales) cargas verticales n. Muros de cortante pórticos de acero resistente o compuestos con placa de no a momentos acero y concreto o. Muros de concreto pórticos de acero resistente o reforzado (DES) mixtos con no a momentos elementos de acero p. Muros de concreto pórticos de acero resistente o reforzado (DMO) mixtos con no a momentos elementos de acero q. Muros de concreto pórticos de acero resistentes o reforzado (DMI ) mixtos con no a momentos elementos de acero 3. Pórticos con diagonales concéntricas

Valor

Valor

R0

:0

(Nota 2)

(Nota 4)

6.5

6.0

2.5

2.5

si

50 m

50 m

si

si

Sin límite

si

Sin límite

si

Sin límite

Sin límite

2.5

No se permite

No se permite

si

5.0

2.5

no se permite

no se permite

si

45 m

Sistema resistencia sísmica (fuerzas horizontales)

Sistema resistencia para cargas verticales

pórticos de acero no resistentes a momentos

c. Pórticos mixtos con diagonales concéntricas (DES)

pórticos de acero resistentes o no a momentos

5.0

2.0

d. Pórticos mixtos con diagonales concéntricas (DMI)

pórticos de acero resistentes o no a momentos

3.0

2.0

5.0

4.0

2.5

2.5

si

30 m

no se permite

si

45 m

si

10 m

si

sin límite

si

60 m

si

60 m

si

sin límite

b. De acero (DES)

7.0

6.0

2.5

2.5

si

50 m

si

si

30 m

30 m

no se permite (nota 5)

si

Sin límite

si

si

45 m

45 m

si

si

Sin límite

Sin límite

b. De acero (DMO)

c. Mixtos con conexiones rígidas (DMO)

Pórticos de acero o mixtos resistentes o no a momentos

Notas: 1. El sistema combinado es un sistema estructural en el cual: (a) las cargas verticales son resistidas por un pórtico no resistente a momentos, esencialmente completo, y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales, o (b) las cargas verticales y horizontales son resistidas por un pórtico resistente a momentos, esencialmente completo, combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales, y que no cumple los requisitos de un sistema dual.

R 0 debe multiplicarse por Ia , Ip y

Ir , para obtener

R

Ia Ip I r R 0

2. 3. 4. 5. 6.

c. Muros de concreto con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) d. Muros de concreto con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) e. Muros de mampostería reforzada de bloque de perforación vertical (DES) con todas las celdas rellenas f. Muros de mampostería reforzada de bloque de perforación vertical (DES) con todas las celdas rellenas g. Muros de mampostería reforzada de bloque de perforación vertical (DMO) h. Muros de mampostería reforzada de bloque de perforación vertical (DMO) i. Muros de mampostería reforzada de bloque de perforación vertical (DMO) j. Muros de mampostería reforzada de bloque de perforación vertical (DMO)

m. Muros de cortante mixtos con placa de acero

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

si

si

30 m

si

45 m

si

no se permite

si

sin límite

si

sin límite

no se permite

si

sin límite

si

sin límite

5.0

3.0

no se permite

si

sin límite

si

sin límite

pórticos de concreto con capacidad especial de disipación de energía (DES) pórticos de acero resistentes a momentos con capacidad especial de disipación de energía (DES) pórticos de concreto con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) pórticos de acero resistentes a momentos con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) pórticos de concreto con capacidad especial de disipación de energía (DES) pórticos de acero resistentes a momentos con capacidad especial de disipación de energía (DES) pórticos de concreto con capacidad especial de disipación de energía (DES) pórticos de acero resistentes a momentos con capacidad especial de disipación de energía (DES) pórticos de acero resistentes a momentos con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) pórticos de concreto con capacidad moderada de disipación de energía (DMO)

Valor

R0

:0

(Nota 2)

(Nota 3)

8.0

2.5

8.0

zonas de amenaza sísmica Alta intermedia baja uso altura uso altura uso altura permit máx. permit máx. permit máx.

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

6.0

2.5

no se permite

si

sin límite

si

sin límite

6.0

2.5

no se permite

si

sin límite

si

sin límite

5.5

3.0

si

45 m

si

45 m

si

45 m

5.5

3.0

si

45 m

si

45 m

si

45 m

2.5

4.5

2.5

si

35 m

si

35 m

si

35 m

4.5

2.5

si

35 m

si

35 m

si

35 m

3.5

2.5

no se permite

si

30 m

si

30 m

3.5

2.5

no se permite

si

30 m

si

30 m

7.0

2.5

Si

Sin límite

si

Sin límite

si

Sin límite

si

Sin límite

si

Sin límite

si

Sin límite

si

Sin límite

6.5

2.5

Si

Sin límite

6.0

2.5

si

Sin límite

5.0

2.5

no se permite

no se permite

si

Sin límite

4.0

3.0

no se permite

no se permite

si

Sin límite

8.0

7.0

A-56

2.5

si

sin límite

si

sin límite

si

Sin límite

2.5

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

Sin límite Sin límite

no se permite

si si


3.0

3.0

no se permite

no se permite

si

Sin límite


6.0

3.0

no se permite

si

si

50 m

el mismo

1.5

1.5



si

12 m

el mismo

1.5

1.5



si

Sin límite

30 m

No se pueden usar como parte del sistema de resistencia sísmica, a no ser que tengan conexiones rígidas a columnas, en cuyo caso serán tratadas como pórticos de celosía

2.5

3.0

no se permite

si

1.5

3.0

no se permite

no se permite

2.5 (Nota3)

2.0

si

Sin límite

si

2.5

2.0

si

Sin límite

1.5 (Nota3)

2.0

no se permite

15 m

si

21 m

si

15 m

sin límite

si

Sin límite

si

sin límite

si

Sin límite

si

sin límite

Si

sin límite

El sistema de pórtico es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial, resistente a momentos, esencialmente completo, sin diagonales, que resiste todas las cargas verticales y las fuerzas horizontales. Para edificaciones clasificadas como irregulares el valor de R 0 debe multiplicarse por Ia , Ip y Ir , para obtener R Ia Ip Ir R 0 (Véase A.3.3.3). Cuando se trate de estructuras de acero donde las uniones del sistema de resistencia sísmica son soldadas en obra, el valor de R 0 debe multiplicarse por 0.90. El valor de :0 puede reducirse restándole 0.5 en estructuras con diafragma flexible, pero no debe ser menos de 2.0 para cualquier estructura. Se permite hasta una altura de 12m en edificios de un piso (naves industriales o similares) que no sean del grupo de Uso IV. Los perfiles de lámina doblada y los perfiles tubulares estructurales que cumplen con los requisitos de F.2.2.4 para miembros no esbeltos que se diseñen con conexiones dúctiles calificadas de acuerdo a F.3.1.8 se podrán diseñar como pórticos resistentes a momentos convencionales.

Tabla A.3-4 (Continuación) Sistema estructural dual

Valor

sin límite sin límite

3.0

Tabla A.3-4 Sistema estructural dual (Nota 1)

Sistema resistencia para cargas verticales

altura máx.

5.0 (Nota3)

A-55

pórticos de acero con alma llena, con conexiones rígidas (DES) pórticos de acero con alma llena, con conexiones rígidas (DES) n. Muros de concreto pórticos de acero con alma reforzado (DES) mixtos con llena, con conexiones rígidas elementos de acero (DES) pórticos de acero con alma o. Muros de concreto llena, con conexiones rígidas reforzado (DMI) mixtos con (DES) elementos de acero p. Muros de concreto pórticos de acero con alma reforzado (DMI ) mixtos con llena, con conexiones rígidas elementos de acero (DMO) 2. Pórticos de acero con diagonales excéntricas a. Pórticos de acero con pórticos de acero resistentes a diagonales excéntricas si las momentos con capacidad conexiones con las columnas especial de disipación de por fuera del vínculo son energía (DES) resistentes a momento b. Pórticos de acero con pórticos de acero resistentes a diagonales excéntricas si las momentos con capacidad conexiones con las columnas especial de disipación de por fuera del vínculo no son energía (DES) resistentes a momento k. Muros de cortante con placa de acero (DES)

sin límite

A-54

D. SISTEMA DUAL Sistema resistencia sísmica (fuerzas horizontales) 1. Muros estructurales a. Muros de concreto con capacidad especial de disipación de energía (DES) b. Muros de concreto con capacidad especial de disipación de energía (DES)

si

no se permite

1.

30 m

uso permit

no se permite

Se permite una altura de 20m en edificios de un piso (naves industriales o similares) que no sean del grupo de uso IV.

si

altura máx.

no se permite

5.

24 m

uso permit

2.5

3. 4.

si

altura máx.

3.0

Para edificaciones clasificadas como irregulares el valor de

no se permite

baja

uso permit

el mismo

(Véase A.3.3.3). Los pórticos losa-columna incluyen el reticular celulado. El valor de :0 puede reducirse restándole 0.5 en estructuras con diafragma flexible, pero no debe ser menos de 2.0 para cualquier estructura.

2.5

3.0

3. Pórticos resistentes a momentos con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) a. De concreto (DMI) el mismo 2.5 3.0

c. Mixtos con conexiones totalmente restringidas a momento (DMI) d. Mixtos con conexiones parcialmente restringidas a momento e. De acero con cerchas no dúctiles f. De acero con perfiles de lámina doblada en frío y perfiles tubulares estructurales PTE que no cumplen los requisitos de F.2.2.4 para perfiles no esbeltos (nota 6) g. Otras estructuras de celosía tales como vigas y cerchas

zonas de amenaza sísmica Intermedia

Alta

Pórticos de acero o mixtos 7.0 3.0 resistentes o no a momentos d. De acero con cerchas dúctiles Pórticos de acero resistentes o no 6.0 3.0 (DES) a momentos 2. Pórticos resistentes a momentos con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) a. De concreto (DMO) el mismo 5.0 3.0

2.

3.5

:0

c. Mixtos

4. Pórticos losa-columna (incluye reticular celulado) a. De concreto con capacidad moderada de disipación de energía el mismo (DMO) b. De concreto con capacidad mínima de disipación de energía el mismo (DMI) 5. Estructuras de péndulo invertido a. Pórticos de acero resistentes a momento con capacidad especial el mismo de disipación de energía (DES) b. Pórticos de concreto con capacidad especial de disipación el mismo de energía (DES) c. Pórticos de acero resistentes a momento con capacidad moderada el mismo de disipación de energía (DMO) Notas:

pórticos de concreto con capacidad moderada de disipación de energía (DMO)

Valor

R0

7.0 (Nota3)

el mismo

b. De acero (DMI)


Valor

(Nota (Nota 2) 4) 1. Pórticos resistentes a momentos con capacidad especial de disipación de energía (DES) a. De concreto (DES) el mismo 7.0 3.0

el mismo

b. Pórticos de acero con diagonales concéntricas (DMI)


si

5.5



uso permit

zonas de amenaza sísmica intermedia baja altura uso altura uso altura máx. permit máx. permit máx.

Sin límite

a. Pórticos de acero con diagonales concéntricas (DES)

e. Pórticos de acero con diagonales concéntricas restringidas a pandeo, con conexiones viga-columna resistentes a momento f. Pórticos de acero con diagonales concéntricas restringidas a pandeo, con conexiones viga-columna no resistentes a momento g. Pórticos de concreto con diagonales concéntricas con capacidad moderada de disipación de energía (DMO)

alta

zonas de amenaza sísmica Alta intermedia baja uso altura uso altura uso altura permit máx. permit máx. permit máx.

D. SISTEMA DUAL

Valor R0

:0

Sistema resistencia sísmica Sistema resistencia para (fuerzas horizontales) cargas verticales pórticos de acero resistentes a c. Pórticos de acero con momentos con capacidad diagonales excéntricas si las moderada de disipación de conexiones con las columnas energía (DMO) por fuera del vínculo son resistentes a momento d. Prticos de acero con pórticos de acero resistentes a diagonales excéntricas si las momentos con capacidad conexiones con las columnas moderada de disipación de por fuera del vínculo no son energía (DMO) resistentes a momento 3. Pórticos con diagonales concéntricas a. De acero con capacidad pórticos de acero resistentes a especial de disipación de momentos con capacidad energía (DES) especial de disipación de energía (DES) b. De acero con capacidad pórticos de acero resistentes a mínima de disipación de momentos con capacidad energía (DMI) moderada de disipación de energía (DMO) c. De concreto con capacidad pórticos de concreto con moderada de disipación de capacidad moderada de energía (DMO) disipación de energía (DMO) d. Pórticos mixtos con pórticos de acero con alma diagonales concéntricas (DES) llena con conexiones rígidas (DES) e. Pórticos de acero con pórticos de acero con alma diagonales concéntricas llena con conexiones rígidas restringidas al pandeo (DES) f. Pórticos de acero con pórticos de acero con alma diagonales concéntricas (DES) llena con conexiones rígidas (DMO) g. Pórticos mixtos con pórticos de acero con alma diagonales concéntricas (DES) llena con conexiones rígidas (DMO) h. Pórticos con diagonales concéntricas que resistan solo El mismo a tensión

(Nota 2)

(Nota 3)

6.0

2.5

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

5.0

2.5

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

6.0

2.5

si

sin límite

si

sin límite

si

sin límite

3.0

2.5

no se permite

si

60 m

si

sin límite

no se permite

Valor

4.0

2.5

si

24 m

si

30 m

6.0

2.5

si

Sin límite

si

Sin límite

si

Sin límite

7.0

2.5

si

Sin límite

si

Sin límite

si

Sin límite

6.0

2.5

si

10 m

si

Sin límite

5.5

2.5

si

30 m

si

Sin límite

3.0

2.5

no se permite

si

50m


Notas: 1. El sistema dual es un sistema estructural que tiene un pórtico espacial resistente a momentos y sin diagonales, combinado con muros estructurales o pórticos con diagonales. Para que el sistema estructural se pueda clasificar como sistema dual se deben cumplir los siguientes requisitos: (a) El pórtico espacial resistente a momentos, sin diagonales, esencialmente completo, debe ser capaz de soportar las cargas verticales. (b) Las fuerzas horizontales son resistidas por la combinación de muros estructurales o pórticos con diagonales, con el pórtico resistente a momentos, el cual puede ser un pórtico de capacidad especial de disipación de energía (DES), cuando se trata de concreto reforzado o acero estructural, un pórtico con capacidad moderada de disipación de energía de concreto reforzado, o un pórtico con capacidad mínima de disipación de energía de acero estructural. El pórtico resistente a momentos, actuando independientemente, debe diseñarse para que sea capaz de resistir como mínimo el 25 por ciento del cortante sísmico en la base. (c) Los dos sistemas deben diseñarse de tal manera que en conjunto sean capaces de resistir la totalidad del cortante sísmico en la base, en proporción a sus rigideces relativas, considerando la interacción del sistema dual en todos los niveles de la edificación, pero en ningún caso la responsabilidad de los muros estructurales o los pórticos con diagonales puede ser menor del 75 por ciento del cortante sísmico en la base. 2. Para edificaciones clasificadas como irregulares el valor de R 0 debe multiplicarse por Ia , Ip y Ir , para obtener R Ia Ip Ir R 0 (Véase 3.

A.3.3.3). El valor de :0 puede reducirse restándole 0.5 en estructuras con diafragma flexible, pero no debe ser menos de 2.0 para cualquier estructura.

4.

Se permite hasta una altura de 12m en edificios de un piso (naves industriales o similares) que no sean del grupo de uso IV.

A-57


29

DIARIO OFICIAL

Tabla A.3-6 Irregularidades en planta

Tabla A.3-5 Mezcla de sistemas estructurales en la altura Descripción de la combinación Requisitos Estructura flexible apoyada sobre una estructura con mayor rigidez Puede utilizarse los requisitos dados aquí si la Se permite que esta combinación de sistemas estructurales estructura cumple las siguientes condiciones: no se considere irregular Ip Ia 1.0 , y el sistema (a) Ambas partes de la estructura, consideradas puede diseñarse sísmicamente utilizando el método de la separadamente, puedan ser clasificadas como fuerza horizontal equivalente, tal como lo prescribe el regulares de acuerdo con los requisitos de A.3.3, Capítulo A.4, de la siguiente manera:

Tipo

Descripción de la irregularidad en planta

Ip

Referencias

1aP

0.9

(b) El promedio de las rigideces de piso de la parte baja sea por lo menos 10 veces el promedio de las rigideces de piso de la parte alta y

(1) La parte superior flexible puede ser analizada y diseñada como una estructura separada, apoyada para efecto de las fuerzas horizontales por la parte más rígida inferior, usando el valor apropiado de R 0 para su sistema estructural

1bP

(2) La parte rígida inferior debe ser analizada y diseñada como una estructura separada, usando el valor apropiado de R 0 para su sistema estructural, y las reacciones de la parte superior, obtenidas de su análisis, deben ser amplificadas por la relación entre el valor de R 0 para la

2P

Irregularidad torsional — La irregularidad torsional existe cuando en una edificación con diafragma rígido, la máxima deriva de piso de un extremo de la estructura, calculada incluyendo la torsión accidental y medida perpendicularmente a un eje determinado, es más de 1.2 y menor o igual a 1.4 veces la deriva promedio de los dos extremos de la estructura, con respecto al mismo eje de referencia. Irregularidad torsional extrema — La irregularidad torsional extrema existe cuando en una edificación con diafragma rígido, la máxima deriva de piso de un extremo de la estructura, calculada incluyendo la torsión accidental y medida perpendicularmente a un eje determinado, es más de 1.4 veces la deriva promedio de los dos extremos de la estructura, con respecto al mismo eje de referencia. Retrocesos excesivos en las esquinas — La configuración de una estructura se considera irregular cuando ésta tiene retrocesos excesivos en sus esquinas. Un retroceso en una esquina se considera excesivo cuando las proyecciones de la estructura, a ambos lados del retroceso, son mayores que el 15 por ciento de la dimensión de la planta de la estructura en la dirección del retroceso. Discontinuidades en el diafragma — Cuando el diafragma tiene discontinuidades apreciables o variaciones en su rigidez, incluyendo las causadas por aberturas, entradas, retrocesos o huecos con áreas mayores al 50 por ciento del área bruta del diafragma o existen cambios en la rigidez efectiva del diafragma de más del 50 por ciento, entre niveles consecutivos, la estructura se considera irregular. Desplazamientos del plano de acción de elementos verticales — La estructura se considera irregular cuando existen discontinuidades en las trayectorias de las fuerzas inducidas por los efectos sísmicos, tales como cuando se traslada el plano que contiene a un grupo de elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, en una dirección perpendicular a él, generando un nuevo plano. Los altillos o manzardas de un solo piso se eximen de este requisito en la consideración de irregularidad. Sistemas no paralelos — Cuando las direcciones de acción horizontal de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica no son paralelas o simétricas con respecto a los ejes ortogonales horizontales principales del sistema de resistencia sísmica, la estructura se considera irregular.

A.3.3.6, A.3.4.2, A.3.6.3.1, A.3.6.7.1, A.3.6.8.4, A.5.2.1. A.3.3.6, A.3.4.2, A.3.6.3.1, A.3.6.7.1, A.3.6.8.4, A.5.2.1. A.3.4.2, A.3.6.8.4, A.3.6.8.5, A.5.2.1,

(c) El período de la estructura, considerada como un todo, no sea mayor de 1.1 veces el período de la parte superior, al ser considerada como una estructura independiente empotrada en la base. Si no se cumplen las condiciones anteriores la estructura se considera irregular y deben seguirse los requisitos de A.3.3.

parte superior y el valor de R 0 de la parte inferior.

3P

Estructura rígida apoyada sobre una estructura con menor rigidez Corresponde a edificaciones en las cuales se (1) No es aceptable como solución estructural para el suspende antes de llegar a la base de la presente Reglamento. estructura, parcial o totalmente, un sistema estructural más rígido que el que llega a la base de la estructura.

4P

Este tipo de combinación de sistemas estructurales en la altura presenta inconvenientes en su comportamiento sísmico. No es aceptable como una solución estructural para el presente Reglamento.

5P

0.8

0.9

0.9

A.3.3.7, A.3.4.2, A.3.6.8.4, A.5.2.1.

0.8

A.3.3.7, A.3.4.2, A.3.6.8.4, A.3.6.12, A.5.2.1.

0.9

A.3.4.2, A.3.6.3.1, A.5.2.1.

Notas: 1. En zonas de amenaza sísmica intermedia para edificaciones pertenecientes al grupo de uso I, la evaluación de irregularidad se puede limitar a las irregularidades de los tipos 1aP, 1bP, 3P y 4P (Véase A.3.3.7). 2. En zonas de amenaza sísmica baja para edificaciones pertenecientes a los grupos de uso I y II, la evaluación de irregularidad se puede limitar a las irregularidades tipo 1aP e 1bP (Véase A.3.3.6).

A-58

A-59

Tabla A.3-7 Irregularidades en la altura Tipo

Descripción de la irregularidad en altura

Ia

Referencias

1aA

Piso flexible (Irregularidad en rigidez) — Cuando la rigidez ante fuerzas horizontales de un piso es menor del 70 por ciento pero superior o igual al 60 por ciento de la rigidez del piso superior o menor del 80 por ciento pero superior o igual al 70 por ciento del promedio de la rigidez de los tres pisos superiores, la estructura se considera irregular. Piso flexible (Irregularidad extrema en rigidez) — Cuando la rigidez ante fuerzas horizontales de un piso es menor del 60 por ciento de la rigidez del piso superior o menor del 70 por ciento del promedio de la rigidez de los tres pisos superiores, la estructura se considera irregular. Irregularidad en la distribución de las masas — Cuando la masa, mi, de cualquier piso es mayor que 1.5 veces la masa de uno de los pisos contiguos, la estructura se considera irregular. Se exceptúa el caso de cubiertas que sean más livianas que el piso de abajo. Irregularidad geométrica — Cuando la dimensión horizontal del sistema de resistencia sísmica en cualquier piso es mayor que 1.3 veces la misma dimensión en un piso adyacente, la estructura se considera irregular. Se exceptúa el caso de los altillos de un solo piso. Desplazamientos dentro del plano de acción — La estructura se considera irregular cuando existen desplazamientos en el alineamiento de elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, dentro del mismo plano que los contiene, y estos desplazamientos son mayores que la dimensión horizontal del elemento. Cuando los elementos desplazados solo sostienen la cubierta de la edificación sin otras cargas adicionales de tanques o equipos, se eximen de esta consideración de irregularidad. Piso débil — Discontinuidad en la resistencia — Cuando la resistencia del piso es menor del 80 por ciento de la del piso inmediatamente superior pero superior o igual al 65 por ciento, entendiendo la resistencia del piso como la suma de las resistencias de todos los elementos que comparten el cortante del piso para la dirección considerada, la estructura se considera irregular. Piso débil — Discontinuidad extrema en la resistencia — Cuando la resistencia del piso es menor del 65 por ciento de la del piso inmediatamente superior, entendiendo la resistencia del piso como la suma de las resistencias de todos los elementos que comparten el cortante del piso para la dirección considerada, la estructura se considera irregular.

0.9

A.3.3.5.1, A.3.4.2,

1bA

2A

3A

4A

5aA

5bA

0.8

Tipo 1aP — Irregularidad torsional Ip 0.9

Tipo 1bP — Irregularidad torsional extrema Ip 0.8

§ ' '2 · § '1 ' 2 · 1.4 ¨ 1 ¸ t '1 ! 1.2 ¨ ¸ 2 2 © ¹ © ¹

§ ' '2 · '1 ! 1.4 ¨ 1 ¸ 2 © ¹

'1

A.3.3.5.1, A.3.4.2,

'2 Tipo 2P — Retrocesos en las esquinas — Ip

0.9

A.3.3.5.1, A.3.4.2.

0.9

A.3.4.2.

0.8

A.3.3.7, A.3.4.2, A.3.6.12.

C

A

B

D

Tipo 3P — Irregularidad del diafragma — Ip

0.8

A.3.2.4.1, A.3.3.6, A.3.3.7, A.3.4.2. A.3.2.4.1, A.3.3.6, A.3.3.7, A.3.4.2.

Notas: 1. Cuando la deriva de cualquier piso es menor de 1.3 veces la deriva del piso siguiente hacia arriba, puede considerarse que no existen irregularidades de los tipos 1aA, 1bA, 2A, ó 3A (Véase A.3.3.5.1). 2. En zonas de amenaza sísmica intermedia para edificaciones pertenecientes al grupo de uso I, la evaluación de irregularidad se puede limitar a las irregularidades de los tipos 4A, 5aA y 5bA (Véase A.3.3.7). 3. En zonas de amenaza sísmica baja para edificaciones pertenecientes a los grupos de usos I y II, la evaluación de irregularidad se puede limitar a la irregularidad tipo 5aA y 5bA (Véase A.3.3.6).

B

A D

0.9

2) C u D C u E ! 0.5 A u B

1) C u D ! 0.5 A u B

0.9

B

C

A

D C

E

Tipo 4P — Desplazamiento de los planos de Acción — Ip

Dirección bajo estudio

Desplazamiento del plano de acción

Tipo 5P — Sistemas no paralelos — Ip

0.9

Sistemas no paralelos

PLANTA

Figura A.3-1 — Irregularidades en planta A-60

0.9

A ! 0.15B y C ! 0.15D

A-61

0.8

30


DIARIO OFICIAL Tipo 1aA — Piso flexible Ia 0.9 0.60 Rigidez KD Rigidez KC < 0.70 Rigidez KD o 0.70 (KD+KE+KF) /3 Rigidez KC < 0.80 (KD+KE+KF) /3 Tipo 1bA — Piso flexible extremo Ia 0.8 Rigidez KC < 0.60 Rigidez KD o Rigidez KC < 0.70 (KD+KE+KF) /3

CAPÍTULO A.4 MÉTODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE

F E D C

A.4.0 — NOMENCLATURA

B

= área de la edificación en su base, en m2. = área mínima de cortante de la sección de un muro estructural i, medida en un plano horizontal, en el primer nivel de la estructura y en la dirección en estudio, en m². Véase A.4.2. Av = coeficiente de aceleración que representa la velocidad horizontal pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. Ct = coeficiente utilizado para calcular el período de la estructura, definido en A.4.2.2. Cu = coeficiente utilizado para calcular el período máximo permisible la estructura, definido en A.4.2.1. C vx = coeficiente definido en A.4.3. A wi = longitud medida horizontalmente, en metros, de un muro estructural i en el primer nivel de la estructura y en la dirección en estudio. Véase A.4.2. Fi , Fx = fuerzas sísmicas horizontales en los niveles i o x respectivamente. Véase A.4.3. Fv = coeficiente de amplificación que afecta la aceleración en la zona de períodos intermedios, debida a los efectos de sitio, adimensional. fi = fuerza sísmica horizontal en el nivel i para ser utilizada en la ecuación A.4.2-1. g = aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s²). AB A wi

A

F

Tipo 2A — Distribución masa — Ia

0.9

E D

mD > 1.50 mE o mD > 1.50 mC

C B A

b

Tipo 3A — Geométrica — Ia

F

0.9 E

hi , h x = altura en metros, medida desde la base, del nivel i o x . Véase A.4.3.2. hn = altura en metros, medida desde la base, del piso más alto del edificio. Véase A.4.2.2. = altura del piso medida desde la superficie del diafragma del piso hasta la superficie del diafragma del piso hp

D

a > 1.30 b

C B

h wi I k M

A a

= = = =

F

Tipo 4A — Desplazamiento dentro del plano de acción — Ia 0.8

b>a

E D C

b

mi , m x = N = nw =

a

B A

Tipo 5aA — Piso débil Ia 0.9

F E

0.65 Resist. Piso C Resist. Piso B < 0.80 Resist. Piso C Tipo 5bA — Piso débil extremo Ia 0.8

Sa

=

T Ta

= = = = =

D

Vs

C

D Gi

B A

inmediatamente inferior. altura del muro i medida desde la base, en m. coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. exponente relacionado con el período fundamental de la edificación dado en A.4.3.2. masa total de la edificación — M debe ser igual a la masa total de la estructura más la masa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5 (en kg). parte de M que está colocada en el nivel i o x respectivamente número de pisos de la edificación. número de muros de la edificación efectivos para resistir las fuerzas sísmicas horizontales en la dirección bajo estudio. valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6. período fundamental del edificio como se determina en A.4.2. período de vibración fundamental aproximado. Véase A.4.2. cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas. Véase A.4.3. exponente para ser utilizado en el cálculo del período aproximado Ta . Véase A.4.2.2. desplazamiento horizontal del nivel i con respecto a la base de la estructura, debido a las fuerzas horizontales fi , para ser utilizado en la ecuación A.4.2-1.

Resistencia Piso B < 0.65 Resistencia Piso C

A.4.1 — GENERAL

Figura A.3-2 — Irregularidades en la altura $

A.4.1.1 — Los requisitos de este Capítulo controlan la obtención de las fuerzas sísmicas horizontales de la edificación y el análisis sísmico de la misma, de acuerdo con los requisitos dados en el Capítulo A.3 para la utilización del método de la fuerza horizontal equivalente.

A-62

A-63

A.4.2 — PERÍODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACIÓN

Cw

A.4.2.1 — El valor del período fundamental de la edificación, T , debe obtenerse a partir de las propiedades de su sistema de resistencia sísmica, en la dirección bajo consideración, de acuerdo con los principios de la dinámica estructural, utilizando un modelo matemático linealmente elástico de la estructura. Este requisito puede suplirse por medio del uso de la siguiente ecuación: n

T

2 ¦ mi G i 2S i 1 n ¦ fi G i i 1

Ta

El valor de T no puede exceder Cu Ta , donde Cu se calcula por medio de la ecuación A.4.2-2 y Ta se calcula de acuerdo con A.4.2-3. Cu

1.75 1.2A v Fv

(A.4.2-2)

(A.4.2-3)

0.1N

(A.4.2-5)

A.4.3 — FUERZAS SÍSMICAS HORIZONTALES EQUIVALENTES

Vs

Sa g M

(A.4.3-1)

A.4.3.2 — La fuerza sísmica horizontal, Fx , en cualquier nivel x , para la dirección en estudio, debe determinarse usando la siguiente ecuación:

Tabla A.4.2-1 Valor de los parámetros Ct y D para el cálculo del período aproximado Ta

A-64

(A.4.2-4)

El valor de Sa en la ecuación anterior corresponde al valor de la aceleración, como fracción de la de la gravedad, leída en el espectro definido en A.2.6 para el período T de la edificación.

donde Ct y D tienen los valores dados en la tabla A.4.2-1.

Sistema estructural de resistencia sísmica Pórticos resistentes a momentos de concreto reforzado que resisten la totalidad de las fuerzas sísmicas y que no están limitados o adheridos a componentes más rígidos, estructurales o no estructurales, que limiten los desplazamientos horizontales al verse sometidos a las fuerzas sísmicas. Pórticos resistentes a momentos de acero estructural que resisten la totalidad de las fuerzas sísmicas y que no están limitados o adheridos a componentes más rígidos, estructurales o no estructurales, que limiten los desplazamientos horizontales al verse sometidos a las fuerzas sísmicas. Pórticos arriostrados de acero estructural con diagonales excéntricas restringidas a pandeo. Todos los otros sistemas estructurales basados en muros de rigidez similar o mayor a la de muros de concreto o mampostería Alternativamente, para estructuras que tengan muros estructurales de concreto reforzado o mampostería estructural, pueden emplearse los siguientes parámetros Ct y D , donde Cw se calcula utilizando la ecuación A.4.2-4.

º » » » 2 §h · » 1 0.83 ¨ wi ¸ » A © wi ¹ ¼» A wi

A.4.2.3 — El valor de T obtenido al utilizar las ecuaciones A.4.2-1, A.4.2-3 o A.4.2-5 es un estimativo inicial razonable del período estructural para predecir las fuerzas a aplicar sobre la estructura con el fin de dimensionar su sistema de resistencia sísmica. Sin embargo, una vez dimensionada la estructura, debe calcularse el valor ajustado de T mediante la aplicación de análisis modal o de la ecuación A.4.2-1 para compararlo con el estimado inicial; si el periodo de la estructura diseñada difiriera en más del 10% con el periodo estimado inicialmente, debe repetirse el proceso de análisis, utilizando el último periodo calculado como nuevo estimado, hasta que se converja en un resultado dentro de la tolerancia del 10% señalada.

A.4.2.2 — Alternativamente el valor de T puede ser igual al período fundamental aproximado, Ta , que se obtenga por medio de la ecuación A.4.2-3. Ta

2

A.4.3.1 — El cortante sísmico en la base, Vs , equivalente a la totalidad de los efectos inerciales horizontales producidos por los movimientos sísmicos de diseño, en la dirección en estudio, se obtiene por medio de la siguiente ecuación:

pero Cu no debe ser menor de 1.2.

Ct hD

· ¸ ¹

Alternativamente, para edificaciones de 12 pisos o menos con alturas de piso, hp , no mayores de 3 m cuyo sistema estructural de resistencia sísmica está compuesto por pórticos resistentes a momentos de concreto reforzado o acero estructural, el período de vibración aproximado, Ta , en s, puede determinarse por medio de la ecuación A.4.2-5.

(A.4.2-1)

Los valores de fi representan unas fuerzas horizontales distribuidas aproximadamente de acuerdo con las ecuaciones A.4.3-2 y A.4.3-3, o utilizando cualquier otra distribución racional que se aproxime a la del modo fundamental de la estructura en la dirección en estudio. Las deflexiones horizontales, G i , deben calcularse utilizando las fuerzas horizontales fi .

ª « 100 n w «§ hn ¦ «¨ AB i 1 «© h wi « ¬«

Fx

C vx Vs

(A.4.3-2)

y

Ct

D

0.047

0.9

0.072

0.8

0.073

0.75

0.049

0.75

C vx

m x hkx n

k ¦ mi hi

i 1

(A.4.3-3)

donde k es un exponente relacionado con el período fundamental, T , de la edificación de la siguiente manera:

0.0062 Cw

1.00

(a) Para T menor o igual a 0.5 segundos, k 1.0 , (b) Para T entre 0.5 y 2.5 segundos, k 0.75 0.5T , y (c) Para T mayor que 2.5 segundos, k 2.0 .

A.4.4 — ANÁLISIS DE LA ESTRUCTURA A.4.4.1 — El efecto de las fuerzas sísmicas, obtenidas de acuerdo con los requisitos de A.4.3, correspondientes a cada nivel, debe evaluarse por medio de un análisis realizado utilizando un modelo matemático linealmente elástico de la estructura, que represente adecuadamente las características del sistema estructural. El análisis, realizado de acuerdo con los principios de la mecánica estructural, debe tenerse en cuenta, como mínimo:

A-65


(a) Las condiciones de apoyo de la estructura, especialmente cuando se combinen elementos verticales de resistencia sísmica con diferencias apreciables en su rigidez, (b) El efecto de diafragma, rígido o flexible, de los entrepisos de la edificación, en la distribución del cortante sísmico del piso a los elementos verticales del sistema estructural de resistencia sísmica, (c) Las variaciones en las fuerzas axiales de los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica causadas por los momentos de vuelco que inducen las fuerzas sísmicas, (d) Los efectos torsionales prescritos en A.3.6.7, (e) Los efectos de la dirección de aplicación de la fuerza sísmica prescritos en A.3.6.3, (f) En estructuras de concreto reforzado y mampostería estructural, a juicio del ingeniero diseñador, consideraciones acerca del grado de fisuración de los elementos, compatibles con las fuerzas sísmicas y el grado de capacidad de disipación de energía prescrito para el material estructural, y (g) Deben consultarse lo requisitos de A.3.4.3.

CAPÍTULO A.5 MÉTODO DEL ANÁLISIS DINÁMICO A.5.0 — NOMENCLATURA E

Fs g M

A.4.4.2 — Como resultados del análisis se deben obtener, como mínimo: (a) Los desplazamientos horizontales de la estructura, incluyendo los efectos torsionales, que se emplean para evaluar si las derivas de la estructura cumplen los requisitos dados en el Capítulo A.6, (b) La distribución del cortante de piso, incluyendo los efectos torsionales, a todos los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, (c) Los efectos de las fuerzas sísmicas en la cimentación de la edificación, y (d) Las fuerzas internas (momentos flectores, fuerzas cortantes, fuerzas axiales y momentos de torsión) correspondientes a cada elemento que haga parte del sistema de resistencia sísmica.

A.4.5 — USO DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS (SI) EN EL CÁLCULO DE LAS FUERZAS SÍSMICAS DE ACUERDO CON ESTE CAPÍTULO En el Sistema Internacional de Medidas (SI) el kg (kilogramo) es una unidad de masa, por lo tanto la masa de la estructura se debe expresar en kg. Aplicando la 2a Ley de Newton que dice que la fuerza inercial es igual a la masa del cuerpo multiplicada por su aceleración; si la masa está sometida a una aceleración en m/s2, se obtiene una fuerza cuyas unidades son (kg · m/s2). Por definición, en el sistema SI la unidad de fuerza es un newton (N) y corresponde a la fuerza inercial de una masa de 1 kg sometida a una aceleración de 1 m/s2 (1 N = 1 kg · 1 m/s2). Entonces, si la masa se expresa en kg y las aceleraciones en m/s2, se obtiene fuerzas inerciales en newtons. a

La ecuación A.4.3-1 es una aplicación de la 2 Ley de Newton y se emplea para determinar las fuerzas inerciales horizontales que producen los movimientos del terreno causados por el sismo de diseño. El valor de la aceleración horizontal máxima que tiene el terreno donde se apoya la estructura, se lee del espectro de aceleraciones, Sa , definido en el Capítulo A.2 para el período fundamental de vibración de la estructura T . El espectro Sa es adimensional, y corresponde a la aceleración horizontal que impone el sismo en la base de la estructura, expresada como una fracción de la gravedad, por lo tanto para obtener la aceleración en m/s2, debe multiplicarse por la aceleración de la gravedad, g ( g 9.8 m/s2). Al utilizar la ecuación A.4.3-1, si la masa total de la edificación, M , se expresa en kg, entonces la totalidad de las fuerzas inerciales horizontales que actúan sobre la estructura cuando ésta se ve sometida al sismo de diseño, Vs , se obtiene en newtons así: Vs

Sa g (m/s²) M (kg)

Sa g M (kg m/s²)

Sa g M (N)

Pero en el diseño práctico de edificaciones, tanto el kg como el N, son unidades muy pequeñas; por esta razón es conveniente expresar la masa en Mg (Megagramos, 1 Mg = 1 000 kg = 106 g). En este caso la aplicación de la ecuación A.4.3-1 conduce a una fuerza, Vs , en kN (kilonewtons): Vs

31

DIARIO OFICIAL

Sa g (m/s²) M (Mg) Sa g M (Mg m/s²) Sa g M (1000 kg m/s²) Sa g M (1000 N) Sa g M (kN)

A modo de referencia, en el antiguo sistema mks (m-kgf-s, metro-kilogramo fuerza-segundo) 1 kgf = 9.8 N # 10 N, y análogamente 1 000 kgf = 1 ton = 9 806.65 N # 10 000 N = 10 kN. Entonces un kN es aproximadamente un décimo de tonelada. $

Mj

= fuerzas sísmicas reducidas de diseño E

Fs R

= fuerzas sísmicas, véase A.3.1.1. = aceleración debida a la gravedad (9.8 m/s²). = masa total de la edificación — M debe ser igual a la masa total de la estructura más la masa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5 (en kg). = masa actuante total de la edificación en la dirección j . Ecuación A.5.4-1.

Mm = masa efectiva modal del modo m , determinada de acuerdo con la ecuación A.5.4-2. mi , m x = parte de M que está colocada en el nivel i o x , respectivamente. p = número total de modos utilizado en el análisis modal de la estructura. R0 R

= coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Capítulo A.3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R 0 , multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta, y por ausencia de redundancia

en el sistema estructural de resistencia sísmica R Sam Ta Tm Vmj Vs

Ia I p I r R 0 .

= valor del espectro de aceleraciones de diseño para el período de vibración Tm , correspondiente al modo de vibración m . = período de vibración fundamental aproximado, en segundos, calculado de acuerdo con A.4.2. = período de vibración correspondiente al modo de vibración m , en s. = cortante sísmico en la base correspondiente al modo m en la dirección horizontal j .

Vtj

= cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4. = cortante sísmico en la base total en la dirección horizontal j .

Im ij

= amplitud de desplazamiento del nivel i , en la dirección j , cuando está vibrando en el modo m .

A.5.1 — GENERAL A.5.1.1 — Los métodos de análisis dinámico deben cumplir los requisitos de este Capítulo y los demás del presente título del Reglamento. A.5.1.2 — Los métodos de análisis dinámico pueden utilizarse en el diseño sísmico de todas las edificaciones cubiertas por este Reglamento y deben utilizarse en el diseño de las edificaciones indicadas en A.3.4.2.2. A.5.1.3 — Los resultados obtenidos utilizando los métodos de análisis dinámico deben ajustarse a los valores mínimos prescritos en este Capítulo para cada uno de ellos. Los valores mínimos a los cuales deben ajustarse están referidos a los valores que se obtienen utilizando el método de la fuerza horizontal equivalente presentado en el Capítulo A.4. (Véase A.5.4.5). A.5.1.4 — Todas las metodologías de análisis dinámico que se utilicen deben estar basadas en principios establecidos de la mecánica estructural, que estén adecuadamente sustentados analítica o experimentalmente. A.5.1.5 — El ingeniero diseñador debe asegurarse que los procedimientos de análisis dinámico, manuales o

A-66

A-67

electrónicos, que utilice, cumplen los principios de la mecánica estructural y en especial los requisitos del presente Capítulo. El Reglamento no exige un procedimiento determinado y deja en manos del diseñador su selección y por ende la responsabilidad de que se cumplan los principios enunciados aquí. Es responsabilidad del diseñador garantizar que los procedimientos electrónicos, si son utilizados, describan adecuadamente la respuesta dinámica de la estructura tal como la prescriben los requisitos del presente Capítulo.

A.5.2.4 — RIGIDEZ EN LOS MÉTODOS DINÁMICOS INELÁSTICOS — Los modelos matemáticos utilizados para describir la rigidez de los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica, cuando se empleen métodos dinámicos inelásticos, deben ser consistentes con el grado de capacidad de disipación de energía del material, con los niveles esperados de deformación y con las secuencias de esfuerzos y deformaciones que se presenten durante la respuesta, a través de modelos histeréticos que describan la degradación de rigidez y resistencia, los efectos de estrangulamiento de las formas histeréticas, y los efectos del endurecimiento por deformación del acero. Los modelos de rigidez utilizados deben estar adecuadamente sustentados analítica o experimentalmente.

A.5.2 — MODELO MATEMÁTICO A.5.2.1 — MODELO MATEMÁTICO A EMPLEAR — El modelo matemático de la estructura debe describir la distribución espacial de la masa y la rigidez de toda la estructura, de tal manera que sea adecuado para calcular las características relevantes de la respuesta dinámica de la misma. Como mínimo debe utilizarse uno de los siguientes procedimientos: A.5.2.1.1 — Modelo tridimensional con diafragma rígido — En este tipo de modelo los entrepisos se consideran diafragmas infinitamente rígidos en su propio plano. La masa de cada diafragma se considera concentrada en su centro de masa. Los efectos direccionales pueden ser tomados en cuenta a través de las componentes apropiadas de los desplazamientos de los grados de libertad horizontales ortogonales del diafragma. Este procedimiento debe utilizarse cuando se presentan irregularidades en planta del tipo 1aP, 1bP, 4P o 5P, tal como las define A.3.3.4 (tabla A.3-6), y en aquellos casos en los cuales, a juicio del ingeniero diseñador, este es el procedimiento más adecuado. A.5.2.1.2 — Modelo tridimensional con diafragma flexible — En este tipo de modelo se considera que las masas aferentes a cada nudo de la estructura pueden desplazarse y girar en cualquier dirección horizontal o vertical. La rigidez de los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica se describe tridimensionalmente. El diafragma se representa por medio de elementos que describan adecuadamente su flexibilidad. Este procedimiento debe utilizarse cuando no existe un diafragma propiamente dicho, cuando el diafragma es flexible en comparación con los elementos estructurales verticales del sistema estructural de resistencia sísmica, o cuando se presentan irregularidades en planta del tipo 2P o 3P, tal como las define A.3.3.4 (tabla A.3-6), y en aquellos casos en los cuales, a juicio del ingeniero diseñador, éste es el procedimiento más adecuado. A.5.2.1.3 — Modelos limitados a un plano vertical — En este tipo de modelo la respuesta de la estructura se limita a movimientos horizontales en una sola dirección. Este modelo se permite en todos los casos que no están cubiertos por A.5.2.1.1. y A.5.2.1.2. Los efectos torsionales de los pisos deben evaluarse independientemente y adicionarse a los valores obtenidos del análisis en un plano cuando el diafragma es rígido y pueden despreciarse cuando el diafragma es flexible. De igual manera los efectos producidos por la dirección de incidencia de los movimientos sísmicos del terreno deben evaluarse por separado y adicionarse a los valores obtenidos del análisis dinámico. A.5.2.1.4 — Otros modelos — Si a juicio del ingeniero diseñador las características de rigidez o de masa de la estructura lo requieren, se permite el uso de modelos de análisis inelástico dinámico o de métodos alternos, tal como lo indica A.3.4.1. A.5.2.2 — MASA DE LA EDIFICACIÓN — Las masas de la edificación que se utilicen en el análisis dinámico deben ser representativas de las masas que existirán en la edificación cuando ésta se vea sometida a los movimientos sísmicos de diseño. Para efectos de los requisitos de este Reglamento, la masa total de la edificación se puede tomar como M . La distribución de la masa de la edificación debe representar la distribución real de las distintas masas de la edificación. A.5.2.3 — RIGIDEZ EN LOS MÉTODOS DINÁMICOS ELÁSTICOS — La rigidez que se utilice en los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica cuando se empleen métodos dinámicos elásticos, debe seleccionarse cuidadosamente y debe ser representativa de la rigidez cuando éstos se vean sometidos a los movimientos sísmicos de diseño. En las estructuras de concreto y mampostería, la rigidez que se asigne debe ser consistente con el grado de fisuración que puedan tener los diferentes elementos al verse sometidos a las deformaciones que imponen los movimientos sísmicos de diseño. Cuando haya variaciones apreciables en la rigidez de los diferentes elementos verticales del sistema de resistencia sísmica que contribuyen a la resistencia de las mismas componentes del movimiento, la rigidez que se le asigne a cada uno de ellos debe ser consistente con los niveles de deformación.

A-68

A.5.3 — REPRESENTACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS SÍSMICOS A.5.3.1 — GENERALIDADES — De acuerdo con la representación de los movimientos sísmicos de diseño empleada en el análisis dinámico, los procedimientos se dividen en: (a) Procedimientos espectrales, y (b) Procedimientos de análisis cronológico. A.5.3.2 — PROCEDIMIENTOS ESPECTRALES — En los procedimientos espectrales debe utilizarse el espectro de diseño definido en A.2.6. A.5.3.3 — PROCEDIMIENTOS CRONOLÓGICOS — En los procedimientos cronológicos deben utilizarse familias de acelerogramas, tal como las define A.2.7.

A.5.4 — ANÁLISIS DINÁMICO ELÁSTICO ESPECTRAL A.5.4.1 — METODOLOGÍA DEL ANÁLISIS — Deben tenerse en cuenta los siguientes requisitos, cuando se utilice el método de análisis dinámico elástico espectral: (a) Obtención de los modos de vibración — Los modos de vibración deben obtenerse utilizando metodologías establecidas de dinámica estructural. Deben utilizarse todos los modos de vibración de la estructura que contribuyan de una manera significativa a la respuesta dinámica de la misma, cumpliendo los requisitos de A.5.4.2. (b) Respuesta espectral modal — La respuesta máxima de cada modo se obtiene utilizando las ordenadas del espectro de diseño definido en A.5.3.2, para el período de vibración propio del modo. (c) Respuesta total — Las respuestas máximas modales, incluyendo las de deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, se combinan de una manera estadística para obtener la respuesta total de la estructura a los movimientos sísmicos de diseño. Deben cumplirse los requisitos de A.5.4.4 en la combinación estadística de las respuestas modales máximas. (d) Ajuste de los resultados — Si los resultados de la respuesta total son menores que los valores mínimos prescritos en A.5.4.5, los resultados totales del análisis dinámico deben ser ajustados como se indica allí. El ajuste debe cubrir todos los resultados del análisis dinámico, incluyendo las deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos. (e) Evaluación de las derivas — Se debe verificar que las derivas totales obtenidas, debidamente ajustadas de acuerdo con los requisitos de A.5.4.5, no excedan los límites establecidos en el Capítulo A.6. (f) Fuerzas de diseño en los elementos — Las fuerzas sísmicas internas totales de los elementos, Fs , debidamente ajustadas de acuerdo con los requisitos de A.5.4.5, se dividen por el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R , del sistema de resistencia sísmica, modificado de acuerdo con la irregularidad y la ausencia de redundancia según los requisitos de A.3.3.3, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E , y se combinan con las otras cargas prescritas por este Reglamento, de acuerdo con el Título B. (g) Diseño de los elementos estructurales — Los elementos estructurales se diseñan y detallan siguiendo los requisitos propios del grado de capacidad de disipación de energía correspondiente del material, de acuerdo con los requisitos del Capitulo A.3. A.5.4.2 — NÚMERO DE MODOS DE VIBRACIÓN — Deben incluirse en el análisis dinámico todos los modos de vibración que contribuyan de una manera significativa a la respuesta dinámica de la estructura. Se considera que se ha cumplido este requisito cuando se demuestra que, con el número de modos empleados, p , se ha incluido en el cálculo de la respuesta, de cada una de las direcciones horizontales de análisis, j , por lo menos el 90 por ciento de la

A-69

32


DIARIO OFICIAL masa participante de la estructura. La masa participante, M j , en cada una de las direcciones de análisis, j , para el

0.90

número de modos empleados, p , se determina por medio de las siguientes ecuaciones:

(A.5.4-1)

§ n m· ¨¨ ¦ m i Iij ¸¸ ©i 1 ¹ n

2

(A.5.4-2)

m 2 ¦ mi Iij i 1

A.5.4.3 — CÁLCULO DEL CORTANTE MODAL EN LA BASE — La parte del cortante en la base contribuida por el modo m en la dirección horizontal j , Vmj , debe determinarse de acuerdo con la siguiente ecuación: Vmj

S am g M mj

para el período de vibración Tm correspondiente al modo de vibración m . El cortante modal total en la base, Vtj , en la dirección j se obtiene combinando los cortantes contribuidos por cada modo, Vmj , en la misma dirección de acuerdo con el procedimiento de A.5.4.4. A.5.4.4 — COMBINACIÓN DE LOS MODOS — Las respuestas máximas obtenidas para cada modo, m , de las deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, deben combinarse utilizando métodos apropiados y debidamente sustentados, tales como el de la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados u otros. Debe tenerse especial cuidado cuando se calculen las combinaciones de las derivas, calculando la respuesta máxima de la deriva causada por cada modo independientemente y combinándolas posteriormente. No es permitido obtener las derivas totales a partir de deflexiones horizontales que ya han sido combinadas. Cuando se utilicen modelos matemáticos de análisis tridimensional deben tenerse en cuenta los efectos de interacción modal, tales como la combinación cuadrática total. A.5.4.5 — AJUSTE DE LOS RESULTADOS — El valor del cortante dinámico total en la base, Vtj , obtenido después de realizar la combinación modal, para cualquiera de las direcciones de análisis, j , no puede ser menor que el 80 por ciento para estructuras regulares, o que el 90 por ciento para estructuras irregulares, del cortante sísmico en la base, Vs , calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4. Además, se deben cumplir las siguientes condiciones: (a) Para efectos de calcular este valor de Vs el período fundamental de la estructura obtenido en el análisis dinámico, T en segundos no debe exceder Cu Ta , de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.4, y cuando se utilicen los procedimientos de interacción suelo-estructura se permite utilizar el valor de Vs reducido por esta razón. (b) Cuando el valor del cortante dinámico total en la base, Vtj , obtenido después de realizar la combinación modal, para cualquiera de las direcciones de análisis, j , sea menor que el 80 por ciento para estructuras regulares, o que el 90 por ciento para estructura irregulares, del cortante sísmico en la base, Vs , calculado como se indicó en (a), todos los parámetros de la respuesta dinámica, tales como deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos de la correspondiente dirección j deben multiplicarse por el siguiente factor de modificación: para estructuras regulares

A.5.4.6 — EFECTOS DIRECCIONALES — Los efectos direccionales de los movimientos sísmicos de diseño deben tenerse en cuenta de acuerdo con los requisitos de A.3.6.3. Los efectos de la aceleración vertical de los movimientos sísmicos en los voladizos y elementos preesforzados debe tenerse en cuenta siguiendo los requisitos de A.3.6.13 o alternativamente por medio de un procedimiento de análisis dinámico, pero en ningún caso los resultados obtenidos por medio de este procedimiento alternativo puede conducir a resultados menores que los obtenidos por medio de A.3.6.13. A.5.4.7 — TORSIÓN — El análisis dinámico debe tener en cuenta los efectos torsionales de toda la estructura según lo indicado en A.3.6.7.

(A.5.4-3)

donde M mj está dado por la ecuación A.5.4-2, y Sam es el valor leído del espectro elástico de aceleraciones, Sa ,

V 0.80 s Vtj

(A.5.4-5)

cualquiera de las direcciones principales, excede los valores prescritos en (a), todos los parámetros de la respuesta dinámica total, tales como deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, pueden reducirse proporcionalmente, a juicio del diseñador.

m 1

M mj

para estructuras irregulares

(c) Cuando el cortante sísmico en la base, Vtj , obtenido después de realizar la combinación modal, para

p

¦ M mj t 0.90 M

Mj

Vs Vtj

A.5.4.8 — SISTEMAS DUALES — Cuando el sistema de resistencia sísmica corresponda a un sistema dual, tal como lo define A.3.2.1.4, el sistema debe ser capaz, en conjunto, de resistir el cortante total en la base que se obtiene por medio del análisis dinámico. El análisis del pórtico espacial resistente a momentos, actuando independientemente como lo prescribe A.3.2.1.4 (b), puede llevarse a cabo por medio de un análisis dinámico apropiado, o por medio de un análisis de fuerza horizontal equivalente de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.4.

A.5.5 — MÉTODO DE ANÁLISIS DINÁMICO CRONOLÓGICO A.5.5.1 — GENERALIDADES — La metodología de análisis dinámico cronológico puede ser utilizada cuando a juicio del ingeniero diseñador ella describe adecuadamente las propiedades dinámicas de la estructura y conduce a resultados representativos de los movimientos sísmicos de diseño. El modelo matemático empleado puede ser linealmente elástico o inelástico. Si se utilizan métodos de análisis dinámico inelástico, debe tenerse especial cuidado en cumplir lo requerido en A.3.4.2.3. A.5.5.2 — RESPUESTA MÁXIMA — Deben determinarse las respuestas máximas de las deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos, para el conjunto de registros de la familia de acelerogramas requerida por A.2.7.1, los cuales, en este caso, no deben ser menos de tres registros. A.5.5.3 — AJUSTE DE LOS RESULTADOS — El valor del máximo cortante dinámico total en la base, Vtj , obtenido para cualquiera de las direcciones principales, j , no puede ser menor que el cortante sísmico en la base, Vs , calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4 y cumpliendo lo indicado en A.5.4.5(a). Debe notarse que en caso de utilizar modelo matemático inelástico, los resultados ya tienen involucrado el efecto asociado al R , lo que debe tomarse en cuenta para el ajuste requerido. Cuando el valor máximo del cortante dinámico total en la base, Vtj , obtenido para cualquiera de las direcciones principales, j , sea menor que el cortante sísmico en la base, Vs , calculado como se indicó anteriormente, todos los parámetros de la respuesta dinámica, tales como deflexiones, derivas, fuerzas en los pisos, cortantes de piso, cortante en la base y fuerzas en los elementos de la correspondiente dirección j deben multiplicarse por el siguiente factor de modificación:

Vs Vtj

(A.5.5-1)

Si se utilizan siete o más acelerogramas, en vez del valor máximo del cortante dinámico total en la base, Vtj ,

(A.5.4-4)

obtenido para cualquiera de las direcciones principales, j , se puede utilizar el valor promedio de los valores obtenidos de todos los acelerogramas empleados, para efectos de cumplir los requisitos de esta sección.

A-70

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CAPÍTULO A.6 REQUISITOS DE LA DERIVA

A.5.5.4 — FUERZAS DE DISEÑO EN LOS ELEMENTOS — Para obtener las fuerzas de diseño de los elementos, se utilizan las fuerzas sísmicas internas máximas en los elementos, Fs , debidamente ajustadas de acuerdo con los requisitos de A.5.5.3, así: (a) Cuando se trate de un análisis dinámico elástico, se dividen por el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R , del sistema de resistencia sísmica, modificado de acuerdo con la irregularidad y ausencia de redundancia según los requisitos de A.3.3.3, para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E , y se combinan con las otras cargas prescritas por este Reglamento, de acuerdo con los requisitos del Título B, y (b) En los casos de análisis dinámico inelástico, las fuerzas al nivel en que ocurre la plastificación corresponde a las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E , y no deben ser divididas por el coeficiente de capacidad de disipación de energía. En este caso al aplicar el ajuste de los resultados indicado en A.5.5.3, se permite dividir el valor de Vs por R para efectos de hacer las comparaciones indicadas allí. Debe verificarse que las combinaciones de carga prescritas por este Reglamento, de acuerdo con los requisitos del Título B, exceptuando aquellas que incluyen sismo, en ningún caso conducen a esfuerzos mayores que los de plastificación. A.5.5.5 — FUERZAS DE DISEÑO EN LA CIMENTACIÓN — Para obtener las fuerzas de diseño de la cimentación, se debe cumplir lo prescrito en A.3.7.2 cuando se trate de un análisis dinámico elástico. En el caso de un análisis dinámico inelástico no hay necesidad de dividir por R para encontrar las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E , de los elementos estructurales de la cimentación ni los esfuerzos sobre el suelo, los cuales solo deben multiplicarse por el coeficiente de carga igual a 0.7.

A.6.0 — NOMENCLATURA hi hn

= altura en metros, medida desde la base, del nivel i . = altura en metros, medida desde la base, del piso más alto del edificio.

hpi

= altura del piso i , medida desde la superficie del diafragma del piso i hasta la superficie del diafragma del

j

piso inmediatamente inferior, i 1 . = índice de una de las direcciones ortogonales principales en planta, puede ser x o y .

Pi

Qi rj

i ' cm,j

el centro de masa del piso y el punto de interés = período fundamental del edificio como se determina en A.4.2. = período de vibración fundamental aproximado. Véase A.4.2. = fuerza cortante del piso i , en la dirección bajo estudio, sin dividir por R . Se determina por medio de las ecuaciones del numeral A.4.3. Corresponde a la suma de las fuerzas horizontales sísmicas que se aplican al nivel i , y todos los niveles localizados por encima de él. = deriva del piso i , en la dirección bajo estudio, j , medida en el centro de masa del piso, como la diferencia

' ij

= deriva del piso i en la dirección principal en planta j .

'imax i G cm,j

= deriva máxima para cualquier punto del piso i .

T Ta

Vi

$

= suma de la carga vertical total, incluyendo muerta y viva, que existe en el piso i , y todos los pisos localizados por encima. Para el cálculo de los efectos P-Delta, no hay necesidad que los coeficientes de carga de sean mayores que la unidad. = índice de estabilidad, del piso i , utilizado en la evaluación de los efectos P-Delta. Véase A.6.2.3. = proyección, sobre la dirección perpendicular en planta a la dirección bajo estudio, j , de la distancia entre

entre el desplazamiento horizontal del piso i menos el del piso i 1 en la misma dirección j .

= desplazamiento horizontal, del centro de masa del piso i , en la dirección j .

i G pd,j

= desplazamiento horizontal adicional, del centro de masa del piso i , causado por efectos P-Delta, en la

G it,j

= desplazamiento horizontal adicional causado por efectos de torsión de cualquier punto del diafragma del

G itot,j

= desplazamiento total horizontal, de cualquier punto del diafragma del piso i en la dirección j

Ti

= rotación alrededor de un eje vertical que pasa por el centro de masa del piso i , causada por los efectos torsionales, en radianes.

dirección j . piso i en la dirección j .

A.6.1 — GENERAL A.6.1.1 — ALCANCE — En el presente Capítulo se dan los procedimientos para calcular la deriva así como sus límites permisibles. A.6.1.2 — DEFINICIÓN DE DERIVA — Se entiende por deriva el desplazamiento horizontal relativo entre dos puntos colocados en la misma línea vertical, en dos pisos o niveles consecutivos de la edificación. A.6.1.3 — NECESIDAD DE CONTROLAR LA DERIVA — La deriva está asociada con los siguientes efectos durante un temblor: (a) Deformación inelástica de los elementos estructurales y no estructurales. (b) Estabilidad global de la estructura. (c) Daño a los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica y a los A-72

A-73


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DIARIO OFICIAL

elementos no estructurales, tales como muros divisorios, particiones, enchapes, acabados, instalaciones eléctricas, mecánicas, etc. (d) Alarma y pánico entre las personas que ocupen la edificación. Por las razones anteriores es fundamental llevar a cabo durante el diseño un estricto cumplimiento de los requisitos de deriva dados en el presente Capítulo, con el fin de garantizar el cumplimiento del propósito del Reglamento y un adecuado comportamiento de la estructura y su contenido.

La deflexión adicional causada por el efecto P-Delta en la dirección bajo estudio y para el piso i , se calcula por medio de la siguiente ecuación: Gpd

§ Qi · Gcm ¨ ¸ © 1 Qi ¹

(A.6.2-3)

A.6.2.3.1 — Alternativamente, los efectos P-Delta pueden evaluarse siguiendo los requisitos de C.10.11 en estructuras de concreto reforzado.

A.6.2 — CÁLCULO DEL DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL A.6.2.1 — DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES EN EL CENTRO DE MASA DEL PISO, Gcm,j — Corresponden a los desplazamientos horizontales, en las dos direcciones principales en planta, que tiene el centro de masa del piso. En caso de cálculo de desplazamientos haciendo uso del método de análisis dinámico deberá tomarse en cuenta lo indicado en A.5.4.4 para la combinación de los modos. A.6.2.1.1 — Cuando se utilice el método de la fuerza horizontal equivalente, las fuerzas horizontales que se empleen para determinar los desplazamientos horizontales y torsionales en el centro de masa pueden calcularse utilizando el período, T , que se obtiene por medio de la ecuación A.4.2-1, aplicando el límite de Cu Ta indicado allí, o alternativamente el período T obtenido por alguna de las ecuaciones A.4.2-3 o A.4.2-5. A.6.2.1.2 — En las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso II, III y IV, para la determinación de las fuerzas horizontales que se empleen para calcular los desplazamientos horizontales en el centro de masa, se permite que el coeficiente de importancia I , tenga un valor igual a la unidad I 1.0 , y las fuerzas de diseño a emplear para obtener la resistencia de la estructura deben utilizar el valor del coeficiente de importancia I correspondiente al grupo de uso de la edificación, tal como se define en A.2.5.2. A.6.2.2 — DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES CAUSADOS POR EFECTOS TORSIONALES. G t,j

—

Corresponden a los desplazamientos horizontales adicionales, en las dos direcciones principales ortogonales en planta, causados por la rotación de toda la estructura con respecto a un eje vertical y debida a los efectos torsionales definidos en A.3.6.7. Este efecto solo debe evaluarse cuando los diafragmas son rígidos. Cuando los diafragmas son rígidos el incremento en desplazamiento horizontal causado por los efectos torsionales en cualquiera de las dos direcciones principales en planta, se obtiene de: G t,j

rjTi

(A.6.2-1)

donde G t,j es el incremento en desplazamiento horizontal causado por los efectos torsionales en un punto dentro del nivel i , en una de las direcciones principales en planta, rj es la proyección sobre la dirección perpendicular en planta a la dirección bajo estudio, j , de la distancia entre el centro de masa del piso y el punto de interés, y Ti es la rotación alrededor de una eje vertical que pasa por el centro de masa del nivel i , causada por los efectos torsionales. A.6.2.3 — DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES CAUSADOS POR EFECTOS P-DELTA, Gpd,j — Corresponden a los efectos adicionales, en las dos direcciones principales en planta, causados por los efectos de segundo orden (efectos P-Delta) de la estructura. Los efectos P-Delta producen un aumento en las deflexiones horizontales y en las fuerzas internas de la estructura. Estos efectos deben tenerse en cuenta cuando el índice de estabilidad, Qi , es mayor de 0.10. El índice de estabilidad, para el piso i y en la dirección bajo estudio, se calcula por medio de la siguiente ecuación: Qi

Pi ' cm Vi hpi

(A.6.2-2)

El índice de estabilidad de cualquier piso, Qi , no debe exceder el valor de 0.30. Cuando el valor de Qi es mayor que 0.30, la estructura es potencialmente inestable y debe rigidizarse, a menos que se cumplan, en estructuras de concreto reforzado, la totalidad de los requisitos enumerados en C.10.11.6.2(b).

A-74

A.6.3.1.3 — En los pisos superiores de edificaciones que cumplen las condiciones (a) a (e) presentadas a continuación, se permite calcular la deriva máxima del piso de la forma alternativa que se obtiene con la expresión A.6.3-2 indicada en esta sección. (a) La edificación tiene diez o más pisos de altura sobre su base. (b) El procedimiento alternativo solo es aplicable en los pisos superiores localizados por encima de dos tercios de la altura de la edificación medida desde su base. (c) El sistema estructural de resistencia sísmica es diferente a pórtico resistente a momento. (d) La edificación se clasifica como regular tanto en planta como en altura de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.3. (e) El índice de estabilidad, Qi, es menor de 0.10 en todos los pisos donde sería aplicable este procedimiento alternativo. i , en el procedimiento alternativo corresponde a la máxima deriva de las La máxima deriva del piso i , ' max dos direcciones principales en planta, j, calculada por medio de la siguiente ecuación:

A.6.2.4 — DESPLAZAMIENTOS HORIZONTALES TOTALES — Los desplazamientos horizontales, en las dos direcciones principales ortogonales en planta, que tienen todos los grados de libertad de la estructura al verse afectada por los movimientos sísmicos de diseño definidos en A.2.2, se determinan por medio del análisis estructural realizado utilizando el método de análisis definido en A.3.4 y con las rigideces indicadas en A.3.4.3. Los desplazamientos totales horizontales, G t0t,j ,en cualquiera de las direcciones principales en planta, j , y para cualquier grado de libertad de la estructura, se obtienen de la siguiente suma de valores absolutos: G t0t,j

G cm,j G t,j G pd,j

(A.6.2-4)

donde G cm,j corresponde al desplazamiento horizontal del centro de masa en la dirección bajo estudio, j ; G t,j el desplazamiento adicional causado por los efectos torsionales en la dirección bajo estudio cuando el diafragma sea rígido, j , y G pd,j al desplazamiento adicional causado por el efecto P-Delta en la dirección bajo estudio, j . Cuando se utilicen los procedimientos de interacción suelo-estructura, o cuando A.3.4.2 así lo requiera porque se realizó el análisis de la estructura suponiéndola empotrada en su base, deben incluirse dentro de los desplazamientos totales, los desplazamientos adicionales obtenidos de acuerdo con el procedimiento del Capítulo A.7.

A.6.3 — EVALUACIÓN DE LA DERIVA MÁXIMA A.6.3.1 — DERIVA MÁXIMA — La deriva máxima para cualquier piso debe obtenerse así: A.6.3.1.1 — En edificaciones regulares e irregulares que no tengan irregularidades en planta de los tipos 1aP i , ó 1bP (véase la tabla A.3-6), o edificaciones con diafragma flexible, la deriva máxima para el piso i , ' max corresponde a la mayor deriva de las dos direcciones principales en planta, j , calculada como el valor absoluto de la diferencia algebraica de los desplazamientos horizontales del centro de masa del diafragma del piso i , G cm,j , en la dirección principal en planta bajo estudio con respecto a los del diafragma del piso

inmediatamente inferior i 1 en la misma dirección, incluyendo los efectos P-Delta. A.6.3.1.2 — En edificaciones que tengan irregularidades en planta de los tipos 1aP ó 1bP (véase la tabla A.36) la deriva máxima en cualquier punto del piso i , se puede obtener como la diferencia entre los desplazamientos horizontales totales máximos, de acuerdo con A.6.2.4, del punto en el piso i y los desplazamientos horizontales totales máximos de un punto localizado en el mismo eje vertical en el piso inmediatamente inferior i 1 , por medio de la siguiente ecuación: i ' max

2

i i 1 ¦ G tot,j G tot,j

j 1

2

(A.6.3-1)

Alternativamente se pueden usar procedimientos para estimar respuestas máximas de cantidades vectoriales. El cumplimiento del cálculo de la deriva para cualquier punto del piso se puede realizar verificándola solamente en todos los ejes verticales de columna y en los puntos localizados en los bordes de los muros A-75

i estructurales. La máxima deriva del piso i , ' max , corresponde a la máxima deriva que se obtenga de todos los puntos así estudiados dentro del mismo piso i .

' ij

A.6.2.3.2 — Cuando el índice de estabilidad es mayor de 0.10, los efectos P-Delta en las fuerzas internas de la estructura causadas por las cargas laterales deben aumentarse, multiplicándolas en cada piso por el factor 1 1 Qi .

§ G i 1 G i 2 hi hi 1 · p p cm,j ¨ cm,j i i 2 ¸ 0.5 i 1 Gcm,j 0.5 ¨ Gcm,j ¸ Gcm,j hpi 1 ¨ ¸ © ¹

(A.6.3-2)

A.6.4.1.4 — Cuando se trate de muros de mampostería estructural poco esbeltos o cuyo modo prevaleciente de falla sea causado por esfuerzos cortantes, debe emplearse el límite de deriva máxima permisible de 0.005hpi . A.6.4.1.5 — No hay límites de deriva en edificaciones de un piso, siempre que los muros y las particiones interiores y exteriores así como los cielorrasos se diseñen para acomodar las derivas del piso.

A.6.5 — SEPARACIÓN ENTRE ESTRUCTURAS ADYACENTES POR CONSIDERACIONES SÍSMICAS A.6.5.1 — DENTRO DE LA MISMA CONSTRUCCIÓN — Todas las partes de la estructura deben diseñarse y construirse para que actúen como una unidad integral para efectos de resistir las fuerzas sísmicas, a menos que se separen una distancia suficiente para evitar la colisión nociva entre las partes. Para determinar la distancia mínima de separación debe sumarse el valor absoluto de los desplazamientos horizontales totales obtenidos en A.6.2.1 para cada una de las porciones de la edificación en la dirección perpendicular a la junta que las separe, a menos que se tomen medidas para que no se presente daño a la estructura al utilizar una distancia menor. A.6.5.2 — ENTRE EDIFICACIONES VECINAS QUE NO HAGAN PARTE DE LA MISMA CONSTRUCCIÓN — La separación entre edificaciones vecinas, para evitar efectos nocivos ante la ocurrencia de un sismo, debe cumplir los siguientes requisitos: A.6.5.2.1 — Alcance — La presente reglamentación es aplicable en los siguientes casos: (a) En municipios localizados en Zonas de Amenaza Sísmica Baja según lo dispone el presente Reglamento en su Capítulo A.2 no se requieren consideraciones de separación sísmica entre edificaciones vecinas.

A.6.4 — LÍMITES DE LA DERIVA A.6.4.1 — La deriva máxima para cualquier piso determinada de acuerdo con el procedimiento de A.6.3.1, no puede exceder los límites establecidos en la tabla A.6.4-1, en la cual la deriva máxima se expresa como un porcentaje de la altura de piso hpi :

(c) No aplica para el caso de edificaciones que sean objeto del trámite de Reconocimiento.

Tabla A.6.4-1 Derivas máximas como porcentaje de hpi Estructuras de: concreto reforzado, metálicas, de madera, y de mampostería que cumplen los requisitos de A.6.4.2.2 de mampostería que cumplen los requisitos de A.6.4.2.3

(d) Para el caso de rehabilitaciones sísmicas de edificaciones existentes aplican los requisitos especiales que se indican en A.10.7.

Deriva máxima

i 1.0% ' max d 0.010 hpi i 0.5% ' max d 0.005 hpi

A.6.4.1.1 — Cuando se utilicen secciones fisuradas, tanto en concreto reforzado, como en mampostería y en el caso de estructuras mixtas con acero, las derivas pueden multiplicarse por 0.7 antes de hacer la comparación con los límites dados en la tabla A.6.4-1. A.6.4.1.2 — Cuando se haya efectuado un análisis inelástico verificando el desempeño de la totalidad de los elementos estructurales en un rango de desempeño no mayor a “Protección de la Vida” (LS según los requerimientos del ASCE 31 y ASCE 41), las derivas pueden multiplicarse por 0.7 antes de hacer la comparación con los límites dados en la tabla A.6.4-1. A.6.4.1.3 — Se permite emplear el límite de deriva máxima permisible de 0.010hpi en edificaciones construidas con mampostería estructural cuando éstas estén compuestas por muros cuyo modo prevaleciente de falla sea la flexión ante fuerzas paralelas al plano del muro, diseñados esencialmente como elementos verticales esbeltos que actúan como voladizos apoyados en su base o cimentación, y que se construyen de tal manera que la transferencia de momento entre muros a través de los elementos horizontales de acople en los diafragmas de entrepiso, ya sean losas, vigas de enlace, antepechos o dinteles, sea despreciable. A-76

(b) Solo aplica para la obtención de licencias de construcción de edificaciones nuevas que se soliciten por primera vez con posterioridad a la adopción del presente Reglamento.

(e) Los requisitos de esta sección del Reglamento pueden ser modificados por la administración municipal o distrital, siempre y cuando los requisitos de la separación sísmica que resulten de la aplicación de la reglamentación municipal o distrital no sean menores que los dados aquí. A.6.5.2.2 — Definiciones — En el Capítulo A.13 deben consultarse las siguientes definiciones: altura del piso, altura de la edificación en la colindancia, cerramiento, coincidencia de las losas de entrepiso en la colindancia, nivel (medido desde la base) de un piso en la colindancia, número de pisos aéreos de la edificación, número de pisos aéreos en la colindancia, y separación sísmica en la colindancia. Además debe tenerse en cuenta cuando el terreno es inclinado en la colindancia, o haya diferentes alturas de piso en la colindancia, o exista un número diferente de pisos aéreos en la colindancia, que debe utilizarse la altura de piso, o el número de pisos aéreos que conduzca a la mayor separación sísmica. A.6.5.2.3 — Requisitos de separación sísmica con respecto al paramento del lote para edificaciones nuevas — Deben cumplirse los siguientes requisitos para efectos de determinar la separación sísmica con respecto al paramento del lote en edificaciones nuevas cubiertas por el alcance dado en A.6.5.2.1: (a) Cuando el paramento del lote sea colindante con vía pública o zona verde pública no requiere separación sísmica con respecto al paramento en ese costado o costados. Ello no exime cumplir los requisitos urbanísticos de las normas municipales para la edificación en lo referente a retrocesos. (b) Cuando en la colindancia haya un cerramiento, y la edificación nueva esté separada de este cerramiento en una distancia que supera la señalada para el piso crítico en la Tabla A.6.5-1 no se A-77

34


DIARIO OFICIAL requiere separación sísmica del cerramiento de la edificación nueva con respecto al paramento del lote.

Tabla A.6.5-1 Separación sísmica mínima en la cubierta entre edificaciones colindantes que no hagan parte de la misma construcción

(c) Las edificaciones con uno o dos pisos aéreos en la colindancia no requieren separación sísmica (véase también la Tabla A.6.5-1). (d) Las edificaciones de más de dos pisos aéreos en la colindancia deben separarse del paramento en la colindancia así (véase también la Tabla A.6.5-1 y la Figura A.6.5-1): (i)

Altura de la edificación nueva

Coinciden las losas de entrepiso

No coinciden las losas de entrepiso

1 y 2 pisos

no requiere separación

3 pisos

no requiere separación

Más de 3 pisos

0.02 veces la altura de la edificación nueva (2% de hn)

no requiere separación 0.01 veces la altura de la edificación nueva (1% de hn) 0.03 veces la altura de la edificación nueva (3% de hn)

Edificaciones hasta de tres pisos aéreos en la colindancia — No se requiere separación sísmica de la edificación nueva con respecto al paramento cuando no haya edificación vecina existente, o cuando las losas de la edificación nueva coinciden en la colindancia (véanse las definiciones) con las de la edificación vecina existente en la misma colindancia. Si las losas de entrepiso de la edificación nueva no coinciden con las de la edificación existente se requiere una separación sísmica de la edificación nueva con respecto al paramento igual al 1% (uno por ciento) de la altura de la edificación nueva en la colindancia.

(ii) Edificaciones de más de tres pisos aéreos en la colindancia — Cuando las losas de la edificación nueva coinciden en la colindancia (véanse las definiciones) con las de la edificación vecina existente en la misma colindancia la edificación nueva debe retirarse del paramento en la colindancia una distancia de separación sísmica igual al 2% (dos por ciento) de la altura de la edificación nueva en la colindancia. Cuando las losas de entrepiso de la edificación nueva no coincidan con las de la edificación existente en la colindancia, esta separación sísmica debe ser del 3% (tres por ciento) de la altura de la edificación nueva en la colindancia. Si no existe edificación vecina en la colindancia (cubre además el caso de que sea solo un cerramiento), esta separación sísmica debe ser del 1% (uno por ciento) de la altura de la edificación nueva en la colindancia.

Tipo de Colindancia Existe edificación vecina que no ha dejado la separación sísmica requerida

No existe edificación vecina o la que existe ha dejado la separación sísmica requerida no requiere separación no requiere separación 0.01 veces la altura de la edificación nueva (1% de hn)

Notas: 1. Para obtener la separación sísmica en pisos diferentes a la cubierta se aplicará el coeficiente indicado en la Tabla multiplicado por la altura sobre el terreno del piso en particular. 2. Cuando el terreno en la colindancia sea inclinado en el sentido del paramento, o haya diferentes alturas de piso o diferentes números de pisos aéreos en la colindancia, se tomará en la edificación nueva la altura de piso, o el número de pisos aéreos que conduzca a la mayor separación sísmica.

Cubierta

(e) Cuando se requiera separación sísmica, la separación en cualquier piso en particular corresponde a la distancia horizontal en dirección perpendicular al plano vertical levantado sobre el lindero entre los dos lotes de terreno, medida desde la losa de entrepiso de la edificación hasta este plano, calculada utilizando la altura sobre el nivel del terreno del piso en particular multiplicada por el coeficiente que indique la Tabla A.6.5-1 para ese caso. Véase también la Figura A.6.5-1.

Piso aéreo i

Piso aéreo 2

hn

(f) Deben tomarse precauciones para que no se depositen materiales extraños dentro de la separación sísmica entre edificaciones. Así mismo debe colocarse un protección de humedad apropiada para que el agua lluvia no entre dentro de la abertura de la separación sísmica.

Separación sísmica para cualquier piso, es como mínimo la distancia que se obtiene al multiplicar el coeficiente indicado en la Tabla A.6.5-1 por el correspondiente hi.

hi (g) Para el caso de edificaciones objeto de reforzamiento y rehabilitación sísmica el ingeniero diseñador de la rehabilitación debe dejar constancia de que estudió el potencial efecto nocivo de la interacción con las edificaciones vecinas colindantes y que tomó las medidas apropiadas según su mejor criterio dentro de lo requerido en A.10.1.7.

Piso aéreo 1 h2 h1

Paramento Nivel del terreno

(h) El paramento del lote y la separación sísmica requerida deben quedar claramente indicados en los planos arquitectónicos que se presentan a la autoridad competente o curaduría para la obtención de la licencia de construcción. Edificación nueva

Edificación existente

Figura A.6.5-1 — Medición de la separación sísmica (vista en elevación)

$

A-78

A-79

Notas:

CAPÍTULO A.7 INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA A.7.1 — GENERAL A.7.1.1 — DEFINICIÓN — La respuesta sísmica de la estructura está íntimamente ligada a la forma como los movimientos sísmicos del terreno afectan la estructura a través de su cimentación. Las características dinámicas del suelo subyacente, la rigidez y disposición de la cimentación y el tipo de sistema estructural de la edificación interactúan entre sí para caracterizar los efectos sísmicos sobre ella. El hecho de que no se tome en cuenta la rigidez de la cimentación y las características dinámicas del suelo subyacente en el análisis sísmico de la edificación puede conducir a variaciones apreciables entre la respuesta sísmica estimada y la respuesta real de la estructura. Por las razones anotadas es conveniente incluir los efectos de la interacción suelo-estructura en el análisis sísmico de la edificación. A.7.1.2 — EFECTOS ASOCIADOS CON LA INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA — Dependiendo de las características de la estructura, de su cimentación y del suelo subyacente, la respuesta de la estructura ante solicitaciones estáticas verticales y dinámicas (sismo) puede variar con respecto al estimativo que se realiza sin tener en cuenta la interacción suelo-estructura, en los siguientes aspectos: (a) La presencia de suelos blandos y compresibles en las distribución de esfuerzos y deformaciones bajo losas de fundación, tanto ante solicitaciones de cargas verticales como de fuerzas horizontales, (b) Aumento en el periodo del sistema suelo-estructura que considera la flexibilidad del suelo, respecto a la evaluación de los períodos de vibración de la edificación considerando un modelo de base empotrada, (c) Generalmente aumento del amortiguamiento viscoso equivalente del sistema estructura-cimentaciónsuelo respecto al considerado para solo la estructura, al involucrar la disipación adicional de energía producto de los amortiguamientos material y geométrico del suelo, (d) Aumento de los desplazamientos laterales de la estructura ante solicitaciones sísmicas, debidos en parte significativa a la rotación de la base por efecto de cabeceo, con cambios en las derivas (desplazamientos horizontales relativos) en función de la altura a la que se encuentren los niveles en consideración, (e) Variación en la distribución de las fuerzas cortantes horizontales producidas por los movimientos sísmicos, entre los diferentes elementos del sistema de resistencia sísmica, especialmente cuando se combinan elementos con rigideces y sistemas de apoyo en la cimentación diferentes, como puede ser el caso de combinación de pórticos y muros estructurales, (f) y otros. A.7.1.2.1 — Los efectos de interacción suelo-estructura no deben confundirse con los efectos de sitio, causados por la amplificación de la onda sísmica al viajar desde la roca hasta la superficie, los cuales se describen en el Capítulo A.2. A.7.1.3 — PROCEDIMIENTO RECOMENDADO — El presente Capítulo define los criterios generales que deben ser tenidos en cuenta, tanto por el ingeniero estructural como por el ingeniero geotecnista, cuando se deban utilizar procedimientos de interacción suelo-estructura, de acuerdo con los requisitos de A.3.4.2. Si a juicio del ingeniero estructural y el ingeniero geotecnista se dispone de la información necesaria, obtenida con el mayor rigor posible, acerca de los parámetros geotécnicos y estructurales involucrados, se pueden utilizar los requisitos presentados en el Apéndice A-2 del presente Título del Reglamento.

A.7.2 — INFORMACIÓN GEOTÉCNICA A continuación se describe el alcance mínimo de la exploración, interpretación y recomendaciones que debe contener el estudio geotécnico, en un todo de acuerdo con lo señalado en el Título H del presente Reglamento:

A-80

A-81


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DIARIO OFICIAL

A.7.2.1 — EXPLORACIÓN — Los procedimientos de exploración deben ser consistentes con el tipo de propiedades que deban estudiarse, ya sea por procedimientos de campo o de laboratorio. Debe tenerse especial cuidado respecto a los niveles de deformación a que se expresen las propiedades del suelo, los cuales deben ser compatibles con los niveles de deformación que le imponen los movimientos sísmicos.

CAPÍTULO A.8 EFECTOS SÍSMICOS SOBRE ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE NO HACEN PARTE DEL SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSMICA

A.7.2.2 — LABORATORIO — Los procedimientos de laboratorio deben cuantificar, directa o indirectamente, las características del material bajo condiciones dinámicas y a los niveles de deformación esperados durante los movimientos sísmicos. A.7.2.3 — INTERPRETACIÓN — La información de campo y de laboratorio debe combinarse en un conjunto de recomendaciones que describan y sustenten las características que debe emplear el ingeniero estructural en los modelos matemáticos del fenómeno. Las recomendaciones deben fijar limitaciones y rangos de aplicabilidad, fáciles de identificar, con el fin de evitar el peligro que entraña la utilización de los parámetros recomendados, fuera del contexto bajo el cual se expresaron. A.7.2.4 — REVISIÓN Y EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS — El ingeniero geotecnista debe revisar y avalar los resultados obtenidos por el ingeniero estructural, en lo concerniente a las recomendaciones para interacción sueloestructura del estudio geotécnico y a la validez de los resultados de interacción suelo-estructura obtenidos con base en sus propias recomendaciones.

A.8.0 — NOMENCLATURA As ai ax

Fp g hi

A.7.3 — ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL A continuación se describe el alcance mínimo de los aspectos que debe tener en cuenta el ingeniero estructural para describir los efectos de interacción suelo-estructura: A.7.3.1 — TIPO DE MODELO — Los modelos matemáticos pueden ser estáticos o dinámicos y deben describir las características de rigidez de la estructura, la cimentación y el suelo, a niveles compatibles con las deformaciones esperadas. En los modelos estructurales utilizados en el análisis de la estructura deben introducirse condiciones de apoyo elástico de los muros, columnas y elementos del sistema de resistencia sísmica al nivel de la cimentación, consistentes con las rigideces supuestas para obtener la respuesta de la estructura teniendo en cuenta los efectos de interacción suelo-estructura. A.7.3.2 — FUERZAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES — El modelo matemático empleado debe utilizarse en la evaluación de las características propias de la respuesta de la estructura ante las diferentes solicitaciones. La distribución de las fuerzas internas de la estructura que se utilice en el diseño de la misma debe ser la que se obtiene a través del análisis que incluye los efectos de interacción suelo-estructura. A.7.3.3 — DERIVAS — Las derivas obtenidas al utilizar los procedimientos de interacción suelo-estructura deben cumplir con los límites establecidos en el Capítulo A.6. Como se indicó en A.7.1.2 (d) hay casos en que deben esperarse derivas mayores que las que se obtendrían al suponer la estructura empotrada en su base. A.7.3.4 — CORTANTE SÍSMICO EN LA BASE — En aquellos casos en los cuales se presente un aumento en el cortante sísmico en la base, el diseño debe realizarse para el cortante obtenido utilizando la interacción sueloestructura. Cuando debido a un aumento en el periodo estructural equivalente y/o en el amortiguamiento efectivo se presente una disminución del cortante sísmico de diseño en la base, el valor del cortante sísmico de diseño en la base no puede ser menor que el que se obtendría utilizando el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4, empleando un período de vibración igual a Cu Ta según A.4.2.1 y los espectros del Capítulo A.2.

hn heq

= aceleración máxima en la superficie del suelo estimada como la aceleración espectral correspondiente a un período de vibración igual a cero, Véase A.8.2.1.1. = aceleración en el nivel l i , Véase A.8.2.1.1. = aceleración horizontal, expresada como un porcentaje de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, localizado en el piso x = fuerza horizontal sobre un elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, = = = =

aplicada en su centro de masa. aceleración debida a la gravedad ( g 9.8 m/s2). altura en metros, medida desde la base, del nivel i , véase A.8.2.1.1. altura en metros, medida desde la base, del piso más alto de la edificación, véase A.8.2.1.1. altura equivalente del sistema de un grado de libertad que simula la edificación, véase A.8.2.1.1.

Mp

= masa de un elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica.

R0

= coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. = valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6.

Sa

A.8.1 — GENERAL A.8.1.1 — ALCANCE — El presente Capítulo cubre las previsiones sísmicas que deben tenerse en el diseño de los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica, tal como se define en el Capítulo A.3, y de sus anclajes a él. Dentro de estos elementos se incluyen, pero no están limitados a: (a) (b) (c) (d) (e)

Escaleras, rampas, etc., Tanques, piscinas, etc., Elementos de cubiertas, tales como cerchas, correas, etc., Elementos secundarios de los sistemas de entrepiso, tales como viguetas, etc., Columnas, columnetas, machones, y otros elementos que dan soporte a cubiertas y otras partes menores de la edificación, (f) Apoyos de equipos tales como ascensores, escaleras mecánicas, etc., y (g) En general todos aquellos elementos estructurales que se incluyen dentro de los planos estructurales y que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica.

A.7.3.5 — VALORES MÁXIMOS Y MÍNIMOS DE LOS EFECTOS DE INTERACCIÓN SUELO-ESTRUCTURA — Debido a la incertidumbre que presenta la determinación de los parámetros del suelo utilizados en el análisis de interacción suelo-estructura, deben considerarse los valores máximos y mínimos esperados de tales parámetros y utilizarse aquellos que produzcan los efectos más desfavorables, tanto en la determinación de los cortantes sísmicos, como para el cálculo de las derivas de piso y las fuerzas de diseño de los elementos de la estructura y la cimentación.

A.8.1.2 — RESPONSABILIDAD DEL DISEÑO — El diseño, ante las solicitaciones establecidas por el presente Reglamento en el Titulo A o en el Titulo B, de todo elemento estructural que figure dentro de los planos estructurales, es responsabilidad del diseñador estructural. Dentro de estos elementos se incluyen los elementos mencionados en A.8.1.1.

$

A.8.1.3 — CRITERIO DE DISEÑO — El diseño ante efectos sísmicos de los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica, constituido por los elementos estructurales en sí, y de los anclajes, uniones o amarres de estos elementos al sistema de resistencia sísmica, debe realizarse para la situación que controle: (a) El efecto de las fuerzas sobre el elemento en sí,

A-82

A-83

(b) La capacidad de resistir las deformaciones, que al elemento le impone el sistema de resistencia sísmica al responder a los movimientos sísmicos de diseño, y la influencia que pueda tener el elemento en la respuesta sísmica de la estructura, como puede ser el caso de las escaleras y rampas, las cuales pueden actuar como arriostramientos (o diagonales) de un piso con otro.

A.8.2 — FUERZAS HORIZONTALES DE DISEÑO A.8.2.1 — ACELERACIÓN HORIZONTAL SOBRE EL ELEMENTO — El elemento se ve sometido, ante la ocurrencia de los movimientos sísmicos de diseño, a las mismas aceleraciones horizontales que se ve sometido el sistema de resistencia sísmica en la misma altura sobre la base de la edificación en que se encuentre el elemento. Las fuerzas inerciales a que se ve sometido el elemento o cualquier porción de él, corresponden a la masa del elemento multiplicada por la aceleración que le imponen los movimientos causados por el sismo. Esta aceleración se determina por medio de uno de los procedimientos siguientes: A.8.2.1.1 — Método de la fuerza horizontal equivalente — Cuando se utilice el método de la fuerza horizontal equivalente, tal como lo prescribe el Capítulo A.4, la aceleración horizontal, ai , expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, localizado en el piso i, se obtiene por medio de la siguiente ecuación:

Sa As hi

ai

As

ai

h Sa i heq

heq

hi d heq (A.8.2-1)

hi t heq

A.8.2.2.2 — Cuando el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, tiene apoyos que pueden desplazarse relativamente durante el sismo, como es el caso de elementos que están conectados a dos pisos diferentes de la edificación, deben tenerse en cuenta en el diseño, además de las fuerzas calculadas por medio de la ecuación A.8.2-2, las fuerzas que inducen los desplazamientos relativos entre sus apoyos. A.8.2.3 — FUERZAS SOBRE LAS UNIONES AL SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSMICA — Además de los requisitos de A.3.6.4, las uniones, empalmes y amarres, de los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica, deben ser capaces de resistir la totalidad de las fuerzas sísmicas reducidas de diseño sobre el elemento tal como las define A.8.2.2.

A.8.3 — DEFORMACIONES DE DISEÑO A.8.3.1 — Los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica deben ser capaces de resistir, sin deterioro, las deformaciones que les impone la respuesta sísmica de la estructura. Como mínimo deben ser capaces de resistir las deformaciones que se obtienen de las derivas máximas de diseño determinadas como se indica en el Capítulo A.6.

A.8.4 — REQUISITOS DE DISEÑO A.8.4.1 — Los requisitos que deben seguirse en el diseño de los elementos estructurales que no hacen parte del sistema de resistencia sísmica para cada uno de los materiales cubiertos por el Reglamento, deben ser los que se indiquen en cada uno de los Títulos correspondientes dentro del Reglamento, y en su defecto, los del nivel de capacidad de disipación de energía menor de los dados para cada material. $

heq puede estimarse simplificadamente como 0.75hn

Alternativamente a la ecuación A.8.2-1 para calcular las fuerzas que deben resistir los diafragmas de piso o de cubierta, pueden usarse estimaciones más precisas de las aceleraciones absolutas máximas a que estarían sometidos estos diafragmas, resultado por ejemplo, de análisis dinámicos. A.8.2.1.2 — Método del análisis dinámico — Cuando se utilice el método del análisis dinámico, la aceleración horizontal, a x , expresada como un porcentaje de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, localizado en el piso x , es igual a la aceleración a que se ve sometido el piso después de realizar el ajuste de resultados prescrito en A.5.4.5. El valor de la aceleración obtenida por medio del método del análisis dinámico no puede ser menor que el que se obtiene por medio de la ecuación A.8.2-1. A.8.2.2 — FUERZAS HORIZONTALES SOBRE EL ELEMENTO — La fuerza sísmica horizontal reducida de diseño, que puede actuar en cualquier dirección, sobre el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica en su centro de masa, se obtiene por medio de la siguiente ecuación: Fp

ax g M R0 p

(A.8.2-2)

donde R 0 es el coeficiente de capacidad de disipación de energía correspondiente a los requisitos de diseño del elemento estructural, como se indica en A.8.4. La anterior ecuación puede aplicarse a elementos que tienen un solo apoyo, o cuando no hay desplazamientos relativos entre sus apoyos. A.8.2.2.1 — Cuando el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, tiene características dinámicas que amplifiquen su respuesta ante la aceleración ax , estas características deben tenerse en cuenta en la evaluación de las fuerzas horizontales que lo puedan afectar. Esto ocurre especialmente en apéndices de la edificación.

A-84

A-85

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DIARIO OFICIAL

CAPÍTULO A.9 ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

Notas:

A.9.0 — NOMENCLATURA Aa As ap

= coeficiente que representa la aceleración horizontal pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. = aceleración máxima en la superficie del suelo estimada como la aceleración espectral correspondiente a un período de vibración igual a cero, Véase A.9.4.2.1. = coeficiente de amplificación dinámica del elemento no estructural. Se da en las tablas A.9.5-1 y A.9.6-1.

ax

= aceleración horizontal, expresada como un porcentaje de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento no estructural, localizado en el piso x

E

= fuerzas sísmicas reducidas de diseño E

Fp

= fuerza sísmica horizontal sobre el elemento no estructural, aplicada en su centro de masa.

g heq

= aceleración debida a la gravedad ( g 9.8 m/s2). = altura equivalente del sistema de un grado de libertad que simula la edificación, véase A.9.4.2.1.

hx hn I Mp

= = = =

Rp

= coeficiente de capacidad de disipación de energía del elemento no estructural y sus sistema de soporte.

Sa

Fp R p

altura en metros, medida desde la base, del nivel de apoyo del elemento no estructural. altura en metros, medida desde la base, del piso más alto de la edificación, véase A.8.2.1.1. coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. masa del elemento no estructural.

Se da en las tablas A.9.5-1 y A.9.6-1. = valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6.

A.9.1 — GENERAL A.9.1.1 — PROPÓSITO — Los requisitos del presente Capítulo tienen como objetivo establecer los criterios de diseño de elementos que no hacen parte de la estructura de la construcción, con el fin de que se cumpla el propósito del Reglamento. A.9.1.2 — ALCANCE — El presente Capítulo cubre las previsiones sísmicas que deben tenerse en el diseño de los elementos no estructurales y de sus anclajes a la estructura, con la excepción de lo indicado en A.9.1.3. Dentro de los elementos no estructurales que deben ser diseñados sísmicamente se incluyen: (a) Acabados y elementos arquitectónicos y decorativos, (b) Instalaciones hidráulicas y sanitarias, (c) Instalaciones eléctricas, (d) Instalaciones de gas, (e) Equipos mecánicos, (f) Estanterías e (g) Instalaciones especiales. A.9.1.3 — EXENCIONES — Están exentas de los requisitos del presente Capítulo todas las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso I y II localizadas en zonas de amenaza sísmica baja. A-86

A-87

A.9.2 — GRADO DE DESEMPEÑO DE LOS ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES A.9.2.1 — DEFINICIÓN DEL DESEMPEÑO — Se denomina desempeño el comportamiento de los elementos no estructurales de la edificación ante la ocurrencia del sismo de diseño que la afecte. El desempeño se clasifica en los siguientes grados: (a) Superior — Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es mínimo y no interfiere con la operación de la edificación debido a la ocurrencia del sismo de diseño. (b) Bueno — Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es totalmente reparable y puede haber alguna interferencia con la operación de la edificación con posterioridad a la ocurrencia del sismo de diseño. (c) Bajo — Es aquel en el cual se presentan daños graves en los elementos no estructurales, inclusive no reparables, pero sin desprendimiento o colapso, debido a la ocurrencia del sismo de diseño. A.9.2.2 — CLASIFICACIÓN EN UNO DE LOS GRADOS DE DESEMPEÑO — La edificación debe clasificarse dentro de uno de los tres grados de desempeño de los elementos no estructurales definidos en A.9.2.1. Este grado de desempeño no puede ser inferior al mínimo permisible fijado en A.9.2.3. El propietario de la edificación, de manera voluntaria, puede exigir que los diseños se realicen para un grado de desempeño mejor que el mínimo exigido, comunicándolo por escrito a los diseñadores. En ausencia de esta comunicación, los diseñadores solo están obligados a cumplir con el grado mínimo permisible fijado en A.9.2.3. A.9.2.3 — GRADO DE DESEMPEÑO MÍNIMO — Como mínimo debe cumplirse el grado de desempeño indicado en la tabla A.9.2-1, para cada uno de los grupos de uso definidos en A.2.5.1. Tabla A.9.2-1 Grado de desempeño mínimo requerido Grupo de Uso IV III II I

Grado de desempeño Superior Superior Bueno Bajo

A.9.3.3 — COORDINACIÓN ENTRE DISEÑOS DE ELEMENTOS QUE HACEN PARTE DE DIFERENTES SISTEMAS — La responsabilidad de la coordinación entre los diferentes diseños recae en el profesional que figura como diseñador arquitectónico en la solicitud de licencia de construcción. El profesional que realice la coordinación debe tomar todas las precauciones necesarias para que el diseño resultante de cada uno de los elementos no estructurales, realizado por profesionales diferentes a él, no afecte el desempeño de elementos diseñados por otros profesionales.

A.9.4 — CRITERIO DE DISEÑO A.9.4.1 — GENERAL — El diseñador de los elementos no estructurales puede adoptar una de dos estrategias en el diseño: (a) Separarlos de la estructura — En este tipo de diseño los elementos no estructurales se aíslan lateralmente de la estructura dejando una separación suficiente para que la estructura al deformarse como consecuencia del sismo no los afecte adversamente. Los elementos no estructurales se apoyan en su parte inferior sobre la estructura, o se cuelgan de ella; por lo tanto deben ser capaces de resistir por si mismos las fuerzas inerciales que les impone el sismo, y sus anclajes a la estructura deben ser capaces de resistir y transferir a la estructura estas fuerzas inducidas por el sismo. Además la separación a la estructura de la edificación debe ser lo suficientemente amplia para garantizar que no entren en contacto, para los desplazamientos impuestos por el sismo de diseño. En el espacio resultante deberá evitarse colocar elementos que rigidicen la unión eliminando la flexibilidad requerida por el diseño. (b) Disponer elementos que admitan las deformaciones de la estructura — En este tipo de diseño se disponen elementos no estructurales que tocan la estructura y que por lo tanto deben ser lo suficientemente flexibles para poder resistir las deformaciones que la estructura les impone sin sufrir daño mayor que el que admite el grado de desempeño prefijado para los elementos no estructurales de la edificación. En este tipo de diseño debe haber una coordinación con el ingeniero estructural, con el fin de que éste tome en cuenta el potencial efecto nocivo sobre la estructura que pueda tener la interacción entre elementos estructurales y no estructurales. A.9.4.2 — FUERZAS SÍSMICAS DE DISEÑO — Las fuerzas sísmicas horizontales reducidas de diseño que actúan sobre cualquier elemento no estructural deben calcularse utilizando la siguiente ecuación: Fp

a x ap Rp

gM p t

Aa I gM p 2

(A.9.4-1)

A.9.3 — RESPONSABILIDADES A.9.3.1 — DEL DISEÑADOR RESPONSABLE — La responsabilidad del diseño sísmico de los elementos no estructurales recae en los profesionales bajo cuya dirección se elaboran los diferentes diseños particulares. Se presume que el hecho de que un elemento no estructural figure en un plano o memoria de diseño, es porque se han tomado todas las medidas necesarias para cumplir el grado de desempeño apropiado y por lo tanto el profesional que firma o rotula el plano se hace responsable de que el diseño se realizó para el grado de desempeño apropiado. El constructor quien suscribe la licencia de construcción debe cumplir lo indicado en A.1.3.6.5 y es el responsable final de que los diseños de los elementos estructurales se haya realizado adecuadamente y que su construcción se realice apropiadamente. A.9.3.1.1 — En aquellos casos en los cuales en los diseños se especifican elementos no estructurales cuyo suministro e instalación se realiza por parte de su fabricante, el diseñador se debe limitar a especificar en sus planos, memorias o especificaciones, el grado de desempeño que deben cumplir los elementos. El constructor que suscribe la licencia de construcción debe cumplir también en estos casos lo indicado en A.1.3.6.5. A.9.3.2 — DEL SUPERVISOR TÉCNICO — El supervisor técnico debe verificar que la construcción e instalación de los elementos no estructurales se realice siguiendo los planos y especificaciones correspondientes. En aquellos casos en los cuales en los documentos de diseño (planos, memorias y especificaciones) sólo se indica el grado de desempeño requerido, es responsabilidad del supervisor técnico el verificar que los elementos no estructurales que se instalen en la edificación, efectivamente estén en capacidad de cumplir el grado de desempeño especificado por el diseñador. A-88

Los parámetros que intervienen en esta ecuación, diferentes a la masa del elemento, M p , se definen de la siguiente manera: A.9.4.2.1 — Aceleración en el punto de soporte del elemento, a x — Corresponde a la aceleración horizontal que ocurre en el punto donde el elemento no estructural está soportado, o anclado, al sistema estructural de la edificación, cuando ésta se ve afectada por los movimientos sísmicos de diseño. Esta aceleración depende de las características dinámicas del sistema de resistencia sísmica de la edificación y de la localización del elemento dentro de ella. Debe evaluarse por medio de un análisis dinámico de la estructura que tenga en cuenta su capacidad de disipación de energía en el rango inelástico, o bien por medio de la siguiente ecuación compatible con las fuerzas sísmicas que se obtienen por medio del método de fuerza horizontal equivalente tal como se presenta en el Capítulo A.4 del Reglamento:

Sa As hx

ax

As

ax

h Sa x heq

heq

hx d heq (A.9.4-2)

hx t heq

heq puede estimarse simplificadamente como 0.75hn .

A-89


37

DIARIO OFICIAL

El valor de Sa se debe calcular para las dos direcciones de análisis en planta de la estructura, y se debe emplear el valor que conduzca al mayor valor de Sa . A.9.4.2.2 — Amplificación dinámica del elemento no estructural, ap — Dependiendo de la rigidez, distribución de su masa y características de apoyo sobre la estructura, el elemento no estructural amplifica las aceleraciones que se presentan en su punto de soporte debido a efectos de resonancia. Estos efectos de resonancia dependen de la relación que exista entre el período fundamental de la estructura y el del elemento no estructural, incluyendo la acción de sus soportes. Cuando el elemento no estructural es rígido, su masa se encuentra localizada cerca del punto de apoyo y está firmemente anclado a la estructura, su amplificación dinámica es menor, esto se presenta en elementos no estructurales con períodos de vibración del orden de 0.06s o menos. Cuando el elemento no estructural es flexible, o su masa se encuentra distribuida en la altura, o concentrada lejos del punto de soporte, o sus apoyos permiten desplazamientos apreciables, las aceleraciones a que se ve sometido se amplifican apreciablemente con respecto a las aceleraciones que se presentan en su punto de soporte. Esta amplificación, ap , debe determinarse por medio de análisis dinámicos detallados o

A.9.4.8 — ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES LOCALIZADOS EN LA BASE DE LA ESTRUCTURA Y POR DEBAJO DE ELLA, O FUERA DE ELLA — Los elementos no estructurales, localizados a la altura, o por debajo, de la base de la estructura, o por fuera de ella, deben diseñarse para unas fuerzas sísmicas reducidas de diseño determinadas de acuerdo con la ecuación A.9.4-1, para una aceleración a x igual a Aa I . A.9.4.9 — TIPOS DE ANCLAJE SEGÚN EL VALOR DE R p

PERMITIDO PARA EL ELEMENTO NO

ESTRUCTURAL — Los sistemas de anclaje de los elementos no estructurales deben tener capacidad de disipación de energía en el rango inelástico y ductilidad compatible con el nivel mínimo de R p requerido para el elemento no estructural. A continuación se indican algunos de los tipos de anclaje empleados en el medio y su grado de aceptabilidad para los diferentes valores de R p :

A.9.4.9.1 — Especiales R p

6 — Se trata de anclajes diseñados siguiendo los requisitos del Título F para

estructuras acero estructural para capacidad de disipación especial (DES). Deben cumplirse todos los requisitos dados allí para permitir este valor de R p .

ensayos dinámicos experimentales. En ausencia de éstos, pueden emplearse los valores aproximados dados en las tablas A.9.5-1 y A.9.6-1, donde los valores de ap varían entre 1.0 y 2.5.

A.9.4.2.3 — Capacidad de disipación de energía en el rango inelástico del elemento no estructural, R p

A.9.4.9.2 — Dúctiles R p

— Este coeficiente representa, en conjunto, la capacidad de disipación de energía en el rango inelástico de respuesta del elemento en sí y de su sistema de anclaje o amarre a la estructura de la edificación. Un valor de R p bajo, cercano a la unidad, indica fragilidad, poca capacidad de disipación de energía, y anclajes o amarres

químicos (epóxicos), anclajes profundos vaciados en el sitio, o anclajes vaciados en el sitio que cumplen los requisitos del Capítulo C.21. No se permiten los pernos de expansión ni anclajes colocados por medios explosivos (tiros). Anclajes profundos son aquellos en los cuales la relación entre la porción embebida al diámetro del perno es mayor de 8. Este tipo de anclajes debe emplearse cuando el elemento no estructural es dúctil.

a la estructura con poca capacidad de deformarse inelásticamente. En la medida que se atienden estos grados potenciales de comportamiento deficiente es posible incrementar los valores de R p . En las tablas A.9.5-1 y A.9.6-1, se dan las condiciones para los valores de R p , mínimos permitidos para cada grado de desempeño,

A.9.4.9.3 — No dúctiles

los cuales varían entre 0.5 y 6.0, según A.9.4.9.

A.9.4.5 — TRANSFERENCIA DE LAS FUERZAS SÍSMICAS — Los elementos no estructurales que requieran ser diseñados para resistir fuerzas sísmicas, deben amarrarse o anclarse de tal manera que éstas fuerzas sean finalmente transferidas a la estructura de la edificación. El amarre debe ser una conexión o anclaje que permita resistir tensiones y compresiones, sin contar con efectos de fricción, ni de resistencia a la tensión de morteros de pega. A.9.4.6 — OTRAS SOLICITACIONES — El diseñador de los elementos no estructurales debe tener en cuenta en sus diseños las demás solicitaciones que puedan afectar el comportamiento de los elementos no estructurales, de las mencionadas en el Título B del Reglamento. A.9.4.7 — DISEÑO UTILIZANDO EL MÉTODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO — Cuando el material del elemento no estructural se diseña utilizando el método de esfuerzos de trabajo, tal como lo define B.2.3, las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E, que se determinan de acuerdo con los requisitos del presente Capítulo, debe multiplicarse por un coeficiente de carga de 0.7, tal como lo indican las combinaciones de carga de B.2.3 para obtener las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, al nivel de esfuerzos de trabajo, que se utilizan en el diseño de los elementos y sus anclajes.

Rp

1.5

— Cuando el anclaje se realiza por medio de pernos de expansión,

anclajes superficiales que emplean químicos (epóxicos), anclajes superficiales vaciados en el sitio, o anclajes colocados por medio explosivos (tiros). Anclajes superficiales son aquellos en los cuales la relación entre la porción embebida al diámetro del perno es menor de 8. Dentro de este tipo de anclajes se encuentran las barras de acero de refuerzo con ganchos en los extremos que se embeben dentro del mortero de pega de la mampostería. Este tipo de anclajes se permiten cuando el elemento no estructural no es dúctil. Si se utilizan en elementos no estructurales dúctiles, éstos deben diseñarse para el mismo valor de R p 1.5 .

A.9.4.3 — CAPACIDAD DE DEFORMACIÓN — Los elementos no estructurales al verse sometidos a los movimientos sísmicos de diseño sufren desplazamientos con respecto a la estructura de la edificación que no deben exceder las holguras de separación que se dejen, o deformaciones del mismo elemento que pongan en peligro su integridad. Los desplazamientos de verificación de los elementos no estructurales y sus anclajes o amarres se fijan en función de las derivan máximas aceptables para la estructura que se prescriben en el Capítulo A.6 del Reglamento. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta en el diseño que el elemento debe ser capaz de resistir, sin sufrir un nivel de daño mayor que el admisible para su grado de desempeño, las deformaciones que le impone la respuesta sísmica de la estructura. A.9.4.4 — APLICACIÓN DE LAS FUERZAS SÍSMICAS — Las fuerzas sísmicas sobre cualquier elemento no estructural actúan de acuerdo con la distribución de la masa y la rigidez del elemento. Se permite suponer que se aplican en el centro de gravedad del elemento, teniendo en cuenta que éstas pueden obrar en cualquier dirección horizontal. Para efectos del diseño de los elementos mecánicos y eléctricos, debe tenerse en cuenta en el diseño una fuerza vertical que actúa hacia arriba o hacia abajo, adicional a su peso, igual a un tercio de él, la cual no debe amplificarse por los coeficientes ax ni ap, ni dividirse por el coeficiente Rp.

6 — Cuando el anclaje se realiza por medio de anclajes profundos que emplean

A.9.4.9.4 — Húmedos

Rp

0.5

— Cuando se utiliza mortero, o adhesivos que pegan directamente al

mortero o al concreto, sin ningún tipo de anclaje mecánico resistente a tracción. A.9.4.10 — ELEMENTOS DE CONEXIÓN PARA COMPONENTES NO ESTRUCTURALES — El elemento de conexión es el aditamento que conecta el elemento no estructural con los anclajes a la estructura. En algunos casos es el mismo elemento de anclaje. Las conexiones que permiten movimiento deben disponerse de tal manera que pueda haber movimiento relativo entre la estructura y el elemento no estructural, por medio de agujeros alargados, agujeros de un tamaño mayor que los espigos o tornillos, por medio de elemento de acero que se flexionan, u otros procedimientos, pero debe ser capaz de resistir las fuerzas sísmicas reducidas de diseño prescritas en las direcciones en las cuales no se permite el movimiento. En fachadas el elemento de conexión en sí, debe diseñarse para resistir una fuerza sísmica reducida de diseño igual a 1.33Fp y todos los pernos, tornillos, soldaduras, y espigos que pertenezcan al sistema de conexión, deben diseñarse para 3.0Fp .

A.9.5 — ACABADOS Y ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS A.9.5.1 — GENERAL — Los acabados y elementos arquitectónicos enumerados en la tabla A.9.5-1 y sus anclajes a la estructura deben diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos de esta sección. Los cálculos y diseños de los elementos arquitectónicos y acabados deben incluirse como parte de las memorias de diseño de acabados. A.9.5.2 — ELEMENTOS QUE REQUIEREN ESPECIAL CUIDADO EN SU DISEÑO — El comportamiento sísmico de algunos elementos no estructurales representan un peligro especialmente grave para la vida y en otros casos pueden

A-90

A-91

llevar a la falla de elementos estructurales críticos, como pueden ser las columnas. Dentro de estos elementos se encuentran, entre otros, los siguientes:

A.9.5.6 — CAPACIDAD DE DEFORMACIÓN — Los acabados y elementos arquitectónicos deben ser capaces de resistir, con el nivel de daño aceptable para el grado de desempeño correspondiente, las deformaciones dictadas por la deriva, calculada de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.6. En los elementos no estructurales y acabados colocados sobre elementos estructurales en voladizo debe tenerse en cuenta la deflexión vertical causada por la rotación en el apoyo del voladizo.

(a) Muros de fachada — las fachadas deben diseñarse y construirse para que sus componentes no se disgreguen como consecuencia del sismo, y además el conjunto debe amarrarse adecuadamente a la estructura con el fin de que no exista posibilidad de que caiga poniendo en peligro a los transeúntes al nivel de calzada. Para sistemas vidriados de fachadas véase el Capítulo K4. (b) Muros interiores — deben tenerse precauciones para evitar el vuelco de los muros interiores y particiones. Para sistemas vidriados de fachadas véase el Capítulo K4.

A.9.5.7 — FUERZAS SÍSMICAS EN LA DIRECCIÓN PERPENDICULAR AL PLANO DEL MURO NO ESTRUCTURAL — En el diseño de los muros no estructurales ante fuerzas sísmicas perpendiculares al plano del muro debe verificarse que las deflexiones del muro causadas por estas fuerzas no excedan la capacidad de deformación del muro.

(c) Cielos rasos — el desprendimiento y caída de los cielos rasos representa un peligro grave para las personas.

A.9.5.8 — CIELOS RASOS — Deben tenerse en cuenta en el diseño de los sistemas de cielo raso la interacción de los elementos arquitectónicos, hidráulicos, mecánicos y eléctricos que se incorporen dentro de él.

(d) Enchapes de fachada — el desprendimiento y caída de los enchapes de fachada representa un peligro grave para los transeúntes. Los enchapes deben ser considerados para su diseño como un sistema que involucra todos sus componentes (soporte, morteros de relleno o revoque, adhesivos y enchape). Especial consideración deberá prestarse en el diseño de los movimientos del sistema de fachada por efectos de temperatura, cambios de humedad, integridad por meteorización, o deformación del soporte.

TABLA A.9.5-1 Coeficiente de amplificación dinámica, ap , y tipo de anclajes o amarres requeridos, usado para determinar el coeficiente de capacidad de disipación de energía, Rp , para elementos arquitectónicos y acabados

(e) Áticos, parapetos y antepechos — existe el mismo peligro potencial que presentan los muros de fachada. Cuando la cubierta de la edificación esté compuesta por tejas o elementos frágiles debe considerarse en el diseño la posibilidad de que el parapeto falle hacia adentro, cayendo sobre la cubierta, produciendo su falla y poniendo en peligro a los habitantes del último piso. (f) Vidrios — la rotura de vidrios generada por la deformación del marco de la ventana representa un peligro para las personas que estén dentro o fuera de la edificación. Deben tenerse precauciones para dejar holguras suficientes dentro del montaje del vidrio o de la ventanería para evitar su rotura o garantizar que la rotura se produzca de forma segura. La colocación de películas protectoras, vidrios templados y vidrios tripliados son otras alternativas para evitar el peligro asociado con la rotura del vidrio. La utilización de vidrios de seguridad es una alternativa para disminuir el riesgo asociado a la rotura del vidrio. Para especificaciones de vidrio, productos de vidrio y sistemas vidriados, véase el Capítulo K4. (g) Paneles prefabricados de fachada — cuando se utilicen paneles prefabricados de fachada, deben dejarse holguras suficientes que permitan la deformación de la estructura sin afectar el panel. Además el panel debe estar adecuadamente adherido al sistema estructural de resistencia sísmica, para evitar su desprendimiento. En caso que ellos sean de vidrio, véase Capítulo K4. (h) Columnas cortas o columnas cautivas — ciertos tipos de interacción entre los elementos no estructurales y la estructura de la edificación deben evitarse a toda costa. Dentro de este tipo de interacción se encuentra el caso de las "columnas cortas" o "columnas cautivas" en las cuales la columna está restringida en su desplazamiento lateral por un muro no estructural que no llega hasta la losa de entrepiso en su parte superior. En este caso el muro debe separarse de la columna, o ser llevado hasta la losa de entrepiso en su parte superior, si se deja adherido a la columna. A.9.5.3 — FUERZAS SÍSMICAS DE DISEÑO — Los elementos arquitectónicos y acabados y sus anclajes a la estructura deben diseñarse para resistir las fuerzas sísmicas reducidas de diseño determinadas por medio de la ecuación A.9.4-1, empleando los coeficientes dados en la tabla A.9.5-1. A.9.5.4 — FUERZAS DE VIENTO — Cuando las fuerzas de viento, positivas o negativas, sobrepasen 0.7Fp para muros no estructurales de fachada, estas fuerzas deben ser las empleadas en diseño del elemento no estructural, y sus anclajes deben diseñarse para resistir 1.4 veces las fuerzas de viento. A.9.5.5 — ANCLAJE DE LAS FACHADAS — Los anclajes y amarres de los muros no estructurales de fachada, a la estructura de la edificación y a los muros interiores, deben ser capaces de resistir las fuerzas sísmicas reducidas de diseño obtenidas por medio de la ecuación A.9.4-1 y además deben tener la suficiente ductilidad y capacidad de rotación para aceptar desplazamientos, en cada piso, entre su base y la parte superior, iguales a la deriva de diseño, calculada de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.6. El muro debe ser capaz de resistir la flexión que le imponen las fuerzas sísmicas reducidas de diseño actuando en una dirección perpendicular al plano del muro.

A-92

Elemento no estructural

ap

Tipo de anclajes o amarres para determinar el coeficiente de capacidad de disipación de energía, Rp , mínimo requerido en A.9.4.9 Superior

Fachadas x paneles prefabricados apoyados arriba y abajo x en vidrio apoyadas arriba y abajo x lámina en yeso, con costillas de acero x mampostería reforzada, separada lateralmente de la estructura, apoyadas arriba y abajo x mampostería reforzada, separada lateralmente de la estructura ,apoyadas solo abajo x mampostería no reforzada, separada lateralmente de la estructura, apoyadas arriba y abajo x mampostería no reforzada, separada lateralmente de la estructura ,apoyadas solo abajo x mampostería no reforzada, confinada por la estructura Muros que encierran puntos fijos y ductos de escaleras, ascensores, y otros Muros divisorios y particiones x corredores en áreas públicas x muros divisorios de altura total x muros divisorios de altura parcial Elementos en voladizo vertical x áticos, parapetos y chimeneas Anclaje de enchapes de fachada Altillos Cielos rasos Anaqueles, estanterías y bibliotecas de más de 2.50 m de altura, incluyendo el contenido x Diseñadas de acuerdo al Título F x Otras Tejas

1.0 1.0 1.0 1.0

Grado de desempeño Bueno

Dúctiles Dúctiles No dúctiles Dúctiles

No dúctiles No dúctiles No dúctiles No dúctiles

2.5

Dúctiles

No dúctiles

1.0

No se permite este tipo de elemento no estructural No se permite este tipo de elemento no estructural No se permite este tipo de elemento no estructural Dúctiles No dúctiles

2.5 1.0 1.0

Bajo No dúctiles No dúctiles No dúctiles No dúctiles No dúctiles (1)

No dúctiles

No dúctiles(1) No dúctiles(2) Húmedos(1)

1.0 1.0 2.5

Dúctiles No dúctiles No dúctiles

No dúctiles No dúctiles No dúctiles

Húmedos(1) Húmedos(1) Húmedos(1)

2.5 1.0 1.5 1.0

Dúctiles Dúctiles Dúctiles No dúctiles

No dúctiles No dúctiles No dúctiles No dúctiles

No dúctiles Húmedos No dúctiles No requerido(3)

2.5 2.5 1.0

Especiales Dúctiles No dúctiles

Dúctiles No dúctiles No dúctiles

No requerido(3) No requerido(3) No requerido(3)

Notas: 1. 2. 3. 4.

Debe verificarse que el muro no pierde su integridad al ser sometido a las derivas máximas calculadas para la estructura. Además de (1) debe verificarse que no interactúa adversamente con la estructura. El elemento no estructural no requiere diseño y verificación sísmica. En el diseño, fabricación y supervisión del montaje de sistemas de estanterías deberán seguirse los lineamientos aplicables establecidos en la sección A.1.3.4 para su diseño estructural, y las demás condiciones que se estipulan al respecto en el Título F.

A-93

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DIARIO OFICIAL A.9.6 — INSTALACIONES HIDRÁULICAS, SANITARIAS, MECÁNICAS Y ELÉCTRICAS A.9.6.1 — GENERAL — Los elementos no estructurales enumerados en la tabla A.9.6-1 y sus anclajes a la estructura deben diseñarse y detallarse de acuerdo con los requisitos de esta sección. Los cálculos y diseños de los elementos de instalaciones hidráulicas, sanitarias, mecánicas y eléctricas deben incluirse como parte de las memorias de diseño de cada uno de los sistemas. Puede hacerse un análisis del mecanismo de soporte de sus componentes, de acuerdo con principios establecidos de dinámica estructural, para justificar una reducción de las fuerzas determinadas en A.9.6.2. Deben investigarse los estados de esfuerzos combinados tales como tensión y cortante en los pernos de anclaje, de acuerdo con principios establecidos de mecánica estructural. A.9.6.2 — FUERZAS SÍSMICAS DE DISEÑO — Los componentes hidráulicos, mecánicos y eléctricos y sus anclajes deben diseñarse para fuerzas sísmicas reducidas de diseño determinadas por medio de la ecuación A.9.4-1, empleando los coeficientes dados en la tabla A.9.6-1. A.9.6.3 — SOPORTES — Los sistemas de soporte deben diseñarse para las fuerzas sísmicas reducidas de diseño definidas en A.9.6.2 y de acuerdo con los requisitos correspondientes del material estructural del soporte, de acuerdo con lo establecido en el Título correspondiente al material estructural. Los soportes deben ser capaces de resistir los desplazamientos de la estructura inducidos por los movimientos sísmicos, calculados de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.6. A.9.6.4 — EMPATES CON LAS REDES DE SERVICIOS PÚBLICOS — Deben disponerse conexiones flexibles en los empates con las redes de servicios públicos en todos los casos en los cuales el empate está localizado en un lugar donde la estructura se puede desplazar con respecto al terreno como consecuencia de los movimientos sísmicos. El empate flexible debe ser capaz de resistir, sin daño, unos desplazamientos calculados como lo indica el Capítulo A.6. A.9.6.5 — INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS — En los empates con las redes de servicios públicos de electricidad y de gas, en edificaciones que pertenezcan al grupo de uso IV, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia y alta, debe colocarse, del lado de la edificación, un interruptor automático. El interruptor automático debe activarse cuando se presente una aceleración horizontal del terreno mayor que 0.5Aa . A.9.6.6 — ASCENSORES EN EDIFICACIONES DEL GRUPO DE USO IV — En las edificaciones del grupo de uso IV localizadas en zonas de amenaza sísmica alta, el diseño, construcción y montaje de los ascensores debe realizarse cumpliendo los requisitos de la norma ANSI/ASME A.17.1 "American National Standard Safety Code for Elevators and Escalators", incluyendo el Apéndice F.

TABLA A.9.6-1 Coeficiente de amplificación dinámica, ap , y tipo de anclajes o amarres requeridos, usado para determinar el coeficiente de capacidad de disipación de energía, R p , para elementos hidráulicos, mecánicos o eléctricosa

Elemento no estructural

ap b

Tipo de anclajes o amarres para determinar el coeficiente de capacidad de disipación de energía, Rp , mínimo requerido en A.9.4.9

Sistemas de protección contra el fuego Plantas eléctricas de emergencia Maquinaria de ascensores, guías y rieles del ascensor y el contrapeso Equipo en general x Calderas, hornos, incineradores, calentadores de agua y otros equipos que utilicen combustibles, y sus chimeneas y escapes. x Sistemas de comunicación x Ductos eléctricos, cárcamos y bandejas de cablesc x Equipo eléctrico, transformadores, subestaciones, motores, etc. x Bombas hidráulicas x Tanques, condensadores, intercambiadores de calor, equipos de presión x Empates con las redes de servicios públicos Maquinaria de producción industrial Sistemas de tuberías x Tuberías de gases y combustibles x Tuberías del sistema contra incendio x Otros sistemas de tuberíasd

2.5 1.0 1.0

Superior Dúctiles No dúctiles Dúctiles

1.0

Dúctiles

No dúctiles

1.0

Dúctiles

No dúctiles

Húmedos

2.5 2.5 2.5 1.0

Dúctiles Dúctiles No dúctiles Dúctiles

No dúctiles No dúctiles No requeridog No dúctiles

No dúctiles No dúctiles No requeridog No requeridog

1.0

No dúctiles No dúctiles

No dúctiles No dúctiles

No requeridog No requeridog

Sistemas de aire acondicionado, calefacción y ventilación, y sus ductose Paneles de control y gabinetes eléctricos Luminarias y sistemas de iluminaciónf

Grado de desempeño Bueno Bajo No dúctiles No dúctiles No dúctiles No requeridog No dúctiles No requeridog

No requeridog

Notas: (a) Véase las exenciones en A.9.1.3. (b) Los valores de ap dados son para la componente horizontal. Para la componente vertical deben incrementarse en un 33%. (c) No hay necesidad de disponer soportes sísmicos para las bandejas de cables eléctricos en las siguientes situaciones: (1) Ductos y bandejas de cables colgados de soportes individuales que tienen 300 mm o menos de longitud. (2) En espacios para equipos mecánicos y calderas, donde el ducto tiene menos de 30 mm de diámetro interior. (3) Cualquier ducto eléctrico de menos de 65 mm de diámetro interior, localizado en otros espacios. (d) No hay necesidad de disponer soportes sísmicos para las tuberías en las siguientes situaciones: (1) Tuberías colgadas de soportes individuales que tienen 300 mm o menos de longitud. (2) En espacios para equipos mecánicos y calderas, donde la tubería tiene menos de 30 mm de diámetro interior. (3) Cualquier tubería de menos de 65 mm de diámetro interior, localizado en otros espacios. (e) No hay necesidad de disponer soportes sísmicos para los ductos de calefacción, ventilación y aire acondicionado en las siguientes situaciones: (1) Ductos colgados de soportes individuales que tienen 300 mm o menos de longitud. (2) Ductos que tienen una sección con un área menor de 0.60 m². (f) Las luminarias dispuestas como péndulos deben diseñarse utilizando un valor de ap igual a 1.5. El soporte vertical debe diseñarse con un factor de seguridad igual a 4.0. (g) El elemento no estructural no requiere diseño y verificación sísmica.

$

A-95

A-94

CAPÍTULO A.10 EVALUACIÓN E INTERVENCIÓN DE EDIFICACIONES CONSTRUIDAS ANTES DE LA VIGENCIA DE LA PRESENTE VERSIÓN DEL REGLAMENTO

Notas:

A.10.0 — NOMENCLATURA Aa Ae

= =

Av

=

E

=

Fs Nex R

= = = =

Rc

=

Ia

=

Ic

=

Ie Ip

= =

Ir

=

Nef

coeficiente que representa la aceleración horizontal pico efectiva para diseño, de acuerdo con A.2.2. coeficiente que representa la aceleración pico efectiva reducida para diseño con seguridad limitada, dado en A.10.3. coeficiente de aceleración que representa la velocidad horizontal pico efectiva para diseño, de acuerdo con A.2.2. fuerzas sísmicas reducidas para revisión de la estructura existente y diseño de la ampliación E Fs R c . fuerzas sísmicas equivalentes, véase A.10.4.2.5. resistencia efectiva. resistencia existente. coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R 0 , multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta y por ausencia de redundancia

en el sistema estructural de resistencia sísmica R


coeficiente de capacidad de disipación de energía que se le asigna a la edificación existente de acuerdo con lo prescrito en el Capítulo A.10. coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en altura de la edificación. Véase A.3.3.3. coeficiente de reducción de resistencia por calidad del diseño y construcción de la estructura. Véase A.10.4.3.4. coeficiente de reducción de resistencia por estado de la estructura. Véase A.10.4.3.4. coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en planta de la edificación. Véase A.3.3.3. coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica. Véase A.3.3.8.

A.10.1 — PROPÓSITO Y ALCANCE A.10.1.1 — GENERAL — El presente Capítulo establece los criterios y procedimientos que se deben seguir para evaluar la vulnerabilidad sísmica y adicionar, modificar o remodelar el sistema estructural de edificaciones existentes diseñadas y construidas con anterioridad a la vigencia de la presente versión del Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes. A.10.1.2 — PROPÓSITO — Una edificación que se intervenga siguiendo los requisitos aquí presentados debe ser capaz de resistir temblores pequeños sin daño, temblores moderados sin daño estructural, pero con algún daño en elementos no estructurales, y temblores fuertes sin colapso. A.10.1.3 — ALCANCE — Los requisitos dados en este Capítulo deben ser utilizados para llevar a cabo la evaluación del comportamiento sísmico y el diseño de la intervención, reparación o refuerzo de la estructura de edificaciones existentes antes de la vigencia de la presente versión del Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes que se modifiquen o rehabiliten en el territorio nacional.

A-96

A-97


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DIARIO OFICIAL

A.10.1.3.1 — Reparaciones y cambios menores — Se considera que el sistema estructural de la edificación no sufre modificación cuando se hacen reparaciones y cambios menores que no afecten el sistema de resistencia sísmica ni la integridad estructural de la edificación. En este caso no hay necesidad de llevar a cabo los estudios a que hace referencia el presente Capítulo, con la excepción anotada en A.10.1.3.2. A.10.1.3.2 — Cambio de uso — Cuando se modifique el uso de una edificación, aun en los casos que menciona A.10.1.3.1, entendido el cambio de uso como una modificación de acuerdo a normas urbanísticas (de residencial a multifamiliar, de alguno de ellos a comercial, entre otros), así como cambio de uno de los Grupos de Uso descritos en A.2.5.1 a otro superior dentro de ese numeral, deben evaluarse las implicaciones causadas por este cambio de uso, ante cargas verticales, fuerzas horizontales y especialmente ante efectos sísmicos.

en la Etapa 5 para las solicitaciones equivalentes definidas en la Etapa 4 y la resistencia efectiva obtenida en la Etapa 7. Etapa 9 — Utilizando los desplazamientos horizontales obtenidos en el análisis de la Etapa 5 deben obtenerse las derivas de la estructura. Etapa 10 — Debe determinarse un índice de flexibilidad por efectos horizontales como el máximo cociente entre las derivas obtenidas en la Etapa 9 y las derivas permitidas por el Reglamento en el Capítulo A.6. Igualmente debe determinarse un índice de flexibilidad por efectos verticales como el máximo cociente entre las deflexiones verticales medidas en la edificación y las deflexiones permitidas por el presente Reglamento. INTERVENCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

A.10.1.3.3 — Vulnerabilidad sísmica — Los criterios presentados en este Capítulo se pueden utilizar en el diagnóstico o evaluación de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones existentes antes de la vigencia de la presente versión del Reglamento. A.10.1.3.4 — Modificaciones — Los criterios presentados en este Capítulo deben ser empleados para el diseño y construcción de ampliaciones adosadas o ampliaciones en altura, actualizaciones al reglamento y/o alteraciones, entendidas como cualquier construcción o renovación de una construcción distinta de una ampliación. A.10.1.3.5 — Reforzamiento estructural — Los requisitos del Capítulo A.10 y en especial los de A.10.9 deben ser empleados en actualización y rehabilitación sísmica de edificaciones existentes. A.10.1.3.6 — Reparación de edificaciones dañadas por sismos — Los requisitos del Capítulo A.10 y en especial los de A.10.10 deben ser empleados en la reparación de edificaciones que hayan sufrido daños moderados a severos en su estructura, o daños moderados a severos en sus elementos no estructurales, o ambos, y que no hayan sido designadas como de obligatoria demolición total por la autoridad competente o por el censo que se realice para ese efecto con posterioridad a la ocurrencia del sismo, según sea el caso. A.10.1.4 — PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE LA INTERVENCION — En la aplicación del presente Capítulo deben seguirse las siguientes etapas: INFORMACIÓN PRELIMINAR Etapa 1 — Debe verificarse que la intervención esté cubierta por el alcance dado en A.10.1.3. Etapa 2 — Debe recopilarse y estudiarse la información existente acerca del diseño geotécnico y estructural así como del proceso de construcción de la edificación original y sus posteriores modificaciones y deben hacerse exploraciones en la edificación, todo esto de acuerdo con A.10.2. Etapa 3 — El estado del sistema estructural debe calificarse con respecto a: (a) la calidad del diseño de la estructura original y su sistema de cimentación y de la construcción de la misma y (b) el estado de mantenimiento y conservación. Esta calificación debe hacerse de acuerdo con los requisitos de A.10.2.

Etapa 11 — La intervención estructural debe definirse de acuerdo con el tipo de modificación establecida en A.10.6 dentro de una de tres categorías: (a) Ampliaciones adosadas, (b) Ampliaciones en altura y (c) Actualización al Reglamento. Etapa 12 — El conjunto debe analizarse nuevamente incluyendo la intervención propuesta, la cual debe diseñarse para las fuerzas y esfuerzos obtenidos de este nuevo análisis. El diseño geotécnico y estructural y la construcción deben llevarse a cabo de acuerdo con los requisitos que para cada tipo de modificación establece el presente Capítulo. A.10.1.5 — CÁLCULOS, MEMORIAS Y PLANOS — Debe elaborarse una memoria justificativa de cálculos en la cual deben quedar claramente consignados los siguientes aspectos: (a) Una relación de los documentos de diseño y construcción de la edificación original que fueron utilizados en la evaluación y diseño de las modificaciones, tales como: planos arquitectónicos y estructurales, memorias de cálculo, estudios de suelos y diseño de las cimentaciones, registros de la interventoría, libros de obra, consultas personales a profesionales que participaron en el diseño o construcción, etc. (b) Una descripción de la evaluación del estado actual de la edificación y de su sistema de cimentación llevada a cabo como lo exige A.10.2. (c) Una descripción muy clara justificando la definición de los parámetros de evaluación y diseño que provienen del estudio de la situación actual de la edificación. (d) Memoria de cálculos del diseño de la modificación a la estructura con la correspondiente justificación de que la estructura final tendrá la resistencia y comportamiento esperados, cuando actúa en conjunto con la estructura original. (e) Los otros documentos apropiados, a juicio del diseñador, de aquellos que exige el presente Reglamento para edificaciones nuevas. A.10.1.5.1 — Esta memoria debe ir firmada por un Ingeniero Civil debidamente matriculado, que cumpla las condiciones establecidas en los Artículos 26 y 27 de la Ley 400 de 1997. A.10.1.6 — SUPERVISIÓN TÉCNICA — La construcción de la intervención del sistema estructural existente debe someterse, en todos los casos, a una supervisión técnica dentro del alcance que se da en el Título I del presente Reglamento.

EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE Etapa 4 — Deben determinarse unas solicitaciones equivalentes de acuerdo con los requisitos de A.10.4.2. Etapa 5 — Debe llevarse a cabo un análisis elástico de la estructura y de su sistema de cimentación para las solicitaciones equivalentes definidas en la Etapa 4. Etapa 6 — La resistencia existente de la estructura debe determinarse utilizando los requisitos de A.10.4.3.3. Etapa 7 — Se debe obtener una resistencia efectiva de la estructura, a partir de la resistencia existente, afectándola por dos coeficientes de reducción de resistencia obtenidos de los resultados de la calificación llevada a cabo en la Etapa 3.

A.10.1.6.1 — El Supervisor Técnico debe dejar constancia en los registros de la supervisión de que las hipótesis en que se basó el diseñador fueron confirmadas en la obra. En caso de presentarse discrepancias debe quedar constancia escrita de que el diseñador fue informado de ellas y de las acciones correctivas que él fijó. A.10.1.7 — CRITERIO Y RESPONSABILIDAD DEL INGENIERO — El tipo de diseño a que hace referencia en su alcance este documento exige el mejor criterio y experiencia por parte del ingeniero que lo lleva a cabo, dado que el diseñador se hace responsable, dentro del mismo alcance que tiene esa responsabilidad en el presente Reglamento, de la correcta aplicación de los requisitos del Reglamento y del comportamiento de la edificación en el futuro.

Etapa 8 — Debe determinarse un índice de sobreesfuerzo como el máximo cociente obtenido para cualquier elemento o sección de éste, entre las fuerzas internas solicitadas obtenidas del análisis estructural realizado A-98

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Tabla A.10.3-1 Valor de Ae según las regiones de los mapas de la figura A.10-3-1

A.10.2 — ESTUDIOS E INVESTIGACIONES REQUERIDAS A.10.2.1 — INFORMACIÓN PREVIA — Deben realizarse investigaciones sobre la construcción existente, tendientes a determinar los siguientes aspectos acerca de ella: (a) Cuando se disponga de documentos descriptivos del diseño de la estructura y su sistema de cimentación original, debe constatarse en el sitio su concordancia con la construcción tal como se encuentra en el momento. Deben hacerse exploraciones en lugares representativos y dejar constancia del alcance de estas exploraciones. (b) La calidad de la construcción de la estructura original debe determinarse de una manera cualitativa. (c) El estado de conservación de la estructura debe evaluarse de una manera cualitativa. (d) Debe investigarse la estructura con el fin de determinar su estado a través de evidencia de fallas locales, deflexiones excesivas, corrosión de las armaduras y otros indicios de su comportamiento. (e) Debe investigarse la ocurrencia de asentamientos de la cimentación y su efecto en la estructura. (f) Debe determinarse la posible ocurrencia en el pasado de eventos extraordinarios que hayan podido afectar la integridad de la estructura, debidos a explosión, incendio, sismo, remodelaciones previas, colocación de acabados que hayan aumentado las cargas, y otras modificaciones.

Región Nº

Ae

7 6 5 4 3 2 1

0.25 – 0.28 0.21 – 0.24 0.17 – 0.20 0.13 – 0.16 0.09 – 0.12 0.05 – 0.08 0.00 – 0.04

Nota: Las regiones representan rangos de valores. Debe consultarse el Apéndice A-4 para determinar el valor de Ae en cada municipio.

A.10.2.2 — ESTADO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL — Debe calificarse el estado del sistema estructural de la edificación de una manera totalmente cualitativa con base en la calidad del diseño y construcción de la estructura original y en su estado actual. Esta calificación se debe realizar de la manera prescrita a continuación: A.10.2.2.1 — Calidad del diseño y la construcción de la estructura original — Esta calificación se define en términos de la mejor tecnología existente en la época en que se construyó la edificación. Al respecto se puede utilizar información tal como: registros de interventoría la construcción y ensayos realizados especialmente para ello. Dentro de la calificación debe tenerse en cuenta el potencial de mal comportamiento de la edificación debido a distribución irregular de la masa o la rigidez, ausencia de diafragmas, anclajes, amarres y otros elementos necesarios para garantizar su buen comportamiento de ella ante las distintas solicitaciones. La calidad del diseño y la construcción de la estructura original deben calificarse como buena, regular o mala. A.10.2.2.2 — Estado de la estructura — Debe hacerse una calificación del estado actual de la estructura de la edificación, basada en aspectos tales como: sismos que la puedan haber afectado, fisuración por cambios de temperatura, corrosión de las armaduras, asentamientos diferenciales, reformas, deflexiones excesivas, estado de elementos de unión y otros aspectos que permitan determinar su estado actual. El estado de la estructura existente debe calificarse como bueno, regular o malo.

A.10.3 — MOVIMIENTOS SÍSMICOS DE DISEÑO CON SEGURIDAD LIMITADA A.10.3.1 — Para las situaciones cuando según A.10.9 este Reglamento lo permite para efectos de evaluación e intervención de edificaciones existentes, los movimientos sísmicos de diseño con seguridad limitada se definen para una probabilidad del veinte por ciento de ser excedidos en un lapso de cincuenta años, en función de la aceleración pico efectiva reducida, representada por el parámetro Ae El valor de este coeficiente, para efectos del presente Reglamento, debe determinarse de acuerdo con A.10.3.2 y A.10.3.3. Los movimientos sísmicos de diseño de seguridad limitada no son aplicables a edificaciones nuevas y no se pueden utilizar en el diseño de edificaciones nuevas baja ninguna circunstancia.

Tabla A.10.3-2 Valor de Ae para las ciudades capitales de departamento Ciudad

Ae

Ciudad

Ae

Arauca Armenia Barranquilla Bogotá Bucaramanga Cali Cartagena Cúcuta Florencia Ibagué Leticia Manizales Medellín Mitú Mocoa Montería

0.10 0.15 0.05 0.13 0.15 0.15 0.05 0.25 0.10 0.15 0.04 0.20 0.13 0.04 0.20 0.07

Neiva Pasto Pereira Popayán Puerto Carreño Puerto Inírida Quibdó Riohacha San Andrés, Isla San José del Guaviare Santa Marta Sincelejo Tunja Valledupar Villavicencio Yopal

0.20 0.15 0.20 0.15 0.04 0.04 0.25 0.07 0.05 0.04 0.10 0.07 0.15 0.05 0.20 0.15

A.10.3.2 — Se determina el número de la región en donde está localizada la edificación usando el mapa de la figura A.10.3-1. El valor de Ae se obtiene de la tabla A.10.3-1, en función del número de la región, o para las ciudades capitales de departamento utilizando la tabla A.10.3-2 y para los municipios del país en el Apéndice A-4, incluido al final del presente Título.

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DIARIO OFICIAL

A.10.3.3 — Alternativamente cuando el municipio o distrito, realice un estudio de microzonificación sísmica, o disponga de una red acelerográfica local, con base en el estudio de microzonificación o en los registros obtenidos, es posible modificar, por medio de un acuerdo municipal, el valor de Ae , con respecto a los valores dados aquí, pero en ningún caso este valor podrá ser menor al dado en el presente Reglamento. Véase A.2.9.3.6. A.10.3.4 — La forma de los espectros de diseño para la evaluación y la intervención de edificaciones existentes con seguridad limitada se obtiene de la sección A.2.6, sustituyendo allí los valores de Aa y A v por el valor de Ae dado en A.10.3.2 y A.10.3.3. A.10.3.5 — Cuando se realice un estudio particular de sitio y se utilice el procedimiento de diseño con seguridad limitada, se deben cumplir los requisitos de A.2.10.2.6.

A.10.4 — CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE A.10.4.1 — GENERAL — Debe determinarse si la edificación en su estado actual está en capacidad de resistir adecuadamente las cargas prescritas por el presente Reglamento. A.10.4.2 — SOLICITACIONES EQUIVALENTES — Debe establecerse una equivalencia entre las solicitaciones que prescribe este Reglamento y las que la estructura está en capacidad de resistir en su estado actual. Al respecto se deben utilizar los siguientes criterios: A.10.4.2.1 — Movimientos sísmicos para un nivel de seguridad equivalente al de una edificación nueva — Se deben utilizar los movimientos sísmicos de diseño que prescribe el Capítulo A.2 para el lugar en que se encuentre la edificación, para el Grupo de Uso que va a tener una vez se lleve a cabo la modificación, con el fin de analizar la estructura como si fuera una edificación nueva. A.10.4.2.2 — Movimientos sísmicos para un nivel de seguridad limitada — Se deben utilizar los movimientos sísmicos de diseño que prescribe A.10.3 para el lugar en que se encuentre la edificación, para el Grupo de Uso que va a tener una vez se lleve a cabo la modificación, cuando de acuerdo al A.10.9 este Reglamento explícitamente permita que el análisis de la estructura se realice para un nivel de seguridad limitada. A.10.4.2.3 — Clasificación del sistema estructural — El sistema estructural debe clasificarse dentro de uno de los sistemas estructurales que define el Capítulo A.3. A.10.4.2.4 — Coeficiente de capacidad de disipación de energía, Rc — De acuerdo con el sistema estructural a que corresponda la edificación y a los requisitos constructivos y de diseño que se hayan seguido en la ejecución de la estructura original debe asignarse un valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R

R

Ia Ip Ir R 0 , el cual se denominará Rc dentro del presente Capítulo. La asignación debe

hacerse de acuerdo con la información disponible sobre la estructura. (a) Cuando se disponga de buena información sobre el diseño original, tal como planos y memorias, se permite, de acuerdo con el mejor criterio del ingeniero que lleva a cabo la evaluación, determinar un valor de coeficiente de capacidad de disipación de energía, Rc , por comparación con los requisitos que para el material y el sistema estructural fija el Reglamento. La selección del coeficiente de capacidad de disipación de energía, Rc , cuando haya cumplimiento parcial de los requisitos puede aproximarse interpolando entre los valores de R que da el Capítulo A.3. (b) Cuando no se disponga de buena información sobre el diseño original, o ésta sea incompleta o fragmentaria, el ingeniero que lleve a cabo la evaluación debe definir un valor de Rc de acuerdo con su mejor criterio. Este valor no puede ser mayor que el valor que el Capítulo A.3 establezca para mismo sistema estructural y el mismo material.

Figura A.10.3-1 — Mapa de valores de Ae Nota: Las regiones representan rangos de valores. Debe consultarse el Apéndice A-4 para determinar el valor de A e en cada municipio.

(c) Cuando no exista ningún tipo de información, se permite utilizar un valor de Rc correspondiente a tres cuartos del valor que fija el Capítulo A.3 para el mismo sistema estructural y el mismo material. El valor así obtenido no hay necesidad de que sea menor que la unidad.

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(d) Cuando se trate de edificaciones de mampostería no reforzada, el valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía, Rc , debe ser igual a la unidad. A.10.4.2.5 — Fuerzas sísmicas — Las fuerzas sísmicas, Fs, que el sismo de diseño impone a la edificación se deben determinar por medio del método de la fuerza horizontal equivalente, tal como lo prescribe el Capítulo A.4. Estas fuerzas sísmicas deben distribuirse en la altura de acuerdo con el mismo método de la fuerza horizontal equivalente. Se permite utilizar el método del análisis dinámico dado en el Capítulo A.5, si a juicio del diseñador hay suficiente información para permitir su uso. A.10.4.2.6 — Cargas diferentes a las solicitaciones sísmicas — Las otras solicitaciones diferentes a las solicitaciones sísmicas deben determinase siguiendo los requisitos del Título B, con excepción de las cargas muertas, las cuales deben evaluarse con base en observaciones y mediciones de campo. Las cargas muertas en ningún caso, para efectos de determinar las solicitaciones equivalentes, pueden ser menores a las prescritas en el Título B.

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A.10.4.3.4 — Resistencia efectiva — La resistencia efectiva Nef de los elementos, o de la estructura en general, debe evaluarse como el producto de la resistencia existente Nex , multiplicada por los coeficientes de reducción de resistencia Ic y Ie , así: N ef

I c I e N ex

(A.10-1)

donde a Ic y Ie se les asigna el valor dado en la Tabla A.10.4-1, dependiendo de la calificación de la calidad y estado de la estructura definidas en A.10.2.2.1 y A.10.2.2.2. Tabla A.10.4-1 Valores de Ic y Ie

A.10.4.2.7 — Análisis estructural — Con el fin de determinar las fuerzas y esfuerzos internos de la estructura debe llevarse a cabo un análisis estructural por medio de uno de los modelos matemáticos permitidos por este Reglamento. A.10.4.2.8 — Obtención de las solicitaciones equivalentes — Las diferentes solicitaciones que se deben tener en cuenta, se combinan para obtener las fuerzas internas equivalentes que se emplean en la evaluación de la estructura existente. Esta combinación debe realizarse de acuerdo con los requisitos del Capítulo B.2 del Reglamento, por el método de diseño propio de cada material estructural. En cada una de las combinaciones de carga requeridas, las solicitaciones se multiplican por el coeficiente de carga prescrito para esa combinación en el Capítulo B.2 del Reglamento. En los efectos causados por el sismo de diseño se tiene en cuenta la capacidad de disipación de energía del sistema estructural, lo cual se logra empleando unos efectos sísmicos reducidos de revisión, E , obtenidos dividiendo las fuerzas sísmicas FS , por el coeficiente de capacidad de disipación de energía R c E

FS R c .

A.10.4.3 — RELACIÓN ENTRE DEMANDA Y CAPACIDAD — Deben determinarse unos índices de sobreesfuerzo y de flexibilidad, que permitan definir la capacidad de la estructura existente de soportar y responder adecuadamente ante las solicitaciones equivalentes definidas en A.10.4.2. A.10.4.3.1 — Definición del índice de sobreesfuerzo — El índice de sobreesfuerzo se expresa como el cociente entre las solicitaciones equivalentes, calculadas de acuerdo con A.10.4.2 y la resistencia efectiva. Tiene dos acepciones: (a) Índice de sobreesfuerzo de los elementos — el cual se refiere al índice de sobreesfuerzo de cada uno de los elementos estructurales individuales, y (b) Índice de sobreesfuerzo de la estructura — cuando se determina para toda la estructura, evaluando los elementos con un mayor índice de sobreesfuerzo individual y tomando en consideración su importancia dentro de la resistencia general de la estructura como un conjunto. A.10.4.3.2 — Determinación del índice de sobreesfuerzo — Para todos los elementos de la estructura y para todos los efectos tales como cortante, flexión, torsión, etc., debe dividirse la fuerza o esfuerzo que se le exige al aplicarle las solicitaciones equivalentes, mayoradas de acuerdo con el procedimiento dado en el Título B del Reglamento y para las combinaciones de carga dadas allí, por la resistencia efectiva del elemento. El índice de sobreesfuerzo para toda la estructura corresponderá al mayor valor obtenido de estos cocientes, entre los elementos que puedan poner en peligro la estabilidad general de la edificación. A.10.4.3.3 — Resistencia existente de los elementos — La resistencia existente de los elementos de la estructura, Nex , debe ser determinada por el ingeniero que hace la evaluación con base en la información disponible y utilizando su mejor criterio y experiencia. Por resistencia se define el nivel de fuerza o esfuerzo al cual el elemento deja de responder en el rango elástico o el nivel al cual los materiales frágiles llegan a su resistencia máxima o el nivel al cual los materiales dúctiles inician su fluencia. En general la resistencia existente corresponde a los valores que se obtienen para cada material estructural al aplicar los modelos de resistencia que prescribe el Reglamento en los títulos correspondientes. A-104

Ic o I e

Calidad del diseño y la construcción, o del estado de la edificación Buena Regular Mala 1.0 0.8 0.6

A.10.4.3.5 — Definición del índice de flexibilidad — Debe determinarse un índice de flexibilidad, el cual indica la susceptibilidad de la estructura a tener deflexiones o derivas excesivas, con respecto a las permitidas por el Reglamento. Tiene dos acepciones: (a) Índice de flexibilidad del piso — el cual se define como el cociente entre la deflexión o deriva obtenida del análisis de la estructura, y la permitida por el Reglamento, para cada uno de los pisos de la edificación, y (b) Índice de flexibilidad de la estructura — definido como el mayor valor de los índices de flexibilidad de piso de toda la estructura. Se debe evaluar para las deflexiones verticales y para las derivas. A.10.4.4 — METODOLOGÍAS ALTERNAS — Para la evaluación de edificaciones existentes, en reemplazo en lo prescrito en A.10.4, siempre y cuando se garanticen los criterios de resistencia y capacidad de funcionamiento establecidos en A.10.9, se permite alternativamente el uso de las recomendaciones que se presentan en los siguientes documentos: (a) “Seismic Evaluation of Existing Buildings”, ASCE/SEI 31-03, American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA, 2003. (b) “Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings”, ATC-40, Vol 1, Appendices, Vol 2, Applied Technology Council, Redwood City, CA, USA, 1996. (c) "NEHRP Handbook for Seismic Evaluation of Existing Buildings”, FEMA 178, Federal Emergency Management Agency / Building Seismic Safety Council, Washington, D.C., USA, 1992

A.10.5 — ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD A.10.5.1 — GENERAL — El análisis de vulnerabilidad sísmica de una edificación existente consiste en los siguientes aspectos: (a) Determinación de los índices de sobreesfuerzo individual de todos los elementos estructurales de la edificación, considerando las relaciones entre la demanda sísmica de esfuerzos y la capacidad de resistirlos, (b) Formulación de una hipótesis de secuencia de falla de la edificación con base en la línea de menor resistencia, identificando la incidencia de la falla progresiva de los elementos, iniciando con aquellos con un mayor índice de sobreesfuerzo, (c) Definición de un índice de sobreesfuerzo general de la edificación, definido con base en los resultados de (b). El inverso del índice de sobreesfuerzo general expresa la vulnerabilidad de la edificación como una fracción de la resistencia que tendría una edificación nueva construida de acuerdo con los requisitos de la presente versión del Reglamento, y A-105


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DIARIO OFICIAL

(d) Obtención de un índice de flexibilidad general de la edificación, definido con base en el procedimiento definido en A.10.4.3.5. El inverso del índice de flexibilidad general expresa la vulnerabilidad sísmica de la edificación como una fracción de la rigidez que tendría una edificación nueva construida de acuerdo con los requisitos de la presente versión del Reglamento. A.10.5.2 — EDIFICACIONES INDISPENSABLES — En la verificación de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones indispensables existentes se debe incluir, además de lo indicado en A.10.5.1, al menos los siguientes aspectos: (a) Identificar la influencia de los movimientos sísmicos de diseño de Capítulo A.2, y de los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño del Capítulo A.12, (b) Determinar el cortante basal resistente de la edificación en su totalidad, ya sea por flexión o por esfuerzos cortantes, teniendo en cuenta los diferentes mecanismos de colapso posibles. Esta evaluación puede realizarse utilizando el procedimiento definido en el Apéndice A-3. Esta verificación puede realizarse para la distribución, en la altura de la edificación, de las fuerzas sísmicas horizontales que prescribe el método de la fuerza horizontal equivalente, Capítulo A.4, o el método del análisis dinámico, Capítulo A.5, y (c) Debe, por medio de metodologías inelásticas adecuadamente sustentadas como la presentada en el Apéndice A-3, llevar a cabo la identificación del modo de falla prevaleciente, ya sea por flexión o por cortante. El valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía Rc a emplear, debe ser concordante con la sustentación indicada, con la secuencia de degradación de rigidez y resistencia esperadas, y con su influencia en la vulnerabilidad sísmica de la edificación.

A.10.6 — TIPOS DE MODIFICACIÓN Se consideran los siguientes tipos de modificación a la estructura existente: A.10.6.1 — AMPLIACIONES — Cubre aquellas edificaciones donde se amplía su área con o sin modificación en su altura. Se dividen en: (a) Ampliación adosada — Es aquella en que se amplía el área sin modificar su altura. La ampliación debe diseñarse y construirse siguiendo los requisitos de A.10.7. (b) Ampliación en altura — Es aquella en que se modifica la altura de la edificación con o sin aumento en planta del área construida. El diseño y la construcción de este tipo de ampliación debe llevarse a cabo siguiendo los requisitos de A.10.8. A.10.6.2 — ACTUALIZACIÓN AL REGLAMENTO — Cubre aquellas edificaciones donde no hay ampliación ni en el área ni en su altura y donde voluntariamente el propietario desea modificar la capacidad del sistema estructural para que sea capaz de resistir las solicitaciones que exige la presente versión del Reglamento y así obtener un mejor comportamiento sísmico de la edificación. La actualización debe hacerse siguiendo los requisitos que se dan en A.10.9. A.10.6.3 — MODIFICACIONES — Cubre aquellas construcciones o renovaciones en una edificación distintas de una ampliación adosada o en su altura. Las modificaciones se permiten en una construcción sin requerir validar la capacidad resultante de la estructura, en la medida que la modificación en sí cumpla con el presente reglamento y la modificación no incremente la solicitación sísmica en cualquier elemento de la estructura existente en más de un 10% ni reduzca la capacidad estructural de cualquier elemento en más de un 10%. En caso que alguna de estas condiciones sea superada, deberá revisarse la capacidad estructural ante cargas sísmicas de la totalidad de la construcción incluyendo la modificación propuesta según los requerimientos del presente Reglamento.

A.10.7 — AMPLIACION ADOSADA A continuación se dan los requisitos que se deben cumplir en el diseño y construcción de una ampliación adosada: A.10.7.1 — NECESIDAD DE INTERVENCION DE LA ESTRUCTURA EXISTENTE — Cuando los índices de sobreesfuerzo y flexibilidad de la estructura existente son menores que la unidad no hay necesidad de intervenir el sistema estructural existente, siempre y cuando la porción nueva de la edificación se separe de la antigua con una junta apropiada de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.6 del Reglamento. En este caso la porción nueva debe A-106

puede actualizarse al nivel del estado que se obtiene después de la intervención. A.10.8.2.2 — Fuerzas horizontales — Las solicitaciones sísmicas deben determinarse utilizando el mismo coeficiente de capacidad de disipación de energía, Rc , utilizado en la determinación del índice de sobreesfuerzo, calculado de acuerdo con A.10.4.3.4. Estas solicitaciones deben calcularse para toda la edificación, incluyendo la parte nueva y la antigua. La resistencia de los elementos de la porción antigua no puede sobrepasar la resistencia efectiva evaluada de acuerdo con las prescripciones de A.10.4.3.3. Para efectos de esta evaluación el coeficiente de reducción de resistencia por el estado de la estructura, Ie , puede actualizarse al nivel del estado que se obtiene después de la intervención. A.10.8.3 — ELEMENTOS ESTRUCTURALES ADICIONALES EN LA PORCIÓN ANTIGUA — En caso de que al calcular, para el conjunto, el índice de sobreesfuerzo o de flexibilidad, se encuentre que la porción antigua no tiene suficiente resistencia o rigidez para garantizar un buen comportamiento, deben proveerse elementos adicionales que den suficiente resistencia y rigidez para obtener un índice de sobreesfuerzo y un índice de flexibilidad menor que la unidad. A.10.8.4 — EMPALME DE ELEMENTOS NUEVOS CON ELEMENTOS ANTIGUOS — Debe demostrase por análisis o ensayo que los empalmes entre elementos nuevos y antiguos son capaces de transferir las fuerzas resultado de las solicitaciones. A.10.8.5 — REQUISITOS CONSTRUCTIVOS — Todos los elementos estructurales nuevos, colocados en la porción nueva o antigua, deben cumplir los requisitos que para el material estructural exija el Reglamento, para el grado de capacidad de disipación de energía apropiado. A.10.8.6 — EFECTOS EN LA CIMENTACIÓN — El efecto de las fuerzas horizontales y verticales en la cimentación de la estructura, tomada en conjunto, debe ser investigado bajo la supervisión de un ingeniero geotecnista. Debe demostrarse que la cimentación es capaz de comportarse adecuadamente desde el punto de vista de capacidad portante, asentamientos y especialmente para el efecto de vuelco producido por la fuerzas horizontales trabajando con una nueva altura mayor de la edificación.

A.10.9 — REHABILITACIÓN SÍSMICA A continuación se establecen los requisitos que se deben cumplir en la intervención de estructuras de edificaciones que deben ser reforzadas o actualizadas a la presente versión del Reglamento. A.10.9.1 — ALCANCE — Los requisitos de la presente sección aplican para las siguientes edificaciones: (a) Las designadas por la Ley 400 de 1997 y sus decretos reglamentarios, como de obligatoria actualización. (b) Las que deben ser reforzadas por cambio de uso o modificaciones que exigen intervención estructural. (c) Las que hayan sido dañadas por sismos, y (d) Las que su propietario desee actualizar voluntariamente, conforme al presente reglamento. A.10.9.2 — RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE FUNCIONAMIENTO REQUERIDAS SEGÚN EL USO Y LA EDAD DE LA EDIFICACIÓN — A continuación se definen los requisitos mínimos que se deben cumplir para el refuerzo y rehabilitación sísmica, según el uso y la edad de las edificaciones: A.10.9.2.1 — Intervención de edificaciones indispensables y de atención a la comunidad— El diseño de las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso III y IV, tal como los define A.2.5, independientemente de la época de construcción de la edificación, debe cumplir los requisitos establecidos en A.10.4.2.1, con el fin de lograr un nivel de seguridad equivalente al de una edificación nueva, y de acuerdo con los criterios y requisitos del presente Reglamento, de tal manera que la edificación una vez intervenida quede con un índice de sobreesfuerzo y un índice de flexibilidad menores que la unidad. La intervención de los elementos no estructurales puede limitarse a elementos de fachada y columnas cortas o cautivas y a aquellos que se encuentren en mal estado y representen un peligro para la vida ante la ocurrencia de un sismo en el futuro. Al respecto debe consultarse A.9.5.2. Si la edificación perteneciente a los grupos de uso III o IV ya fue intervenida durante la vigencia del Reglamento NSR-98 para cumplir con él y si se mantiene el mismo grupo de uso, no requiere obligatoriamente ser intervenida de nuevo para los requerimientos del presente Reglamento.

diseñarse y construirse de acuerdo con los requisitos del Reglamento para edificaciones nuevas. A.10.7.1.1 — En aquellos casos en que para la edificación existente el índice de sobreesfuerzo o el índice de flexibilidad sea mayor que la unidad, hay necesidad de intervenir el sistema estructural de la porción existente hasta el punto en que el índice de sobreesfuerzo y el de flexibilidad sean menores que la unidad, aún en aquellos casos en que se separe la porción antigua de la nueva por medio de una junta. A.10.7.2 — RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE FUNCIONAMIENTO REQUERIDAS — La edificación resultante de la modificación, incluyendo la parte nueva y la antigua, debe ser analizada nuevamente y los elementos estructurales nuevos deben diseñarse de tal manera que la edificación quede con un índice de sobreesfuerzo y un índice de flexibilidad menores que la unidad. A.10.7.2.1 — Cuando la porción nueva se separe de la porción existente por medio de una junta apropiada, la porción nueva debe diseñarse en su totalidad siguiendo los requisitos del Reglamento. La porción existente debe modificarse de tal manera que su índice de sobreesfuerzo y su índice de flexibilidad sean menores o iguales a la unidad. Sólo en aquellos casos en que la licencia de construcción de la ampliación no cubra la porción antigua puede dejarse esta porción sin intervención y se debe marcar claramente en los planos y documentos el hecho de que esta porción no fue intervenida, y que por lo tanto su comportamiento esperado puede ser diferente al de la porción nueva. A.10.7.2.2 — Cuando las dos edificaciones, antigua y nueva, trabajen en conjunto ante las solicitaciones requeridas, la fuerzas horizontales deben distribuirse en proporción a las rigideces relativas de las dos porciones teniendo especial cuidado en evitar efectos torsionales nocivos al unir las porciones antigua y nueva de la edificación. El diseñador debe demostrar que el efecto torsional fue tomado en cuenta. Cuando la porción antigua se intervenga adecuadamente, se permite modificar el valor de Rc así como la clasificación del estado de la edificación y utilizar el nuevo valor del coeficiente de reducción de resistencia por estado de la edificación, Ie en el cálculo del índice de sobreesfuerzo. A.10.7.3 — REQUISITOS CONSTRUCTIVOS — La porción nueva debe diseñarse y construirse siguiendo los requisitos propios para el material y el sistema estructural que el Reglamento fije para la zona de amenaza sísmica donde se encuentre localizada la edificación. A.10.7.4 — EFECTOS EN LA CIMENTACIÓN — Debe demostrarse que la cimentación de la porción nueva no afecta la cimentación de la parte antigua y que el conjunto se comportará adecuadamente desde el punto de vista de asentamientos y capacidad portante del suelo. En aquellos casos en que la cimentación antigua deba soportar cargas de la porción nueva, debe hacerse una exploración de la cimentación antigua, supervisada por un ingeniero geotecnista, que demuestre que existe la capacidad adecuada para resistir las nuevas cargas que se le imponen sin efectos nocivos.

A.10.8 — AMPLIACIÓN EN ALTURA A continuación se dan los requisitos que deben cumplirse en el diseño y construcción de ampliaciones en la altura: A.10.8.1 — TRABAJO EN CONJUNTO — En este tipo de modificaciones las dos porciones de la edificación trabajan en conjunto tanto para fuerzas horizontales como para cargas verticales, por lo tanto todo análisis y diseño debe tener en cuenta de una manera integrada la porción antigua y la porción nueva; y se deben tomar todas las precauciones necesarias para que la acción en conjunto ocurra, disponiendo elementos de amarre adecuados. A.10.8.2 — RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE FUNCIONAMIENTO REQUERIDAS — La edificación en conjunto debe analizarse nuevamente y utilizando las fuerzas y esfuerzos obtenidos de este nuevo análisis debe demostrarse que es capaz de resistir las solicitaciones que exige el Reglamento tanto para cargas verticales como para fuerzas horizontales. Además debe demostrarse que la cimentación, incluyendo las modificaciones que se le hagan, es capaz de resistir las cargas que fija el Reglamento. La resistencia se debe evaluar de acuerdo con lo siguiente: A.10.8.2.1 — Cargas verticales — La estructura en su totalidad debe ser capaz de resistir las cargas verticales que fija el Reglamento. La resistencia que se utilice en la evaluación de los elementos de la porción antigua no puede tenerse en un valor mayor que la resistencia efectiva calculada de acuerdo con A.10.4.3.4. Para efectos de esta evaluación el coeficiente de reducción de resistencia por estado de la estructura, Ie , A-107

A.10.9.2.2 — Intervención de edificaciones diseñadas y construidas dentro de la vigencia del Reglamento NSR-98 de la Ley 400 de 1997 — Las estructuras según A.10.9.1, diseñadas y construidas con posterioridad al 19 de febrero de 1998, dentro de la vigencia de la Ley 400 de 1997, deben intervenirse cumpliendo los requisitos establecidos en A.10.4.2.1 con el fin de lograr un nivel de seguridad equivalente al de una edificación nueva y tratarse de acuerdo con los criterios y requisitos del presente Reglamento, de tal manera que la edificación una vez intervenida quede con un índice de sobreesfuerzo y un índice de flexibilidad menores que la unidad. A.10.9.2.3 — Intervención de edificaciones diseñadas y construidas dentro de la vigencia del Decreto 1400 de 1984 — En la intervención de edificaciones según A.10.9.1 diseñadas y construidas después del 1° de diciembre de 1984 y antes del 19 de febrero de 1998, dentro de la vigencia del Decreto 1400 de 1984, se permite cumplir con los siguientes requisitos, sustitutivos de los requisitos correspondientes contenidos en el presente Reglamento: (a) En el caso de diseñarse la intervención cumpliendo los requisitos establecidos en A.10.4.2.1, con el fin de lograr un nivel de seguridad equivalente al de una edificación nueva, se permite que el índice de flexibilidad evaluado para la edificación reparada alcance, sin exceder, valores hasta de 1.5. El índice de sobreesfuerzos no puede exceder la unidad. (b) Alternativamente, el diseño de la intervención se podrá hacer cumpliendo los requisitos para el nivel de seguridad limitada, establecidos en A.10.4.2.2, y tratarse de acuerdo con los criterios y requisitos del presente Reglamento, de tal manera que la edificación una vez intervenida quede con un índice de sobreesfuerzo y un índice de flexibilidad menores que la unidad. Se permitirá este nivel de seguridad limitada siempre y cuando se acepte por parte del propietario y se incluya, dentro de los documentos que se presentan para obtener las licencias y permisos correspondientes, un memorial firmado por el diseñador estructural y el propietario en el cual se declare que se utilizó el nivel de seguridad limitada. Este memorial se debe protocolizar mediante escritura pública en Notaría. (c) La intervención de los elementos no estructurales puede limitarse a elementos de fachada y columnas cortas o cautivas y a aquellos que se encuentren en mal estado y representen un peligro para la vida ante la ocurrencia de un sismo en el futuro. Al respecto debe consultarse A.9.5.2. A.10.9.2.4 — Intervención de edificaciones diseñadas y construidas antes de la vigencia del Decreto 1400 de 1984 — Las estructuras según A.10.9.1, diseñadas y construidas antes del 1° de diciembre de 1984, fecha en que entró en vigencia el Decreto 1400 de 1984, deben obtener, como mínimo, al ser intervenidas, el nivel de seguridad limitada prescrito en A.10.4.2.2 y tratarse de acuerdo con los criterios y requisitos del presente Reglamento, de tal manera que la edificación una vez intervenida quede con un índice de sobreesfuerzo y un índice de flexibilidad menores que la unidad. Se permitirá este nivel de seguridad limitada siempre y cuando se acepte por parte del propietario y se incluya, dentro de los documentos que se presentan para obtener las licencias y permisos correspondientes, un memorial firmado por el diseñador estructural y el propietario en el cual se declare que se utilizó el nivel de seguridad limitada. Este memorial se debe protocolizar mediante escritura pública en Notaría. A.10.9.2.5 — Edificaciones declaradas como patrimonio histórico — Cuando se trate de intervenciones estructurales de edificaciones declaradas como patrimonio histórico, donde existan restricciones severas para lograr un nivel de seguridad equivalente al que el Reglamento exigiría a una edificación nueva o al prescrito en A.10.4.2.2, excepto que se trate de edificaciones pertenecientes a los grupos de uso III y IV, tal como lo define A.2.5, se permitirá un nivel menor de seguridad sísmica siempre y cuando este menor nivel se justifique por parte del ingeniero diseñador y se acepte por parte del propietario, incluyendo dentro de los documentos que se presentan para solicitar la respectiva licencia de construcción, un memorial firmado en conjunto en el cual se incluyan las razones que motivan la reducción, el nivel de seguridad sísmica propuesto, y las medidas que se adoptarán para restringir el acceso al público en general o los procedimientos colaterales que se adoptarán para proveer seguridad apropiada a los ocupantes. Este memorial se debe protocolizar mediante escritura pública en Notaría. A.10.9.3 — REQUISITOS CONSTRUCTIVOS — La modificación debe llevarse a cabo cumpliendo los requisitos, para el material y sistema estructural de la edificación, exigidos para el grado de capacidad de disipación de energía utilizado en la determinación de índice de sobreesfuerzo de la edificación existente. A.10.9.4 — METODOLOGÍAS ALTERNAS — Exclusivamente en la evaluación de vulnerabilidad de edificaciones

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existentes, en reemplazo de lo prescrito en A.10.4, siempre y cuando se garanticen los criterios de resistencia y capacidad de funcionamiento establecidos en A.10.9, alternativamente se permite el empleo de las secciones correspondientes a rehabilitación de edificios existentes de los siguientes documentos: (a) "Seismic Rehabilitation of Existing Buildings”, ASCE/SEI 41-06, American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA, 2006. (b) “Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings”, American Society of Civil Engineers for Federal Emergency Management Agency, FEMA 356, Washington, D.C., USA, 2000 (c) 'Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings”, ATC-40, Vol 1, Appendices, Vol 2, Applied Technology Council, Redwood City, CA, USA, 1996.

A.10.10 — REPARACIÓN DE EDIFICACIONES DAÑADAS POR SISMOS A.10.10.1 — GENERAL — Con posterioridad a la ocurrencia de un sismo, las edificaciones que hayan sufrido daños moderados a severos en su estructura, o daños moderados a severos en sus elementos no estructurales, o ambos, deberán ser evaluadas con base en los estudios e investigaciones como las estipuladas en la sección A.10.10.2, lo que permitirá establecer si es técnicamente factible adelantar su reparación. Ello proveerá criterios básicos para orientar la decisión del dueño o de la autoridad competente para, de ser el caso, designar la estructura para demolición total, o para apelar la decisión de demolición si ella ha sido tomada por la autoridad competente o el censo que se hay realizado para el efecto, antes de contar con el estudio referido. La reparación de aquellas edificaciones que finalmente no hayan sido designadas como de obligatoria demolición total, debe ser adelantada de acuerdo con las exigencias y criterios que a continuación se establecen: A.10.10.1.1 — Objeto — Una edificación reparada de acuerdo con los requisitos establecidos aquí, debe cumplir el propósito mismo de las normas sismo resistentes como se indica en el artículo 1° de la Ley 400 de 1997 y en A.1.2.2 del presente Reglamento. A.10.10.1.2 — Alcance de la reparación — De acuerdo con el tipo de daños presentados, con excepción de las edificaciones de los grupos de uso III y IV las cuales deben cumplir con lo establecido en A.10.9.2.1, el alcance de la reparación se podrá enfocar de una de las siguientes maneras:

A.10.10.2 — ESTUDIOS E INVESTIGACIONES REQUERIDAS — Para efectos de establecer si la reparación es viable o no, deben realizarse, como mínimo, los estudios e investigaciones que se describen a continuación: A.10.10.2.1 — Procedimiento de evaluación de los daños y del diseño de la reparación — Debe seguirse el procedimiento indicado en A.10.1.4, y en las etapas 11 y 12 se deben seguir los requisitos de la presente sección A.10.10. A.10.10.2.2 — Información sobre la estructura y su estado — Deben seguirse los requisitos de A.10.2. A.10.10.2.3 — Criterios para diseñar la reparación — Los criterios que se deben emplear para identificar la causa de los daños y su reparación, son los establecidos en A.10.4, modificados de acuerdo con lo indicado en A.10.9.2 según la edad de la edificación. Para edificaciones de concreto estructural y mampostería, en la parte metodológica para la evaluación y el diseño de la reparación se permite el empleo de las recomendaciones contenidas en los documentos: (a) "Evaluation of Earthquake Damaged Concrete and Masonry Wall Buildings — Basic Procedures Manual”, FEMA 306, Federal Emergency Management Agency, Building Seismic Safety Council, Washington, D.C., USA, 1999. (b) "Evaluation of Earthquake Damaged Concrete and Masonry Wall Buildings — Technical Resources", FEMA 307, Federal Emergency Management Agency, Building Seismic Safety Council, Washington, D.C., USA, 1999. (c) "Repair of Earthquake Damaged Concrete and Masonry Wall Buildings. FEMA 308, Federal Emergency Management Agency, Building Seismic Safety Council, Washington, D.C., USA, 1999 (d) "Seismic Rehabilitation of Existing Buildings”, ASCE/SEI 41-06, American Society of Civil Engineers, Reston Virginia, USA, 2006. A.10.10.2.2 — Cálculos memorias y planos de la reparación — Los cálculos, memorias y planos de la reparación deben ajustarse a lo requerido en A.10.1.5. A.10.10.2.3 — Supervisión técnica — La reparación debe someterse a una supervisión técnica cuando la Ley 400 de 1997 y sus reglamentos la requieran.

1. Daños en los elementos no estructurales, sin daño en los elementos estructurales — La reparación se limitará a intervenir los elementos no estructurales afectados, de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.9 del Reglamento.

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2. Daños estructurales imputables a interacción adversa con elementos no estructurales — El alcance de la reparación se puede limitar a reparar los elementos estructurales afectados, eliminando la interacción adversa de los elementos no estructurales, siguiendo los requisitos del Capítulo A.9. 3. Otro tipo de daños — El alcance de la reparación estará dictado por la capacidad de cumplir los objetivos estructurales primordiales del diseño sismo resistente de proveer resistencia adecuada ante las solicitaciones impuestas por el sismo sin que la estructura tenga deflexiones horizontales (derivas) excesivas al verse afectada por ellas. Para garantizar el cumplimiento de estos objetivos debe realizarse una evaluación de la estructura en general y de acuerdo con los resultados de esta evaluación determinar los elementos de la edificación que deben intervenirse, los cuales en muchos casos comprenden más de los que simplemente hay que reparar. El alcance de la intervención debe cubrir como mínimo: (a) Los elementos estructurales que sufrieron daño, (b) Los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica necesarios para dar la resistencia sísmica mínima requerida, (c) Los elementos estructurales del sistema de resistencia sísmica necesarios para cumplir los requisitos de deriva, y (d) Los elementos no estructurales que sufrieron daño. A.10.10.1.3 — Ocupación de la edificación durante su reparación — La edificación puede ser .ocupada durante la ejecución de la reparación, si los profesionales encargados de su diseño y dirección emiten un concepto positivo al respecto, con base en que no haya peligro para la vida de los ocupantes. A-110

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CAPÍTULO A.11 INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA

Notas:

A.11.1 — GENERAL A.11.1.1 — INSTRUMENTACIÓN — En el presente Capítulo se indica cuándo deben colocarse instrumentos sísmicos en las edificaciones, en dónde deben localizarse y quién corre con los costos de los instrumentos, del espacio que éstos ocupen y del mantenimiento y vigilancia de los mismos. A.11.1.2 — ACELERÓGRAFOS — En la instrumentación sísmica de edificaciones deben emplearse acelerógrafos digitales de movimiento fuerte. (a) Objetivos de la instrumentación — Dentro de los objetivos de este tipo de instrumentación se encuentra la recolección de registros que permitan, entre otros: la medición de los períodos de vibración de la edificación al verse sometida a movimientos sísmicos, la determinación del nivel de daño que ocurrió a la edificación debido a la ocurrencia de un sismo que la afecte, la identificación de efectos de sitio causados por la amplificación de las ondas sísmicas debida a los estratos de suelo subyacentes, el grado de atenuación que sufren las ondas sísmicas al viajar desde el lugar donde ocurre la liberación de energía hasta el sitio donde se encuentre localizada la edificación, y en general el mejoramiento sobre el conocimiento que se tiene a nivel nacional de los fenómenos sísmicos y sus efectos sobre las construcciones y los materiales de construcción nacionales. La valiosa información que se recolecta por medio de la instrumentación permitirá realizar ajustes a los requisitos del presente Reglamento en sus ediciones futuras; llevando, a una reducción de la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones colombianas, y, muy seguramente, a una reducción de los costos de proveer seguridad sísmica a ellas. (b) Aprobación del tipo de instrumento — INGEOMINAS es la entidad gubernamental que opera la Red Nacional de Acelerógrafos y es la encargada de aprobar los tipos de instrumentos que se coloquen en las edificaciones que los requieran de acuerdo con los requisitos del presente Capítulo. El INGEOMINAS mantendrá una lista de los tipos de instrumentos posibles de ser utilizados y las especificaciones mínimas de los mismos para ser colocados en edificaciones, tal como requiere el presente Capítulo. La Red Nacional de Acelerógrafos del INGEOMINAS y quien designe la autoridad municipal o distrital donde esté ubicada la edificación, deben recibir, sin costo alguno y por lo menos una vez al año, copia de los registros obtenidos, independientemente de quien sea el propietario del instrumento. Cuando el municipio o distrito donde se encuentra localizada la edificación haya, de acuerdo con A.2.9.3.7(d), desarrollado un plan de instalación, operación y mantenimiento de una red de acelerógrafos de movimientos fuertes, la entidad municipal o distrital que administre esta red podrá, si así lo desea, asumir las funciones que en esta misma sección se asignan al INGEOMINAS, a quien deberá informar sobre esta decisión. A.11.1.3 — LOCALIZACIÓN — La definición de la localización de los instrumentos sísmicos acelerográficos dentro de las edificaciones es responsabilidad del Ingeniero que realice el diseño estructural del proyecto, atendiendo las recomendaciones dadas en la presente sección y en A.11.1.4. La localización de los instrumentos debe estar comprendida dentro uno de los siguientes tipos: (a) Instrumentación en la altura — Se dispone un mínimo de tres instrumentos en la altura de la edificación, de tal manera que exista al menos uno en su base, uno aproximadamente a media altura de la edificación y uno en el nivel superior. En este caso el instrumento colocado en la base debe tener tres sensores triaxiales con dos componentes horizontales ortogonales y una componente vertical, y los otros dos instrumentos pueden tener solo dos sensores horizontales ortogonales. (b) Instrumento único en la edificación — Cuando se coloca un solo instrumento en la edificación, éste debe localizarse en la base de la misma. (c) Instrumento de campo abierto — Se coloca un instrumento sobre el terreno, alejado de las edificaciones, por lo menos una distancia igual a su altura. (d) Arreglo de instrumentos — Se dispone un conjunto de instrumentos que cubren las localizaciones anteriores. En este caso los instrumentos deben tener un dispositivo que inicie el registro de aceleraciones en todos ellos simultáneamente.

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A.11.1.3.1 — En todas las edificaciones donde se coloquen instrumentos sísmicos, se debe realizar un estudio geotécnico cuyo alcance permita definir las propiedades dinámicas del suelo en el sitio.

A.11.1.3.2 — Las Curadurías o las entidades encargadas de expedir las licencias de construcción de acuerdo con lo requerido en la Ley 388 de 1997 y sus decretos reglamentarios se abstendrán de expedir la correspondiente licencia de construcción, incluyendo las de remodelaciones y reforzamientos futuros, cuando en los casos que se requiera instrumentación sísmica según el presente Reglamento no se hayan dispuesto en el proyecto arquitectónico los espacios a que hace referencia este Capítulo y no se haya consignado en el reglamento de propiedad horizontal de la edificación, cuando se trate de copropiedades, las obligaciones de la copropiedad respecto a la ubicación, suministro, mantenimiento y vigilancia del instrumento. La autoridad competente se abstendrá de expedir el certificado de permiso de ocupación al que se refiere el Artículo 46 del Decreto 564 de 2006 cuando no se haya instalado el instrumento o instrumentos que se requieren de acuerdo con lo dispuesto en el presente Capítulo del Reglamento. A.11.1.4 — CARACTERÍSTICAS DEL ESPACIO DONDE SE COLOCA EL INSTRUMENTO — El espacio físico donde se coloca el instrumento debe tener al menos un área de dos metros cuadrados con una dimensión mínima en planta de un metro y una altura libre mínima de dos metros, debe estar alejado de las zonas alta circulación, de maquinarias y equipos que induzcan vibraciones. El espacio debe ser cerrado, pero con ventilación adecuada, y ser de un material adecuado para garantizar la seguridad del instrumento. Además se debe colocar dentro de él una toma eléctrica doble, un breaker de 15 amperios y una salida de iluminación eléctrica con interruptor. El piso debe ser de concreto y de un espesor suficiente para permitir el anclaje del instrumento (mínimo 15 cm). El espacio no puede ser utilizado para ningún otro fin diferente al de albergar el instrumento. Cuando se utilice un arreglo de instrumentos, los espacios que alberguen los diferentes instrumentos, deben disponer de una conexión entre ellos por medio de un tubo de PVC de diámetro mínimo de una pulgada (1”) para poder realizar las conexiones eléctricas entre instrumentos.

A.11.2 — COLOCACIÓN DE INSTRUMENTOS SÍSMICOS Dentro de las construcciones que se adelanten en el territorio nacional, cubiertas por el alcance del presente Reglamento, deben colocarse instrumentos sísmicos en los siguientes casos: A.11.2.1 — ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA ALTA — En las siguientes edificaciones, localizadas en zonas de amenaza sísmica alta deben colocarse instrumentos sísmicos: (a) En toda edificación con un área construida de más de 20 000 m² y que tenga entre 3 y 10 pisos debe colocarse un instrumento sísmico como mínimo. El espacio para su colocación será colindante con el sistema estructural y debe localizarse en el nivel inferior de la edificación. (b) En toda edificación con un área construida de más de 20 000 m² que tenga entre 11 y 20 pisos, deben colocarse al menos 2 instrumentos sísmicos, en espacios colindantes con el sistema estructural, localizados, uno en el nivel inferior y otro cerca a la cubierta. En este caso el instrumento localizado cerca de la cubierta puede tener solo dos sensores horizontales ortogonales. (c) En toda edificación de 21 o más pisos, independientemente del área construida, deben colocarse 3 instrumentos, en espacios colindantes con el sistema estructural. Uno en el nivel inferior, uno aproximadamente a mitad de la altura y otro en inmediaciones de la cubierta. Los instrumentos deben conformar un arreglo. Alternativamente al arreglo de tres instrumentos, se puede realizar la instalación de tres sensores de aceleración, uno triaxial y dos biaxiales como indica A.11.1.3(a), conectados a un sistema central de captura de datos. (d) En todo conjunto habitacional que tenga más de 200 unidades de vivienda, que no sean de interés social, se debe colocar un instrumento de campo abierto. A.11.2.2 — ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA INTERMEDIA — En las siguientes edificaciones, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia deben colocarse instrumentos sísmicos:

A.11.1.5 — COSTOS — Los diferentes costos en que se incurre en la instrumentación de una edificación se distribuyen de la siguiente manera:

(a) En toda edificación con un área construida de más de 30 000 m² y que tenga entre 5 y 15 pisos debe colocarse un instrumento como mínimo. El espacio donde se coloque el instrumento será colindante con el sistema estructural y debe localizarse en el nivel inferior de la edificación. (b) En toda edificación con un área construida de más de 30 000 m² que tenga entre 16 y 25 pisos, deben colocarse al menos 2 instrumentos sísmicos, en espacios colindantes con el sistema estructural, localizados, uno en el nivel inferior y otro cerca a la cubierta. (c) En toda edificación de más de 25 pisos, independientemente del área construida, deben colocarse 3 instrumentos sísmicos, en espacios colindantes con el sistema estructural. Uno en el nivel inferior, uno aproximadamente a mitad de la altura y otro en inmediaciones de la cubierta. Los instrumentos deben conformar un arreglo. Alternativamente al arreglo de tres instrumentos, se puede realizar la instalación de tres sensores triaxiales de aceleración, conectados a un sistema central de captura de datos. (d) Todo conjunto habitacional que tenga más de 300 unidades de vivienda, que no sean de interés social, debe colocarse un instrumento sísmico de campo abierto.

(a) Costo de los instrumentos — Los instrumentos serán adquiridos por la persona, natural o jurídica, a cuyo nombre se expida la licencia de construcción de la edificación, quien además debe costear su instalación. El INGEOMINAS se reserva el derecho de colocar instrumentos adicionales, a su costo, dentro de los espacios que se destinen para la instrumentación sísmica. La propiedad de los instrumentos será de quienes los adquieran. Independientemente de quien sea el propietario del instrumento, la Red Sismológica Nacional y quien designe la autoridad municipal o distrital donde esté ubicada la edificación, deben recibir copia, sin costo alguno, de los registros obtenidos por medio de los instrumentos. (b) Costo de los espacios donde se colocan los instrumentos — El costo del espacio o espacios donde se colocan los instrumentos será de cargo de los propietarios de la edificación. El propietario, o propietarios, de la edificación darán libre acceso a estos espacios a los funcionarios del INGEOMINAS, o a quienes ellos deleguen, para efectos de instalación, mantenimiento y retiro de los registros del instrumento. Cuando se trate de una copropiedad, en el reglamento de copropiedad deben incluirse cláusulas al respecto.

A.11.2.3 — ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA BAJA — En las edificaciones localizadas en zonas de amenaza sísmica baja no hay obligación de colocar instrumentos sísmicos.

(c) Costo del mantenimiento de los instrumentos — El costo de mantenimiento de los instrumentos correrá por cuenta del propietario o propietarios de la edificación. Esta obligación debe quedar incluida en el reglamento de copropiedad. Quien preste el mantenimiento debe ser aprobado por el INGEOMINAS. El mantenimiento debe realizarse con la frecuencia que requiera el fabricante del instrumento; no obstante, ésta debe realizarse con una periodicidad no mayor de un año.

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(d) Costo de la vigilancia del instrumento — Los costos de vigilancia de los instrumentos correrán por cuenta de los propietarios de la edificación donde se encuentren localizados, sean éstos de su propiedad o no. Los propietarios son responsables del instrumento para efectos de su seguridad, y deben adquirir y mantener una póliza de seguros, la cual debe cubrir el costo de reposición del instrumento en caso de hurto, substracción u otra eventualidad.

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Notas:

CAPÍTULO A.12 REQUISITOS ESPECIALES PARA EDIFICACIONES INDISPENSABLES DE LOS GRUPOS DE USO III Y IV A.12.0 — NOMENCLATURA Ad Ed Fv g hpi I M

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Sad T TCd

TLd Vs Vsd

= coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para el umbral de daño, dado en A.12.2. = fuerzas sísmicas del umbral de daño. = coeficiente de amplificación que afecta la aceleración en la zona de períodos intermedios, debida a los efectos de sitio, adimensional, dado en A.2.4.5. = aceleración debida a la gravedad ( g 9.8 m/s2). = altura del piso i , medida desde la superficie del diafragma del piso i hasta la superficie del diafragma del piso inmediatamente inferior, i 1 . = coeficiente de importancia definido en A.2.5.2 = masa total de la edificación - M se expresa en kg. Debe ser igual a la masa total de la estructura más la masa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5. = coeficiente de sitio dado en A.12.3. = coeficiente de sitio para ser empleado en el espectro sísmico del umbral de daño S 1.25S . = valor del espectro sísmico del umbral de daño, para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal para el umbral de daño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.12.3. = período de vibración del sistema elástico, en segundos. = período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante del espectro sísmico del umbral de daño, para períodos cortos y la parte descendiente del mismo. Véase A.12. = período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de desplazamiento constante del espectro sísmico del umbral de daño, para períodos largos. Véase A.12.3 = cortante sísmico en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4. = cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas del umbral de daño. Véase A.12.4.

A.12.1 — GENERAL A.12.1.1 — PROPÓSITO — El presente Capítulo contiene los requisitos adicionales, a los contenidos en los capítulos restantes del presente Título, que se deben cumplir en el diseño y construcción sismo resistente de las edificaciones pertenecientes al grupo de uso IV, definido en A.2.5.1.1, y las incluidas en los literales (a), (b), (c) y (d) del grupo de uso III, tal como lo define A.2.5.1.2, esenciales para la recuperación de la comunidad con posterioridad a la ocurrencia de una emergencia, incluyendo un sismo, con el fin de garantizar que puedan operar durante y después de la ocurrencia de un temblor, con el fin de garantizar que puedan operar durante y después de la ocurrencia de un temblor. En relación con las edificaciones incluidas en los literales (e) y (f) del Grupo III, como lo define A.2.5.1.2, queda a decisión del propietario en el primer caso o de la autoridad competente en el segundo definir si se requiere adelantar el diseño de ellas según los requisitos especiales del Capítulo A.12. A.12.1.2 — ALCANCE — Los requisitos del presente Capítulo deben emplearse en el diseño de las edificaciones indispensables enumeradas en A.2.5.1.1, las incluidas en los literales (a), (b), (c) y (d) del grupo de Uso III, tal como lo define A.2.5.1.2 y de las demás que la comunidad designe como tales.

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A.12.1.3 — METODOLOGÍA — La determinación de la operatividad de la edificación con posterioridad a la ocurrencia de un sismo se realiza verificando que la edificación se mantiene dentro del rango elástico de respuesta al verse sometida a unas solicitaciones sísmicas correspondientes al inicio del daño, o umbral de daño. A.12.1.4 — PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN — Además de los pasos que deben cumplirse en el diseño de la edificación presentados en A.1.3.4, deben realizarse los siguientes pasos adicionales, con el fin de verificar que la estructura y los elementos no estructurales se mantienen dentro del rango elástico de respuesta cuando se presenten los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño: Paso A — Movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño — Determinación de los movimientos sísmicos del umbral de daño para el lugar, de acuerdo con lo establecido en A.12.2. Paso B — Fuerzas sísmicas correspondientes al umbral de daño — Obtención de las fuerzas sísmicas del umbral de daño bajo las cuales debe verificarse el comportamiento de la estructura de la edificación como de los elementos no estructurales. Paso C — Análisis de la estructura para las fuerzas sísmicas correspondientes al umbral de daño — El análisis de la estructura por medio de un modelo matemático apropiado. El análisis se lleva a cabo aplicando los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño, tal como se define en A.12.4. Deben determinarse los desplazamientos máximos que imponen los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño a la estructura y las fuerzas internas que se derivan de ellos. Paso D — Verificación para el umbral de daño — Comprobación de que las deflexiones para el umbral de daño no exceden los límites establecidos por este Reglamento. Si se exceden los límites de las derivas máximas para el umbral de daño, establecidas en A.12.5, la estructura debe ser rigidizada hasta cuando cumpla la comprobación.

A.12.2 — MOVIMIENTOS SÍSMICOS DEL UMBRAL DE DAÑO A.12.2.1 — Los movimientos sísmicos del umbral de daño, se definen para una probabilidad del ochenta por ciento de ser excedidos en un lapso de cincuenta años, en función de la aceleración pico efectiva al nivel del umbral de daño, representada por el parámetro Ad . El valor de este coeficiente, para efectos del presente Reglamento, debe determinarse de acuerdo con A.12.2.2 y A.12.2.3. A.12.2.2 — Se determina el número de la región en donde está localizada la edificación usando el Mapa de la figura A.12.2-1. El valor de Ad se obtiene de la tabla A.12.2-1, en función del número de la región, o para las ciudades capitales de departamento utilizando la tabla A.12.2-2 y para los municipios del país en el Apéndice A-4, incluido al final del presente Título. A.12.2.3 — Alternativamente cuando el municipio o distrito, realice un estudio de microzonificación sísmica, o disponga de una red acelerográfica local; con base en el estudio de microzonificación o en los registros obtenidos, es posible variar, por medio de una ordenanza municipal, el valor de Ad , con respecto a los valores dados aquí, pero en ningún caso este valor podrá se menor al dado en el presente Reglamento. Tabla A.12.2-1 Valores de Ad según la región del mapa de la figura A.12.2-1 Región Nº

Ad

7 6 5 4 3 2 1

0.13 – 0.14 0.11 – 0.12 0.09 – 0.10 0.07 – 0.08 0.05 – 0.06 0.03 – 0.04 0.00 – 0.02

Nota: Las regiones representan rangos de valores. Debe consultarse el Apéndice A-4 para determinar el valor de Ad en cada municipio.

Nota: Las regiones representan rangos de valores. Debe consultarse el Apéndice A-4 para determinar el valor de Ad en cada municipio.

Figura A.12.2-1 — Mapa de valores de Ad

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TLd

2.4S

(A.12.3-5)

y

Tabla A.12.2-2 Valores de Ad para las ciudades capitales de departamento

Sad

Ciudad

Ad

Ciudad

Ad

Arauca Armenia Barranquilla Bogotá Bucaramanga Cali Cartagena Cúcuta Florencia Ibagué Leticia Manizales Medellín Mitú Mocoa Montería

0.04 0.10 0.03 0.06 0.09 0.09 0.03 0.10 0.05 0.06 0.02 0.10 0.07 0.02 0.10 0.04

Neiva Pasto Pereira Popayán Puerto Carreño Puerto Inírida Quibdó Riohacha San Andrés, Isla San José del Guaviare Santa Marta Sincelejo Tunja Valledupar Villavicencio Yopal

0.08 0.08 0.10 0.08 0.02 0.02 0.13 0.04 0.03 0.02 0.04 0.04 0.07 0.03 0.07 0.06

1.5Ad STLd

(A.12.3-6)

T2

S ad (g)

Sad

3.0 Ad Nota: Este espectro está definido para un coeficiente de amortiguamiento del 2 por ciento del crítico

S ad

A d 1 8T

Sad

1.5Ad S T

Sad

Ad

1.5Ad STLd T2

A.12.3 — ESPECTRO SÍSMICO PARA EL UMBRAL DE DAÑO A.12.3.1 — Los parámetros para determinar el espectro de aceleraciones horizontales para el umbral de daño en el campo elástico, para un amortiguamiento crítico de dos por ciento (2%), que se debe utilizar en las verificaciones del umbral de daño, se dan en la figura A.12.3-1. El espectro del umbral de daño se define por medio de la ecuación A.12.3-1, en la cual el valor T es el mismo que se utilizó para obtener el espectro sísmico de diseño de la edificación en el Capítulo A.2 y el valor de S es igual a 1.25Fv , siendo Fv el valor del coeficiente de amplificación que afecta la aceleración en la zona de períodos intermedios debida a los efectos de sitio que se obtiene de acuerdo con la sección A.2.4, empleando allí para Av el valor de Ad según A.12.2. Además deben cumplirse las limitaciones dadas en A.12.3.2 a A.12.3.4.

Sad

1.5Ad S T

(A.12.3-1)

A.12.3.2 — Para períodos de vibración menores de 0.25 segundos, el espectro sísmico del umbral de daño puede obtenerse de la ecuación A.12.3-2. S ad

A d 1.0 8T

(A.12.3-2)

A.12.3.3 — Para períodos de vibración mayores de 0.25 segundos y menores de TCd , calculado de acuerdo con la ecuación A.12.3-3, el valor de Sad puede limitarse al obtenido de la ecuación A.12.3-4. TCd

0.5S

(A.12.3-3)

S ad

3 .0 A d

(A.12.3-4)

y

TCd

0.25 s

TCd

TLd

0.5S

TLd

T (s)

2.4S

Figura A.12.3-1 — Espectro de aceleraciones horizontales elástico del umbral de daño A.12.3.5 – Cuando la ciudad donde se encuentre localizada la edificación disponga de una reglamentación de microzonificación sísmica, debe utilizarse el espectro de umbral de daño definido allí. En su defecto, deben seguirse las prescripciones contenidas en la presente sección A.12.3.

A.12.4 — METODOLOGÍA DE ANÁLISIS A.12.4.1 — MÉTODO DE ANÁLISIS A UTILIZAR — En la verificación de la respuesta de la estructura a los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño, como mínimo debe emplearse el método de la fuerza horizontal equivalente dado en el Capítulo A.4, aunque se permite el uso del método del análisis dinámico, prescrito en el Capítulo A.5. A.12.4.2 — RIGIDEZ DE LA ESTRUCTURA Y SUS ELEMENTOS — Las rigideces que se empleen en el análisis estructural para verificación del umbral de daño deben ser compatibles con las fuerzas y deformaciones que le imponen los movimientos sísmicos correspondientes a la estructura. Al nivel de deformaciones del umbral de daño se considera que la estructura responde en el rango lineal y elástico de comportamiento y que los elementos no estructurales pueden contribuir a la rigidez de la estructura, si no están aislados de ella. Cuando los elementos no estructurales interactúan con la estructura al nivel de deformaciones del umbral de daño, debe tenerse en cuenta esta interacción, tanto en la estructura como en los elementos no estructurales.

A.12.3.4 – Para períodos de vibración mayores de TLd , calculado de acuerdo con la ecuación A.12.3-5, el valor de Sad puede limitarse al obtenido de la ecuación A.12.3-6.

A.12.4.3 — USO DEL MÉTODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE EN LA EVALUACIÓN DEL UMBRAL DE DAÑO — Cuando se utilice el método de la fuerza horizontal equivalente en el análisis de la estructura para los movimientos sísmicos del umbral de daño deben tener en cuenta los siguientes aspectos:

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A.12.4.3.1 — Período fundamental de la edificación — Puede utilizarse el período de vibración fundamental determinado de acuerdo con los requisitos de A.4.2. A.12.4.3.2 — Fuerzas sísmicas horizontales del umbral de daño — Las fuerzas sísmicas correspondientes a los movimientos sísmicos del umbral de daño corresponden a la distribución en la altura de la edificación del cortante sísmico en la base, Vsd . Este cortante sísmico en la base es equivalente a la totalidad de los efectos inerciales horizontales producidos por los movimientos sísmicos del umbral de daño, en la dirección en estudio, y se obtiene por medio de la siguiente ecuación: Vsd

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Sad g M

(A.12.4-1)

El valor de Sad en la ecuación anterior corresponde al valor de la aceleración leída del espectro sísmico definido en A.12.3 para el período T de la edificación. La fuerza sísmica horizontal del umbral de daño en cualquier nivel puede obtenerse de las ecuaciones A.4.3-1 y A.4.3-2, utilizando Vsd en vez de Vs . A.12.4.3.3 — Análisis de la estructura para las fuerzas sísmicas horizontales del umbral de daño — Por medio de un análisis estructural realizado empleando las fuerzas sísmicas correspondientes al umbral de daño obtenidas como se indica en A.12.4.3.2, se obtienen las fuerzas internas del umbral de daño, Ed . Deben utilizarse los requisitos de A.4.4.1 con la excepción del literal (f). En las estructuras de concreto reforzado y mampostería estructural, el grado de fisuración debe ser compatible con las fuerzas sísmicas del umbral de daño, tomando en cuenta que la estructura actúa dentro del rango lineal de respuesta. Como resultados del análisis se deben obtener los desplazamientos horizontales de la estructura, incluyendo los efectos torsionales, los cuales se emplean para evaluar el cumplimiento de los requisitos de deriva para el umbral de daño. Si los elementos no estructurales fueron incluidos en el análisis deben determinarse sus deformaciones y esfuerzos. A.12.4.4 — USO DEL MÉTODO DE ANÁLISIS DINÁMICO EN LA EVALUACIÓN DEL UMBRAL DE DAÑO — Cuando se utilice el método del análisis dinámico deben emplearse los requisitos del Capítulo A.5, empleando los movimientos sísmicos correspondientes al umbral de daño en vez de los movimientos sísmicos de diseño. El ajuste de los resultados indicado en A.5.4.5 debe hacerse con respecto al valor de Vsd , obtenido por medio de la ecuación A.12.4-1, en vez de Vs .

Tabla A.12.5-1 Derivas máximas para el umbral de daño como porcentaje de hpi Estructuras de: concreto reforzado, metálicas, de madera, y de mampostería que cumplen los requisitos de A.12.5.3.1 de mampostería que cumplen los requisitos de A.12.5.3.2

Deriva máxima

i 0.40% ' max d 0.0040 hpi

i 0.20% ' max d 0.0020 hpi

A.12.5.3.1 — Se permite emplear el límite de deriva máxima permisible de 0.0040hpi en edificaciones construidas con mampostería estructural cuando éstas estén compuestas por muros cuyo modo prevaleciente de falla sea la flexión ante fuerzas paralelas al plano del muro, diseñados esencialmente como elementos verticales esbeltos que actúan como voladizos apoyados en su base o cimentación y que se construyen de tal manera que la transferencia de momento entre muros a través de los elementos horizontales de acople en los diafragmas de entrepiso, ya sean losas, vigas de enlace, antepechos o dinteles, sea despreciable. A.12.5.3.2 — Cuando se trate de muros de mampostería poco esbeltos o cuyo modo prevaleciente de falla sea causado por esfuerzos cortantes, debe emplearse el límite de deriva máxima permisible de 0.0020hpi .

A.12.6 — VERIFICACIÓN DE ESFUERZOS A.12.6.1 — ELEMENTOS ESTRUCTURALES — No hay necesidad de verificar los elementos estructurales para los esfuerzos generados por el sismo del umbral de daño. A.12.6.2 — MUROS NO ESTRUCTURALES — No hay necesidad de verificar los elementos no estructurales para los esfuerzos generados por el sismo del umbral de daño. $

A.12.5 — REQUISITOS DE LA DERIVA PARA EL UMBRAL DE DAÑO A.12.5.1 — DESPLAZAMIENTOS TOTALES HORIZONTALES PARA EL UMBRAL DE DAÑO — Los desplazamientos horizontales, en las dos direcciones principales en planta, que tienen todos los grados de libertad de la estructura al verse afectada por los movimientos sísmicos para el umbral de daño, definidos en A.12.2, se determinan por medio del análisis estructural realizado utilizando el método de análisis definido en A.12.4 y con las rigideces indicadas en A.12.4.2. Los desplazamientos horizontales para el umbral de daño, en cualquiera de las direcciones principales en planta y para cualquier grado de libertad de la estructura, se obtienen por medio de la ecuación A.6.2-1, con la excepción de que no hay necesidad de incluir los desplazamientos causados por los efectos P-Delta. A.12.5.2 — DERIVA MÁXIMA PARA EL UMBRAL DE DAÑO — La deriva máxima, para el umbral de daño, en cualquier punto del piso bajo estudio se obtiene por medio de la ecuación A.6.3-1. A.12.5.3 — LÍMITES DE LA DERIVA PARA EL UMBRAL DE DAÑO — La deriva máxima, para el umbral de daño, evaluada en cualquier punto de la estructura, determinada de acuerdo con el procedimiento de A.12.5.2, no puede exceder los límites establecidos en la tabla A.12.5-1, en la cual la deriva máxima se expresa como un porcentaje de la altura de piso hpi :

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Notas:

CAPÍTULO A.13 DEFINICIONES Y NOMENCLATURA DEL TÍTULO A A.13.1 — DEFINICIONES Las definiciones siguientes corresponden al Título A de este Reglamento: Acabados — Partes y componentes de una edificación que no hacen parte de la estructura o de su cimentación. Véase elementos no estructurales Aceleración pico efectiva, Aa — Es un parámetro utilizado para determinar el espectro de diseño y se da en A.2.2. Acelerograma — Descripción en el tiempo de las aceleraciones a que estuvo sometido el terreno durante la ocurrencia de un sismo real. Acelerógrafo — Instrumento que permite registrar las aceleraciones a que se ve sometido el terreno durante la ocurrencia de un sismo. Este registro queda consignado en un acelerograma. Altura de la edificación en la colindancia — Es la suma de las alturas de piso en la colindancia. Altura del piso — Es la distancia vertical medida entre el terminado de la losa de piso o de nivel de terreno y el terminado de la losa del nivel inmediatamente superior. En el caso que el nivel inmediatamente superior corresponda a la cubierta de la edificación esta medida se llevará hasta el nivel de enrace de la cubierta cuando esta sea inclinada o hasta al nivel de la impermeabilización o elemento de protección contra la intemperie cuando la cubierta sea plana. En los casos en los cuales la altura de piso medida como se indica anteriormente exceda 6 m, se considerará para efectos de calcular el número de pisos como dos pisos. Se permite que para el primer piso aéreo la altura del piso se mida desde la corona del muro de contención de la edificación nueva contra el paramento que está en la colindancia, cuando éste exista. Amenaza sísmica — Es el valor esperado de futuras acciones sísmicas en el sitio de interés y se cuantifica en términos de una aceleración horizontal del terreno esperada, que tiene una probabilidad de excedencia dada en un lapso de tiempo predeterminado. Amortiguamiento — Pérdida de energía en un movimiento ondulatorio. Amplificación de la onda sísmica — Aumento en la amplitud de las ondas sísmicas, producido por su paso desde la roca hasta la superficie del terreno a través de los estratos de suelo. Análisis dinámico — Procedimiento matemático por medio del cual se resuelven las ecuaciones de equilibrio dinámico, con el fin de obtener las deformaciones y esfuerzos de la estructura al ser sometida a una excitación que varía en el tiempo. Análisis dinámico elástico — Tipo de análisis dinámico en el cual las propiedades de rigidez y resistencia de la estructura permanecen dentro del rango de respuesta lineal. Análisis dinámico inelástico — Tipo de análisis dinámico en el cual se tiene en cuenta que las propiedades de rigidez y resistencia de la estructura pueden salirse del rango de respuesta lineal y entrar en el rango de respuesta inelástica. Análisis espectral — Tipo de análisis dinámico modal en el cual la respuesta dinámica máxima de cada modo se obtiene utilizando la ordenada del espectro, correspondiente al período de vibración del modo. Análisis modal — Procedimiento de análisis dinámico por medio del cual la respuesta dinámica de la estructura se obtiene como la superposición de las respuestas de los diferentes modos, o formas de vibración. Apéndice — Es un elemento no estructural que sobresale del volumen general de la edificación. Armadura — Véase cercha.

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Base — Es el nivel en el que los movimientos sísmicos son transmitidos a la estructura o el nivel en el que la estructura, considerada como un oscilador, está apoyada. Capacidad de disipación de energía — Es la capacidad que tiene un sistema estructural, un elemento estructural, o una sección de un elemento estructural, de trabajar dentro del rango inelástico de respuesta sin perder su resistencia. Se cuantifica por medio de la energía de deformación que el sistema, elemento o sección es capaz de disipar en ciclos histeréticos consecutivos. Cuando hace referencia al sistema de resistencia sísmica de la edificación como un todo, se define por medio del coeficiente de capacidad de disipación de energía básico R 0 , el cual después se afecta debido a irregularidades de la estructura y a ausencia de redundancia en el sistema de resistencia sísmica, para

obtener el coeficiente de disipación de energía R R

Ia Ip Ir R 0 . El grado de capacidad de disipación de energía se

clasifica como especial (DES), moderado (DMO) y mínimo (DMI). Capacidad de rotación de la sección — Es la capacidad que tiene una sección de un elemento estructural de admitir rotaciones en el rango inelástico sin perder su capacidad de resistir momentos flectores y fuerzas cortantes. Se mide en términos de su capacidad de disipación de energía a la rotación. Carga muerta — Es la carga vertical debida a los efectos gravitacionales de la masa, o peso, de todos los elementos permanentes ya sean estructurales o no estructurales. Debe consultarse el Título B de este Reglamento.

resistencia sísmica, Ir . R

Ia I p I r R 0 .

Coincidencia de las losas de entrepiso en la colindancia — Se considera que las losas de entrepiso de dos estructuras colindantes coinciden o están en contacto cuando al menos la mitad de la altura de la losa de entrepiso de la edificación cuya licencia de construcción se solicita, coincida en nivel con la losa de entrepiso de la edificación colindante existente. Construcción sismo resistente — Es el tipo de construcción que cumple el objetivo expresado en A.1.2.2, a través de un diseño y una construcción que cumplan los requisitos de la Ley 400 de 1997 y del presente Reglamento. Constructor — Es el profesional, ingeniero civil, arquitecto o constructor en arquitectura e ingeniería, bajo cuya responsabilidad se adelante la construcción de la edificación. Cortante de piso, Vx — Es la suma algebraica de las fuerzas sísmicas horizontales que actúan por encima del piso en consideración. Cortante en la base, Vs — Es la suma algebraica, tomada en la base, de todas las fuerzas sísmicas horizontales del edificio.

Carga gravitacional o peso, M.g — Es el efecto vertical de la aceleración debida a la gravedad sobre la masa,

Cuerda — Es el elemento de borde de un diafragma, el cual resiste principalmente esfuerzos axiales, en una forma análoga a las aletas de una viga.

M , de la edificación. M debe ser igual a la masa de la estructura más la masa de los elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos y bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa que produce la carga viva.

Deriva de piso — Es la diferencia entre los desplazamientos horizontales de los niveles entre los cuales está comprendido el piso.

Carga viva — Es la carga debida al uso de la estructura, sin incluir la carga muerta, fuerza de viento o sismo. Debe consultarse el Título B de este Reglamento. Casa — Edificación unifamiliar destinada a vivienda. Esta definición se incluye únicamente para efectos de la aplicación del Título E del Reglamento. Centro de masa del piso — Es el lugar geométrico donde estaría localizada, en planta, toda la masa del piso al suponer el diafragma del piso como un cuerpo infinitamente rígido en su propio plano. Centro de rigidez del piso — Es el lugar geométrico, localizado en planta y determinado bajo el supuesto de que el diafragma del piso es infinitamente rígido en su propio plano, donde al aplicar una fuerza horizontal, en cualquier dirección, no se presenta rotación del diafragma alrededor de un eje vertical. Cercha — Es un conjunto de elementos estructurales unidos entre si, los cuales resisten primordialmente fuerzas axiales. Cerramiento — Muro localizado en el paramento del lote de terreno y que se encuentra separado de la edificación en la dirección perpendicular al paramento del lote de terreno, que no hace parte del sistema estructural de soporte de la edificación, y cuya altura no excede 4 metros. Coeficiente de amortiguamiento crítico — Es, para un sistema elástico, de un grado de libertad con amortiguamiento viscoso, el cociente entre la cantidad de amortiguamiento del sistema y el amortiguamiento mínimo que inhibe toda oscilación. Coeficiente de capacidad de disipación de energía básico, R 0 — Coeficiente que se prescribe para cada sistema estructural de resistencia sísmica, cuyo valor depende del tipo de sistema estructural y de las características de capacidad de disipación de energía propias del material estructural que se utiliza en el sistema. Es una medida de la capacidad de disipación de energía general del sistema de resistencia sísmica cuando los movimientos sísmicos hacen que responda inelásticamente. Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R — Coeficiente que corresponde al coeficiente de capacidad de disipación de energía básico, R 0 , multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación debido a irregularidades en alzado, Ia , irregularidad en planta, Ip , y a ausencia de redundancia del sistema estructural de A-126

Desempeño de los elementos no estructurales — Se denomina desempeño el comportamiento de los elementos no estructurales de la edificación ante la ocurrencia de un sismo que la afecte. El desempeño se clasifica en grado superior, bueno y bajo. (a) Grado de desempeño superior — Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es mínimo y no interfiere con la operación de la edificación en ningún aspecto. (b) Grado de desempeño bueno — Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es totalmente reparable y puede haber alguna interferencia con la operación de la edificación con posterioridad a la ocurrencia del sismo. (c) Grado de desempeño bajo — Es aquel en el cual se presentan daños graves en los elementos no estructurales, inclusive no reparables. DES — Capacidad especial de disipación de energía. Diafragma — Conjunto de elementos estructurales, tal como una losa de entrepiso, que transmite las fuerzas inerciales horizontales a los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica. El término diafragma incluye conjuntos arriostrados horizontales. Véase sistema de arriostramiento horizontal. Diagonal — Es un elemento estructural que hace parte de un pórtico con diagonales. La diagonal puede ser concéntrica, en pórticos con diagonales de concreto reforzado o de acero estructural, o excéntrica en pórticos de acero estructural. Diagonal concéntrica — Es una diagonal cuyos dos extremos llegan a conexiones entre viga y columna. Diagonal excéntrica — Es una diagonal en la cual uno de sus extremos llega a la viga en un punto alejado de la conexión entre viga y columna. Solo se utiliza en pórticos de acero estructural con diagonales. Diseñador arquitectónico — Es el arquitecto bajo cuya responsabilidad se realizan el diseño y los planos arquitectónicos de la edificación, y quien los firma o rotula. Diseñador de los elementos no estructurales — Es el profesional facultado para este fin, bajo cuya responsabilidad se realizan el diseño y los planos de los elementos no estructurales de la edificación, y quien los firma o rotula. Diseñador estructural — Es el ingeniero civil, facultado para ese fin, bajo cuya responsabilidad se realiza el diseño y los planos estructurales de la edificación, y quien los firma o rotula. A-127

Espectro del umbral de daño — Es el espectro correspondiente a los movimientos sísmicos al nivel del umbral de daño.

DMO — Capacidad moderada de disipación de energía. DMI — Capacidad mínima de disipación de energía. Ductilidad — Capacidad que tiene un material estructural de resistir, sin fallar, deformaciones que lleven al material estructural más allá del límite elástico, o límite donde las deformaciones son linealmente proporcionales al esfuerzo o fuerza aplicada. (Véase capacidad de disipación de energía, pues muchas veces estos términos son confundidos.) Dependiendo del parámetro que describe las deformaciones, la ductilidad puede hacer referencia, entre otras, a: (a) Ductilidad de curvatura — cuando la ductilidad se mide con respecto a la curvatura de la sección del elemento estructural. La curvatura se define como el cociente entre el momento flector aplicado y la rigidez de la sección, (b) Ductilidad de rotación — cuando la ductilidad se mide con respecto a la rotación que tiene un sector longitudinal del elemento estructural. La rotación se define como la pendiente de la línea elástica del elemento medida con respecto a la posición original del eje longitudinal del elemento, (c) Ductilidad de desplazamiento — cuando la ductilidad se mide con respecto al desplazamiento o deflexión que tiene el elemento estructural. El desplazamiento se mide con respecto a la posición original del eje longitudinal del elemento, y (d) Ductilidad de deformación — cuando la ductilidad se mide con respecto a la deformación unitaria de una fibra paralela al eje neutro de la sección. Edificación — Es una construcción cuyo uso primordial es la habitación u ocupación por seres humanos. Edificación de atención a la comunidad — Son los equipamentos urbanos necesarios para atender emergencias, preservar la salud y la seguridad de las personas, tales como estaciones de bomberos, cuarteles de policía y fuerzas militares, instalaciones de salud, sedes de organismos operativos de emergencias, entre otros. Edificaciones indispensables — Son aquellos equipamentos urbanos de atención a la comunidad que deben funcionar durante y después de un sismo, cuya operación no puede ser trasladada rápidamente a un lugar alterno, tales como hospitales y centrales de operación y control de líneas vitales. Efectos gravitacionales — Véase peso. Elemento o miembro estructural — Componente del sistema estructural de la edificación. En las estructuras metálicas los dos términos no son sinónimos pues un miembro está compuesto por elementos. Por ejemplo en una viga con sección en I, la viga en sí es el miembro estructural, y su alma y alas son elementos del miembro. Elemento colector — Es un elemento que sirve para transmitir las fuerzas inerciales generadas dentro del diafragma, hasta los elementos del sistema de resistencia sísmica. Elemento de borde — Es un elemento que se coloca en los bordes de las aberturas, en el perímetro de los muros de cortante o en el perímetro de los diafragmas.

Estructura — Es un ensamblaje de elementos, diseñado para soportar las cargas gravitacionales y resistir las fuerzas horizontales. Las estructuras pueden ser catalogadas como estructuras de edificaciones o estructuras diferentes a las de las edificaciones. Falla geológica — Ruptura, o zona de ruptura, en la roca de la corteza terrestre cuyos lados han tenido movimientos paralelos al plano de ruptura. Falla geológica activa — Falla geológica que se considera que es capaz de producir movimientos sísmicos. Para efectos del presente Reglamento una falla activa es aquella que haya tenido actividad sismogénica recurrente durante el Cuaternario (véase A.2.9.3.1). Fuerzas mayoradas — Son las fuerzas que han sido multiplicadas por sus respectivos coeficientes de carga, tal como los define B.2.1 de este Reglamento. Fuerzas sísmicas — Son los efectos inerciales causados por la aceleración del sismo, expresados como fuerzas para ser utilizadas en el análisis y diseño de la estructura. Grupo de uso — Clasificación de las edificaciones según su importancia para la atención y recuperación de las personas que habitan en una región que puede ser afectada por un sismo, o cualquier tipo de desastre. Histéresis — Fenómeno por medio del cual dos, o más, propiedades físicas se relacionan de una manera que depende de la historia de su comportamiento previo. En general hace referencia al comportamiento de los materiales estructurales cuando se ven sometidos a deformaciones o esfuerzos que están fuera del rango lineal, o elástico, de comportamiento. Una gran parte de la energía que es capaz de disipar el material estructural en el rango inelástico de respuesta se asocia con el área comprendida dentro de los ciclos de histéresis. Índice de deriva — Es la deriva del piso dividida por la altura del mismo. Ingeniero geotecnista — Es el ingeniero civil, quien firma el estudio geotécnico, bajo cuya responsabilidad se realizan los estudios geotécnicos o de suelos, por medio de los cuales se fijan los parámetros de diseño de la cimentación, los efectos de amplificación de la onda sísmica causados por el tipo y estratificación del suelo subyacente a la edificación, y la definición de los parámetros del suelo que se deben utilizar en la evaluación de los efectos de interacción suelo-estructura. Instalaciones indispensables — Véase edificaciones indispensables. Interacción suelo-estructura — Es el efecto que tienen en la respuesta estática y dinámica de la estructura las propiedades de rigidez del suelo que da apoyo a la edificación, en conjunto con las propiedades de rigidez de la cimentación y de la estructura.

Elementos no estructurales — Elementos o componentes de la edificación que no hacen parte de la estructura o su cimentación. Véase acabados.

Interventor — Es el profesional, ingeniero civil, arquitecto o constructor en arquitectura e ingeniería, que representa al propietario durante la construcción de la edificación y bajo cuya responsabilidad se verifica que ésta se adelante de acuerdo con todas las reglamentaciones correspondientes y siguiendo los planos, diseños y especificaciones realizados por los diseñadores. Véase supervisión técnica. La Interventoría incluye igualmente actividades de cuantificación de obra y puede extenderse a tareas administrativas.

Efectos ortogonales — Son los que se producen en los elementos estructurales que pertenecen, simultáneamente, a sistemas resistentes situados en dos ejes ortogonales, cuando las fuerzas sísmicas actúan en una dirección distinta a la de estos dos ejes.

Licencia de construcción — Acto por medio del cual se autoriza, a solicitud del interesado, la realización de obras en un predio con construcciones, cualquiera que ellas sean, acordes con el plan de ordenamiento territorial y las normas urbanísticas del distrito o municipio.

Efectos P-Delta — Son los efectos de segundo orden en los desplazamientos horizontales y fuerzas internas de la estructura, causados por la acción de las cargas verticales de la edificación al verse desplazadas horizontalmente.

Licuación — Respuesta de los suelos sometidos a vibraciones, en la cual éstos se comportan como un fluido denso y no como una masa de suelo húmeda.

Espectro — Es la colección de valores máximos, ya sea de aceleración, velocidad o desplazamiento, que tienen los sistemas de un grado de libertad durante un sismo.

Líneas vitales — Infraestructura básica de redes, tuberías o elementos conectados o continuos, que permite la movilización de energía eléctrica, aguas, combustibles, información y el transporte de personas o productos, esencial para realizar con eficiencia y calidad las actividades de la sociedad.

Elementos flexibles (o sistemas flexibles) — Son aquellos cuya deformación, al ser solicitados por una fuerza horizontal, es significativamente mayor que la de los elementos adyacentes del sistema.

Espectro de diseño — Es el espectro correspondiente a los movimientos sísmicos de diseño. Mampostería estructural — Véanse las Definiciones en el Título D de éste Reglamento. A-128

A-129


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DIARIO OFICIAL aéreos de la edificación en la colindancia.

Masa — Cantidad de materia que posee un cuerpo. En el Sistema Internacional de Medidas (SI) se expresa en kilogramos, kg.

Perfil de suelo — Son los diferentes estratos de suelo existentes debajo del sitio de la edificación.

Método de la fuerza horizontal equivalente — Es el método de análisis sísmico en el cual los efectos de los movimientos sísmicos de diseño se expresan por medio de unas fuerzas horizontales estáticas equivalentes.

Período de vibración, T — Es el tiempo que transcurre dentro de un movimiento armónico ondulatorio, o vibratorio, para que éste se repita.

Método del análisis dinámico elástico — Es el método de análisis sísmico en el cual los efectos de los movimientos sísmicos de diseño se determinan por medio de la solución de las ecuaciones de equilibrio dinámico, considerando que las propiedades de rigidez de la estructura permanecen dentro del rango de respuesta lineal o elástica.

Período de vibración fundamental — Es el mayor período de vibración de la estructura en la dirección horizontal de interés. Peso — Efecto gravitacional sobre la masa. Se obtiene de multiplicar la masa en kg, por la aceleración debida a la gravedad, g ( g 9.8 m/s2). Se expresa en newtons, N (1 N = 1 kg · 1 m/s2).

Método del análisis dinámico inelástico — Es el método de análisis sísmico en el cual los efectos de los movimientos sísmicos de diseño se determinan por medio de la solución de las ecuaciones de equilibrio dinámico, considerando que las propiedades de rigidez de la estructura se salen del rango de respuesta lineal o elástica.

Piso — Es el espacio comprendido entre dos niveles de una edificación. Piso x es el que está debajo del nivel x .

Microzonificación sísmica — División de una región o de un área urbana, en zonas más pequeñas que presentan un cierto grado de similitud en la forma como se ven afectados los movimientos sísmicos, dadas las características de los estratos de suelo subyacente.

Piso flexible — Es aquel en el cual la rigidez ante fuerzas horizontales, del sistema de resistencia sísmica, es menor que el 70% de la rigidez ante fuerzas horizontales, del sistema de resistencia sísmica, del piso inmediatamente superior.

Modos de vibración — Son las diferentes formas de vibración propias de la estructura. A cada modo de vibración corresponde una frecuencia de vibración propia. La respuesta dinámica de la estructura, en el rango elástico, se puede expresar como la superposición de los efectos de los diferentes modos. Una estructura tiene tantos modos de vibración, como grados de libertad tenga.

Piso débil — Es aquel en el cual la resistencia ante fuerzas horizontales, del sistema de resistencia sísmica, del piso es menor que el 70% de la resistencia ante fuerzas horizontales, del sistema de resistencia sísmica, del piso inmediatamente superior.

Modo fundamental — Es el modo de vibración correspondiente al período fundamental de la estructura en la dirección horizontal de interés. Movimientos sísmicos de diseño — Es una caracterización de los movimientos del terreno, en el sitio donde se encuentra localizada la edificación, que se producirían como consecuencia de la ocurrencia del sismo de diseño. Movimientos sísmicos para el umbral de daño — Es una caracterización de los movimientos del terreno, en el sitio donde se encuentra localizada la edificación, que se producirían como consecuencia de la ocurrencia del sismo correspondiente al umbral de daño. Movimiento telúrico — Movimiento de la corteza terrestre. Véase sismo. Muro de carga — Es un muro estructural, continuo hasta la cimentación, que soporta principalmente cargas verticales.

Plastificación progresiva, método de — Método de análisis no lineal estático conocido en inglés con el nombre de “push-over” (Véase Apéndice A-3). Pórtico — Es un conjunto de vigas, columnas y, en algunos casos, diagonales, todos ellos interconectados entre si por medio de conexiones o nudos que pueden ser, o no, capaces de transmitir momentos flectores de un elemento a otro. Dependiendo de sus características tiene las siguientes denominaciones: Pórtico arriostrado — Véase la definición de pórtico con diagonales. Pórtico-cercha de acero resistente a momentos — Pórtico en el que las vigas son cerchas cuyo tramo central, denominado segmento especial, se diseña para que actúe como elemento disipador de energía, de modo que todos los elementos diferentes al segmento especial permanezcan en el rango elástico.

Muro de cortante — Véase muro estructural.

Pórtico con diagonales — Pórtico compuesto por vigas, columnas y diagonales excéntricas, o concéntricas, que se utiliza primordialmente para resistir fuerzas horizontales. Sus elementos trabajan principalmente deformándose axialmente, como en una cercha. Sus nudos pueden, o no, ser capaces de transmitir momentos flectores, dependiendo del material estructural que se emplee.

Muro divisorio o partición — Es un muro que no cumple una función estructural y que se utiliza para dividir espacios.

Pórtico con diagonales concéntricas — Es un pórtico con diagonales en el cual éstas llegan a los nudos conformados por las conexiones entre vigas y columnas.

Muro estructural — Es un muro, de carga o no, que se diseña para resistir fuerzas horizontales, de sismo o de viento, paralelas al plano del muro.

Pórtico con diagonales excéntricas — Es un pórtico, de acero estructural, con diagonales que cumple los requisitos presentados en el Capítulo F.3.

Muro no estructural — Véase muro divisorio.

Pórtico de acero con diagonales restringidas a pandeo — Es un pórtico con diagonales cuyo pandeo se restringe mediante el empleo de camisas rellenas de concreto.

Nivel (medido desde la base) de un piso en la colindancia — Es la suma de las alturas de piso en la colindancia medidas desde la base hasta la parte superior del piso bajo estudio. Número de pisos aéreos de la edificación — Para efectos de la aplicación de la reglamentación de separación entre edificaciones de A.6.5.2, el máximo número de pisos aéreos de una edificación corresponde al número de losas de entrepiso aéreas, contando dentro de ellas la cubierta como una losa de entrepiso, y sin contar los sótanos. Una losa de entrepiso aérea es aquella que no esta en contacto con el terreno en ningún punto. Cuando un piso tenga más de 6 m de altura, se contará como dos pisos para efectos de calcular el número de pisos aéreos de la edificación.

Pórtico espacial — Es un sistema estructural tridimensional, que no tiene muros de carga, compuesto por elementos interconectados de tal manera que el conjunto actúe como una unidad, con o sin la ayuda de diafragmas horizontales o sistemas de arriostramiento horizontal. (Véase pórtico plano). Pórtico losa-columna — Es un sistema estructural tridimensional aporticado en el cual las losas cumplen la función de las vigas. Este sistema tiene numerosas restricciones impuestas por el Reglamento en su uso. Véase reticular cedulado.

Número de pisos aéreos en la colindancia — Corresponde al número de pisos aéreos de la edificación, que se extienden hasta el paramento del lote de terreno en la zona de colindancia bajo estudio. Cuando un piso en la colindancia tenga más de 6 m de altura, se contará como dos pisos para efectos de calcular el número de pisos

Pórtico no arriostrado — Es un pórtico resistente a momentos que soporta las fuerzas horizontales por medio de momentos flectores en sus elementos, y que no tiene diagonales ni muros estructurales.

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Pórtico no resistente a momentos — Es un pórtico cuyas conexiones no son resistentes a momentos y que por lo tanto es inestable ante una solicitación de fuerzas horizontales, a menos que la responsabilidad de la resistencia ante estas fuerzas sea atendida por diagonales dentro del mismo pórtico o por conjuntos de elemento estructurales, tales como muros estructurales o pórticos con diagonales. Pórtico para carga verticales — Es un pórtico espacial diseñado para resistir únicamente cargas verticales. Pórtico plano — Es un pórtico en el cual todos sus elementos están contenidos dentro de un plano vertical. Este tipo de pórticos no puede utilizarse a menos que existan elementos estructurales que restrinjan los desplazamientos en la dirección perpendicular al plano del pórtico, tales como otros pórticos o muros estructurales y que exista un diafragma que amarre horizontalmente el conjunto. (Véase A.3.1.5) Los enlaces entre pórticos planos a través de la viguetería del sistema de entrepiso no se consideran adecuados para efectos de restringir los desplazamientos en la dirección perpendicular al plano de pórtico, caso en el cual deben disponerse vigas paralelas a la viguetería que enlacen las columnas y conformen un pórtico espacial. Pórtico resistente a momentos — Es un pórtico espacial en el cual sus miembros y nudos son capaces de resistir las fuerzas, principalmente, por flexión. Pórtico resistente a momentos, sin capacidad de disipación de energía — Es un pórtico de concreto reforzado que no cumple con los requisitos especiales de detallado del refuerzo para lograr un comportamiento dúctil, o que no está dispuesto espacialmente y no tiene resistencia ante fuerzas horizontales en la dirección perpendicular a su propio plano. Pórtico resistente a momentos con capacidad especial de disipación de energía (DES) — Es un pórtico espacial diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado o del Capítulo F.3 cuando es de acero estructural. Pórtico resistente a momentos con capacidad mínima de disipación de energía (DMI) — Es un pórtico espacial diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado o de los Capítulos F.1 y F.2 cuando es de acero estructural. Pórtico resistente a momentos con capacidad moderada de disipación de energía (DMO) — Es un pórtico espacial, diseñado de acuerdo con las disposiciones correspondientes del Capítulo C.21 cuando es de concreto reforzado, o del Capítulo F.3 cuando es de acero estructural. Probabilidad — Es el cociente del número de casos que realmente ocurren, dividido por el número total de casos posibles. Propietario — Para efectos de este Reglamento, es la persona, natural o jurídica, titular de derechos reales principales, poseedor, propietario del derecho de dominio a título de fiducia y los fideicomitentes de las mismas fiducias, a nombre de la cual se expide la licencia de construcción. Resistencia — Es la capacidad útil de una estructura, o de sus miembros, para resistir cargas, dentro de los límites de deformación establecidos en este Reglamento. Reticular celulado — Es un tipo de pórtico losa-columna, en el cual la losa trabaja en dos direcciones y es aligerada en las zonas lejanas de las columnas y maciza, o con capiteles, en las zonas aledañas a las columnas. Este sistema tiene numerosas restricciones impuestas por el Reglamento en su uso. Revisor de los diseños — Es el ingeniero civil, diferente del diseñador e independiente laboralmente de él, que tiene la responsabilidad de revisar los diseños estructurales y estudios geotécnicos, o el arquitecto, ingeniero civil o mecánico, que revisa los diseños de elementos no estructurales; dentro del trámite de expedición de una licencia de construcción, para constatar que la edificación propuesta cumple con los requisitos exigidos por la Ley 400 de 1997 y el presente Reglamento. Riesgo sísmico — Corresponde a la determinación de las consecuencias económicas y sociales, expresada en términos monetarios, o de víctimas, respectivamente, para el sitio de interés en función de su probabilidad de excedencia para un tiempo de exposición dado.

Rigidez de piso — Para un piso x , es el cociente entre el cortante de piso, Vx , y la deriva que éste cortante produce en el piso. Riostra — Véase diagonal. Riostra del diafragma (riostra transmisora, amarre, elemento colector) — Es el elemento de un diafragma, paralelo a la fuerza aplicada, que recoge y transmite el cortante del diafragma a los elementos resistentes verticales o el que distribuye las fuerzas dentro del diafragma. Estos miembros pueden estar sometidos a efectos axiales de tensión o de compresión. Véase sistemas de arriostramiento horizontal. Sello seco registrado — Marca realzada que queda colocada sobre un plano de construcción y que reemplaza la firma del diseñador responsable de los diseños expresados en él. La marca que produce debe contener el nombre del profesional, su profesión (ingeniero civil, arquitecto, etc.) y el número de la matricula profesional. Separación sísmica en la colindancia — Es la distancia horizontal en dirección perpendicular al plano vertical levantado sobre el lindero entre los dos lotes de terreno, medida desde la losa de entrepiso de la edificación hasta este plano. Sismo, temblor o terremoto — Vibraciones de la corteza terrestre inducidas por el paso de ondas sísmicas provenientes de un lugar o zona donde han ocurrido movimientos súbitos de la corteza terrestre. Sismo característico — Es un sismo definido para una falla activa que tiene una magnitud igual al mejor estimativo que pueda hacerse sobre la máxima magnitud que pueda ocurrir en la falla, pero no menor que la mayor magnitud que haya ocurrido históricamente en la falla. Sismo de diseño — Es la caracterización de los movimientos sísmicos mínimos que deben utilizarse en la realización del diseño sismo resistente. Para efectos del presente Reglamento, es un sismo cuyos efectos en el lugar de interés tienen una probabilidad de sólo diez por ciento de ser excedidos en un lapso de cincuenta años, lo cual conduce a un período promedio de retorno de 475 años. El diseño sismo resistente tiene dentro de sus objetivos la protección de la vida ante la ocurrencia del sismo de diseño. Sismo de seguridad limitada - Es la caracterización de los movimientos sísmicos que pueden utilizarse alternativamente en la evaluación e intervención de ciertas estructuras existentes. Para efectos del presente Reglamento, es un sismo cuyos efectos en el lugar de interés tienen una probabilidad del veinte por ciento de ser excedidos en un lapso de cincuenta años, lo cual corresponde a un período promedio de retorno de 225 años. Su uso está sometido a las limitaciones dadas en A.10.3. Sismo del umbral de daño — Es un sismo cuyos efectos en el lugar de interés tienen una probabilidad del ochenta por ciento de ser excedidos en un lapso de cincuenta años, lo cual conduce a un período promedio de retorno de 31 años. Corresponde a un sismo de intensidad relativamente baja, ante cuya ocurrencia no deben producirse daños a los elementos estructurales y no estructurales, que en caso de que ocurran, éstos deben ser reparables y no deben interferir con el funcionamiento de la edificación. Sistema combinado — Es un sistema estructural en el cual las cargas verticales son resistidas por un pórtico, resistente a momentos o no, esencialmente completo, y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. (Véase A.3.2.1.2). Sistema de muros de carga — Es un sistema estructural que no dispone de un pórtico esencialmente completo y en el cual las cargas verticales son llevadas hasta la cimentación por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros estructurales o pórticos con diagonales. (Véase A.3.2.1.1). Sistema de pórtico — Es un sistema estructural compuesto por un pórtico espacial, resistente a momentos, esencialmente completo, no arriostrado, que resiste todas las cargas verticales y las fuerzas horizontales. (Véase A.3.2.1.3). Sistema dual — Es el sistema estructural resultante de la combinación de un pórtico espacial resistente a momentos (de capacidad moderada o alta de disipación de energía) con muros estructurales o pórticos con diagonales, diseñado de acuerdo con A.3.2.1.4. Sistema de arriostramiento horizontal — Es un sistema de cercha, o armadura, horizontal que cumple las mismas

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DIARIO OFICIAL funciones de un diafragma. Sistema de resistencia sísmica — Es aquella parte de la estructura que según el diseño aporta la resistencia requerida para soportar los movimientos sísmicos de diseño. Sistema Internacional de Medidas (SI) — El sistema SI se estableció en la Decimoprimera Conferencia Mundial de Pesos y Medidas, que tuvo lugar en Sevres, Francia, en 1960. Por medio del Decreto 1731 de 18 de Septiembre de 1967, el único sistema de medidas permitido en el país es el Sistema Internacional de Medidas SI. El sistema está basado en siete unidades básicas, que son para longitud el metro (m), para masa el kilogramo (kg), para tiempo el segundo (s), para corriente eléctrica el amperio (A), para temperatura el kelvin (K), para intensidad luminosa el candela (cd) y para cantidad de substancia el mol (mol). Para efectos del presente Reglamento se utilizan las siguientes unidades: Unidades básicas — para distancia el metro (m), para masa el kilogramo (kg), y para tiempo el segundo (s). Unidades suplementarias — para ángulo plano el radian (rad) -1 Unidades derivadas — para frecuencia el hertz (Hz) [1 Hz = 1 s ], para fuerza el newton (N) [1 N = 1 kg · m/s2], para esfuerzo, o fuerza por unidad de área, el pascal (Pa) [1 Pa = 1 N/m²], y para energía o trabajo el joule (J) [1 J = N · m] El sistema SI utiliza los siguientes prefijos: 1 000 000 000 000 000 000. exa E 1018 1 000 000 000 000 000. peta P 1015 1 000 000 000 000. tera T 1012 1 000 000 000. giga G 109 1 000 000. mega M 106 3 1 000. kilo k 10 -3 0.001 mili m 10 micro P 10-6 0.000 001 0.000 000 001 nano n 10-9 -12 0.000 000 000 001 pico p 10 -15 0.000 000 000 000 001 femto f 10 0.000 000 000 000 000 001 atto a 10-18 Con el fin de evitar confusión en el uso del sistema SI, existen las siguientes reglas aceptadas internacionalmente respecto a la sintaxis que debe emplearse: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

(i) (j) (k)

Nunca se intercambian minúsculas y mayúsculas: mm y no MM, o kg y no KG. Los símbolos no se alteran en el plural: kg, y no kgs. No se deja espacio entre el prefijo y el símbolo: MPa y no M Pa. No se agrega punto al final del símbolo, a menos que sea el punto final de una oración. Los símbolos no son abreviaturas, por lo tanto: Pa y no Pasc, m y no mts. En los productos de símbolos se utiliza un punto levantado: kN · m. En los cocientes se utiliza un solo símbolo de división, o pueden utilizarse potencias negativas: kg/(m · s), -1 -1 o kg · m · s , pero no kg/m/s. Puede utilizarse punto, o coma, para indicar los decimales, dependiendo de la costumbre local. Esto significa que ninguno de los dos se debe utilizar para separar grupos de dígitos, para esto se utiliza un blanco. Ejemplo: g = 9.806 650 m/s2. Para números menores que la unidad, nunca se omite el cero inicial: 0.123 y no .123. Debe haber siempre un espacio entre el número y las unidades: 12.3 m/s, excepto cuando se trata de grados celsius: 12°C. La unidades cuyo nombre es el apellido de un científico, se emplean con mayúscula: N, Pa, etc., pero cuando se refiere a ellas no se utiliza la mayúscula: pascales, etc.

Supervisor técnico — Es el profesional, ingeniero civil, arquitecto o constructor en arquitectura e ingeniería, bajo cuya responsabilidad se realiza la supervisión técnica. El alcance de la supervisión técnica está definido en el Título I de este Reglamento. La supervisión técnica puede ser realizada por el mismo profesional que realiza la interventoría. Véase interventor. Temblor, terremoto — Véase sismo. Umbral de daño — Corresponde al nivel de movimiento sísmico a partir del cual se pueden presentar daños a los elementos estructurales y no estructurales. Velocidad de la onda de cortante — Es la velocidad con que se desplaza la onda sísmica de cortante dentro de un suelo. Vulnerabilidad — Es la cuantificación del potencial de mal comportamiento de una edificación con respecto a alguna solicitación. Zona de amenaza sísmica (baja, intermedia o alta) — Son regiones del país donde la amenaza sísmica se considera baja, intermedia o alta, tal como se define en A.2.3. Los requisitos de análisis y diseño estructural varían de una zona a otra.

A.13.2 — NOMENCLATURA La nomenclatura siguiente corresponde a las variables utilizadas en el Título A de este Reglamento: ap

= coeficiente de amplificación dinámica del elemento no estructural. Véase el Capítulo A.9.

ax

= aceleración horizontal, expresada como un porcentaje de la aceleración de la gravedad, sobre el elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, o sobre el elemento no estructural, localizado en el piso x . Véanse los Capítulos A.8 y A.9. = coeficiente que representa la aceleración horizontal pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. = área de la edificación en su base, en m2. = coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para el umbral de daño, dado en A.12.2. = coeficiente que representa la aceleración pico efectiva reducida para diseño con seguridad limitada, dado en A.10.3. = aceleración máxima en la superficie del suelo estimada como la aceleración espectral correspondiente a un período de vibración igual a cero, Véanse ecuaciones A.3.6-3, A.8.2-1 o A.9.4-2. = coeficiente de aceleración que representa la velocidad horizontal pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. = área mínima de cortante de la sección de un muro estructural i , medida en un plano horizontal, en el primer nivel de la estructura y en la dirección en estudio, en m². Véase A.4.2. = coeficiente de amplificación de la torsión accidental en el nivel x , definido en A.3.6.7. = aceleración en el nivel i , Véanse ecuaciones A.3.6-3 y A.8.2-1. = coeficiente utilizado para calcular el período de la estructura, definido en A.4.2.2 = coeficiente utilizado para calcular el período máximo permisible la estructura, definido en A.4.2.1 = coeficiente definido en A.4.3. = es la suma de los espesores de los k estratos de suelos cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores del perfil. = espesor del estrato i , localizado dentro de los 30 m superiores del perfil = es la suma de los espesores de los m estratos de suelos no cohesivos localizados dentro de los 30 m superiores del perfil.

Aa AB Ad Ae As Av A wi Ax ai Ct Cu C vx dc

Solicitaciones — Son las fuerzas u otras acciones que afectan la estructura, dentro de las cuales se cuentan: los efectos gravitacionales sobre su propia masa, o peso propio, las cargas generadas por los elementos no estructurales, por sus ocupantes y sus posesiones, los efectos ambientales tales como el viento o el sismo, los asentamientos diferenciales, y los cambios dimensionales causados por variaciones en la temperatura o efectos reológicos de los materiales. En general corresponden a todo lo que puede afectar la estructura.

di ds E

Supervisión técnica — Es la verificación de que la construcción de la estructura de la edificación se adelante de acuerdo con los diseños, planos y especificaciones realizadas por el diseñador estructural. Así mismo, que los elementos no estructurales se construyan siguiendo los diseños, planos, y especificaciones realizadas por el diseñador de elementos no estructurales, de acuerdo con el grado de desempeño requerido.

= fuerza sísmica horizontal en el nivel i para ser utilizada en la ecuación A.4.2-1. = coeficiente de amplificación que afecta la aceleración en la zona de períodos cortos, debida a los efectos de sitio, adimensional. Fi = parte del cortante sísmico en la base que se genera en el nivel i , véase A.3.6.6. Fi , Fx = fuerzas sísmicas horizontales en los niveles i o x respectivamente. Véase A.4.3. = fuerza horizontal sobre un elemento estructural que no hace parte del sistema de resistencia sísmica, o Fp Fa

heq

elemento no estructural, componente o equipo de una edificación, aplicada en su centro de masa. Véanse los Capítulos A.8 y A.9 = fuerzas sísmicas, véase A.3.1.1, o fuerzas sísmicas equivalentes, véase = coeficiente de amplificación que afecta la aceleración en la zona de períodos intermedios, debida a los efectos de sitio, adimensional, dado en A.2.4.5. = parte del cortante sísmico modal Vm que se genera en el nivel x , de acuerdo con A.5.4. = aceleración debida a la gravedad ( g 9.8 m/s²). = altura equivalente del sistema de un grado de libertad que simula la edificación, véase A.3.6.8.2, A.8.2.1.1

hi

y A.9.4.2.1. = altura en metros, medida desde la base, del nivel i , véase A.3.6.8.2, A.8.2.1.1 y A.9.4.2.1.

Fs Fv Fxm g

hi , h x = altura en metros, medida desde la base, del nivel i o x . Véase A.4.3.2. hn

= altura en metros, medida desde la base, del piso más alto del edificio, véase A.3.6.8.2, A.4.2.2, A.8.2.1.1 y A.9.4.2.1.

hpi

= altura del piso i , medida desde la superficie del diafragma del piso i hasta la superficie del diafragma del

h wi H I IP j

= = = = =

k A wi

= =

mi

=

mi , m x = M =

piso inmediatamente inferior, i 1 . Véanse los Capítulos A.4, A.6 y A.12. altura del muro i medida desde la base, en m. espesor total en m de los estratos de suelos cohesivos. coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. índice de plasticidad, el cual se obtiene cumpliendo la norma ASTM D 4318. índice de una de las direcciones ortogonales principales en planta, puede ser x o y . Véase el Capítulo A.6. exponente relacionado con el período fundamental de la edificación dado en A.4.3.2. longitud medida horizontalmente, en metros, de un muro estructural i en el primer nivel de la estructura y en la dirección en estudio. Véase A.4.2. parte de M que está colocada en el nivel i , en kg. Véase A.4.3.2. parte de M que está colocada en el nivel i o x respectivamente. Véanse los Capítulos A.3 y A.4. masa total de la edificación — M debe ser igual a la masa total de la estructura más la masa de aquellos elementos tales como muros divisorios y particiones, equipos permanentes, tanques y sus contenidos, etc. En depósitos o bodegas debe incluirse además un 25 por ciento de la masa correspondiente a los elementos que causan la carga viva del piso. Capítulos A.4 y A.5 (en kg). masa de un elemento o componente, en kg. Véanse los Capítulos A.3, A.8, y A.9.

Mp

=

Mj

= masa actuante total de la edificación en la dirección j . Ecuación A.5.4-1.

Mm nw

= masa efectiva modal del modo m , determinada de acuerdo con la ecuación A.5.4-2. = número de muros de la edificación efectivos para resistir las fuerzas sísmicas horizontales en la dirección bajo estudio. = número de pisos de la edificación. = resistencia efectiva. Véase el Capítulo A.10. = resistencia existente. Véase el Capítulo A.10. = número de golpes por píe obtenido en el ensayo de penetración estándar, realizado in situ de acuerdo con la norma ASTM D 1586, sin hacerle corrección por energía N60. El valor de Ni usado para obtener el valor medio, no debe exceder 100. = número total de modos utilizado en el análisis modal de la estructura. Véase el Capítulo A.5. = suma de la carga vertical total, incluyendo muerta y viva, que existe en el piso i , y todos los pisos localizados por encima. Para el cálculo de los efectos P-Delta de diseño, no hay necesidad que los

N Nef Nex Ni

p Pi

A-136

E

Fs R , o

E

Fp R p , o fuerzas sísmicas reducidas para

revisión de la estructura existente y diseño de la ampliación E Ed

A-134

fi

= fuerzas sísmicas reducidas de diseño

Fs Rc .

= fuerzas sísmicas del umbral de daño. Véase el Capítulo A.12. A-135

Qi rj R

coeficientes de carga de sean mayores que la unidad. Véase el Capítulo A.6. = índice de estabilidad del piso i utilizado en la evaluación de los efectos P-Delta. Véase A.6.2.3. = proyección, sobre la dirección perpendicular en planta a la dirección en estudio, j , de la distancia entre el centro de masa del piso y el punto de interés. Véase el Capítulo A.6. = coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R 0 , multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta, y por ausencia de redundancia

en el sistema estructural de resistencia sísmica R Rc R0 RC

Rp sui

S S Sa

Sad

Sam Sd

Sv T T0

Ta TC TCd

TL TLd Tm Ts vsi


= coeficiente de capacidad de disipación de energía que se le asigna a la edificación existente de acuerdo con lo prescrito en el Capítulo A.10. = coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía definido para la zona de períodos cortos menores de TC en función del valor de R , cuando se exige así en los estudios de microzonificación. Definido en la ecuación A.2.9-1 = coeficiente de capacidad de disipación de energía del elemento no estructural y sus sistema de soporte. Se da en las tablas A.9.5-1 y A.9.6-1. = es la resistencia al corte no drenado en kPa (kgf/cm²) del estrato i , la cual no debe exceder 250 kPa (2.5 kgf/cm²) para realizar el promedio ponderado. Esta resistencia se mide cumpliendo la norma NTC 1527 (ASTM D 2166) o la norma NTC 2041 (ASTM D 2850). = coeficiente de sitio considerado en A.12.3 = coeficiente de sitio para ser empleado en el espectro sísmico del umbral de daño S 1.25S . = valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6. = valor del espectro sísmico del umbral de daño, para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal para el umbral de daño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.12.3. = valor del espectro de aceleraciones de diseño para el período de vibración Tm , correspondiente al modo de vibración m . Véase el Capítulo A.5. = valor del espectro de desplazamientos de diseño para un período de vibración dado. Máximo desplazamiento horizontal de diseño, expresado en m, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6.3. = valor del espectro de velocidades de diseño para un período de vibración dado. Máxima velocidad horizontal de diseño, expresada en m/s, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T . Está definido en A.2.6.2. = período fundamental del edificio como se determina en A.4.2. = período de vibración al cual inicia la zona de aceleraciones constantes del espectro de aceleraciones, en s. = período de vibración fundamental aproximado, en segundos, calculado de acuerdo con A.4.2. = período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante del espectro de diseño, para períodos cortos, y la parte descendiente del mismo. Véase A.2.6. = período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante del espectro sísmico del umbral de daño para períodos cortos y la parte descendiente del mismo. Véase el Capítulo A.12. = período de vibración, en segundos, correspondiente al inicio de la zona de desplazamiento aproximadamente constante del espectro de diseño, para períodos largos. (Véase A.2.6). = período de vibración, en segundos, correspondiente al inicio de la zona de desplazamiento aproximadamente constante del espectro de umbral de daño, para períodos largos. (Véase A.12.3.4). = período de vibración correspondiente al modo de vibración m , en seg. Véase el Capítulo A.5. = período de vibración fundamental, en segundos, del depósito de suelo subyacente en el sitio. Véase A.2.4. = velocidad media de la onda de cortante del suelo del estrato i , medida en campo, en m/s. A-137


Vmj

49

DIARIO OFICIAL

= cortante sísmico en la base correspondiente al modo m en la dirección horizontal j . Véase el

Capítulo A.5. Vi , Vx = fuerza cortante del piso i o x , respectivamente, en la dirección en estudio, sin dividir por R . Se determina por medio de las ecuaciones del numeral A.4.3. Corresponde a la suma de las fuerzas horizontales sísmicas de diseño que se aplican al nivel i o x , y todos los niveles localizados por encima de él. Vs = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4. Vsd = cortante sísmico en la base, para las fuerzas sísmicas del umbral de daño. Véase A.12.4. = cortante sísmico total en la base en la dirección horizontal j . Véase el Capítulo A.5. Vtj Vx w D

= fuerza cortante sísmica en el nivel x . Véase A.3.6.6. = contenido de agua en porcentaje, el cual se determina por medio de la norma NTC 1495 (ASTM D 2166). = exponente para ser utilizado en el cálculo del período aproximado Ta . Véase A.4.2.2.

i Gcm,j

= desplazamiento horizontal, del centro de masa del piso i , en la dirección j . Véase el Capítulo A.6.

Gi

Gmax

= desplazamiento horizontal del nivel i con respecto a la base de la estructura, debido a las fuerzas horizontales fi , para ser utilizado en la ecuación A.4.2-1, o desplazamiento horizontal del centro de masas del nivel i de la estructura, en metros, utilizado en el Capítulo A.6. = desplazamiento horizontal máximo en el nivel x . Véase ecuación A.3.6-2.

i Gpd,j

= desplazamiento horizontal adicional, del centro de masa del piso i , causado por efectos P-Delta, en la dirección j . Véase el Capítulo A.6.

G prom = promedio de los desplazamientos horizontales en puntos extremos de la estructura en el nivel x . Véase

G it,j

ecuación A.3.6-2. = desplazamiento horizontal adicional causado por efectos de torsión, de cualquier punto del diafragma del

G itot,j

= desplazamiento total horizontal, de cualquier punto del diafragma del piso i en la dirección j Véase el

i ' cm,j

= deriva del piso i , en la dirección bajo estudio, j , medida en el centro de masa del piso, como la diferencia

' ij

= deriva del piso i en la dirección principal en planta j .

i ' max

= deriva máxima de diseño para cualquier punto del piso i . Véase el Capítulo A.6. = coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en altura de la edificación. Véase A.3.3.3. = coeficiente de reducción de resistencia por estado de la estructura. Véase A.10.4.3.4. = coeficiente de reducción de resistencia por calidad del diseño y construcción de la estructura. Véase A.10.4.3.4.

piso i , en la dirección j . Véase el Capítulo A.6.

Capítulo A.6. entre el desplazamiento horizontal del piso i menos el del piso i 1 en la misma dirección j . Véase el Capítulo A.6.

Ia Ie Ic Im ij

= amplitud de desplazamiento del nivel i de la edificación, en la dirección j , cuando está vibrando en el

Ip

modo m . Véase el Capítulo A.5. = coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en planta

Ir :0 Ti

de la edificación. Véase A.3.3.3. = coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica. Véase A.3.3.8. = coeficiente de sobreresistencia. Véase A.3.3.9. = rotación alrededor de un eje vertical que pasa por el centro de masa del piso i , causada por los efectos torsionales, en radianes. Véase el Capítulo A.6. $ A-138

A-139

APENDICE A-1 RECOMENDACIONES SÍSMICAS PARA ALGUNAS ESTRUCTURAS QUE SE SALEN DEL ALCANCE DEL REGLAMENTO

A-1.3.2 — MASA TOTAL, M — La masa total, M , debe incluir la masa correspondiente a todas las cargas muertas y las masas correspondientes al contenido operacional normal de la estructura, especialmente en tanques, silos y otras estructuras de almacenamiento.

A-1.0 — NOMENCLATURA g I M

R0 R

= aceleración debida a la gravedad ( g 9.8 m/s2). = coeficiente de importancia dado en A.2.5.2. = masa total de la edificación; M debe ser igual a la masa total de la estructura más su contenido. En estructuras tales como tanques, silos y otras estructuras de almacenamiento debe incluir la masa correspondiente al contenido operacional normal de la estructura. = coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. = coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R 0 ,multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta, y por ausencia de redundancia

en el sistema estructural de resistencia sísmica R T W


= período fundamental de la estructura. = peso total de la edificación; W Mg .

A-1.1 — GENERAL A-1.1.1 — PROPÓSITO — En el presente Apéndice se dan recomendaciones que permiten determinar las fuerzas sísmicas de diseño de algunas estructuras especiales no cubiertas por el alcance de las Normas Sismo Resistentes Colombianas y su Reglamento. Complementariamente, se puede consultar el documento “Norma AIS-180 — Requisitos de diseño sismo resistente para algunas estructuras diferentes a edificaciones”, 2010, de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica – AIS, el que corresponde a la traducción y adaptación del Capítulo 14 del documento NEHRP 2003 y el cual analiza en detalle el comportamiento de tanques, recipientes y silos principalmente. El presente Apéndice y el documento de AIS señalado, contienen recomendaciones de diseño que no tienen carácter obligatorio, y se incluyen únicamente por razones ilustrativas. A-1.1.2 — ALCANCE — Los requisitos del presente Apéndice pueden emplearse en el diseño sismo resistente de construcciones que se salen del alcance de la Ley 400 de 1997 y sus reglamentos. Se dan los parámetros de diseño sismo resistente de una forma compatible con lo que se requiere para edificaciones en el presente Reglamento.

A-1.3.3 — COEFICIENTE DE IMPORTANCIA, I — Debe tomarse un coeficiente de importancia, I , igual a la unidad, a menos que la estructura sea parte o pueda afectar edificaciones de los grupos de usos II, III o IV. En el caso de estructuras que sean parte de sistemas de líneas vitales, la definición del coeficiente de importancia a emplear se debe basar en consideraciones que incluyan el nivel de redundancia del sistema y el potencial de que una eventual falla de la estructura pueda afectar la operación o estabilidad de edificaciones indispensables. A-1.3.4 — DISTRIBUCIÓN EN LA ALTURA DE LAS FUERZAS SÍSMICAS — La distribución en la altura de las fuerzas sísmicas horizontales puede realizarse por cualquiera de los procedimientos presentados en los Capítulos A.4 o A.5 del Reglamento. A-1.3.5 — COEFICIENTE BÁSICO DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA, R 0 — Se recomienda utilizar los valores del coeficiente de capacidad de disipación de energía, R 0 , dados en la tabla A-1.3-1 del presente Apéndice. Tabla A-1.3-1 Coeficiente de capacidad de disipación de energía, R 0 , para algunas estructuras especiales Tipo de estructura

Valor de R 0

Tanques, contenedores de líquidos y gases a presión, apoyados sobre columnas arriostradas, con diagonales, o no Silos y chimeneas de concreto reforzado vaciado en sitio, cuyas paredes son continuas hasta la fundación Estructuras en forma de torre cuya masa está distribuida en la altura, tales como chimeneas, silos y tanques, cuyos apoyos consisten en faldones. Torres en celosía, autoportantes o con templetes, chimeneas y torres con templetes. Estructuras de tipo péndulo invertido Tolvas sobre columnas, con o sin contravientos. Torres de enfriamiento Torres o anaqueles de almacenamiento Avisos y vallas publicitarias Monumentos y estructuras de parques de diversión Otras estructuras autoportantes, no incluidas anteriormente

2.0 3.5 3.0

3.0 2.0 3.0 3.5 3.0 3.5 2.0 3.0

A-1.1.3 — REQUISITOS APLICABLES — En general se recomienda seguir los requisitos del Reglamento con las excepciones anotadas en el presente Capítulo. Debe tenerse especial cuidado con las fuerzas de viento sobre estas estructuras especiales, pues en muchos casos son mayores que las fuerzas sísmicas.

A-1.4 — REQUISITOS DE DERIVA

A-1.2 — PERIODO FUNDAMENTAL DE LA ESTRUCTURA

A-1.4.1 — Los requisitos para la deriva presentados en el Capítulo A.6, no son aplicables directamente a estructuras especiales diferentes de las cubiertas por el Reglamento en su alcance. Los límites de la deriva deben ser establecidos por el diseñador tomando en cuenta el peligro que represente para la vida la falla de elementos estructurales y no estructurales, como consecuencia de los desplazamientos que sufre la estructura al verse afectada por los movimientos sísmicos de diseño

A-1.2.1 — El valor del período fundamental de la estructura, T , debe obtenerse a partir de las propiedades de su sistema de resistencia sísmica, en la dirección bajo consideración, de acuerdo con los principios de la dinámica estructural, utilizando un modelo matemático linealmente elástico de la estructura. Este requisito puede suplirse por medio del uso de la ecuación A.4.2-1.

$

A-1.3 — CALCULO DE LAS FUERZAS SÍSMICAS DE DISEÑO A-1.3.1 — MOVIMIENTOS SÍSMICOS DE DISEÑO — Debe utilizarse la definición de los movimientos sísmicos de diseño dada en el Capítulo A.2 del Reglamento.

A-139

A-140

50


DIARIO OFICIAL

APÉNDICE A-2 RECOMENDACIONES PARA EL CÁLCULO DE LOS EFECTOS DE INTERACCIÓN DINÁMICA SUELO-ESTRUCTURA

T Tl

T

A-2.0 — NOMENCLATURA

Tl

Aa

Vs

Ds

= coeficiente que representa la aceleración pico efectiva, para diseño, dado en A.2.2. = área de la cimentación. = profundidad del estrato blando. Véase A-2.2.1.2.

Go

2 = módulo de cortante promedio para los suelos localizados bajo la cimentación para deformaciones = Jvs0

Ao

g

unitarias pequeñas. = aceleración de la gravedad (9.8 m/s²)

hx

= altura medida desde la base del nivel en estudio.

h

= altura efectiva de la edificación, la cual debe tomarse igual a 0.7 veces la altura total, hn . En edificios en los cuales toda la masa M de la edificación está concentrada en un solo piso, debe tomarse igual a la altura del piso, medida desde la base. = momento de inercia de la cimentación con respecto a un eje horizontal, perpendicular a la dirección en estudio. = rigidez de la estructura considerándola como empotrada en la base. Se calcula por medio de la ecuación A-2-4. = rigidez lateral de la cimentación de la edificación, la cual se define como la fuerza estática horizontal

Io

k Ky

KT Lo

=

Vs

aplicada en la cimentación, que produce una deflexión horizontal unitaria. Tanto la fuerza estática como la deflexión horizontal se toman en la dirección en estudio. rigidez rotacional, o de balanceo, de la cimentación de la edificación, definida como el momento estático necesario para producir una rotación unitaria, en promedio, de la cimentación con respecto a un eje horizontal perpendicular a la dirección en estudio. longitud total de la cimentación en la dirección en estudio. momento de vuelco en la base de la edificación calculado utilizando las fuerzas horizontales de diseño sin incluir la reducción por efectos de interacción suelo-estructura. momento de vuelco en la base de la edificación calculado utilizando las fuerzas horizontales correspondientes al primer modo sin incluir la reducción por efectos de interacción suelo-estructura. masa participante de la edificación, el cual puede tomarse igual a 0.7M , excepto en aquellos casos en los cuales toda la masa M de la edificación está concentrado en un solo piso, caso en el cual debe tomarse igual a M . masa participante de la edificación, para el modo fundamental de la edificación en la dirección j , calculado

Mo

= =

M lo

=

M

=

M lj

=

r ra Sa

= = = =

Sal

=

Sa

= valor del espectro de aceleraciones de diseño, determinado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2,

Sal

correspondiente al período fundamental de la estructura, T , cuando éste se calcula considerando los efectos de la interacción suelo-estructura, tal como se define en A-2.2.1.1. = valor del espectro de aceleraciones de diseño, determinado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2,

rm

Vsc Vlj

utilizando la ecuación A.5.4-2. longitud característica de la cimentación. Se determina por medio de las ecuaciones A-2-7 o A-2-8. longitud característica de la cimentación. Definida por medio de la ecuación A-2-7. longitud característica de la cimentación. Definida por medio de la ecuación A-2-8. valor del espectro de aceleraciones de diseño, determinado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2, correspondiente al período fundamental de la estructura, T o Ta , considerada empotrada en su base, calculado de acuerdo con lo prescrito en A.4.2. valor del espectro de aceleraciones de diseño, determinado de acuerdo con los requisitos del Capítulo A.2, correspondiente al período del modo fundamental de la estructura, Tl , considerada empotrada en su base.

Vlj 'Vs 'Vlj

vso

D DT

E Eo Gx G lx

Gx Glx J

correspondiente al período fundamental de la estructura, Tl , cuando éste se calcula considerando los efectos de la interacción suelo-estructura. = valor del período fundamental del edificio, calculado de acuerdo con lo prescrito en A.4.2. = valor del período fundamental del edificio, correspondiente al primer modo de vibración. = valor del período fundamental del edificio tomando en cuenta la interacción suelo-estructura. Se determina de acuerdo con los requisitos de A-2.2.1.1. = valor del período fundamental del edificio, correspondiente al primer modo de vibración, tomando en cuenta la interacción suelo-estructura. = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4. = cortante sísmico en la base de la estructura, calculado por el método de la fuerza horizontal equivalente del Capítulo A.4, utilizando un período de vibración igual a Cu Ta . = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura en la dirección j , contribuido por el modo fundamental en esa dirección, calculado de acuerdo con la ecuación A.5.4-3 y sin ser afectado por efectos de interacción suelo-estructura. = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, calculado tomando en cuenta la interacción sueloestructura. = cortante sísmico de diseño en la base de la estructura en la dirección j , contribuido por el modo fundamental en esa dirección, y afectado por la interacción suelo-estructura. = reducción en el cortante sísmico de diseño en la base de la estructura, debido a los efectos de la interacción suelo-estructura. Ecuación A-2-2. = reducción en el cortante sísmico de diseño en la base de la estructura en la dirección j , contribuido por el modo fundamental en esa dirección, debida a los efectos de la interacción suelo-estructura. = velocidad promedio de la onda de cortante, de los suelos localizados debajo de la cimentación, para niveles bajos de deformación unitaria, menores de 0.00001 (0.001%). = parámetro que describe la densidad relativa de la estructura y el suelo bajo ella. Definida en la ecuación A-2-6. = modificador de la rigidez dinámica de la cimentación para tener en cuenta el balanceo. = coeficiente de amortiguamiento crítico del sistema estructural, considerando la interacción sueloestructura, calculado de acuerdo con lo prescrito en A-2.2-1. = coeficiente de amortiguamiento crítico de la cimentación. Se determina por medio de la figura A-2.2-1. = deflexión horizontal en el nivel x de la estructura, calculada siguiendo el método de la fuerza horizontal equivalente y utilizando las fuerzas sísmicas de diseño sin ser modificadas por los efectos de la interacción suelo-estructura. = deflexión horizontal en el nivel x de la estructura, calculada para el primer modo de vibración sin incluir los efectos de la interacción suelo-estructura. = deflexión horizontal en el nivel x de la estructura, modificada por los efectos de la interacción sueloestructura. Ecuación A-2-11. = deflexión horizontal en el nivel x de la estructura, para el primer modo de vibración, modificada por los efectos de la interacción suelo-estructura. = masa unitaria promedio del suelo.

A-2.1 — GENERAL A-2.1.1 — Los requisitos presentados en este Apéndice pueden utilizarse para tener en cuenta los efectos de interacción suelo-estructura en la determinación de las fuerzas sísmicas de diseño y las deformaciones que éstas imponen a la estructura. Su uso se permite dentro de las limitaciones que da el Capítulo A.7 cuando el modelo matemático utilizado para determinar la respuesta de la estructura no incorpora directamente la flexibilidad de la cimentación (uso de modelos empotrados en la base). En general el uso de estos requisitos disminuye los valores de diseño del cortante sísmico en la base, las fuerzas horizontales y los momentos de vuelco, pero aumenta las deflexiones horizontales de la estructura, y por ende las derivas, en sitios particulares de la estructura, además de los

A-141

A-142

desplazamientos y fuerzas secundarias asociadas con los efectos P-Delta. Los requisitos para ser utilizados con el método de la fuerza horizontal equivalente se presentan en A-2.2 y para el método del análisis dinámico modal elástico en A-2.3. Estos requisitos no deben ser usados si se empleó un modelo de base flexible donde la cimentación se modela directamente en el análisis de la estructura, y no un modelo de base empotrada.

vibración efectivo, tomando en cuenta los efectos de la interacción suelo-estructura, se puede determinar por medio de la siguiente ecuación:

T

T 1

A-2.2 — MÉTODO DE LA FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE Los requisitos que se presentan a continuación, complementan en lo concerniente a interacción suelo-estructura los dados en el Capítulo A.7.

Vs 'Vs

(A-2-5)

en donde:

A-2.2.1 — CORTANTE EN LA BASE — Para tener en cuenta los efectos de interacción suelo-estructura, el cortante sísmico de diseño en la base, Vs , determinado por medio de la ecuación A.4-5, puede modificarse a: Vs

25 D ra h § 1.12ra h 2 · ¨1 ¸ 3 ¸ vs2 T2 ¨© DT rm ¹

(A-2-1)

D

M J Ao h

(A-2-6)

ra

Ao S

(A-2-7)

rm

4I 4 o S

(A-2-8)

y y el valor de la reducción en el cortante sísmico en la base, para diseño, debe calcularse por medio de:

'Vs

0.4 ª § · º «Sa Sa ¨ 0.05 ¸ » g M « © E ¹ ¼» ¬

(A-2-2)

A-2.2.1.2 — Amortiguamiento efectivo — El coeficiente de amortiguamiento efectivo del sistema estructuracimentación, debe calcularse por medio de:

El valor del cortante sísmico en la base modificado, Vs , no puede ser menor que 0.7Vcs .

E

A-2.2.1.1 — Período efectivo de la edificación — El período efectivo, T , debe determinarse por medio de la siguiente ecuación:

T

T 1

K y h2 · k §¨ ¸ 1 K y ¨© K T ¸¹

(A-2-3)

k

§M· 4S 2 ¨¨ 2 ¸¸ ©T ¹

(A-2-4)

Las rigideces de la cimentación, K y y K T , deben determinarse por medio de principios establecidos de mecánica de suelos, utilizando propiedades del suelo que sean representativas de su comportamiento a niveles de deformación unitaria, conmensurables con los que producen los movimientos sísmicos de diseño. En aquellos casos en los cuales el estudio geotécnico no lo indique, el módulo promedio de cortante, G, para los suelos localizados debajo de la cimentación, en condiciones de deformaciones unitarias apreciables, y la velocidad de la onda de cortante, vs, asociada con estas deformaciones unitarias, pueden determinarse utilizando la tabla A.-2.1-1. Tabla A-2.1-1 Valores de G G o y vs vso

Valor de G G o

d 0.10 0.81

Valor de vs vso

0.90

Valor de Aa d 0.15 d 0.20 0.64 0.49 0.80

0.70

(A-2-9)

3

h h d 0.5 , r es igual a ra , de la ecuación A-2-7 y para t 1.0 , r es igual a rm , de la ecuación A-2-8. Lo Lo

Para valores intermedios se puede interpolar. Lo es la longitud de la cimentación en la dirección en estudio, y en la aplicación de las ecuaciones A-2-7 y A-2-8, Ao e Io se determinan para el área de la cimentación que efectivamente está en contacto con el suelo, pues le transmite el peso de la edificación. Para edificios cimentados sobre pilotes que trabajan en punta, y para todos los otros casos en los cuales el suelo de fundación consiste en un estrato de suelos blandos relativamente uniforme, colocado sobre un depósito de suelos más duros, o roca, presentándose un cambio abrupto de rigidez, el coeficiente de amortiguamiento efectivo, Eo , que se utiliza en la ecuación A-2-9 puede ser substituido por el valor dado en la siguiente ecuación:

Eoc

§ 4 Ds · Eo ¨ ¸ © vs T ¹

2

(A-2-10)

t 0.30 0.42

la cual es aplicable sólo en aquellos casos en los cuales la expresión entre paréntesis es menor que la unidad. En esta ecuación Ds es la profundidad total del estrato blando.

0.65

El valor de E , calculado de acuerdo con la ecuación A-2-9, con o sin el ajuste representado en la ecuación A-2-10, en ningún caso puede ser menor de 0.05, ni mayor que 0.20.

Alternativamente, para edificaciones cuya cimentación sea una losa de fundación superficial o aproximadamente superficial, que se construye de una manera tal que se pueda considerar que el contacto entre los muros de contención y el suelo no restringe el libre movimiento de la estructura, el período de A-143

0.05 § T· ¨ ¸ © T¹

Los valores de Eo se obtienen de la figura A-2.2-1. El parámetro r en la figura A-2.2-1 es una longitud característica de la cimentación, la cual se puede determinar así: Para

y

Eo

A-144


51

DIARIO OFICIAL

0.25 Aa t Aa Aa d

h d r

0.20

El período T1 se calcula utilizando la ecuación A-2-3 o A-2-5, según corresponda, utilizando T1 en vez de T , determinando k por medio de la ecuación A-2-4, utilizando M1j en vez de M , y calculando h por medio de la siguiente ecuación:

h r

0.15

n

1 ¦ m i Ii h i

h

i 1 n

(A-2-14)

1 ¦ m i Ii

Eo

i 1

h r

0.10

0.05

h r

0.00 1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

1.70

1.80

1.90

2.00

T T

Los valores mencionados de T1 , T1, M1j , y h se utilizan para calcular D en la ecuación A-2-6 y el coeficiente Eo de la figura A-2.2-1. No debe realizarse ninguna reducción en las contribuciones de los modos de vibración diferentes al fundamental por efectos de interacción suelo-estructura. El cortante en la base de diseño, en ningún caso puede ser menor que 0.7Vcs . A-2.3.2 — OTROS EFECTOS MODALES — Los cortantes de piso, y los momentos de vuelco deben determinarse de la misma manera que para edificaciones en las cuales no se ha tomado en cuenta la interacción suelo-estructura, tal como lo prescribe el Capítulo A.5, pero utilizando el valor de V1j en vez de V1j . Las deflexiones modificadas del primer modo deben determinarse por medio de la siguiente ecuación: G1x

Figura A-2.2-1 — Coeficiente de amortiguamiento crítico de la cimentación, Eo A-2.2.2 — DISTRIBUCIÓN EN LA ALTURA DE LAS FUERZAS SÍSMICAS — La distribución en la altura del cortante en la base corregido por efectos de interacción suelo-estructura se debe tomar igual a la de la estructura sin interacción.

M1o h x · V1 § ¨G ¸ V1 © 1x KT ¹

(A-2-15)

A-2.3.3 — VALORES DE DISEÑO — Se determinan utilizando los procedimientos indicados en el Capítulo A.5, pero utilizando los valores modificados del los efectos del primer modo en cada una de las direcciones principales, en planta, de la edificación.

A-2.2.3 — OTROS EFECTOS — Los cortantes de piso, los momentos de vuelco y los efectos torsionales deben determinarse de la misma manera que para edificaciones en las cuales no se ha tomado en cuenta la interacción suelo-estructura, pero utilizando las fuerzas horizontales reducidas por efectos de interacción. Las deflexiones modificadas deben determinarse por medio de la siguiente ecuación: Gx

Vs § Mo hx · ¨G ¸ Vs © x KT ¹

$

(A-2-11)

A-2.3 — MÉTODO DEL ANÁLISIS MODAL Los siguientes requisitos complementan, en lo concerniente a interacción suelo-estructura, lo presentado en el Capítulo A.5. A-2.3.1 — CORTANTES MODALES EN LA BASE — Para tener en cuenta los efectos de interacción sueloestructura, el cortante sísmico de diseño en la base, correspondiente al modo fundamental, Vlj , en la dirección j , determinado por medio de la ecuación A.5.4-3, puede modificarse a: V1j

V1j 'V1j

(A-2-12)

y el valor de la reducción en el cortante sísmico en la base correspondiente al modo fundamental, debe calcularse utilizando la ecuación A-2-13:

'V1j

0.4 ª § · º «Sa1 Sa1 ¨ 0.05 ¸ » g M1j « © E ¹ ¼» ¬

(A-2-13)

A-145

APÉNDICE A-3 PROCEDIMIENTO NO LINEAL ESTÁTICO DE PLASTIFICACIÓN PROGRESIVA “PUSH-OVER” PREFACIO — Este apéndice trata del análisis no lineal estático, un procedimiento de análisis sísmico también conocido algunas veces como análisis “push-over”, o método de capacidad, o método de la curva de capacidad. Este apéndice no es de carácter obligatorio y se ha incluido con el fin de que se estudie preliminarmente con el fin de adoptarlo en ediciones futuras del Reglamento si se considera conveniente. Aunque el análisis estático no lineal se ha incluido solo recientemente en las disposiciones de diseño y construcción de edificaciones, el procedimiento en sí mismo no es nuevo y ha sido utilizado durante muchos años tanto en investigación como en aplicaciones de diseño. Por ejemplo, el análisis no lineal estático ha sido utilizado durante muchos años como metodología estándar en el diseño de estructuras para plataformas marinas para efectos hidrodinámicos, y ha sido adoptado recientemente en varias metodologías estándar para la evaluación y rehabilitación sísmica de edificaciones, incluyendo los Criterios Recomendados de Diseño Sísmico para Edificios con Estructura de Acero Resistente a Momentos (FEMA-350, 2000a), Pre-estándar y Comentarios para la Rehabilitación Sísmica de Edificios (FEMA 356, 2000b) y Evaluación Sísmica y Mejoramiento de Edificios (ATC 40, 1996). El análisis no lineal estático constituye el fundamento para los procedimientos de estimación de pérdidas por sismos contenida en HAZUS (NIBS, 1999), que es el modelo de estimación de pérdidas sísmicas de la oficina de atención de desastres norteamericana (FEMA). Aunque no aparece explícitamente en el Reglamento, la metodología del análisis no lineal estático también constituye la base para los procedimientos de la fuerza lateral equivalente contenidos en las disposiciones para estructuras aisladas en la base y estructuras con disipadores de energía. Una de las objeciones a la introducción de una metodología de esta naturaleza en el Reglamento se relaciona con la determinación de la deformación límite (llamada algunas veces desplazamiento de desempeño). Se han propuesto diferentes metodologías para determinar el desplazamiento inducido a la estructura por los movimientos del terreno producidos por un sismo y algunas de ellas han sido adoptadas como procedimiento normativo en diferentes países. El tratamiento presentado en este apéndice se basa en correlaciones estadísticas de los desplazamientos cuya predicción se ha realizado utilizando metodologías de análisis lineal y no lineal de la estructura, las cuales son similares a las contenidas en FEMA 356. Un segundo motivo de discusión tiene que ver con la falta de uniformidad de criterio respecto a la bondad del diseño una vez se han estimado las fuerzas y deformaciones producidas por el sismo de diseño. Se debe tener en cuenta que esta limitación aplica igualmente al tratamiento contra el tiempo de la respuesta no lineal, la cual ya ha sido adoptada en el Reglamento. El análisis no lineal estático corresponde a un método simplificado para evaluar directamente la respuesta no lineal de estructuras a movimientos fuertes del terreno causados por un sismo. Esta es una alternativa atractiva en comparación a los procedimientos más complejos del análisis de respuesta no lineal contra el tiempo. Se espera que la consideración de esta metodología a través de su inclusión en este apéndice permitirá el desarrollo del consenso necesario para permitir una posterior integración en el Reglamento como tal.

A-3.1 — GENERAL A-3.1.1 — Propósito — En el presente Apéndice se dan recomendaciones para realizar un análisis no lineal estático, también conocido como procedimiento “push-over”. Este apéndice no tiene carácter obligatorio dentro del reglamento.

A-146

Componente (Component) — Una parte o elemento de un sistema arquitectónico, eléctrico, mecánico o estructural. Corte Basal (Base shear) — Véase Capítulo A.13 Curva de Capacidad (Capacity curve) — Un gráfico de la fuerza lateral total Vf confrontada contra el desplazamiento lateral del punto de control, tal como se determina en un análisis no lineal estático. Desplazamiento de fluencia efectivo (Effective yield displacement) — El desplazamiento del punto de control en la intersección de la primera y segunda ramas de una curva bilineal que se ajusta a la curva de capacidad de acuerdo con la Sección A-3.2.3 Desplazamiento Objetivo — Un estimado del desplazamiento máximo esperado del punto de control calculado para el sismo de diseño de acuerdo con la sección A-3.2.5 Diafragma (Diaphragm) — Véase Capítulo A.13 Diseñador Estructural (Structural engineer of record) — Véase Capítulo A.13 Edificación (Building) — Véase Capítulo A.13 Estructura (Structure) — Véase Capítulo A.13 Movimientos sísmicos de diseño (Design earthquake ground motion) —Véase Capítulo A.13 Piso (Story) — Véase Capítulo A.13 Punto de Control (Control point) — Un punto utilizado para indexar el desplazamiento lateral de la estructura en un análisis no lineal estático, determinado de acuerdo con la Sección A-3.2.1 Resistencia efectiva a fluencia (Effective yield strength) — Es la fuerza lateral total aplicada en la intersección de la primera y segunda ramas de una curva bilineal que se ajusta a la curva de capacidad de acuerdo con la Sección A3.2.3 Sistema de Resistencia Sísmica (Seismic-force-resisting system) — Véase Capítulo A.13 A-3.1.4 — Nomenclatura Cs C0 C1 g j M mi R

A-3.1.2 — Alcance — Los requisitos del presente Apéndice pueden emplearse en el análisis y diseño sismo resistente de edificaciones existentes y nuevas. Se dan los parámetros de análisis y diseño sismo resistente de una forma compatible con lo que se requiere en el Título A del Reglamento. Rd

A-3.1.3 — Definiciones

Sa

Base (Base) — Véase Capítulo A.13 Carga Muerta (Dead load) —Véase Capítulo A.13

Tl

Carga Viva (Live load)— Véase Capítulo A.13

Tc

A-147

= coeficiente de respuesta sísmica, resultado de dividir Sa por R . = un factor de modificación para relacionar el desplazamiento del punto de control con el desplazamiento de un sistema representativo de un grado simple de libertad, como lo determina la Ecuación A-3.2-3 = un factor de modificación para tener en cuenta la influencia del comportamiento inelástico sobre la respuesta del sistema como lo determina la ecuación A-3.2-4 = aceleración de gravedad (9.8 m/s2) = el incremento de la carga lateral = masa total de la edificación = la porción de la masa total de la edificación M , al Nivel i = coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico, R0, multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura, en planta, y por ausencia de redundancia en el sistema estructural de resistencia sísmica (R = Ia Ip Ir R0). = el factor de ductilidad del sistema analizado por “push-over” como lo determina la ecuación A-3.2-5 = valor del espectro de aceleraciones de diseño para un período de vibración dado. Máxima aceleración horizontal de diseño, expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad, para un sistema de un grado de libertad con un período de vibración T. Está definido en A.2.6. = el periodo fundamental de la estructura en la dirección que está bajo consideración determinado en la primera iteración del análisis de “push-over”. = período de vibración, en segundos, correspondiente a la transición entre la zona de aceleración constante A-148

52


DIARIO OFICIAL

Vj

del espectro de diseño, para períodos cortos, y la parte descendiente del mismo. Véase A.2.6. = el periodo fundamental efectivo de la estructura en la dirección que se está considerando, como se determina en la Sección A-3.2.3 = la fuerza lateral total aplicada al incremento de carga j

Vl Vy

= la fuerza lateral total aplicada al primer incremento de la carga lateral = resistencia efectiva a la fluencia determinada de una curva bilineal ajustada a la curva de capacidad de

' Ji

acuerdo con la Sección A-3.2.3 = deriva del piso como se determina la Sección A-3.2.6 = las deformaciones del miembro i = el desplazamiento del punto de control a un incremento de carga j

Te

Gj GT Gl Gy

Ii :o

A-3.2.2 — Análisis — La estructura se debe analizar para la aplicación de las acciones sísmicas ocurriendo simultáneamente con los efectos de carga muerta combinadas con no menos del 25 por ciento de las cargas vivas requeridas por el diseño, reducidas como se permita para el área de un piso individual. Las fuerzas laterales se deben aplicar al centro de la masa de cada nivel y deben ser proporcionales a la distribución obtenida de un análisis modal para el modo fundamental de respuesta en la dirección que se está considerando. Las cargas laterales se deben incrementar de manera monotónica. Al incremento j de la carga lateral, el total de la fuerza lateral aplicada al modelo se debe caracterizar por el término Vj . Los aumentos de la fuerza lateral se deben realizar en incrementos que sean lo suficientemente pequeños para

= el desplazamiento objetivo del punto de control determinado de acuerdo con la Sección A-3.2.5 = el desplazamiento del punto de control al primer incremento de la carga lateral = el desplazamiento efectivo de fluencia del punto de control determinado de una curva bilineal ajustada a la curva de capacidad de acuerdo con la Sección A-3.2.3. = la amplitud del vector característico de forma al Nivel i , determinada de acuerdo con la Sección A-3.2.4 = coeficiente de sobreresistencia. Véase A.3.3.9.

A-3.2 - PROCEDIMIENTO NO LINEAL ESTÁTICO Se deben utilizar los requisitos de esta sección cuando se use el procedimiento no lineal estático para diseñar estructuras. A-3.2.1 — Modelación — Se debe definir un modelo matemático de la estructura que represente adecuadamente la distribución espacial de la masa y de la rigidez del sistema estructural considerando los efectos de la no linealidad de los componentes para los niveles de deformación que excedan el límite proporcional. Se deben incluir los efectos PDelta en el análisis.

permitir detectar cambios significativos en el comportamiento de los componentes individuales (tales como fluencia, pandeo o falla). El primer incremento en la carga lateral debe producir un comportamiento elástico. En cada paso del análisis se debe registrar el total de la fuerza lateral aplicada Vj , el desplazamiento lateral del punto de control G j y las fuerzas y deformaciones de cada componente. El análisis se debe continuar hasta que el desplazamiento del punto de control sea por lo menos 150% del desplazamiento objetivo determinado de acuerdo con la Sección A-3.2.5. La estructura se debe diseñar para que el total de la fuerza lateral aplicada no disminuya en ningún paso del análisis para los desplazamientos del punto de control en un valor menor o igual al 125% del desplazamiento objetivo. A-3.2.3 — Resistencia efectiva a la fluencia y periodo efectivo — Se debe ajustar una curva bilineal a la curva de capacidad, de tal manera que el primer segmento de la curva bilineal coincida con la curva de capacidad al 60% de la capacidad efectiva a la fluencia; el segundo segmento debe coincidir con la curva de capacidad en el desplazamiento objetivo y el área bajo la curva bilineal debe ser igual al área bajo la curva de capacidad entre el origen y el desplazamiento objetivo. La resistencia efectiva a la fluencia Vy , corresponde al total de la fuerza lateral aplicada en la intersección de los dos segmentos. El desplazamiento efectivo de fluencia G y , corresponde al desplazamiento del punto de control en la intersección de los dos segmentos de línea. El periodo efectivo fundamental Te , se debe determinar utilizando la siguiente ecuación: Te

Para estructuras regulares con sistemas de resistencia sísmica ortogonales, se permite usar modelos independientes bi-dimensionales para representar cada sistema. Para estructuras que tienen irregularidades en planta Tipos 4P y 5P, como se define en la Tabla A.3-6 o estructuras sin sistemas ortogonales independientes se debe usar un modelo tridimensional que incorpore un mínimo de tres grados de libertad para cada nivel de la estructura, consistentes en la translación en dos direcciones ortogonales y la rotación torsional respecto al eje vertical. Cuando los diafragmas no son rígidos comparados con los elementos verticales del sistema de resistencia sísmica, el modelo debe incluir la representación de la flexibilidad del diafragma. A menos que el análisis indique que el componente permanece en el rango elástico, se debe usar un modelo fuerzadeformación no lineal para representar la rigidez de los componentes antes de llegar a la fluencia, la resistencia a la fluencia y las propiedades de rigidez de los componentes a diferentes niveles de deformación después de la fluencia. Las propiedades de los componentes de los modelos no lineales deben ser consistentes con los principios de la mecánica o con datos experimentales. Las propiedades que representan el comportamiento de los componentes antes de la fluencia deben ser consistentes con lo indicado en el Capítulo A.5. La resistencia de los elementos no debe exceder los valores esperados teniendo en cuenta la sobre resistencia del material y el endurecimiento por deformación. Las propiedades de los elementos y componentes más allá de fluencia deben tener en cuenta la degradación de la resistencia y la rigidez de acuerdo con los principios de la mecánica estructural o los resultados de ensayos experimentales. El modelo para las columnas debe tener en cuenta la influencia de la carga axial cuando se excede el 15% de la resistencia a la compresión. Igualmente se deben considerar los efectos de fisuración de la sección en el caso de las propiedades de rigidez de elementos de concreto y mampostería, así como la contribución de las deformaciones de las zonas de panel para los desplazamientos generalizados de piso en los pórticos de acero resistentes a momentos. Se debe suponer que la estructura tiene una base fija o alternativamente se debe permitir usar consideraciones reales con relación a la rigidez y a las características de capacidad de carga de las fundaciones, consistentemente con los datos del suelo específico del sitio y los principios racionales de la mecánica de suelos.

Tl

Vl G l Vy G y

(A-3.2-1)

Donde: Vl , G l , y Tl se determinan para el primer incremento de la carga lateral. A-3.2.4 — Vector característico de forma — El vector característico de forma debe ser igual a la forma del primer modo de la estructura en la dirección que se está considerando, determinada por medio de un análisis modal de la estructura con las propiedades del primer incremento de la carga lateral, y normalizado para tener una amplitud unitaria en el nivel del punto de control. Se permite sustituir la forma deflectada de la estructura en el incremento en el que el desplazamiento del punto de control sea igual al desplazamiento efectivo de fluencia en lugar de la forma del modo, para determinar el vector de forma. A-3.2.5 — Desplazamiento Objetivo — El desplazamiento objetivo del punto de control G T , se debe determinar utilizando la ecuación A-3.2-2 de la siguiente manera: 2

GT

§T · C0C1Sa ¨ e ¸ g © 2S ¹

(A-3.2-2)

Donde la aceleración espectral Sa , se determina como dice la Sección A.2.6 para el periodo fundamental efectivo Te , g es la aceleración de gravedad, y los coeficientes C0 y Cl se determinan de la siguiente manera: El coeficiente C0 se debe calcular utilizando la ecuación A-3.2-3 como:

Se debe seleccionar un punto de control para cada modelo. Para estructuras sin altillos el punto de control debe ser en el centro de la masa del nivel más alto de la estructura. Para estructuras con altillos, el punto de control debe estar en el centro de la masa del nivel en la base del altillo. A-149

A-150

gravedad no debe exceder:

n

¦ mi Ii

C0

i 1 n

(A-3.2-3)

2 ¦ mi I i

i 1

Donde: mi = la porción de la masa total M localizada en el Nivel i Ii = la amplitud del vector característico de forma al Nivel i Cuando el periodo fundamental efectivo de la estructura en la dirección bajo consideración, Te , es mayor que Tc como lo define el numeral A.2.6.1.1, el coeficiente C1 se debe tomar como 1.0. De lo contrario el valor del coeficiente C1 se debe calcular utilizando la ecuación A-3.2-4 así: C1

R d 1 TC · 1 § ¨1 ¸ Rd © Te ¹

(A-3.2-4)

Donde: R d es dado por la ecuación A-3.2-5 de la siguiente manera: Rd

Sa M g Vy

(i) Dos tercios de la deformación que resulta en pérdida de capacidad para soportar cargas de gravedad. (ii) Dos tercios de la deformación a la cual la resistencia del elemento se ha deteriorado a menos del 70% de la resistencia pico del modelo del componente. La deformación de un elemento no requerida para soportar las cargas gravitacionales no debe exceder los dos tercios del valor al cual la resistencia del elemento se ha deteriorado a menos del 70% de la resistencia pico del modelo del componente. Alternativamente, se permite considerar la deformación del elemento como aceptable si la deformación no excede el valor determinado que establecen los criterios de aceptación para procedimientos no lineales dados en el Pre-Estándar y Comentario para la Rehabilitación Sísmica de Edificios (FEMA 356) para el nivel de desempeño de Seguridad de la Vida. Las fuerzas del elemento se deben considerar aceptables si no exceden las capacidades esperadas. A-3.2.10 — Revisión del Diseño — Un comité independiente integrado por al menos dos miembros, compuesto por ingenieros facultados según la Ley 400 de 1997 para diseñar en las disciplinas apropiadas y otros con experiencia en métodos de análisis sísmico y en la teoría y aplicación de análisis sísmico no lineal y comportamiento estructural bajo cargas sísmicas, debe llevar a cabo la revisión del diseño sismo resistente y los análisis estructurales de soporte. La revisión del diseño debe incluir: (i)

(A-3.2-5)

Tc y Vy se definen arriba, Sa es la aceleración espectral del diseño en el periodo efectivo fundamental, Te es el

período efectivo fundamental definido en la sección A-3.2.3 y M se define en la Sección A-3.1.4. A-3.2.6 — Deriva de Piso — La deriva de piso ' , tomada como el valor obtenido para cada piso al paso en el cual se alcanza el desplazamiento objetivo no debe exceder el límite de la deriva especificada en la Sección A.6.4.1. A-3.2.7 — Resistencia de los elementos — Además de satisfacer los requisitos de este apéndice, la resistencia de los elementos también debe satisfacer los requerimientos del paso 11 del numeral A.1.3.4 utilizando E 0 , excepto que el numeral A.3.3.9 deba aplicarse cuando el presente Reglamento específicamente requiere la consideración de sobreresistencia estructural en la fuerza sísmica de diseño. Cuando este Reglamento requiere la consideración de sobreresistencia estructural de acuerdo con el numeral A.3.3.9, el valor de la fuerza individual del miembro obtenida del análisis al nivel del desplazamiento objetivo debe ser substituida por : o Fs R .

(ii)

Revisión de cualquier criterio sísmico específico para el sitio empleado en el análisis, incluyendo, de ser el caso, el desarrollo del espectro específico del sitio y Revisión de la determinación del desplazamiento objetivo y la resistencia efectiva de fluencia de la estructura.

Para aquellas estructuras con resistencia efectiva de fluencia inferior al producto del factor de sobreresistencia del sistema como lo suministra las tablas A.3-1 a A.3-4 del Capítulo A.3 y el cortante sísmico en la base determinado en la Sección A.4.3.1 del Capítulo A.4, modificada para usar el periodo fundamental efectivo Te en lugar de T para la determinación de Cs , la revisión de diseño además debe incluir pero no se debe limitar a lo siguiente: (1) Revisión de los criterios de aceptación utilizados para demostrar la idoneidad de los elementos estructurales y de los sistemas para resistir la fuerza calculada y las demandas de deformación, junto con datos de laboratorio y demás datos usados para soportar tales criterios. Revisión de los criterios de aceptación para procedimientos no lineales dados en el Pre-Estándar y Comentario para la Rehabilitación Sísmica de Edificios (FEMA 356) es discrecional por parte del equipo de revisión del diseño. (2) Revisión del diseño final de todo el sistema estructural y todos los análisis de soporte. El equipo de revisión del diseño debe producir un informe que identifique, dentro del alcance de la revisión, las preocupaciones significativas y cualquier discrepancia de cumplimiento general con las disposiciones del Reglamento. REFERENCIAS

A-3.2.8 — Distribución de las fuerzas sísmicas de diseño — Las fuerzas laterales utilizadas para diseñar los elementos se deben aplicar a la masa de cada nivel y deben ser proporcionales a la distribución obtenida de un análisis modal para el modo fundamental de respuesta en la dirección que se está considerando. A-3.2.9 — Evaluación Detallada — No hay necesidad de cumplir con la Sección A-3.2.9.1 y la Sección A-3.2.9.2 si la resistencia efectiva de fluencia excede el producto del factor de sobreresistencia del sistema dado en las Tablas A.3-1 a A.3-4 del Capítulo A.3 y el cortante sísmico en la base determinado en la Sección A.4.3.1 del Capítulo A.4 modificada para usar el periodo Te fundamental efectivo, en lugar de T para la determinación de Cs . A-3.2.9.1 — Fuerza y deformación requeridas para el elemento — Para cada análisis estático no lineal los parámetros de respuesta del diseño, incluyendo las fuerzas individuales del elemento y las deformaciones del elemento J i , deben ser tomadas como los valores obtenidos del análisis en la iteración en la cual el desplazamiento objetivo se alcanza. A-3.2.9.2 — Elementos — La competencia de los elementos individuales y sus conexiones para resistir las fuerzas y las deformaciones de los elementos J i , se debe evaluar con base en datos de ensayos de laboratorio para componentes similares. Los efectos de gravedad y demás cargas sobre la capacidad de deformación de los elementos se deben considerar en estas evaluaciones. La deformación de un elemento para soportar las cargas de A-151

ATC 40 (SSC, 1996) Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings, SSC Report No. 96-01, Seismic Safety Commission, State of California, Sacramento, California, Developed by the Applied Technology Council, Redwood City, California. FEMA 250 (FEMA 2000a), Recommended Seismic Design Criteria for New Steel Moment-Frame Buildings, Federal Emergency Management Agency, Washington D.C. FEMA 356 (FEMA, 2000b), Prestandard and Commentary for Seismic Rehabilitation of Buidings, Federal Emergency Management Agency, Washington D.C. HAZUS (NIBS, 1999), HAZUS99 Technical Manual, National Institute of Building Science, Washington D.C. Developed by the Federal Emergency Management Agency through agreements with the National Institute of Building Sciences. ASCE/SEI (2003), "Seismic Evaluation of Existing Buildings", ASCE/SEI 31-03, American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA, 2003 ASCE/SEI (2006), "Seismic Rehabilitation of Existing Buildings", ASCE/SEI 41-06, American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA, 2006 $

A-152


APÉNDICE A-4 VALORES DE Aa, Av, Ae Y Ad Y DEFINICIÓN DE LA ZONA DE AMENAZA SÍSMICA DE LOS MUNICIPIOS COLOMBIANOS Departamento de Amazonas Municipio Leticia El Encanto La Chorrera La Pedrera La Victoria Mirití-Paraná Puerto Alegría Puerto Arica Puerto Nariño Puerto Santander Tarapacá

Código Municipio

Aa

Av

91001 91263 91405 91407 91430 91460 91530 91536 91540 91669 91798

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

Zona de Amenaza Sísmica Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja

Ae

Ad

0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04

0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia

Ae

Ad

0.13 0.13 0.13 0.09 0.16 0.07 0.17 0.16 0.09 0.07 0.14 0.19 0.05 0.12 0.15 0.10 0.13 0.12 0.16 0.14 0.12 0.12 0.12 0.08 0.13 0.16 0.08 0.13 0.15 0.16 0.11 0.09 0.04

0.07 0.07 0.07 0.05 0.09 0.04 0.10 0.08 0.04 0.04 0.08 0.09 0.03 0.07 0.08 0.05 0.07 0.06 0.10 0.08 0.06 0.07 0.07 0.03 0.07 0.08 0.04 0.06 0.09 0.08 0.06 0.05 0.02

Departamento de Antioquia Municipio Medellín Abejorral Abriaquí Alejandría Amagá Amalfi Andes Angelópolis Angostura Anorí Anzá Apartadó Arboletes Argelia Armenia Barbosa Bello Belmira Betania Betulia Briceño Buriticá Cañasgordas Cáceres Caicedo Caldas Campamento Caracolí Caramanta Carepa Carmen De Viboral Carolina Caucásia

53

DIARIO OFICIAL

Código Municipio

Aa

Av

05001 05002 05004 05021 05030 05031 05034 05036 05038 05040 05044 05045 05051 05055 05059 05079 05088 05086 05091 05093 05107 05113 05138 05120 05125 05129 05134 05142 05145 05147 05148 05150 05154

0.15 0.20 0.20 0.15 0.20 0.15 0.25 0.20 0.15 0.15 0.20 0.25 0.10 0.15 0.20 0.15 0.15 0.15 0.25 0.20 0.15 0.20 0.20 0.15 0.20 0.20 0.15 0.15 0.25 0.25 0.15 0.15 0.15

0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.30 0.25 0.20 0.20 0.30 0.25 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.30 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20

Chigorodó Cisneros Ciudad Bolívar Cocorná Concepción Concordia Copacabana Dabeiba Don Matías Ebéjico El Bagre Entrerríos Envigado Fredonia Frontino Giraldo Girardota Gómez Plata Granada Guadalupe Guarne Guatapé Heliconia Hispania Itagüí Ituango Jardín Jericó La Ceja La Estrella La Pintada La Unión Liborina Maceo Marinilla Montebello Murindó Mutatá Nariño Nechí Necoclí Olaya Peñol Peque Pueblorrico Puerto Berrío Puerto Nare Puerto Triunfo Remedios Retiro Rionegro Sabanalarga Sabaneta Salgar San Andrés San Carlos San Francisco San Jerónimo San José de la Montaña San Juan de Urabá

05172 05190 05101 05197 05206 05209 05212 05234 05237 05240 05250 05264 05266 05282 05284 05306 05308 05310 05313 05315 05318 05321 05347 05353 05360 05361 05364 05368 05376 05380 05390 05400 05411 05425 05440 05467 05475 05480 05483 05495 05490 05501 05541 05543 05576 05579 05585 05591 05604 05607 05615 05628 05631 05642 05647 05649 05652 05656 05658 05659

A-153

San Luis San Pedro San Pedro de Urabá San Rafael San Roque San Vicente Santa Bárbara Santa Rosa de Osos Santafé de Antioquia Santo Domingo Santuario Segovia Sonsón Sopetrán Támesis Tarazá Tarso Titiribí Toledo Turbo Uramita Urrao Valdivia Valparaíso Vegachí Venecia Vigía del Fuerte Yalí Yarumal Yolombó Yondó Zaragoza

05660 05664 05665 05667 05670 05674 05679 05686 05042 05690 05697 05736 05756 05761 05789 05790 05792 05809 05819 05837 05842 05847 05854 05856 05858 05861 05873 05885 05887 05890 05893 05895

0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.15 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.25 0.15 0.25 0.20 0.15 0.25 0.25 0.30 0.15 0.25 0.15 0.20 0.35 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15

Arauca Arauquita Cravo Norte Fortul Puerto Rondón Saravena Tame

0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.25 0.20 0.20 0.25 0.25 0.30 0.20 0.25 0.20 0.25 0.35 0.20 0.20 0.20 0.15 0.20

Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia

0.12 0.12 0.06 0.09 0.08 0.11 0.16 0.10 0.13 0.09 0.11 0.10 0.12 0.15 0.16 0.08 0.16 0.15 0.13 0.13 0.12 0.17 0.11 0.15 0.08 0.15 0.22 0.09 0.09 0.08 0.06 0.05

0.06 0.06 0.04 0.05 0.05 0.06 0.09 0.05 0.07 0.05 0.06 0.05 0.07 0.08 0.09 0.04 0.09 0.08 0.07 0.07 0.07 0.10 0.05 0.09 0.05 0.08 0.12 0.05 0.05 0.04 0.04 0.03

Código Municipio

Aa

Av

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Intermedia Baja Alta Intermedia Alta Alta

81001 81065 81220 81300 81591 81736 81794

0.15 0.20 0.05 0.30 0.15 0.30 0.25

0.15 0.15 0.05 0.20 0.15 0.25 0.20

Ae

Ad

0.10 0.07 0.03 0.32 0.14 0.21 0.31

0.04 0.03 0.02 0.12 0.05 0.08 0.10

Zona de Amenaza Sísmica Baja Baja

Ae

Ad

0.05 0.05

0.03 0.03

Zona de Amenaza Sísmica Baja Baja Baja

Ae

Ad

0.05 0.05 0.08

0.03 0.03 0.03

Archipiélago de San Andrés Municipio San Andrés Providencia y Santa Catalina

Código Municipio

Aa

Av

88001 88564

0.10 0.10

0.10 0.10

Departamento de Atlántico Municipio Barranquilla Baranoa Campo de la Cruz

Código Municipio

Aa

Av

08001 08078 08137

0.10 0.10 0.10

0.10 0.10 0.10

A-155

0.30 0.20 0.30 0.20 0.20 0.25 0.20 0.30 0.20 0.25 0.15 0.20 0.20 0.25 0.30 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.30 0.20 0.20 0.30 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.35 0.30 0.20 0.15 0.20 0.20 0.20 0.25 0.25 0.15 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia

0.19 0.09 0.16 0.11 0.10 0.15 0.12 0.13 0.10 0.15 0.07 0.11 0.13 0.16 0.15 0.12 0.11 0.08 0.10 0.08 0.12 0.10 0.16 0.16 0.14 0.09 0.20 0.18 0.13 0.15 0.16 0.12 0.14 0.11 0.11 0.14 0.25 0.16 0.12 0.05 0.15 0.15 0.10 0.11 0.17 0.11 0.11 0.09 0.15 0.13 0.12 0.13 0.14 0.15 0.12 0.10 0.13 0.15 0.12 0.06

0.10 0.04 0.10 0.06 0.05 0.08 0.06 0.08 0.05 0.08 0.04 0.06 0.07 0.09 0.09 0.07 0.06 0.04 0.05 0.04 0.06 0.05 0.08 0.10 0.08 0.05 0.11 0.10 0.07 0.08 0.09 0.06 0.07 0.06 0.06 0.08 0.13 0.09 0.07 0.03 0.07 0.07 0.05 0.06 0.10 0.06 0.06 0.05 0.07 0.07 0.06 0.07 0.08 0.09 0.06 0.06 0.07 0.08 0.06 0.03

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja

0.08 0.05 0.04 0.04 0.06 0.06 0.08 0.04 0.06 0.08 0.04 0.04 0.07 0.05 0.07 0.07 0.06 0.08 0.04 0.04

0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03

Zona de Amenaza Sísmica Baja Intermedia Intermedia Intermedia Baja Baja Intermedia Baja Intermedia Intermedia Baja Baja Intermedia Baja Intermedia Intermedia Intermedia Baja Baja Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Baja Baja Baja Baja Intermedia Baja Intermedia Intermedia Baja

Ae

Ad

0.05 0.07 0.06 0.05 0.05 0.07 0.05 0.08 0.08 0.04 0.05 0.05 0.08 0.08 0.07 0.05 0.04 0.08 0.05 0.07 0.04 0.08 0.07 0.05 0.07 0.07 0.08 0.06 0.04 0.08 0.08 0.08 0.06 0.36 0.06

0.03 0.04 0.03 0.04 0.03 0.04 0.03 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03

A-154

Departamento de Arauca Municipio

0.25 0.15 0.25 0.15 0.15 0.25 0.15 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.30 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.25 0.15 0.20 0.25 0.25 0.15 0.15 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.35 0.25 0.20 0.15 0.20 0.15 0.15 0.20 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.15 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.10

Candelaria Galapa Juan de Acosta Luruaco Malambo Manatí Palmar de Varela Piojo Polonuevo Ponedera Puerto Colombia Repelón Sabanagrande Sabanalarga Santa Lucía Santo Tomás Soledad Suán Tubará Usiacurí

08141 08296 08372 08421 08433 08436 08520 08549 08558 08560 08573 08606 08634 08638 08675 08685 08758 08770 08832 08849

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Departamento de Bolívar Municipio Cartagena Achí Altos del Rosario Arenal Arjona Arroyohondo Barranco de Loba Calamar Cantagallo Cicuco Clemencia Córdoba El Carmen de Bolívar El Guamo El Peñón Hatillo de Loba Magangue Mahates Margarita María la Baja Mompós Montecristo Morales Pinillos Regidor Río Viejo San Cristóbal San Estanislao San Fernando San Jacinto San Jacinto del Cauca San Juan Nepomuceno San Martín de Loba San Pablo Santa Catalina

Código Municipio

Aa

Av

13001 13006 13030 13042 13052 13062 13074 13140 13160 13188 13222 13212 13244 13248 13268 13300 13430 13433 13440 13442 13468 13458 13473 13549 13580 13600 13620 13647 13650 13654 13655 13657 13667 13670 13673

0.10 0.15 0.15 0.15 0.10 0.10 0.15 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.10 0.15 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.10 0.15 0.15 0.10

0.10 0.15 0.15 0.15 0.10 0.10 0.15 0.10 0.15 0.15 0.10 0.10 0.15 0.10 0.15 0.10 0.15 0.10 0.10 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.10 0.15 0.15 0.10

A-156

54


DIARIO OFICIAL

Santa Rosa Santa Rosa del Sur Simití Soplaviento Talaigua Nuevo Tiquisio Turbaco Turbaná Villanueva Zambrano

13683 13688 13744 13760 13780 13810 13836 13838 13873 13894

0.10 0.15 0.15 0.10 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10

0.10 0.15 0.15 0.10 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10

Baja Intermedia Intermedia Baja Baja Intermedia Baja Baja Baja Baja

0.05 0.08 0.08 0.08 0.04 0.08 0.05 0.05 0.05 0.06

0.03 0.04 0.04 0.04 0.03 0.05 0.03 0.03 0.03 0.03

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

Ae

Ad

0.15 0.16 0.16 0.09 0.16 0.16 0.16 0.16 0.14 0.12 0.11 0.16 0.11 0.16 0.15 0.16 0.10 0.10 0.16 0.16 0.10 0.14 0.16 0.16 0.11 0.11 0.16 0.14 0.16 0.11 0.16 0.14 0.22 0.16 0.16 0.16 0.09 0.16 0.16 0.18 0.16 0.16 0.16 0.16 0.15

0.07 0.08 0.08 0.05 0.08 0.08 0.08 0.08 0.06 0.07 0.06 0.08 0.06 0.08 0.07 0.08 0.06 0.05 0.08 0.08 0.06 0.07 0.08 0.08 0.05 0.06 0.08 0.07 0.08 0.05 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.05 0.08 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.07

Departamento de Boyacá Municipio Tunja Almeida Aquitania Arcabuco Belén Berbeo Beteitiva Boavita Boyacá Briceño Buenavista Busbanzá Caldas Campohermoso Cerinza Chinavita Chiquinquirá Chíquiza Chiscas Chita Chitaraque Chivatá Chivor Ciénega Cómbita Coper Corrales Covarachia Cubará Cucaita Cuitiva Duitama El Cocuy El Espino Firavitoba Floresta Gachantiva Gámeza Garagoa Guacamayas Guateque Guayatá Guicán Iza Jenesano

Código Municipio

Aa

Av

15001 15022 15047 15051 15087 15090 15092 15097 15104 15106 15109 15114 15131 15135 15162 15172 15176 15232 15180 15183 15185 15187 15236 15189 15204 15212 15215 15218 15223 15224 15226 15238 15244 15248 15272 15276 15293 15296 15299 15317 15322 15325 15332 15362 15367

0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.15 0.15 0.25 0.15 0.30 0.20 0.20 0.15 0.20 0.25 0.25 0.15 0.15 0.25 0.20 0.20 0.15 0.25 0.20 0.30 0.20 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25 0.20 0.25 0.30 0.20 0.20

0.20 0.25 0.30 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.15 0.15 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.30 0.30 0.20 0.25 0.25 0.25 0.20 0.15 0.25 0.25 0.30 0.20 0.25 0.25 0.30 0.30 0.25 0.25 0.20 0.25 0.30 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.25

Jericó La Capilla La Uvita La Victoria Labranzagrande Macanal Maripí Miraflores Mongua Monguí Moniquirá Motavita Muzo Nobsa Nuevo Colón Oicatá Otanche Pachavita Páez Paipa Pajarito Panqueba Pauna Paya Paz De Río Pesca Pisba Puerto Boyacá Quipama Ramiriquí Ráquira Rondón Saboyá Sáchica Samacá San Eduardo San José de Pare San Luis de Gaceno San Mateo San Miguel de Sema San Pablo Borbur San Rosa Viterbo Santa María Santa Sofía Santana Sativanorte Sativasur Siachoque Soatá Socha Socotá Sogamoso Somondoco Sora Soracá Sotaquirá Susacón Sutamarchán Sutatenza Tasco

15368 15380 15403 15401 15377 15425 15442 15455 15464 15466 15469 15476 15480 15491 15494 15500 15507 15511 15514 15516 15518 15522 15531 15533 15537 15542 15550 15572 15580 15599 15600 15621 15632 15638 15646 15660 15664 15667 15673 15676 15681 15693 15690 15696 15686 15720 15723 15740 15753 15757 15755 15759 15761 15762 15764 15763 15774 15776 15778 15790

A-157

Tenza Tibaná Tibasosa Tinjacá Tipacoque Toca Toguí Tópaga Tota Tunungua Turmequé Tuta Tutazá Úmbita Ventaquemada Villa de Leyva Viracachá Zetaquirá

15798 15804 15806 15808 15810 15814 15816 15820 15822 15832 15835 15837 15839 15842 15861 15407 15879 15897

0.20 0.20 0.20 0.15 0.25 0.20 0.15 0.25 0.20 0.15 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

Manizales Aguadas Anserma Aranzazu Belalcázar Chinchiná Filadelfia La Dorada La Merced Manzanares Marmato Marquetalia Marulanda Neira Norcasia Pácora Palestina Pensilvania Riosucio Risaralda Salamina Samaná San José Supía Victoria Villamaría Viterbo

0.25 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25 0.15 0.20 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.25 0.25

Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta

0.16 0.16 0.16 0.09 0.15 0.16 0.10 0.16 0.16 0.13 0.12 0.14 0.16 0.15 0.11 0.09 0.16 0.16

0.08 0.07 0.08 0.05 0.07 0.08 0.06 0.08 0.08 0.07 0.06 0.07 0.08 0.06 0.05 0.05 0.08 0.08

Código Municipio

Aa

Av

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta

17001 17013 17042 17050 17088 17174 17272 17380 17388 17433 17442 17444 17446 17486 17495 17513 17524 17541 17614 17616 17653 17662 17665 17777 17867 17873 17877

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.15 0.25 0.20 0.25 0.20 0.20 0.25 0.15 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25 0.25 0.20 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25

0.25 0.25 0.30 0.25 0.30 0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.30 0.30 0.25 0.20 0.30 0.30 0.20 0.25 0.30

Ae

Ad

0.20 0.20 0.20 0.19 0.20 0.20 0.20 0.11 0.21 0.20 0.20 0.17 0.18 0.19 0.15 0.20 0.20 0.18 0.20 0.20 0.18 0.19 0.20 0.20 0.13 0.18 0.23

0.10 0.10 0.10 0.09 0.10 0.10 0.10 0.06 0.10 0.10 0.10 0.08 0.09 0.10 0.07 0.10 0.10 0.09 0.10 0.10 0.09 0.09 0.10 0.10 0.06 0.09 0.10

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia

Ae

Ad

0.10 0.06 0.09 0.04 0.06

0.05 0.04 0.05 0.02 0.03

Departamento de Caquetá Municipio Florencia Albania Belén de los Andaquíes Cartagena del Chairá Currillo

Código Municipio

Aa

Av

18001 18029 18094 18150 18205

0.20 0.15 0.20 0.05 0.15

0.15 0.15 0.15 0.15 0.20

A-159

0.25 0.25 0.25 0.15 0.25 0.25 0.15 0.25 0.30 0.25 0.20 0.20 0.15 0.25 0.20 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.15 0.15 0.25 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.30 0.25 0.20 0.15 0.25 0.25 0.20 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.25 0.20 0.25 0.25

Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Alta

0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.13 0.16 0.16 0.16 0.10 0.11 0.15 0.16 0.13 0.13 0.16 0.16 0.16 0.12 0.16 0.16 0.15 0.16 0.16 0.16 0.16 0.10 0.16 0.16 0.09 0.16 0.10 0.09 0.10 0.16 0.11 0.16 0.16 0.09 0.16 0.16 0.16 0.09 0.13 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.10 0.14 0.11 0.16 0.09 0.16 0.16

0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.06 0.05 0.08 0.08 0.06 0.06 0.08 0.07 0.08 0.06 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.05 0.08 0.08 0.05 0.08 0.06 0.05 0.05 0.08 0.06 0.07 0.08 0.05 0.08 0.08 0.08 0.05 0.07 0.08 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.05 0.07 0.06 0.08 0.05 0.08 0.08

0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.05 0.05 0.15 0.15

Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Baja Baja Intermedia Intermedia

0.06 0.06 0.05 0.04 0.06 0.07 0.09 0.04 0.04 0.04 0.04

0.03 0.03 0.03 0.02 0.03 0.03 0.05 0.02 0.02 0.02 0.03

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia

Ae

Ad

0.15 0.14 0.16 0.08 0.16 0.04 0.11 0.09 0.04 0.04 0.08 0.16 0.13 0.16 0.04 0.16 0.06 0.04 0.06

0.06 0.06 0.08 0.04 0.08 0.02 0.05 0.04 0.02 0.02 0.04 0.08 0.05 0.08 0.02 0.08 0.03 0.02 0.03

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

Ae

Ad

0.15 0.16 0.09 0.16 0.15 0.16 0.15 0.16 0.16 0.12 0.14 0.14 0.14 0.12 0.11 0.16 0.16 0.14 0.15 0.13

0.08 0.08 0.06 0.08 0.07 0.08 0.08 0.07 0.07 0.06 0.08 0.07 0.08 0.06 0.06 0.08 0.07 0.07 0.08 0.06

A-158

Departamento de Caldas Municipio

0.25 0.20 0.25 0.15 0.30 0.25 0.20 0.20 0.25 0.25 0.15 0.20 0.15 0.25 0.20 0.20 0.15 0.25 0.30 0.20 0.30 0.25 0.15 0.35 0.25 0.20 0.30 0.15 0.15 0.20 0.20 0.20 0.15 0.20 0.20 0.25 0.15 0.35 0.25 0.15 0.15 0.20 0.30 0.15 0.15 0.25 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.25 0.15 0.25 0.25

El Doncello El Paujil La Montañita Milán Morelia Puerto Rico San José de la Fragua San Vicente del Caguán Solano Solita Valparaíso

18247 18256 18410 18460 18479 18592 18610 18753 18756 18785 18860

0.15 0.15 0.10 0.05 0.15 0.15 0.25 0.05 0.05 0.05 0.05

Departamento de Casanare Municipio Yopal Aguazul Chámeza Hato Corozal La Salina Maní Monterrey Nunchía Orocué Paz de Ariporo Pore Recetor Sabanalarga Sácama San Luis de Palenque Támara Tauramena Trinidad Villanueva

Código Municipio

Aa

Av

85001 85010 85015 85125 85136 85139 85162 85225 85230 85250 85263 85279 85300 85315 85325 85400 85410 85430 85440

0.30 0.30 0.30 0.15 0.30 0.10 0.30 0.20 0.05 0.05 0.20 0.30 0.35 0.35 0.10 0.35 0.15 0.05 0.20

0.20 0.20 0.30 0.15 0.30 0.15 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 0.30 0.30 0.20 0.15 0.15 0.20 0.15 0.20

Departamento del Cauca Municipio Popayán Almaguer Argelia Balboa Bolívar Buenos Aires Cajibío Caldonó Caloto Corinto El Tambo Florencia Guapí Inzá Jambaló La Sierra La Vega López Mercaderes Miranda

Código Municipio

Aa

Av

19001 19022 19050 19075 19100 19110 19130 19137 19142 19212 19256 19290 19318 19355 19364 19392 19397 19418 19450 19455

0.25 0.25 0.35 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.40 0.25 0.25 0.25 0.25 0.40 0.25 0.25

0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.25 0.35 0.20 0.20 0.20 0.20 0.30 0.25 0.20

A-160


Morales Padilla Páez Patía Piamonte Piendamó Puerto Tejada Puracé Rosas San Sebastián Santa Rosa Santander de Quilichao Silvia Sotará Suárez Sucre Timbío Timbiquí Toribío Totoró Villa Rica

19473 19513 19517 19532 19533 19548 19573 19585 19622 19693 19701 19698 19743 19760 19780 19785 19807 19809 19821 19824 19845

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.40 0.25 0.25 0.25

0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.30 0.20 0.20 0.20

Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

0.16 0.16 0.11 0.16 0.09 0.16 0.13 0.12 0.16 0.15 0.16 0.14 0.10 0.13 0.16 0.14 0.16 0.14 0.09 0.10 0.14

0.08 0.07 0.05 0.08 0.05 0.08 0.08 0.06 0.08 0.07 0.08 0.08 0.05 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.05 0.05 0.08

Zona de Amenaza Sísmica Baja Intermedia Baja Baja Baja Baja Baja Baja Intermedia Baja Baja Intermedia Intermedia Intermedia Baja Baja Baja Intermedia Intermedia Baja Intermedia Intermedia Baja Intermedia Intermedia

Ae

Ad

0.05 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.06 0.08 0.08 0.08 0.05 0.08 0.08 0.05 0.08 0.08

0.03 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Alta

Ae

Ad

0.25 0.09 0.24 0.24

0.13 0.04 0.10 0.10

Departamento del Cesar Municipio Valledupar Aguachica Agustín Codazzi Astréa Becerril Bosconia Chimichagua Chiriguaná Curumaní El Copey El Paso Gamarra González La Gloria La Jagua de Ibirico La Paz Manaure Pailitas Pelaya Pueblo Bello Río de Oro San Alberto San Diego San Martín Tamalameque

Código Municipio

Aa

Av

20001 20011 20013 20032 20045 20060 20175 20178 20228 20238 20250 20295 20310 20383 20400 20621 20443 20517 20550 20570 20614 20710 20750 20770 20787

0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.10 0.10 0.15 0.20 0.15 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.10 0.20 0.20 0.10 0.20 0.15

0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.10 0.15 0.15 0.10 0.15 0.10

Departamento del Chocó Municipio Quibdó Acandí Alto Baudó Atrato

55

DIARIO OFICIAL

Código Municipio

Aa

Av

27001 27006 27025 27050

0.35 0.25 0.40 0.35

0.35 0.25 0.40 0.35

Bagadó Bahía Solano Bajo Baudó Belén de Bajirá Bojayá Cantón de San Pablo Carmen del Darién Certeguí Condoto El Carmen de Atrato El Litoral del San Juan Itsmína Juradó Lloró Medio Atrato Medio Baudó Medio San Juan Nóvita Nuquí Río Iro Río Quito Riosucio San José del Palmar Sipí Tadó Unguía Unión Panamericana

27073 27075 27077 27086 27099 27135 27150 27160 27205 27245 27250 27361 27372 27413 27425 27430 27450 27491 27495 27580 27600 27615 27660 27745 27787 27800 27810

Código Municipio

Aa

Av

11001 25001 25019 25035 25040 25599 25053 25086 25095 25099 25120 25123 25126 25148 25151 25154 25168 25175 25178 25181 25183 25200 25214 25224 25245 25258 25260 25269 25279 25281 25286 25288 25290 25293 25295 25297 25299 25307 25312 25317 25320 25322 25324 25326 25328 25335 25339 25368 25372 25377 25386 25394 25398 25402 25407

0.15 0.20 0.15 0.15 0.15 0.20 0.20 0.20 0.15 0.15 0.25 0.15 0.15 0.15 0.25 0.15 0.15 0.15 0.20 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.25 0.25 0.15 0.15 0.20 0.30 0.15 0.20 0.25 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.15 0.15 0.30 0.25 0.20 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15

0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.25 0.15 0.20 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.15 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

A-163

Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.20 0.23 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.15 0.24

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.07 0.10

Montería Ayapel Buenavista Canalete Cereté Chimá Chinú Ciénaga de Oro Cotorra La Apartada Lorica Los Córdobas Moñitos Momil Montelíbano Planeta Rica Pueblo Nuevo Puerto Escondido Puerto Libertador Purísima Sahagún San Andrés de Sotavento San Antero San Bernardo del Viento San Carlos San Pelayo Tierralta Valencia

Ae

Ad

0.07 0.07 0.08 0.08 0.06 0.07 0.08 0.08 0.06 0.08 0.05 0.08 0.05 0.07 0.08 0.08 0.08 0.06 0.08 0.06 0.08 0.08 0.05 0.05 0.08 0.06 0.08 0.08

0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03 0.04 0.03 0.05 0.03 0.03 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04 0.03 0.03 0.04 0.03 0.04 0.04

0.13 0.10 0.15 0.16 0.10 0.13 0.09 0.10 0.14 0.14 0.10 0.12 0.09 0.09 0.10 0.11 0.14 0.16 0.16 0.16 0.11 0.10 0.10 0.10 0.11 0.16 0.16 0.10 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.10 0.09 0.11 0.09 0.08 0.09 0.09 0.12 0.09 0.09 0.15 0.12 0.09 0.15 0.16 0.12 0.08 0.13 0.18 0.10 0.12 0.16 0.11 0.11 0.17 0.10 0.15

0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.04 0.05 0.06 0.06 0.06 0.08 0.08 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.06 0.05 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.06 0.05 0.05 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.05 0.06

Código Municipio

Aa

Av

23001 23068 23079 23090 23162 23168 23182 23189 23300 23350 23417 23419 23500 23464 23466 23555 23570 23574 23580 23586 23660 23670 23672 23675 23678 23686 23807 23855

0.10 0.15 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.15 0.10 0.15 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.20 0.15

0.20 0.15 0.20 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.15 0.20 0.15 0.15 0.20 0.20 0.15 0.20 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.20

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia

0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.15 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.15 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.15 0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.15 0.20 0.20 0.20 0.15

Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia

A-162

Departamento de Cundinamarca Municipio

0.30 0.40 0.40 0.30 0.40 0.40 0.35 0.35 0.35 0.30 0.40 0.40 0.40 0.35 0.35 0.40 0.40 0.35 0.40 0.35 0.40 0.35 0.30 0.35 0.35 0.25 0.40

Departamento de Córdoba Municipio

A-161

Bogotá D. C. Agua de Dios Albán Anapóima Anolaima Apulo Arbeláez Beltrán Bituima Bojacá Cabrera Cachipay Cajicá Caparrapí Cáqueza Carmen de Carupa Chaguaní Chía Chipaque Choachí Chocontá Cogua Cota Cucunubá El Colegio El Peñón El Rosal Facatativá Fómeque Fosca Funza Fúquene Fusagasugá Gachalá Gachancipá Gachetá Gama Girardot Granada Guachetá Guaduas Guasca Guataquí Guatavita Guayabal de Síquima Guayabetal Gutiérrez Jerusalén Junín La Calera La Mesa La Palma La Peña La Vega Lenguazaque

0.35 0.45 0.45 0.25 0.40 0.40 0.35 0.35 0.35 0.30 0.40 0.40 0.40 0.40 0.35 0.45 0.40 0.40 0.45 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.25 0.40

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia

Ae

Ad

0.13 0.11 0.16 0.13 0.16 0.12 0.09 0.13 0.16 0.11 0.12 0.15 0.09 0.15 0.15 0.09 0.16 0.09 0.11 0.12 0.10 0.09 0.09 0.09 0.11 0.13 0.10 0.12 0.16 0.16 0.10 0.08 0.09 0.26 0.09 0.15 0.16 0.12 0.10 0.08 0.15 0.11 0.16 0.11 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.11 0.14 0.16 0.16 0.12 0.09

0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.05 0.06 0.05 0.05 0.06 0.05 0.05 0.05 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.05 0.05 0.06 0.05 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05

Machetá Madrid Manta Medina Mosquera Nariño Nemocón Nilo Nimáima Nocáima Pacho Paime Pandi Paratebueno Pasca Puerto Salgar Pulí Quebradanegra Quetame Quipile Ricaurte San Antonio de Tequendama San Bernardo San Cayetano San Francisco San Juan de Rioseco Sasaima Sesquilé Sibaté Silvania Simijaca Soacha Sopó Subachoque Suesca Supatá Susa Sutatausa Tábio Tausa Tena Tenjo Tibacuy Tibiritá Tocaima Tocancipá Topaipí Ubalá Ubaque Ubaté Une Útica Venecia Vergara Vianí Villagómez Villapinzón Villeta Viotá Yacopí

25426 25430 25436 25438 25473 25483 25486 25488 25489 25491 25513 25518 25524 25530 25535 25572 25580 25592 25594 25596 25612 25645 25649 25653 25658 25662 25718 25736 25740 25743 25745 25754 25758 25769 25772 25777 25779 25781 25785 25793 25797 25799 25805 25807 25815 25817 25823 25839 25841 25843 25845 25851 25506 25862 25867 25871 25873 25875 25878 25885

0.20 0.15 0.20 0.35 0.15 0.20 0.15 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.30 0.20 0.15 0.20 0.15 0.25 0.15 0.20 0.15 0.25 0.15 0.15 0.20 0.15 0.15 0.15 0.20 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.20 0.20 0.15 0.15 0.35 0.20 0.15 0.20 0.15 0.25 0.15 0.15 0.15 0.20 0.15 0.20 0.15

A-164

56


DIARIO OFICIAL

Zipacón Zipaquirá

25898 25899

0.15 0.15

0.20 0.20

Intermedia Intermedia

0.13 0.09

0.06 0.05

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia

Ae

Ad

0.13

0.06

Zona de Amenaza Sísmica Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja

Ae

Ad

0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04

0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Baja Intermedia Intermedia Intermedia Baja Intermedia Intermedia Baja Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Baja Baja

Ae

Ad

0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.06 0.07 0.08 0.05 0.07 0.07 0.05 0.08 0.06 0.05

0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03 0.04 0.04 0.03 0.04 0.03 0.03

Zona de Amenaza Sísmica Baja Baja Baja Baja

Ae

Ad

0.04 0.04 0.04 0.04

0.02 0.02 0.02 0.02

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta

Ae

Ad

0.20 0.17 0.26

0.08 0.06 0.08

Distrito Capital Municipio Bogotá D. C.

Código Municipio

Aa

Av

11001

0.15

0.20

Departamento del Guainía Municipio Puerto Inírida Barranco Mina Cacahual La Guadalupe Mapiripaná Morichal Pana Pana Puerto Colombia San Felipe

Código Municipio

Aa

Av

94001 94343 94886 94885 94663 94888 94887 94884 94883

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

Departamento de la Guajira Municipio Riohacha Albania Barrancas Dibulla Distracción El Molino Fonseca Hatonuevo La Jagua del Pilar Maicao Manaure San Juan del Cesar Uribía Urumita Villanueva

Código Municipio

Aa

Av

44001 44035 44078 44090 44098 44110 44279 44378 44420 44430 44560 44650 44847 44855 44874

0.10 0.10 0.15 0.15 0.15 0.10 0.15 0.15 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.10 0.10

0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.10 0.15 0.10 0.10

Departamento del Guaviare Municipio San José Del Guaviare Calamar El Retorno Miraflores

Código Municipio

Aa

Av

95001 95015 95025 95200

0.05 0.05 0.05 0.05

0.05 0.05 0.05 0.05

Departamento del Huila Municipio Neiva Acevedo Agrado

Código Municipio

Aa

Av

41001 41006 41013

0.25 0.30 0.30

0.25 0.15 0.15

Aipe Algeciras Altamira Baraya Campoalegre Colombia Elías Garzón Gigante Guadalupe Hobo Iquira Isnos La Argentina La Plata Nátaga Oporapa Paicol Palermo Palestina Pital Pitalito Rivera Saladoblanco San Agustín Santa María Suazá Tarquí Tello Teruel Tesalia Timaná Villavieja Yaguará

41016 41020 41026 41078 41132 41206 41244 41298 41306 41319 41349 41357 41359 41378 41396 41483 41503 41518 41524 41530 41548 41551 41615 41660 41668 41676 41770 41791 41799 41801 41797 41807 41872 41885

47675 47692 47703 47707 47720 47745 47798 47960 47980

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Villavicencio Acacias Barranca de Upía Cabuyaro Castilla la Nueva Cumaral El Calvario El Castillo El Dorado Fuente de Oro Granada Guamal La Macarena La Uribe Lejanías Mapiripán Mesetas Puerto Concordia Puerto Gaitán Puerto Lleras Puerto López Puerto Rico Restrepo San Carlos Guaroa San Juan de Arama San Juanito San Luis de Cubarral San Martín Vista Hermosa

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja

0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 0.08

0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

Código Municipio

Aa

Av

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Baja Alta Alta Baja Alta Baja Baja Intermedia Intermedia Baja Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia

50001 50006 50110 50124 50150 50226 50245 50251 50270 50287 50313 50318 50350 50370 50400 50325 50330 50450 50568 50577 50573 50590 50606 50680 50683 50686 50223 50689 50711

0.25 0.30 0.25 0.20 0.20 0.25 0.30 0.25 0.25 0.15 0.20 0.35 0.05 0.25 0.30 0.05 0.20 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.30 0.15 0.15 0.30 0.35 0.05 0.05

0.30 0.30 0.25 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25 0.10 0.25 0.25 0.05 0.25 0.05 0.10 0.15 0.15 0.10 0.30 0.20 0.20 0.25 0.25 0.15 0.15

Ae

Ad

0.20 0.17 0.08 0.06 0.07 0.09 0.26 0.11 0.11 0.05 0.07 0.28 0.03 0.10 0.19 0.02 0.07 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.13 0.05 0.06 0.20 0.20 0.04 0.04

0.07 0.06 0.04 0.03 0.03 0.04 0.08 0.04 0.05 0.02 0.03 0.08 0.02 0.04 0.08 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.05 0.03 0.03 0.08 0.08 0.02 0.02

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

Ae

Ad

0.15 0.16 0.14 0.15 0.15 0.16 0.16 0.16 0.11 0.15 0.11 0.12

0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07 0.08 0.07 0.07

Departamento de Nariño Municipio Pasto Albán Aldana Ancuyá Arboleda Barbacoas Belén Buesaco Chachagui Colón Consacá Contadero

Código Municipio

Aa

Av

52001 52019 52022 52036 52051 52079 52083 52110 52240 52203 52207 52210

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.35 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.35 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

A-167

Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

0.14 0.20 0.20 0.19 0.20 0.19 0.20 0.20 0.20 0.16 0.20 0.16 0.19 0.19 0.19 0.19 0.20 0.20 0.18 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.19 0.14 0.16 0.20 0.19 0.19 0.19 0.20 0.19 0.19

0.05 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07 0.08 0.06 0.08 0.06 0.07 0.07 0.07 0.07 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07 0.08 0.05 0.06 0.08 0.08 0.07 0.07 0.08 0.07 0.08

Santa Marta Algarrobo Aracataca Ariguaní Cerro San Antonio Chivolo Ciénaga Concordia El Banco El Piñon El Reten Fundación Guamal Nueva Granada Pedraza Pijino del Carmen Pivijay Plato Puebloviejo Remolino Sabanas de San Ángel

Ae

Ad

0.10 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.06 0.04 0.04 0.04 0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04

0.04 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

0.16 0.14 0.16 0.10 0.13 0.16 0.11 0.16 0.13 0.16 0.16 0.16 0.13 0.12 0.11 0.11 0.16 0.16 0.12 0.11 0.16 0.12 0.15 0.16 0.12 0.16 0.16 0.16 0.16 0.12 0.13 0.16 0.16 0.16 0.12 0.16 0.16 0.13 0.16 0.11 0.16 0.15 0.13 0.16 0.16 0.16 0.15 0.13 0.16 0.16 0.11

0.08 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07 0.07 0.07 0.08 0.08 0.07 0.07 0.08 0.07 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.07

Código Municipio

Aa

Av

47001 47030 47053 47058 47161 47170 47189 47205 47245 47258 47268 47288 47318 47460 47541 47545 47551 47555 47570 47605 47660

0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja Baja

0.25 0.25 0.25 0.30 0.35 0.25 0.30 0.25 0.25 0.40 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.40 0.25 0.25 0.25 0.30 0.35 0.25 0.40 0.40 0.25 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.40 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.35 0.25 0.25 0.25 0.25 0.40 0.25 0.25

Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

A-166

Departamento del Meta Municipio

0.25 0.20 0.15 0.25 0.20 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.20 0.20 0.15 0.15 0.20 0.15 0.20 0.25 0.20 0.15 0.15 0.20 0.20 0.20 0.20 0.15 0.15 0.25 0.20 0.20 0.15 0.25 0.20

Departamento del Magdalena Municipio

A-165

Salamina San Sebastián de Buenavista San Zenón Santa Ana Santa Bárbara de Pinto Sitionuevo Tenerife Zapayán Zona Bananera

0.25 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.25 0.30 0.30 0.30 0.30 0.25 0.25 0.25 0.30 0.30 0.30 0.25 0.25 0.30 0.25 0.25

Córdoba Cuaspud Cumbal Cumbitará El Charco El Peñol El Rosario El Tablón El Tambo Francisco Pizarro Funes Guachucal Guaitarilla Gualmatán Iles Imúes Ipiales La Cruz La Florida La Llanada La Tola La Unión Leiva Linares Los Andes Magüí Mallama Mosquera Olaya Herrera Ospina Policarpa Potosí Providencia Puerres Pupiales Ricaurte Roberto Payán Samaniego San Bernardo San Lorenzo San Pablo San Pedro de Cartago Sandoná Santa Bárbara Santacruz Sapuyés Taminango Tangua Tumaco Túquerres Yacuanquer

52215 52224 52227 52233 52250 52254 52256 52258 52260 52520 52287 52317 52320 52323 52352 52354 52356 52378 52381 52385 52390 52399 52405 52411 52418 52427 52435 52473 52490 52506 52540 52560 52565 52573 52585 52612 52621 52678 52685 52687 52693 52694 52683 52696 52699 52720 52786 52788 52835 52838 52885

0.25 0.25 0.30 0.30 0.40 0.25 0.30 0.25 0.25 0.50 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.25 0.30 0.50 0.25 0.30 0.25 0.30 0.40 0.30 0.50 0.50 0.25 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.35 0.45 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.45 0.30 0.25 0.25 0.25 0.45 0.25 0.25

Departamento del Norte de Santander Municipio Cúcuta Abrego Arboledas Bochalema

Código Municipio

Aa

Av

54001 54003 54051 54099

0.35 0.30 0.30 0.35

0.25 0.20 0.25 0.25

A-168

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Alta

Ae

Ad

0.25 0.07 0.08 0.13

0.10 0.04 0.04 0.06


Bucarasica Cáchira Cácota Chinácota Chitagá Convención Cucutilla Durania El Carmen El Tarra El Zulia Gramalote Hacarí Herrán La Esperanza La Playa Labateca Los Patios Lourdes Mutiscua Ocaña Pamplona Pamplonita Puerto Santander Ragonvalia Salazar San Calixto San Cayetano Santiago Sardinata Silos Teorama Tibú Toledo Villa Caro Villa del Rosario

54109 54128 54125 54172 54174 54206 54223 54239 54245 54250 54261 54313 54344 54347 54385 54398 54377 54405 54418 54480 54498 54518 54520 54553 54599 54660 54670 54673 54680 54720 54743 54800 54810 54820 54871 54874

0.30 0.25 0.30 0.35 0.30 0.20 0.30 0.35 0.15 0.20 0.35 0.30 0.25 0.35 0.20 0.20 0.35 0.35 0.30 0.30 0.20 0.30 0.35 0.35 0.35 0.30 0.20 0.35 0.30 0.30 0.25 0.20 0.20 0.35 0.30 0.35

0.25 0.25 0.25 0.30 0.30 0.15 0.25 0.25 0.10 0.15 0.25 0.25 0.20 0.30 0.20 0.15 0.30 0.30 0.25 0.25 0.15 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.15 0.30 0.25 0.25 0.25 0.15 0.20 0.30 0.25 0.30

Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta

0.09 0.07 0.10 0.16 0.11 0.04 0.08 0.14 0.04 0.05 0.22 0.11 0.06 0.19 0.05 0.06 0.14 0.22 0.11 0.08 0.08 0.10 0.13 0.09 0.20 0.09 0.05 0.19 0.14 0.15 0.07 0.04 0.11 0.24 0.07 0.25

0.04 0.04 0.05 0.07 0.05 0.02 0.04 0.06 0.02 0.03 0.09 0.05 0.03 0.08 0.03 0.03 0.06 0.09 0.05 0.04 0.03 0.05 0.06 0.04 0.09 0.04 0.03 0.08 0.06 0.06 0.03 0.02 0.04 0.10 0.04 0.10

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Baja Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Alta

Ae

Ad

0.20 0.13 0.08 0.04 0.04 0.04 0.04 0.16 0.04 0.17 0.14 0.04 0.08

0.10 0.08 0.05 0.02 0.02 0.02 0.02 0.10 0.02 0.10 0.08 0.02 0.05

Zona de Amenaza Sísmica Alta

Ae

Ad

0.20

0.10

Departamento del Putumayo Municipio Mocoa Colón Orito Puerto Asís Puerto Caicedo Puerto Guzmán Puerto Leguízamo San Francisco San Miguel Santiago Sibundoy Valle del Guamuez Villagarzón

Código Municipio

Aa

Av

86001 86219 86320 86568 86569 86571 86573 86755 86757 86760 86749 86865 86885

0.30 0.25 0.30 0.05 0.15 0.05 0.05 0.30 0.15 0.30 0.25 0.15 0.30

0.25 0.25 0.25 0.15 0.20 0.15 0.05 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.25

Departamento del Quindío Municipio Armenia

57

DIARIO OFICIAL

Código Municipio

Aa

Av

63001

0.25

0.25

Buenavista Calarcá Circasia Córdoba Filandia Génova La Tebaida Montenegro Pijáo Quimbaya Salento

63111 63130 63190 63212 63272 63302 63401 63470 63548 63594 63690

68235 68271 68245 68250 68255 68264 68266 68276 68296 68298 68327 68307 68318 68320 68322 68324 68344 68368 68370 68377 68397 68385 68406 68418 68425 68432 68444 68464 68468 68498 68500 68502 68522 68524 68533 68547 68549 68572 68573 68575 68615 68655 68669 68673 68679 68682 68684 68686 68689 68705 68720 68745 68755 68770 68773 68780 68820 68855 68861 68867

0.15 0.15 0.15 0.15 0.25 0.20 0.25 0.25 0.15 0.20 0.15 0.20 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.20 0.15 0.15 0.15 0.25 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.25 0.15 0.15 0.20 0.25 0.20 0.15 0.15 0.15 0.20 0.20 0.25 0.15 0.20 0.25 0.25 0.25 0.15 0.25 0.15 0.15 0.20 0.15 0.15 0.25 0.25 0.20 0.15 0.25

A-171

0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25

Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

0.19 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.18 0.19 0.20 0.20 0.18

0.09 0.10 0.11 0.10 0.11 0.09 0.09 0.10 0.10 0.10 0.09

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

Ae

Ad

0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.18 0.20

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.09 0.10

Ae

Ad

0.15 0.17 0.09 0.11 0.09 0.13 0.06 0.13 0.07 0.13 0.09 0.11 0.12 0.11 0.11 0.08 0.09 0.20 0.11 0.06 0.12 0.09 0.20 0.09 0.10

0.09 0.09 0.06 0.07 0.06 0.08 0.04 0.09 0.04 0.08 0.05 0.06 0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.10 0.07 0.04 0.06 0.06 0.10 0.06 0.06

0.07 0.10

Departamento de Risaralda Municipio Pereira Apía Balboa Belén de Umbría Dos Quebradas Guática La Celia La Virginia Marsella Mistrató Pueblo Rico Quinchía Santa Rosa de Cabal Santuario

Código Municipio

Aa

Av

66001 66045 66075 66088 66170 66318 66383 66400 66440 66456 66572 66594 66682 66687

0.25 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.25 0.30 0.30 0.25 0.25 0.30

0.25 0.30 0.30 0.30 0.25 0.30 0.30 0.30 0.25 0.30 0.30 0.30 0.25 0.30

Departamento de Santander Municipio Bucaramanga Aguada Albania Aratoca Barbosa Barichara Barrancabermeja Betulia Bolívar Cabrera California Capitanejo Carcasi Cepitá Cerrito Charalá Charta Chima Chipatá Cimitarra Concepción Confines Contratación Coromoro Curití

Código Municipio

Aa

Av

68001 68013 68020 68051 68077 68079 68081 68092 68101 68121 68132 68147 68152 68160 68162 68167 68169 68176 68179 68190 68207 68209 68211 68217 68229

0.25 0.15 0.15 0.25 0.15 0.20 0.15 0.20 0.15 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.25 0.15 0.15 0.15 0.25 0.20 0.15 0.20 0.20

0.25 0.20 0.15 0.25 0.20 0.25 0.15 0.20 0.15 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.15 0.25 0.20 0.20 0.25 0.25

Zona de Amenaza Sísmica Alta Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Alta Alta

0.25 0.20

Alta Intermedia

0.11 0.20

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia

Ae

Ad

0.07 0.04 0.04 0.08 0.07 0.05 0.04 0.04 0.06 0.05 0.05 0.04 0.07 0.06 0.05 0.06 0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.06

0.04 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03 0.05 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03 0.03 0.04 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.04

Zona de Amenaza Sísmica Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia

Ae

Ad

0.15 0.14 0.13 0.10 0.13 0.10 0.07 0.14 0.11 0.16 0.08 0.11 0.09 0.09 0.12 0.13 0.12 0.11 0.14 0.11 0.16 0.10 0.08

0.08 0.07 0.07 0.06 0.08 0.06 0.04 0.08 0.05 0.08 0.05 0.06 0.05 0.05 0.06 0.06 0.07 0.06 0.09 0.06 0.08 0.06 0.05

A-169

El Carmen de Chucurí El Florian El Guacamayo El Peñón El Playón Encino Enciso Floridablanca Galán Gámbita Goepsa Girón Guaca Guadalupe Guapotá Guavatá Hato Jesús Maria Jordán La Belleza La Paz Landázuri Lebrija Los Santos Macaravita Málaga Matanza Mogotes Molagavita Ocamonte Oiba Onzága Palmar Palmas del Socorro Páramo Piedecuesta Pinchote Puente Nacional Puerto Parra Puerto Wilches Rionegro Sabana de Torres San Andrés San Benito San Gil San Joaquín San José de Miranda San Miguel San Vicente de Chucurí Santa Bárbara Santa Helena del Opón Simacota Socorro Suaita Sucre Suratá Tona Valle San José Vélez Vetas

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

A-170

0.15 0.15 0.20 0.15 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.15 0.20 0.15 0.25 0.15 0.15 0.15 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.25 0.20 0.20 0.25 0.25 0.25 0.20 0.15 0.15 0.20 0.15 0.25 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.15 0.25 0.15 0.15 0.20 0.20 0.15 0.25 0.25 0.25 0.15 0.25

Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Intermedia Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Alta

0.17 0.12 0.18 0.16 0.14 0.09 0.10 0.13 0.20 0.07 0.09 0.18 0.09 0.16 0.12 0.10 0.21 0.10 0.10 0.16 0.14 0.10 0.13 0.11 0.12 0.09 0.10 0.10 0.10 0.08 0.09 0.13 0.15 0.11 0.09 0.11 0.09 0.08 0.05 0.04 0.07 0.06 0.09 0.12 0.09 0.13 0.10 0.11 0.16 0.09 0.18 0.09 0.11 0.09 0.15 0.09 0.09 0.08 0.15 0.09

0.08 0.07 0.10 0.07 0.07 0.05 0.05 0.08 0.10 0.05 0.06 0.10 0.05 0.09 0.08 0.06 0.10 0.06 0.07 0.07 0.09 0.06 0.09 0.08 0.06 0.05 0.06 0.06 0.06 0.05 0.06 0.07 0.09 0.08 0.06 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.04 0.04 0.05 0.07 0.06 0.07 0.05 0.06 0.08 0.05 0.10 0.06 0.07 0.06 0.07 0.05 0.05 0.06 0.08 0.05

Villanueva Zapatoca

68872 68895

0.20 0.20

Departamento de Sucre Municipio Sincelejo Buenavista Caimito Chalán Coloso Corozal El Roble Galeras Guarandá La Unión Los Palmitos Majagual Morroa Ovejas Palmito Sampués San Benito Abad San Juan Betulia San Marcos San Onofre San Pedro Sincé Sucre Tolú Toluviejo

Código Municipio

Aa

Av

70001 70110 70124 70230 70204 70215 70233 70235 70265 70400 70418 70429 70473 70508 70523 70670 70678 70702 70708 70713 70717 70742 70771 70820 70823

0.10 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.15 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.15 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15

Departamento del Tolima Municipio Ibagué Alpujarra Alvarado Ambalema Anzoátegui Armero Ataco Cajamarca Carmen Apicalá Casabianca Chaparral Coello Coyaima Cunday Dolores Espinal Falán Flandes Fresno Guamo Hervéo Honda Icononzo

Código Municipio

Aa

Av

73001 73024 73026 73030 73043 73055 73067 73124 73148 73152 73168 73200 73217 73226 73236 73268 73270 73275 73283 73319 73347 73349 73352

0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.25 0.20 0.25 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20

0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

A-172

58


DIARIO OFICIAL

Lérida Líbano Mariquita Melgar Murillo Natagaima Ortega Palocabildo Piedras Planadas Prado Purificación Rioblanco Roncesvalles Rovira Saldaña San Antonio San Luis Santa Isabel Suárez Valle de San Juan Venadillo Villahermosa Villarrica

73408 73411 73443 73449 73461 73483 73504 73520 73547 73555 73563 73585 73616 73622 73624 73671 73675 73678 73686 73770 73854 73861 73870 73873

0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25 0.25 0.20 0.25 0.25 0.20 0.20 0.25

0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta Alta Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Alta Intermedia Alta Alta Intermedia Intermedia Alta

0.11 0.12 0.11 0.09 0.15 0.11 0.08 0.13 0.14 0.06 0.13 0.14 0.07 0.15 0.12 0.11 0.10 0.10 0.13 0.13 0.10 0.11 0.15 0.09

0.06 0.07 0.07 0.05 0.08 0.06 0.05 0.08 0.07 0.04 0.06 0.06 0.04 0.08 0.07 0.06 0.06 0.06 0.08 0.06 0.06 0.07 0.08 0.05

Sevilla Toro Trujillo Tuluá Ulloa Versalles Vijes Yotocó Yumbo Zarzal

76736 76823 76828 76834 76845 76863 76869 76890 76892 76895

Municipio Cali Alcalá Andalucía Ansermanuevo Argelia Bolívar Buenaventura Buga Bugalagrande Caicedonia Calima Candelaria Cartago Dagua El Águila El Cairo El Cerrito El Dovio Florida Ginebra Guacarí Jamundí La Cumbre La Unión La Victoria Obando Palmira Pradera Restrepo Riofrío Roldanillo San Pedro

Código Municipio

Aa

Av

76001 76020 76036 76041 76054 76100 76109 76111 76113 76122 76126 76130 76147 76233 76243 76246 76248 76250 76275 76306 76318 76364 76377 76400 76403 76497 76520 76563 76606 76616 76622 76670

0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.30 0.40 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.25 0.25 0.30 0.30 0.25 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25

0.25 0.25 0.25 0.30 0.30 0.30 0.35 0.20 0.25 0.20 0.30 0.20 0.25 0.25 0.30 0.30 0.20 0.30 0.20 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.20 0.20 0.25 0.25 0.25 0.25

Zona de Amenaza Sísmica Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

Ae

Ad

0.15 0.16 0.14 0.16 0.16 0.16 0.13 0.11 0.13 0.14 0.10 0.10 0.16 0.09 0.16 0.16 0.11 0.18 0.10 0.11 0.12 0.16 0.11 0.16 0.15 0.16 0.12 0.12 0.11 0.16 0.16 0.12

0.09 0.10 0.09 0.10 0.10 0.10 0.08 0.07 0.08 0.08 0.07 0.07 0.10 0.06 0.10 0.10 0.07 0.10 0.06 0.07 0.08 0.10 0.08 0.13 0.10 0.10 0.07 0.06 0.08 0.10 0.10 0.08

Mitú Carurú Pacoa Papunahua Taraira Yavarate

Puerto Carreño Cumaribo La Primavera Santa Rosalía

0.13 0.16 0.15 0.12 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.14

0.08 0.14 0.10 0.07 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

Código Municipio

Aa

Av

97001 97161 97511 97777 97666 97889

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

Zona de Amenaza Sísmica Baja Baja Baja Baja Baja Baja

Ae

Ad

0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04

0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02

Código Municipio

Aa

Av

Zona de Amenaza Sísmica Baja Baja Baja Baja

99001 99773 99524 99624

0.05 0.05 0.05 0.05

0.05 0.05 0.05 0.05

Ae

Ad

0.04 0.04 0.04 0.04

0.02 0.02 0.02 0.02

Q

A-174

Viceministerio de Vivienda y Desarrollo Territorial Dirección del Sistema Habitacional República de Colombia

TÍTULO B CARGAS

COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES

CAPÍTULO B.1 REQUISITOS GENERALES

(Creada por la Ley 400 de 1997)

NSR-10

Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta

Departamento del Vichada

A-173


0.20 0.25 0.25 0.20 0.25 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25

Departamento del Vaupés Municipio

Municipio

Departamento del Valle del Cauca

0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 0.25 0.25 0.25 0.25

B.1.1 — ALCANCE El presente Título de este Reglamento da los requisitos mínimos que deben cumplir las edificaciones con respecto a cargas que deben emplearse en su diseño, diferentes a las fuerzas o efectos que impone el sismo. Para que una estructura sismo resistente cumpla adecuadamente su objetivo, debe ser capaz de resistir además de los efectos sísmicos, los efectos de las cargas prescritas en el presente Título. El diseño de los elementos que componen la estructura de la edificación debe hacerse para la combinación de carga crítica.

B.1.2 — REQUISITOS BÁSICOS B.1.2.1 — La estructura y todas sus partes deben cumplir, además de las prescripciones dadas en el Título A por razones sísmicas, los siguientes requisitos: B.1.2.1.1 — Resistencia — La estructura de la edificación y todas sus partes deben diseñarse y construirse para que los materiales utilizados en la construcción de los elementos y sus conexiones puedan soportar con seguridad todas las cargas contempladas en el presente Título B de la NSR-10 sin exceder las resistencias de diseño cuando se mayoran las cargas por medio de coeficientes de carga, o los esfuerzos admisibles cuando se utilicen las cargas sin mayorar. B.1.2.1.2 — Funcionamiento — Los sistemas estructurales y sus componentes deben diseñarse para que tengan una rigidez adecuada que limite: (a) las deflexiones verticales de los elementos, (b) la deriva ante cargas de sismo y viento, (c) las vibraciones y (d) cualquier otra deformación que afecte adversamente el funcionamiento de la estructura o edificación. B.1.2.1.3 — Fuerzas causadas por deformaciones impuestas — Deben tenerse en cuenta en el diseño las fuerzas causadas por deformaciones impuestas a la estructura por: (a) los asentamientos diferenciales contemplados en el título H, (b) por restricción a los cambios dimensionales debidos a variaciones de temperatura, expansiones por humedad, retracción de fraguado, flujo plástico y efectos similares.

TÍTULO B — CARGAS

B.1.2.1.4 — Análisis — Los efectos de las cargas en los diferentes elementos de la estructura y sus conexiones deben determinarse utilizando métodos aceptados de análisis estructural, teniendo en cuenta los principios de equilibrio, estabilidad general, compatibilidad de deformaciones y las propiedades de los materiales tanto a corto como a largo plazo. En aquellos elementos que tiendan a acumular deformaciones residuales bajo cargas de servicio sostenidas (flujo plástico) debe tenerse en cuenta en el análisis sus efectos durante la vida útil de la estructura.

B.1.3 — UNIDAD E INTEGRIDAD ESTRUCTURAL GENERAL B.1.3.1 — Además de los requisitos de amarre entre partes de la estructura y entre los elementos estructurales que se dan por razones sísmicas en el Título A de este Reglamento, deben tenerse en cuenta los requisitos adicionales que se dan a continuación. En el caso de estructuras de concreto reforzado deben consultarse también los requisitos de C.7.13.

Secretaría de la Comisión:

B.1.3.2 — Por razones accidentales o debido a que la estructura se utiliza para fines diferentes a los previstos en el diseño, ésta puede sufrir daño local o la falta de capacidad resistente en un elemento o en una porción menor de la edificación. Debido a esto los elementos y miembros estructurales deben estar unidos con el fin de obtener una

Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica Carrera 20 N° 84-14 Oficina 502 x Bogotá, D. C., COLOMBIA x Teléfono: 530-0826 x Fax: 530-0827

B-1


59

DIARIO OFICIAL

integridad estructural general que les permita experimentar daño local sin que la estructura en general pierda su estabilidad ni extienda el daño local a otros elementos, ni se presente colapso progresivo.

CAPÍTULO B.2 COMBINACIONES DE CARGA

B.1.3.3 — El método más común para obtener integridad estructural consiste en disponer los elementos estructurales de tal manera que provean estabilidad general a la estructura, dándoles continuidad y garantizando que tengan suficiente ductilidad, capacidad de absorción y capacidad de disipación de energía para que pueda redistribuir cargas desde una zona dañada a las regiones adyacentes sin colapso.

B.2.1 — DEFINICIONES Y LIMITACIONES

B.1.4 — TRAYECTORIAS DE CARGAS

B.2.1.1 — DEFINICIONES — Las definiciones que se dan a continuación hacen referencia al presente Título B (Se incluye la traducción al inglés de cada uno de los términos definidos para efectos de concordancia con los requisitos de las normas que han servido de base a la actualización de estos requisitos dentro de la NSR-10):

B.1.4.1 — El sistema estructural debe diseñarse de tal manera que exista una trayectoria continua para todas las cargas y solicitaciones consideradas en el diseño. B.1.4.2 — La trayectoria de carga que se disponga debe diseñarse de tal manera que sea capaz de resistir adecuadamente las fuerzas desde su punto de aplicación a la estructura, o lugar donde se originen en la estructura, a través de los elementos estructurales hasta la cimentación u otros elementos de apoyo. B.1.4.3 — En estructuras sometidas a fuerzas horizontales de viento, sismo, empuje de tierras y otras, los elementos estructurales que sean parte de la trayectoria de cargas deben ser capaces de resistir las fuerzas que se aplican en la superficie de otros elementos estructurales ya sea como cargas distribuidas o efectos inerciales causados por la masa de estos elementos y debe incluir diafragmas cuando sean requeridos para transmitir las fuerzas horizontales a los elementos verticales del sistema de resistencia ante fuerzas laterales.

$

Cargas (Loads) — Son fuerzas u otras solicitaciones que actúan sobre el sistema estructural y provienen del peso de todos los elementos permanentes en la construcción, los ocupantes y sus pertenencias, efectos ambientales, asentamientos diferenciales y restricción de cambios dimensionales. Las cargas permanentes son cargas que varían muy poco en el tiempo y cuyas variaciones son pequeñas en magnitud. Todas las otras cargas son cargas variables. Cargas de servicio (Service loads) — Véase cargas nominales. Carga mayorada (Factored load) — Es una carga que se obtiene como el producto de una carga nominal por un coeficiente de carga. Las fuerzas sísmicas dadas en el Título A de este Reglamento corresponden a fuerzas mayoradas, pues ya han sido afectadas por el coeficiente de carga, el cual va incluido en la probabilidad de ocurrencia del sismo de diseño. Cargas nominales (Nominal loads) — Son las magnitudes de las cargas especificadas en B.3 a B.6 de este Reglamento. Las cargas muertas, vivas y de viento que se dan en este Título son cargas nominales o reales, las cuales NO han sido multiplicadas por el coeficiente de carga. Coeficiente de carga (Load factor) — Es un coeficiente que tiene en cuenta las desviaciones inevitables de las cargas reales con respecto a las cargas nominales y las incertidumbres que se tienen en el análisis estructural. Es sinónimo de “factor de carga” para efectos del Reglamento NSR-10. Coeficiente de reducción de resistencia (Strength reduction factor) — Es un coeficiente que tiene en cuenta las desviaciones inevitables entre la resistencia real y la resistencia nominal del elemento y la forma y consecuencia de su tipo de falla. Es sinónimo de “factor de reducción de resistencia” para efectos del Reglamento NSR-10. Curadurías — Son, de acuerdo con la Ley 388 de 1997, las entidades encargadas de estudiar, tramitar y expedir las licencias de construcción en los casos que contempla la Ley. En aquellos casos en los cuales dentro del presente Reglamento NSR-10 se menciona la Curaduría, implica además de ellas la entidad que expide las licencias de construcción o urbanismo que cumplen sus funciones. Durabilidad (Durability) — Capacidad de una estructura o elementos estructural para garantizar que no se presente deterioro perjudicial para el desempeño requerido en el ambiente para el cual se diseñó. Edificación (Building) — Es una construcción cuyo uso principal es la habitación o ocupación por seres humanos. Efectos de las cargas (Load effects) — Son las deformaciones y fuerzas internas que producen las cargas en los elementos estructurales. Estado límite (Limit state) — Es una condición mas allá de la cual una estructura o uno de sus componentes deja de cumplir su función (estado límite de servicio) o se vuelve insegura (estado limite de resistencia). Funcionamiento (Serviceability) — Capacidad de la estructura, o de un elemento estructural, de tener un comportamiento adecuado en condiciones de servicio. Integridad estructural (Structural integrity) — Capacidad de la estructura para evitar colapso generalizado cuando ocurre daño localizado. Mantenimiento (Maintenance) — Conjunto total de actividades que se realizan durante la vida de servicio de diseño de la estructura para que sea capaz de cumplir con los requisitos de desempeño.

B-2

B-3

particiones que se pueden cambiar de sitio. L incluye cualquier reducción que se permita. Si se toma en cuenta la resistencia a cargas de impacto este efecto debe tenerse en cuenta en la carga viva L . carga de empozamiento de agua.

Método de la resistencia (Strength design method) — Es un método de diseño para los elementos estructurales tal que las fuerzas internas calculadas producidas por las cargas mayoradas no excedan las resistencias de diseño de los mismos.

Le

=

Método de los esfuerzos de trabajo (Allowable stress design method) — Es un método para diseñar los elementos estructurales en el cual los esfuerzos calculados elásticamente, utilizando cargas reales, no deben exceder un valor límite especificado para cada material.

Lr L0 H

=

carga viva sobre la cubierta.

= =

carga viva sin reducir, en kN/m2. Véase B.4.5.1. cargas debidas al empuje lateral del suelo, de agua freática o de materiales almacenados con restricción horizontal. coeficiente de capacidad de disipación de energía básico definido para cada sistema estructural y cada grado de capacidad de disipación de energía del material estructural. Véase el Capítulo A.3. coeficiente de capacidad de disipación de energía para ser empleado en el diseño, corresponde al coeficiente de disipación de energía básico multiplicado por los coeficientes de reducción de capacidad de disipación de energía por irregularidades en altura y en planta, y por ausencia de redundancia en el

Método de los estados límites (Limit state design method) — Es un método para diseñar estructuras de tal manera que la probabilidad de falla para ciertos estados límites considerados importantes esté dentro de valores aceptables. Por lo general se estudian los estados límites de servicio y de resistencia. Este último caso se conoce como método de la resistencia.

R0

=

R

=

T

=

W

=

Reparabilidad (Restorability) — Capacidad de la estructura, o de un elemento estructural, de poder ser reparada física y económicamente cuando sea dañada por los efectos de las solicitaciones consideradas. Resistencia (Resistance) — Capacidad de un elemento estructural para soportar las cargas o fuerzas que se le apliquen Resistencia de diseño (Design strength) — Es el producto de la resistencia nominal por un coeficiente de reducción de resistencia. Resistencia nominal (Nominal strength) — Es la capacidad de la estructura, o componente de ella, de resistir los efectos de las cargas, determinada por medio de cálculo en el cual se utilizan los valores nominales de las resistencias de los materiales, las dimensiones nominales del elemento y ecuaciones derivadas de principios aceptables de mecánica estructural. Estas ecuaciones provienen de ensayos de campo y ensayos de laboratorio con modelos a escala, teniendo en cuenta los efectos del modelaje y las diferencias entre las condiciones en el terreno y en laboratorio. Sistema estructural (Structural system) — Elementos estructurales interconectados que en conjunto cumplen una función específica. Trayectoria de cargas (Load path) — Sucesión de elementos estructurales a lo largo de los cuales se transmiten las cargas desde su punto de aplicación hasta la cimentación. Vida de servicio de diseño (Design service life) — Período durante el cual la estructura o el elemento estructural sean utilizables para el propósito para el cual se diseñaron con los mantenimientos que se requieran pero sin que haya necesidad de realizarles reparaciones importantes. B.2.1.2 — LIMITACIÓN — La seguridad de la estructura puede verificarse utilizando los requisitos de B.2.3 o B.2.4 dependiendo del método de diseño escogido y del material estructural. Una vez se ha determinado si se usan unos requisitos u otros, el diseño debe hacerse en su totalidad siguiendo los requisitos de ese numeral para todos los elementos de la estructura.

B.2.2 — NOMENCLATURA D

=

carga Muerta consistente en: (a) peso propio del elemento. (b) peso de todos los materiales de construcción incorporados a la edificación y que son permanentemente soportados por el elemento, incluyendo muros y particiones divisorias de espacios. (c) peso del equipo permanente. fuerzas sísmicas reducidas de diseño E Fs R que se emplean para diseñar los miembros

Ed F Fa

= = =

estructurales. fuerza sísmica del umbral de daño. cargas debidas al peso y presión de fluidos con densidades bien definidas y alturas máximas controlables. carga debida a inundación.

Fs G L

= = =

fuerzas sísmicas calculadas de acuerdo con los requisitos del Título A del Reglamento. carga debida al granizo, sin tener en cuenta la contribución del empozamiento. cargas vivas debidas al uso y ocupación de la edificación, incluyendo cargas debidas a objetos móviles,

E

=

B-4

sistema estructural de resistencia sísmica R


fuerzas y efectos causados por efectos acumulados de variación de temperatura, retracción de fraguado, flujo plástico, cambios de humedad, asentamiento diferencial o combinación de varios de estos efectos. carga de Viento.

B.2.3 — COMBINACIONES DE CARGA PARA SER UTILIZADAS CON EL MÉTODO DE ESFUERZOS DE TRABAJO O EN LAS VERIFICACIONES DEL ESTADO LIMITE DE SERVICIO B.2.3.1 — COMBINACIONES BÁSICAS — Excepto cuando así se indique en la parte correspondiente a cada uno de los materiales que se regulan en este Reglamento, deben tenerse en cuenta todas las cargas indicadas a continuación actuando en las combinaciones que se dan. El diseño debe hacerse para la combinación que produzca el efecto más desfavorable en la edificación, en su cimentación, o en el elemento estructural bajo consideración. El efecto más desfavorable puede ocurrir cuando una o varias de las cargas no actúen. En el presente Reglamento NSR-10, todos los materiales estructurales, con la excepción de la madera y guadua en el Título G, se diseñan por el método de la resistencia y por lo tanto las combinaciones básicas de carga de la presente sección B.2.3.1 no son aplicables a los materiales estructurales prescritos en el Reglamento y no deben utilizarse. Se incluyen para aquellos casos especiales en los cuales el diseño se realiza por el método de los esfuerzos admisibles y solo deben emplearse cuando así lo indique explícitamente el Título o Capítulo o Sección correspondiente del Reglamento. DF

(B.2.3-1)

D H F L T

(B.2.3-2)

D H F Lr ó G ó Le

(B.2.3-3)

D H F 0.75 L T 0.75 Lr ó G ó Le

(B.2.3-4)

D HF W

(B.2.3-5)

D H F 0.7E

(B.2.3-6)

D H F 0.75W 0.75L 0.75 Lr ó G ó Le

(B.2.3-7)

D H F 0.75 0.7E 0.75L 0.75 Lr ó G ó Le

(B.2.3-8)

0.6D W H

(B.2.3-9)

0.6D 0.7E H

(B.2.3-10)

Deben considerarse los efectos más desfavorables de viento y de sismo tomándolos independientemente. B-5

60


DIARIO OFICIAL

B.2.3.2 — FUERZAS SÍSMICAS — Las fuerzas sísmicas reducidas, E , utilizadas en las combinaciones B.2.3-6, B.2.3-8 y B.2.3-10 corresponden al efecto, expresado en términos de fuerza, Fs , de los movimientos sísmicos de diseño prescritos en el Título A, divididos por R E

Fs R . Cuando se trata de diseñar los miembros por el método

de los esfuerzos de trabajo del material, el valor del coeficiente de carga que afecta las fuerzas sísmicas E , es 0.7 . B.2.3.2.1 — Verificación de las derivas por el método de esfuerzos de trabajo para el sismo de diseño — Para evaluar las derivas obtenidas de las deflexiones horizontales causadas por el sismo de diseño, deben utilizarse los requisitos del capítulo A.6, los cuales exigen que las derivas se verifiquen para las fuerzas sísmicas Fs , sin haber sido divididas por R , empleando 1.0E en vez de 0.7E en las ecuaciones que incluyan E en B.2.3. B.2.3.2.2 — Verificación de las derivas por el método de esfuerzos de trabajo para el sismo de umbral de daño — Para evaluar las derivas obtenidas de las deflexiones horizontales causadas por el sismo de umbral de daño en edificaciones indispensables del grupo de uso IV, deben utilizarse los requisitos del capítulo A.12, los cuales exigen que las derivas se verifiquen para las fuerzas sísmicas Ed .

B.2.4 — COMBINACIONES DE CARGAS MAYORADAS USANDO EL MÉTODO DE RESISTENCIA B.2.4.1 — APLICABILIDAD — Las combinaciones de carga y factores de carga dados en la sección B.2.4.2 deben ser usados en todos los materiales estructurales permitidos por el Reglamento de diseño del material, con la excepción de aquellos casos en que el Reglamento indique explícitamente que deba realizarse el diseño utilizando el método de los esfuerzos de trabajo. caso en el cual se deben utilizar las combinaciones de la sección B.2.3.1. Nota Importante: Las combinaciones de carga dadas en B.2.4.2 contienen factores de carga menores que los que prescribía el Reglamento NSR-98, pero al mismo tiempo para cada uno de los materiales estructurales en esta nueva versión del Reglamento (NSR-10) se han prescrito valores de los coeficientes de reducción de resistencia, I , menores que los que contenía el Reglamento NSR-98, siendo los nuevos valores concordantes con la probabilidad de falla estructural que limita el Reglamento. Por lo tanto es incorrecto, e inseguro, utilizar las nuevas ecuaciones de combinación de carga de B.2.4.2 con los valores de los coeficientes de reducción de resistencia, I , que contenía la NSR-98.

coeficiente de carga que afecta las resistencia. Para la verificación de sismo de diseño, deben utilizarse verifiquen para las fuerzas sísmicas

fuerzas sísmicas E , es 1.0, dado que estas están prescritas al nivel de las derivas obtenidas de las deflexiones horizontales causadas por el los requisitos del Capítulo A.6, los cuales exigen que las derivas se Fs , sin haber sido divididas por R .

B.2.4.2.2 — Se permite reducir a 0.5 el factor de carga de carga viva, L, en las combinaciones B.2.4-3, B.2.4-4 y B.2.4-5, excepto para estacionamientos, áreas ocupadas como lugares de reunión pública y en todas las áreas donde L0 sea superior a 4.8 kN/m2. B.2.4.2.3 — Cuando las cargas de viento prescritas en el capítulo B.6 del Reglamento NSR-10 no se reducen por el factor de direccionalidad prescrito allí se permite utilizar 1.3W en lugar de 1.6W en las combinaciones B.2.4-4 y B.2.4-6. B.2.4.2.4 — El Título A del Reglamento NSR-10 define las fuerzas por sismo al nivel de resistencia por lo tanto en las combinaciones B.2.4-5 y B.2.4-7 se debe usar 1.0E . En las ecuaciones B.2.4-5 y B.2.4-7 se puede usar 1.4E en lugar de 1.0E , cuando los efectos de carga por sismo E se basen en los niveles de servicio de las fuerzas sísmicas. B.2.4.2.5 — El factor de carga para H , cargas debidas al peso y presión del suelo, agua en el suelo, u otros materiales, debe fijarse igual a cero en las combinaciones B.2.4-6 y B.2.4-7 si la acción estructural debida a H neutraliza las causadas por W o E . Cuando las presiones laterales ejercidas por el empuje del suelo proporcionan resistencia a las acciones estructurales provenientes de otras fuerzas, no deben incluirse en H , sino deben incluirse en la resistencia de diseño. B.2.4.2.6 — Si los efectos del impacto deben ser tenidos en cuenta en el diseño, estos efectos deben incluirse con la carga viva L . B.2.4.2.7 — Los estimativos de asentamientos diferenciales, el flujo plástico, la retracción, la expansión de concretos de retracción compensada o las variaciones de temperatura deben basarse en una evaluación realista de tales efectos que puedan ocurrir durante la vida útil de la estructura.

$

B.2.4.2 — COMBINACIONES BÁSICAS — El diseño de las estructuras, sus componentes y cimentaciones debe hacerse de tal forma que sus resistencias de diseño igualen o excedan los efectos producidos por las cargas mayoradas en las siguientes combinaciones: 1.4 D F

(B.2.4-1)

1.2 D F T 1.6 L H 0.5 Lr ó G ó Le

(B.2.4-2)

1.2D 1.6 Lr ó G ó Le L ó 0.8W

(B.2.4-3)

1.2D 1.6W 1.0L 0.5 Lr ó G ó Le

(B.2.4-4)

1.2D 1.0E 1.0L

(B.2.4-5)

0.9D 1.6W 1.6H

(B.2.4-6)

0.9D 1.0E 1.6H

(B.2.4-7)

B.2.4.2.1 — Las fuerzas sísmicas reducidas de diseño, E , utilizadas en las combinaciones B.2.4-5 y B.2.4-7 corresponden al efecto, expresado en términos de fuerza, Fs , de los movimientos sísmicos de diseño prescritos en el Título A, divididos por R E

Fs R . Cuando se trata de diseñar los miembros, el valor del

B-6

B-7

Notas

CAPÍTULO B.3 CARGAS MUERTAS B.3.1 — DEFINICIÓN La carga muerta cubre todas las cargas de elementos permanentes de construcción incluyendo su estructura, los muros, pisos, cubiertas, cielos rasos, escaleras, equipos fijos y todas aquellas cargas que no son causadas por la ocupación y uso de la edificación. Las fuerzas netas de preesfuerzo deben incluirse dentro de la carga muerta.

B.3.2 — MASAS Y PESOS DE LOS MATERIALES Al calcular las cargas muertas deben utilizarse las densidades de masa reales (en kg/m3) de los materiales las cuales se deben multiplicar por la aceleración de la gravedad, 9.8 m/s2, para así obtener valores de peso en N/m3. En la tabla B.3.2-1 se muestran los valores de la densidad de masa en kg/m3 para los materiales de uso más frecuente. Tabla B.3.2-1 Masas de los materiales Material Acero

Densidad 3 (kg/m ) 7 800

Agua Dulce Marina Aluminio Arena Limpia y seca Seca de río Baldosa cerámica Bronce Cal Hidratada suelta Hidratada compacta Carbón, apilado Carbón vegetal

1 440 1 700 2 400 8 850 500 730 800 200

Cemento pórtland, a granel

1 440

Cobre Concreto simple Concreto reforzado Corcho, comprimido Estaño Grava seca Hielo Hierro

9 000 2 300 2 400 250 7 360 1 660 920

Fundido Forjado Latón Madera laminada Madera seca Mampostería de concreto Mampostería de ladrillo macizo Mampostería de piedra

B-8

1 000 1 030 2 700

7 200 7 700 8 430 600 450-750 2 150 1 850 2 200

Material Mortero de inyección para mampostería Mortero de pega para mampostería Piedra Caliza, mármol, cuarzo Basalto, granito, gneis Arenisca Pizarra Plomo Productos bituminosos Asfalto y alquitrán Gasolina Grafito Parafina Petróleo Relleno de ceniza Tableros de madera aglutinada Terracota Poros saturados Poros no saturados Tierra Arcilla húmeda Arcilla seca Arcilla y grava seca Arena y grava húmeda Arena y grava seca apisonada Arena y grava seca suelta Limo húmedo consolidado Limo húmedo suelto Vidrio Yeso en tableros para muros Yeso suelto Zinc en láminas enrolladas

B-9

Densidad (kg/m3) 2 250 2 100 2 700 2 850 2 200 2 600 11 400 1 300 700 2 160 900 850 920 750 1 950 1 150 1 750 1 100 1 600 1 900 1 750 1 600 1 550 1 250 2 600 800 1 150 7 200


61

DIARIO OFICIAL

B.3.3 — CARGAS MUERTAS MÍNIMAS Al calcular las cargas muertas deben utilizarse las masas reales de los materiales. Debe ponerse especial cuidado en determinar masas representativas en este cálculo, utilizar el peso especificado por el fabricante o en su defecto deben evaluarse analítica o experimentalmente.

Tabla B.3.4.1-3 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales horizontales – pisos

Componente

B.3.4 — ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES Para el cálculo de las cargas muertas producidas por materiales de construcción no estructurales, estos elementos se dividen en horizontales y verticales. B.3.4.1 — ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES HORIZONTALES — Los elementos no estructurales horizontales son aquellos cuya dimensión vertical es substancialmente menor que sus dimensiones horizontales, y están aplicados, soportados, fijados o anclados a las losas o a la cubierta de la edificación. Estos elementos incluyen, entre otros: formaletería permanente para losas o viguetas, morteros de afinado de piso, rellenos de piso, acabados de piso, rellenos en cubiertas inclinadas, elementos de cubiertas, tejas, membranas impermeables, aislamientos térmicos, claraboyas, cielo raso, alistados, y ductos para servicios. [Nota: Para propósitos de diseño, las cargas muertas para los elementos no estructurales horizontales se consideran como cargas verticales uniformes por unidad de área de superficie o proyección horizontal, aplicada en las zonas correspondientes en que se localizan tales elementos. En la determinación de las cargas muertas producidas por tales elementos se debe usar la densidad de masa real de los materiales y un espesor realista. Como guía, en la tabla B.3.2-1 se sugieren las densidades de masa mínimas (tales valores deben ser multiplicados por g y por el espesor correspondiente en m para obtener las cargas muertas en N/m2). En las tablas B.3.4.1-1 a B.3.4.1-4 se dan valores de cargas muertas de los materiales típicos en elementos no estructurales horizontales, los cuales corresponden a valores mínimos promedio. El diseñador estructural debe tener en cuenta la posibilidad de variación de estos valores debido a diferencias en los materiales locales y en la práctica constructiva.]

Pisos y acabados Acabado de piso en concreto Afinado (25 mm) sobre concreto de agregado pétreo Baldosa cerámica (20 mm) sobre 12 mm de mortero. Baldosa cerámica (20 mm) sobre 25 mm de mortero. Baldosa sobre 25 mm de mortero Bloque de asfalto (50 mm), sobre 12 mm de mortero Bloque de madera (75 mm) sin relleno Bloque de madera (75 mm) sobre 12 mm de mortero Durmientes de madera, 20 mm Madera densa, 25 mm Mármol y mortero sobre concreto de agregado pétreo Piso asfáltico o linóleo, 6 mm Pizarra Terrazzo (25 mm), concreto 50 mm Terrazzo (40 mm) directamente sobre la losa Terrazzo (25 mm) sobre afinado en concreto

Cielo raso Canales suspendidas de acero Ductos mecánicos Entramado metálico suspendido afinado en cemento. Entramado metálico suspendido afinado en yeso. Fibras acústicas Pañete en yeso o concreto Pañete en entramado de madera Tableros de yeso Sistema de suspensión de madera.

Carga (kgf/m2) m2 de área en planta

0.10 0.20

10 20

0.70

70

0.50 0.10 0.25 0.80 0.0080 (por mm de espesor) 0.15

50 10 25 80 8 (por cm de espesor) 15

Tabla B.3.4.1-2 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales horizontales – relleno de pisos

Componente

Carga (kN/m2) m2 de área en planta


0.0150 (por mm de espesor) 0.0200 (por mm de espesor) 0.0250 (por mm de espesor) 0.0150 (por mm de espesor)

15 (por cm de espesor) 20 (por cm de espesor) 25 (por cm de espesor) 15 (por cm de espesor)

Relleno de piso Arena Concreto con escoria Concreto con piedra Concreto ligero

0.0200 (por mm de espesor) 1.50 0.80 1.10 1.10 1.50 0.50 0.80 0.15 0.20 1.60

20 (por cm de espesor) 150 80 110 110 150 50 80 15 20 160

0.05 0.030 (por mm de espesor) 1.50 0.90 1.50

5 30 (por cm de espesor) 150 90 150


Componente



Tabla B.3.4.1-4 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales horizontales – cubiertas

Tabla B.3.4.1-1 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales horizontales – Cielo raso Componente



Cubierta Cobre o latón Cubiertas aislantes Fibra de vidrio Tableros de fibra Perlita Espuma de poliestireno Espuma de poliuretano Cubiertas corrugadas de asbesto-cemento Entablado de madera Láminas de yeso, 12 mm Madera laminada (según el espesor) Membranas impermeables: Bituminosa, cubierta de grava Bituminosa, superficie lisa Líquido aplicado Tela asfáltica de una capa Marquesinas, marco metálico, vidrio de 10 mm Tableros de fibra, 12 mm Tableros de madera, 50 mm Tableros de madera, 75 mm Tablero metálico, calibre 20 (0.9 mm de espesor nominal) Tablero metálico, calibre 18 (1.2 mm de espesor nominal) Tablillas (shingles) de asbesto – cemento Tablillas (shingles) de asfalto Tablillas (shingles) de madera Teja de arcilla, incluyendo el mortero

0.05

5

0.0020 (por mm de espesor) 0.0030 (por mm de espesor) 0.0015 (por mm de espesor) 0.0005 (por mm de espesor) 0.0010 (por mm de espesor) 0.20 0.0060 (por mm de espesor) 0.10 0.0100 (por mm de espesor)

2.0 (por cm de espesor) 3.0 (por cm de espesor) 1.5 (por cm de espesor) 0.5 (por cm de espesor) 1.0 (por cm de espesor) 20 6.0 (por cm de espesor) 10 10.0 (por cm de espesor)

0.25 0.10 0.05 0.03 0.40 0.05 0.25 0.40 0.08

25 10 5 3 40 5 25 40 8

0.08

8

0.20 0.10 0.15 0.80

20 10 15 80

B-10

B-11

B.3.4.2 — ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES VERTICALES — Los elementos no estructurales verticales son aquellos cuya dimensión vertical es substancialmente mayor que su mínima dimensión horizontal y se encuentran erguidos libremente o soportados por los elementos estructurales verticales o fijados a ellos o anclados solamente a las losas de entrepiso. Tales elementos incluyen, entre otros: fachadas, muros no estructurales, particiones, recubrimiento de muros, enchapes, ornamentación arquitectónica, ventanas, puertas, y ductos verticales de servicios. En las edificaciones en las cuales se puedan disponer particiones, se debe hacer provisión de carga para ellas, ya sea que estas figuren o no, en los planos arquitectónicos. Tabla B.3.4.2-1 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales verticales – recubrimiento de muros

Tabla B.3.4.2-4 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales verticales – muros

2

Componente

Recubrimiento de muros Baldosín de cemento Entablado de madera Madera laminada (según el espesor) Tableros aislantes para muros Espuma de poli estireno Espuma de poliuretano Fibra o acrílico Perlita Tableros de fibra Tableros de fibra, 12 mm Tableros de yeso, 12 mm

2

Carga (kN/m ) por m2 de superficie vertical (multiplicar por la altura del elemento en m para obtener cargas distribuidas en kN/m)

Carga (kgf/m ) por m2 de superficie vertical (multiplicar por la altura del elemento en m para obtener cargas distribuidas en kgf/m)

0.80 0.0060 (por mm de espesor) 0.0100 (por mm de espesor)

80 6.0 (por cm de espesor) 10.0 (por cm de espesor)

0.0005 (por mm de espesor) 0.0010 (por mm de espesor) 0.0020 (por mm de espesor) 0.0015 (por mm de espesor) 0.0030 (por mm de espesor) 0.05 0.10

0.5 (por cm de espesor) 1.0 (por cm de espesor) 2.0 (por cm de espesor) 1.5 (por cm de espesor) 3.0 (por cm de espesor) 5 10

Tabla B.3.4.2-2 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales verticales – particiones livianas

Componente

Carga (kN/m2) por m2 de superficie vertical (multiplicar por la altura del elemento en m para obtener cargas distribuidas en kN/m)

Carga (kgf/m2) por m2 de superficie vertical (multiplicar por la altura del elemento en m para obtener cargas distribuidas en kgf/m)

0.50 0.20

50 20

0.90

90

0.30 0.60 2.00

30 60 200

Particiones livianas Particiones móviles de acero (altura parcial) Particiones móviles de acero (altura total) Poste en madera o acero, yeso de 12 mm a cada lado Poste en madera, 50 x 100, sin pañetar Poste en madera, 50 x 100, pañete por un lado Poste en madera, 50 x 100, pañete por ambos lados

Tabla B.3.4.2-3 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales verticales – enchapes

Componente



0.015 (por mm de espesor) 0.013 (por mm de espesor) 0.015 (por mm de espesor) 0.017 (por mm de espesor)

15 (por cm de espesor) 13 (por cm de espesor) 15 (por cm de espesor) 17 (por cm de espesor)

Enchape Enchape cerámico Enchape en arenisca Enchape en caliza Enchape en granito

B-12

Componente



Muros Exteriores de paneles (postes de acero o madera): Yeso de 15 mm, aislado, entablado de 10 mm Exteriores con enchape en ladrillo Mampostería de bloque de arcilla:

1.00

100

2.50 Espesor del muro (en mm) 100 150 200 250 300 1.80 2.50 3.10 3.80 4.40 1.30 2.00 2.60 3.30 3.90 Espesor del muro (en mm) 100 150 200 250 300 1.40 1.45 1.90 2.25 2.60 1.70 2.25 2.70 3.15 1.80 2.30 2.80 3.30 1.80 2.40 3.00 3.45 2.00 2.60 3.20 3.75 2.20 2.90 3.60 4.30 3.00 4.00 5.00 6.10 Espesor del muro (en mm) 100 150 200 250 300 1.90 2.90 3.80 4.70 5.50 Espesor del muro (en mm) 100 150 200 250 300 2.00 3.10 4.20 5.30 6.40

250 Espesor del muro (en cm) 10 15 20 25 30 180 250 310 380 440 130 200 260 330 390 Espesor del muro (en cm) 10 15 20 25 30 140 145 190 225 260 170 225 270 315 180 230 280 330 180 240 300 345 200 260 320 375 220 290 360 430 300 400 500 610 Espesor del muro (en cm) 10 15 20 25 30 190 290 380 470 550 Espesor del muro (en cm) 10 15 20 25 30 200 310 420 530 640

Pañetado en ambas caras Sin pañetar Mampostería de bloque de concreto: Sin relleno Relleno cada 1.2 m Relleno cada 1.0 m Relleno cada 0.8 m Relleno cada 0.6 m Relleno cada 0.4 m Todas las celdas llenas Mampostería maciza de arcilla: Sin pañetar Mampostería maciza de concreto: Sin pañetar

Tabla B.3.4.2-5 Cargas muertas mínimas de elementos no estructurales verticales – ventanas

Componente



0.50 0.45

50 45

Ventanas Muros cortina de vidrio, entramado y marco Ventanas, vidrio, entramado y marco

[Nota: Para propósitos de diseño, las cargas muertas causadas por los elementos no estructurales verticales se consideran como cargas concentradas, o distribuidas por unidad de longitud del elemento no estructural. Como una guía, se sugieren los valores mínimos de densidad de masa de la tabla B.3.2-1 (los valores allí dados deben multiplicarse por g, por el espesor correspondiente en m, y por la altura del elemento en m, con el fin de obtener cargas muertas uniformes distribuidas en N/m). En las tablas B.3.4.2-1 a B.3.4.2-5 se dan los valores de carga muerta de los materiales típicos empleados en los elementos no estructurales verticales, en kN por unidad de área vertical en m2. Para obtener las cargas muertas distribuidas en kN/m, los valores sugeridos en las tablas B.3.4.2-1 a B.3.4.2-5 deben multiplicarse por la altura en m del elemento no estructural vertical. Los valores dados en las tablas B.3.2-1 y B.3.4.2-1 a B.3.4.2-5, corresponden a valores mínimos promedio; el diseñador estructural debe tener en cuenta la posibilidad de variación de estos valores debido a diferencias en los materiales locales y en la práctica constructiva.] [Nota: La carga muerta de los elementos no estructurales verticales internos, como muros y particiones interiores, puede considerarse como una carga muerta uniforme vertical por unidad de área cuando los elementos estructurales secundarios del sistema de piso sean capaces de soportar las cargas concentradas o distribuidas causadas por ellas, sin que se afecte el nivel de resistencia o servicio del sistema de piso del elemento no estructural. Si los elementos no estructurales verticales tienen más de un nivel de altura, sus cargas muertas deben considerarse como cargas concentradas o distribuidas. La carga muerta de fachadas y elementos de cerramiento de la edificación deben considerarse como cargas distribuidas sobre el borde de la losa.] B-13

62


DIARIO OFICIAL

B.3.4.3 — VALORES MÍNIMOS ALTERNATIVOS PARA CARGAS MUERTAS DE ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES — En edificaciones con alturas entre pisos terminados menores a 3 m, se pueden utilizar los valores mínimos de carga muerta en kN/m2 de área horizontal en planta, dados en la tabla B.3.4.3-1 según el tipo de ocupación, en vez de aquellos obtenidos del análisis detallado de las cargas muertas causadas por los elementos no estructurales. Tabla B.3.4.3-1 Valores mínimos alternativos de carga muerta de elementos no estructurales cuando no se efectúe un análisis más detallado

Ocupación

Reunión Oficinas Educativos Fábricas

Institucional

Comercio Residencial Almacenamiento Garajes

B.4.1 — DEFINICIÓN B.4.1.1 — Las cargas vivas son aquellas cargas producidas por el uso y ocupación de la edificación y no deben incluir cargas ambientales tales como viento y sismo.

Fachada y particiones 2 (kN/m ) m2 de área en planta

Afinado de piso y cubierta 2 (kN/m ) m2 de área en planta

Fachada y particiones (kgf/m2) m2 de área en planta

Afinado de piso y cubierta 2 (kgf/m ) m2 de área en planta

1.0

1.8

100

180

1.0 2.0 2.0 0.8

1.8 1.8 1.5 1.6

100 200 200 80

180 180 150 160

2.0

1.6

200

160

2.5

1.8

250

180

2.0 1.5

1.6 1.4

200 150

160 140

Edificaciones con un salón de reunión para menos de 100 personas y sin escenarios. Particiones móviles de altura total Particiones fijas de mampostería Salones de clase Industrias livianas Internados con atención a los residentes Prisiones, cárceles, reformatorios y centros de detención Guarderías. Exhibición y venta de mercancías. Fachada y particiones de mampostería. Fachada y particiones livianas. Almacenamiento de materiales livianos. Garajes para vehículos con capacidad de hasta 2000 kg

CAPÍTULO B.4 CARGAS VIVAS

3.0

1.6

300

160

2.0

1.4

200

140

1.5

1.5

150

150

0.2

1.0

20

100

B.4.1.2 — Las cargas vivas en las cubiertas son aquellas causadas por: (a) Los materiales, equipos y trabajadores utilizados en el mantenimiento de la cubierta y (b) Las causadas por objetos móviles, tales como materas u otros objetos decorativos, y por las personas que tengan acceso a ellas.

B.4.2 — CARGAS VIVAS UNIFORMEMENTE REPARTIDAS B.4.2.1 — CARGAS VIVAS REQUERIDAS — Las cargas vivas que se utilicen en el diseño de la estructura deben ser las máximas cargas que se espera ocurran en la edificación debido al uso que ésta va a tener. En ningún caso estas cargas vivas pueden ser menores que las cargas vivas mínimas que se dan en las tablas B.4.2.1-1 y B.4.2.1-2. Tabla B.4.2.1-1 Cargas vivas mínimas uniformemente distribuidas Ocupación o uso

Reunión

Oficinas

B.3.5 — EQUIPOS FIJOS Dentro de las cargas muertas deben incluirse la masa correspondiente de todos los equipos fijos que estén apoyados sobre elementos estructurales tales como ascensores, bombas hidráulicas, transformadores, equipos de aire acondicionado y ventilación y otros.

Educativos

Fábricas

B.3.6 — CONSIDERACIONES ESPECIALES

Institucional

Los profesionales que participen en la construcción y la supervisión técnica, y el propietario de la edificación, deben ser conscientes de los valores de las cargas muertas utilizadas en el diseño y tomar las precauciones necesarias para verificar en la obra que los pesos de los materiales utilizados no superen los valores usados en el diseño. Es responsabilidad de quien suscribe como constructor la licencia de construcción el cumplimiento de este requisito. Véase A.1.3.6.5.

Comercio Residencial

$ Almacenamiento

Garajes

Coliseos y Estadios

Balcones Corredores y escaleras Silletería fija (fijada al piso) Gimnasios Vestíbulos Silletería móvil Áreas recreativas Plataformas Escenarios Corredores y escaleras Oficinas Restaurantes Salones de clase Corredores y escaleras Bibliotecas Salones de lectura Estanterías Industrias livianas Industrias pesadas Cuartos de cirugía, laboratorios Cuartos privados Corredores y escaleras Minorista Mayorista Balcones Cuartos privados y sus corredores Escaleras Liviano Pesado Garajes para automóviles de pasajeros Garajes para vehículos de carga de hasta 2.000 kg de capacidad. Graderías Escaleras

B-14

Cubiertas usadas para jardines de cubierta o para reuniones Cubiertas inclinadas con más de 15° de pendiente en estructura metálica o de madera con imposibilidad física de verse sometidas a cargas superiores a la aquí estipulada Cubiertas inclinadas con pendiente de 15° o menos en estructura metálica o de madera con imposibilidad física de verse sometidas a cargas superiores a la aquí estipulada

2.0 7.0 5.0 10.0 4.0 2.0 5.0 5.0 6.0 5.0 1.8 3.0 6.0 12.0

200 700 500 1000 400 200 500 500 600 500 180 300 600 1200

2.5

250

5.0

500

5.0 5.0

500 500

(e) Apoyos de maquinaria de émbolo o movida por motor a pistón, no menos de ................... 50% (f) Tensores que sirvan de apoyo a pisos o balcones suspendidos y escaleras, .................... 33% 2

Tipo de cubierta

Carga uniforme (kgf/m2) m2 de área en planta 500 500 300 500 500 500 500 500 750 300 200 500 200 500

B-15

Tabla B.4.2.1-2 Cargas vivas mínimas en cubiertas

Cubiertas, Azoteas y Terrazas

2 Carga uniforme (kN/m ) 2 m de área en planta 5.0 5.0 3.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 7.5 3.0 2.0 5.0 2.0 5.0

2

Carga uniforme (kN/m ) m2 de área en planta la misma del resto de la edificación (Nota-1)

Carga uniforme (kgf/m ) 2 m de área en planta la misma del resto de la edificación (Nota-1)

5.00

500

0.35

35

0.50

50

B.4.5 — REDUCCIÓN DE LA CARGA VIVA B.4.5.1 — REDUCCION DE LA CARGA VIVA POR AREA AFERENTE — Cuando el área de influencia del elemento estructural sea mayor o igual a 35 m2 y la carga viva sea superior a 1.80 kN/m2 (180 kgf/m2) e inferior a 3.00 kN/m2 (300 kgf/m2), la carga viva puede reducirse utilizando la ecuación B.4.5-1:

L

§ 4.6 · ¸ Lo ¨ 0.25 ¨ A i ¸¹ ©

(B.4.5-1)

Donde:

Nota-1 — La carga viva de la cubierta no debe ser menor que el máximo valor de las cargas vivas usadas en el resto de la edificación, y cuando esta tenga uso mixto, tal carga debe ser la mayor de las cargas vivas correspondientes a los diferentes usos.

L Lo Ai

= =

carga viva reducida, en kN/m2 carga viva sin reducir, en kN/m2

=

área de influencia del elemento en m2

B.4.5.1.1

B.4.2.2 — EMPUJE EN PASAMANOS Y ANTEPECHOS — Las barandas, pasamanos de escaleras y balcones, y barras auxiliares tanto exteriores como interiores, y los antepechos deben diseñarse para que resistan una fuerza horizontal de 1.00 kN/m (100 kgf/m) aplicada en la parte superior de la baranda, pasamanos o antepecho y deben ser capaces de transferir esta carga a través de los soportes a la estructura. Para viviendas unifamiliares, la carga mínima es de 0.4 kN/m. (40 kgf/m). En estadios y coliseos esa carga mínima horizontal de barandas y antepechos no será menor de 2.5 kN/m (250 kgf/m). En estos y otros escenarios públicos las barandas deberán ser sometidas a pruebas de carga, las cuales deben ser dirigidas y documentadas por el Supervisor Técnico antes de ser puestas en servicio.

vigas centrales vigas de borde columnas centrales columnas de borde columnas de esquina

Ai = área de dos paneles Ai = área de un panel Ai = área de cuatro paneles Ai = área de dos paneles Ai = área de un panel

Para elementos que soporten más de un piso deben sumarse las áreas de influencia de los diferentes pisos B.4.5.2 — REDUCCION POR NÚMERO DE PISOS — Alternativamente a lo estipulado en el numeral anterior en edificios de cinco pisos o más la carga viva para efectos del diseño de las columnas y la cimentación puede tomarse como la suma de las cargas vivas de cada piso multiplicadas por el coeficiente r correspondiente a ese piso:

B.4.3 — CARGA PARCIAL Cuando la luz de un elemento esté cargada parcialmente con la carga viva de diseño produciendo un efecto más desfavorable que cuando está cargada en la totalidad de la luz, este efecto debe ser tenido en cuenta en el diseño.

Lo en elementos que soporten un piso

B.4.5.1.2 — El área de influencia es el área de los paneles adyacentes al elemento considerado, en tal forma que para columnas y vigas equivale al área de los paneles de placa que tocan el elemento, así:

Las barandas intermedias (todas excepto los pasamanos) y paneles de relleno se deben diseñar para soportar una carga normal aplicada horizontalmente de 0.25 kN (25 kgf) sobre un área que no exceda 0.3 m de lado, incluyendo aberturas y espacios entre barandas. No es necesario superponer las acciones debidas a estas cargas con aquellas de cualquiera de los párrafos precedentes. Los sistemas de barreras para vehículos, en el caso de automóviles de pasajeros, se deben diseñar para resistir una única carga de 30 kN (3000 kgf) aplicada horizontalmente en cualquier dirección al sistema de barreras, y debe tener anclajes o uniones capaces de transferir esta carga a la estructura. Para el diseño del sistema, se debe suponer que la carga va a actuar a una altura mínima de 0.5 m por encima de la superficie del piso o rampa sobre un área que no exceda 0.3 m de lado, y no es necesario suponer que actuará conjuntamente con cualquier carga para pasamanos o sistemas de protección especificada en los párrafos precedentes. Las cargas indicadas no incluyen sistemas de barreras en garajes para vehículos de transporte público y camiones; en estos casos se deben realizar los análisis apropiados que contemplen estas situaciones.

— La carga viva reducida no puede ser menor del 50% de

ni del 40% de Lo en dos o más pisos.

r r

1.0 1.0 0.10 in 4

para i para i

n a i n 4 (cinco pisos superiores) n5 a i n8

r

0.5

para i

n 9 en adelante

Donde: n i

= =

número de pisos del edificio número del piso donde se aplica el coeficiente r

B.4.4 — IMPACTO Cuando la estructura quede sometida a carga viva generadora de impacto, la carga viva debe incrementarse, para efectos de diseño, por los siguientes porcentajes: (a) Soportes de Elevadores y Ascensores, ............................................................................. 100% (b) Vigas de puentes grúas con cabina de operación y sus conexiones, ................................. 25% (c) Vigas de puentes grúas operados por control remoto y sus conexiones, ........................... 10% (d) Apoyos de maquinaria liviana, movida mediante motor eléctrico o por un eje, ................... 20% B-16

B.4.6 – PUENTE GRÚAS En el diseño de las vigas carrilera de los puente grúas debe tenerse en cuenta una fuerza horizontal equivalente a por lo menos el 20% de la suma de los pesos de la grúa y la carga levantada. En la suma no entra el peso de las partes estacionarias del puente grúa. Esta fuerza debe suponerse colocada en la parte superior de los rieles, normalmente a los mismos y debe distribuirse entre las vigas teniendo en cuenta la rigidez lateral de la estructura que soporta los rieles. Además debe tenerse en cuenta una fuerza horizontal longitudinal, aplicada al tope del riel, igual al 10% de las cargas máximas de rueda de la grúa. B-17


CAPÍTULO B.5 EMPUJE DE TIERRA Y PRESIÓN HIDROSTÁTICA

B.4.7 — EFECTOS DINÁMICOS Las edificaciones expuestas a excitaciones dinámicas producidas por el público tales como: estadios, coliseos, teatros, gimnasios, pistas de baile, centros de reunión o similares, deben ser diseñadas de tal manera que tengan frecuencias naturales verticales iguales o superiores a 5 Hz (períodos naturales verticales menores de 0.2 s).

B.4.8

63

DIARIO OFICIAL

— CARGAS EMPOZAMIENTO DE AGUA Y DE GRANIZO

B.4.8.1 — GENERALIDADES — En el diseño estructural de cubiertas se deben considerar los efectos de empozamiento de agua y de granizo. El empozamiento de agua se produce por obstrucción de los sistemas de drenaje de la cubierta, el cual puede ocurrir por debido a residuos, hojas de árboles, o granizo, entre otras fuentes de obstrucción. La determinación de las cargas por empozamiento de agua y granizo se realiza de la siguiente manera: (a) Toda cubierta debe disponer de sistema auxiliar de evacuación del exceso de agua cuando se presenta una obstrucción de las bajantes normales. Este sistema puede consistir en gárgolas, rebosaderos u otros implementos que eviten la acumulación de agua y la evacuen de forma confiable ante la obstrucción de las bajantes del sistema de drenaje. (b) La carga de empozamiento de agua, Le , se determina con base en el volumen de agua que es posible contener hasta que se alcance el nivel de los elementos del sistema auxiliar de evacuación del exceso de agua, como se indica en B.4.8.2. B.4.8.2 — CARGA POR EMPOZAMIENTO DE AGUA B.4.8.2.1 — El proyecto hidráulico de la edificación debe incluir el diseño del sistema de drenaje de la cubierta y del sistema auxiliar de evacuación del exceso de agua y definirá el volumen de agua que pueda acumularse antes de que el sistema auxiliar de drenaje del exceso opere. Es responsabilidad del constructor que suscribe la licencia de construcción aprobar el proyecto hidráulico y asegurarse de que los sistemas de drenaje normal y auxiliar sean apropiados y de suministrar la información acerca del volumen de agua que pueda acumularse al diseñador estructural. B.4.8.2.2 — Con base en la información suministrada por el constructor el diseñador estructural determinará las cargas causadas por el volumen de agua que pueda acumularse antes de que el sistema auxiliar de drenaje del exceso opere y su distribución a los elementos estructurales de soporte de la cubierta realizando su diseño de tal manera que sean capaces de resistir este peso sin fallar. B.4.8.2.3 — Para cubiertas en estructura metálica, la revisión del empozamiento debe tener adicionalmente en cuenta lo indicado en F.2.2.3.9. B.4.8.3 — CARGA DE GRANIZO B.4.8.3.1 — Las cargas de granizo, G , deben tenerse en cuenta en las regiones del país con más de 2 000 metros de altura sobre el nivel del mar o en lugares de menor altura donde la autoridad municipal o distrital así lo exija.

B.5.1 — EMPUJE EN MUROS DE CONTENCIÓN DE SÓTANOS B.5.1.1 — En el diseño de los muros de contención de los sótanos y otras estructuras aproximadamente verticales localizadas bajo tierra, debe tenerse en cuenta el empuje lateral del suelo adyacente. Igualmente deben tenerse en cuenta las posibles cargas tanto vivas como muertas que puedan darse en la parte superior del suelo adyacente. Cuando parte o toda la estructura de sótano está por debajo del nivel freático, el empuje debe calcularse para el peso del suelo sumergido y la totalidad de la presión hidrostática. Deben consultarse los requisitos del Título H del Reglamento. B.5.1.2 — El coeficiente de empuje de tierra deberá elegirse en función de las condiciones de deformabilidad de la estructura de contención, pudiéndose asignar el coeficiente de empuje activo cuando las estructuras tengan libertad de giro y de traslación; en caso contrario, el coeficiente será el de reposo o uno mayor, hasta el valor del pasivo, a juicio del ingeniero geotecnista y de acuerdo con las condiciones geométricas de la estructura y de los taludes adyacentes, cumpliendo los requisitos adicionales del Título H del Reglamento.

B.5.2 — PRESIÓN ASCENDENTE, SUBPRESIÓN, EN LOSAS DE PISO DE SÓTANOS En el diseño de la losa de piso de sótano y otras estructuras aproximadamente horizontales localizadas bajo tierra debe tenerse en cuenta la totalidad de la presión hidrostática ascendente aplicada sobre el área. La cabeza de presión hidrostática debe medirse desde el nivel freático. La misma consideración debe hacerse en el diseño de tanques y piscinas. Véase el capítulo C.23.

B.5.3 — SUELOS EXPANSIVOS Cuando existan suelos expansivos bajo la cimentación de la edificación, o bajo losas apoyadas sobre el terreno, la cimentación, las losas y los otros elementos de la edificación, deben diseñarse para que sean capaces de tolerar los movimientos que se presenten, y resistir las presiones ascendentes causadas por la expansión del suelo, o bien los suelos expansivos deben retirarse o estabilizarse debajo y en los alrededores de la edificación, de acuerdo con las indicaciones del ingeniero geotecnista. Debe consultarse el Titulo H del Reglamento.

B.5.4 — ZONAS INUNDABLES En aquellas zonas designadas por la autoridad competente como inundables, el sistema estructural de la edificación debe diseñarse y construirse para que sea capaz de resistir los efectos de flotación y de desplazamiento lateral causados por los efectos hidrostáticos, hidrodinámicos y de impacto de objetos flotantes.

$

B.4.8.3.2 — En los municipios y distritos donde la carga de granizo deba tenerse en cuenta, su valor es de 1.0 kN/m2 (100 kgf/m2). Para cubiertas con una inclinación mayor a 15° este valor puede reducirse a 0.5 kN/m2 (50 kgf/m2).

$

B-18

B-19

Notas

CAPÍTULO B.6 FUERZAS DE VIENTO B.6.1 — ALCANCE A continuación se presentan métodos para calcular las fuerzas de viento con que debe diseñarse el sistema principal de resistencia de fuerzas de viento (SPRFV) de las edificaciones, sus componentes y elementos de revestimiento. No es aplicable a las estructuras de forma o localización especiales, las cuales requieren investigación apropiada, ni a las que puedan verse sometidas a oscilaciones graves inducidas por el viento, ni tampoco a estructuras de puentes. Cuando existan resultados experimentales, obtenidos en túneles de viento, éstos pueden usarse en lugar de los especificados en este capítulo, siempre y cuando reciban la aprobación de la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. B.6.1.1 — PROCEDIMIENTOS PERMITIDOS — Las cargas de diseño para edificios y otras estructuras, incluyendo el SPRFV y todos los componentes y elementos de revestimiento de estos, se determinaran usando uno de los siguientes procedimientos: Método 1 — Procedimiento Simplificado, para edificios que cumplan los requisitos especificados en la sección B.6.4 Método 2 — Procedimiento Analítico, para edificios que cumplan los requisitos especificados en la sección B.6.5. Método 3 — Procedimiento de Túnel de Viento como se especifica en la sección B.6.6. B.6.1.2 — PRESIONES DE VIENTO QUE ACTÚAN EN CARAS OPUESTAS DE CADA SUPERFICIE DEL EDIFICIO — Para el cálculo de las cargas de viento de diseño del SPRFV, se deberá tomar la suma algebraica de las presiones que actúan en caras opuestas de cada superficie del edificio. B.6.1.3 — CARGA DE VIENTO DE DISEÑO MÍNIMA — La carga de viento de diseño, determinada mediante cualquiera de los procedimientos de la sección B.6.1.1, no deberá ser menor a la especificada a continuación. B.6.1.3.1 — Sistema Principal Resistente a Cargas de Viento (SPRFV) — Para una edificación cerrada, parcialmente cerrada o para cualquier estructura, la carga de viento a usarse en el diseño de SPRFV no será 2 menor a la multiplicación de 0.40 kN/m por el área de la edificación o estructura, proyectada a un plano vertical normal a la dirección de viento en estudio. B.6.1.3.2 — Componentes y Revestimientos — La presión de viento de diseño para los componentes y revestimientos de la estructura no será menor a una presión neta de 0.40 kN/m2 actuando en cualquier dirección normal a la superficie.

B.6.2 — DEFINICIONES Las siguientes definiciones se aplican a este capítulo: Aberturas — Vanos o espacios en el cerramiento del edificio, que permiten la circulación del aire a través del cerramiento y que se diseñan como “abiertos” durante vientos de diseño como se define en estas especificaciones. Altura de la cornisa, h — La distancia desde la superficie del suelo adyacente al edificio hasta la cornisa en una determinada pared. Si la altura de la cornisa varía a lo largo de la pared, se tomará la altura promedio. Altura media de cubierta, h — El promedio de la altura hasta la cornisa y la altura hasta el punto más elevado de la cubierta. Para cubiertas con ángulos de inclinación menores o iguales a 10o, la altura media de cubierta será la altura de la cornisa. Aprobado — Aceptado por la autoridad competente.

B-20

B-21

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DIARIO OFICIAL Área efectiva — El área usada para determinar GCp . Para elementos de componentes y paneles de revestimiento, el área efectiva en las figs. B.6.5-8A a B.6.5-14 y en la Fig. B.6.5-16A, B, C y D y es la longitud de luz multiplicada por un ancho efectivo que no debe ser menor que un tercio de la longitud del tramo. Para los elementos de amarre de revestimientos, el área efectiva de viento no será mayor que el área tributaria de un amarre individual. Colina — Con respecto a los efectos topográficos de la sección B.6.5.7, se refiere a una superficie de terreno caracterizada por un cambio notable de relieve en cualquier dirección horizontal. Componentes y revestimientos — Aquellos elementos que no forman parte del sistema principal resistente a fuerzas de viento, SPRFV. Cubierta libre — Cubierta con una configuración similar a la de las figs. B.6.5-15A a B.6.5-15D (a una, dos aguas o en artesa), en un edificio abierto sin paredes de cerramiento bajo la superficie del cubierta. Edificio abierto — Un edificio con aberturas de al menos 80% del área en cada una de las paredes que conforman el cerramiento del edificio (fachadas y cubiertas). Se expresa esta condición mediante la siguiente ecuación Ao t 0.8Ag , donde: Ao

=

área total de aberturas en una pared que reciba presión positiva externa, en m2.

Ag

=

área total de la pared a la cual Ao hace referencia.

Edificio bajo — Edificio cerrado o parcialmente cerrado que cumpla con las siguientes condiciones: (a) Altura media de la cubierta h menor o igual a 18 m (60ft). (b) Altura media de la cubierta h no excede la menor dimensión horizontal del edificio.

Edificio cerrado — Un edificio que no cumpla los requerimientos de edificios abiertos o parcialmente cerrados. Edificio de diafragma simple — Un edificio en el cual las cargas de viento a barlovento y sotavento se trasmiten a través de los diafragmas de piso y cubierta hacia un mismo SPRFV, es decir no tiene separaciones estructurales. Estructura o edificio de forma regular — Un edificio u otra estructura que no tenga geometría irregular en su forma espacial. Estructura o edificio rígido — Un edificio u otra estructura cuya frecuencia fundamental sea mayor o igual a 1 Hz . Edificio parcialmente cerrado — Un edificio que cumpla las siguientes condiciones: (a) El área total de aberturas en una pared que recibe presión externa positiva excede por más de 10% a la suma de las áreas de aberturas en el área restante del revestimiento del edificio (paredes y cubierta). (b) El área total de aberturas en una pared que soporta cargas positivas, excede de 0.37 m2 o 1% del área de esa pared (la que sea menor), y el porcentaje de aberturas en el área restante del revestimiento del edificio no excede 20%. Estas condiciones se expresan mediante las siguientes condiciones: Ao ! 1.10Aoi Ao ! 0.37m 2 o Ao ! 0.01Ag , el que sea menor, y Aoi Agi d 0.20

donde área total de aberturas en una pared que reciba presión positiva externa, en m2.

Ao

=

Ag

=

área total de la pared a la cual Ao hace referencia.

Aoi

=

Agi

=

la suma de las áreas de aberturas, sin incluir Ao , en la revestimiento del edificio (paredes y cubierta), en m2. la suma de las áreas brutas, sin incluir Ag , del revestimiento del edificio (paredes y cubierta), en m2

Edificio u otra estructura flexible — Edificios u otras estructuras esbeltas con frecuencia natural fundamental menor a 1 Hz. Escarpe — Con respecto a los efectos topográficos de la sección B.6.5.7, se refiere a un acantilado o pendiente fuerte que separa dos niveles de terreno (véase Fig. B.6.5-1). Factor de importancia, I — Factor que tiene en cuenta el grado de amenaza a la vida humana y daño a la propiedad. Fuerza de diseño, F — Fuerza estática equivalente usada para determinar las cargas de viento para edificios abiertos y otras estructuras. Literatura reconocida — Investigaciones publicadas o documentos técnicos que han sido aprobados. Material para vidriado — Elementos de vidrio, incluyendo vidrio recocido, vidrio con recubrimiento orgánico, vidrio templado, vidrio laminado, vidrio armado, láminas de material plástico o combinaciones de éstos usados en vidriados (véase K.4.1.2). Presión de diseño, p — Presión estática equivalente usada para determinar cargas de viento para edificios. Revestimiento del edificio — Componentes que cierren el edificio como cubiertas, claraboyas, paredes exteriores, puertas y ventanas. Revestimiento resistente a impactos — Un cerramiento diseñado para proteger los materiales para vidriados. Sistema principal resistente a cargas de viento (SPRFV) — Un conjunto de elementos estructurales destinado a brindar apoyo y estabilidad a la estructura en su totalidad. El sistema generalmente recibe las cargas de viento provenientes de mas de una superficie. Velocidad de viento, V — Como se especifica en la sección B.6.5.4, es la velocidad de una ráfaga de 3 segundos medida 10 m por encima del suelo en la Exposición C (Véase sección B.6.5.6.3). Vidriera — Vidrio o láminas traslucidas de plástico usado en ventanas, puertas, claraboyas o cerramientos.

B.6.3 — NOMENCLATURA La nomenclatura siguiente comprende las variables utilizadas en el presente capítulo.

Ag

=

área efectiva para viento, en m2 área de un edificio u otra estructura abierta. Puede referirse al área normal a la dirección de viento o al área proyectada en un plano normal a la dirección del viento, en m2 área bruta a la cual hace referencia Ao , en m2

Agi

=

la suma de las áreas brutas de toda la superficie del envolvente (paredes y cubierta) sin incluir Ag , en m2

Ao Aoi

= =

Aog

=

área total de aberturas en una pared que recibe presión positiva externa, en m2 la suma del área de aberturas de toda la superficie del envolvente (paredes y cubierta) sin incluir Ao , en m2 área total de aberturas en toda la superficie del cerramiento (paredes y cubierta) del edificio, en m2

A Af

= =

Ag

=

área bruta de la pared sólida libre o la valla rígida, en m2

a B b bˆ

= = = = = =

ancho de la zona para coeficiente de presión, en m dimensión horizontal del edificio medido en dirección normal a la dirección del viento, en m factor de velocidad media de viento horaria en la ec. B.6.5-12 de la tabla B.6.5-2 factor de velocidad de ráfaga de 3 segundos, de la tabla B.6.5-2 coeficiente de fuerza a usarse en el cálculo de cargas de viento para estructuras diferentes a edificios coeficiente de presión neta a usarse en el cálculo de cargas de viento para edificios abiertos

Cf CN

B-22

B-23

presión por velocidad en la parte superior del parapeto, en N/m2

Cp

=

coeficiente de presión externa a usarse en el cálculo de cargas de viento para edificios

qp

c D Dc F G Gf

= = = = = =

factor de intensidad de turbulencia en la ec. B.6.5-3 de la tabla B.6.5-2 diámetro de estructura o miembro circular, en m profundidad de elementos sobresalientes como nervaduras y cornisas, en m fuerza de viento de diseño para estructuras diferentes a edificios, en N factor de efecto ráfaga factor de efecto ráfaga para el SPRFV de edificios flexibles y otras estructuras

qz = presión por velocidad evaluada a una altura z por encima del terreno, en N/m2 R = factor de respuesta de resonancia de la ec. B.6.5-8 R B , R h , R L = valores de la ec. B.6.5-8

=

factor de reducción de la ec. B.6.5-14

GCpn =

coeficiente de presión combinada para un parapeto

GCp

producto del coeficiente de presión externa y el factor de efecto ráfaga a usarse en la determinación de

s V

= = =

valor de la ec. B.6.5-9 dimensión vertical de un muro libre o una valla maciza de la fig. B.6.5-17, en m velocidad básica de viento de la fig. B.6.4-1 en m/s. La velocidad básica de viento corresponde a la velocidad de una ráfaga de 3 segundos a una altura de 10 m por encima del suelo en un terreno de categoría de exposición C volumen interno sin particiones, en m3.

=

Ri Rn

=

GCpf =

cargas de viento para edificios producto del coeficiente equivalente de presión externa y el factor de efecto ráfaga a usarse en la

Vi

=

GCpi =

determinación de cargas de viento para el SPRFV de edificios bajos producto del coeficiente de presión interna y el factor de efecto ráfaga a usarse en la determinación de

Vz W

= =

gQ

=

cargas de viento para edificios factor pico para respuesta del entorno en las ecs. B.6.5-2 y B.6.5-6

gR gQ H h

= = = =

X x z z zg

= = = = =

zmin D Dˆ D E

factor pico para respuesta de resonancia en las ec. B.6.5-6 factor pico para respuesta de viento en las ecs. B.6.5-2 y B.6.5-6 altura de la colina o escarpe en la fig. B.6.5-1, en m altura media de un edificio o altura de cualquier otra estructura. Se debe usar la altura a la cornisa si el ángulo de inclinación e es menor o igual a 10o, en m. he = altura de la cornisa en una determinada pared o altura promedio de cornisa si esta varía a los largo de la estructura. l = factor de importancia lz = intensidad de turbulencia de la ec. B.6.5-6 K 1 , K 2 , K 3 = factores de multiplicación en la fig. B.6.5-1 usados para calcular K zt Kd = factor de direccionalidad de viento, en la tabla B.6.5-4 Kh = coeficiente de exposición de presión por velocidad evaluado en z h Kz K zt L Lh Lz Lr A N1

= = = =

n1 p

= = = = = =

pL

=

coeficiente de exposición de presión por velocidad evaluado a la altura z . factor topográfico definido en la sección B.6.5.7 dimensión horizontal del edificio medida en dirección paralela a la dirección del viento, en m distancia viento arriba de la cresta de la colina o escarpe en la fig. B.6.5-1, donde la diferencia en elevación de terreno es la mitad de la altura de la colina o escarpe, en m longitud integral a escala de la turbulencia (para modelos a escala en túnel de viento), en m dimensión horizontal de esquina de retorno para un muro libre o valla maciza de la fig. B.6.5-17, en m factor de escala de longitud integral de la tabla B.6.5-2, en m frecuencia reducida de la ec. B.6.5-10 frecuencia natural del edificio, en Hz presión de diseño a usarse en el cálculo de cargas de viento para edificios

pnet = p net10 =

presión de viento actuando en la cara a sotavento en la fig. B.6.5-6, en N/m2 presión neta de viento de diseño de la ec. B.6.4-2, en N/m2 presión neta de viento de diseño para la categoría de exposición B a h=10.0 m

ps p s10

= =

presión neta de viento de diseño de la ec. B.6.4-1, en N/m2 presión de viento de diseño simplificada para la categoría de exposición B a h=10.0 m en la Fig. B.6.4-2

pw Q q

= = =

qh

=

presión de viento actuando en la cara a barlovento en la fig. B.6.5-6, en N/m2 factor de respuesta del entorno de la ec. B.6.5-4 presión por velocidad, en N/m2 presión por velocidad evaluada a la altura z h , en N/m2

qi

=

presión por velocidad para la determinación de la presión interna, en N/m2

B-24

H

= = = = = =

O H

= =

K T Q

= = =

velocidad de viento promedia por hora a una altura '. m/s ancho del edificio en las figs. B.6.5-9 y B.6.5-11A y B; y ancho de la luz en las figs. B.6.5-10 y B.6.5-12, en m distancia hasta el centro de presión desde el borde a barlovento, en m distancia tomada desde la cima en la dirección de barlovento o sotavento en la fig. B.6.5-1, en m altura por encima del terreno, en m altura equivalente de la estructura, en m altura nominal de la capa atmosférica limite usada en este código. Los valores aparecen en la tabla B.6.5-2 altura mínima de exposición de la tabla B.6.5-2 exponente para la ley potencial de la velocidad de ráfaga de 3 seg, de la tabla B.6.5-2 inversa de D de la Tabla B.6.5-2 exponente para la ley potencial de la velocidad media horaria del viento, ec. B.6.5-12 en la tabla B.6.5-2 coeficiente de amortiguamiento, porcentaje crítico para edificios y otras estructuras coeficiente de área sólida vs área bruta para muros libres, vallas macizas, vallas abiertas, torres de celosía y otras estructuras de celosía factor de ajuste por altura y exposición del edificio de las figs. B.6.4-2 y B.6.4-3. exponente para la ley potencial de la escala de longitud integral en la ec. B.6.5-5 obtenido de la tabla B.6.5-2 valor usado en la ec. B.6.5-11A (véase sección B.6.5.8.2) ángulo de inclinación de la cubierta, en grados. cociente alto/ancho para vallas macizas

B.6.4 — PROCEDIMIENTO SIMPLIFICADO B.6.4.1 — ALCANCE — Un edificio cuyas cargas de viento de diseño se determinen de acuerdo con esta sección deberá cumplir las condiciones de B.6.4.1.1 o B.6.4.1.2. Si solamente cumple las condiciones de B.6.4.1.2 para el diseño de los elementos de revestimiento y componentes, el SPRFV deberá diseñarse usando el Método 2 (Procedimiento Analítico) o el Método 3 (Procedimiento de Túnel de Viento). B.6.4.1.1 — Sistema Principal de Resistencia de Fuerzas de Viento (SPRFV) — Para el diseño del SPRFV el edificio debe cumplir todas las siguientes condiciones: (a) El edificio sea de diafragma simple como se define en la sección B.6.2. (b) El edificio sea bajo de acuerdo con la sección B.6.2. (c) El edificio sea cerrado como se define en la sección B.6.2 y cumpla las provisiones de zonas propensas a huracanes de acuerdo con la sección B.6.5.9.3. (d) El edificio sea de forma regular como se define en la sección B.6.2. (e) El edificio no sea clasificado como flexible como se define en la sección B.6.2. (f) Las características de respuesta del edificio sean tales que el mismo no esté sujeto a cargas por viento a través de él, a generación de vórtices, a inestabilidad por golpeteo o aleteo, y no esté ubicado en un sitio en el que se puedan presentar efectos de canalización o sacudimiento por la estela de obstrucciones en barlovento, que obliguen a consideraciones especiales. (g) El edificio tenga una sección transversal aproximadamente simétrica en cada dirección y tenga B-25


una cubierta plana o cubierta a dos o cuatro aguas con ángulo de inclinación T d 45D . (h) El edificio esta eximido de los casos de carga torsional indicados en la Nota 5 de la fig. B.6.5-7, o estos casos no controlan el diseño de ninguno de los elementos del SPRFV del edificio. B.6.4.1.2 — Componentes y Revestimientos — Para el diseño de los componentes y elementos de revestimiento, el edificio debe cumplir todas las siguientes condiciones: (a) La altura promedio h es igual o menor a 18.0 m. (b) El edificio es cerrado como se define en la sección B.6.2 y cumple las provisiones de zonas propensas a huracanes de acuerdo con la sección B.6.5.9.3. (c) El edificio es de forma regular como se define en la sección B.6.2. (d) El edificio tiene una cubierta plana, una cubierta a dos aguas con T d 45D o una cubierta a cuatro aguas con

T d 27D

.

B.6.4.2 — PROCEDIMIENTO DE DISEÑO (a) La velocidad básica de viento V se determina de acuerdo con la sección B.6.5.4. Deberá suponerse que el viento viene de cualquier dirección horizontal. (b) El factor de importancia I se determina de acuerdo con la sección B.6.5.5. (c) La categoría de exposición se determina de acuerdo con la sección B.6.5.6. (d) Se determina un coeficiente de ajuste por altura y exposición, O , de acuerdo con la fig. B.6.4-2. B.6.4.2.1 — Sistema Principal de Resistencia de Fuerzas de Viento (SPRFV) — Las presiones de viento de diseño simplificado, ps , representan la presión neta (suma de presiones internas y externas) que se debe aplicar a las proyecciones horizontales y verticales de las superficies del edificio como se muestra en la fig. B.6.4-2. Para la presión horizontal (zonas A, B, C y D), ps es la combinación de las presiones netas a barlovento y sotavento, ps se determinará con la siguiente Ec.:

ps

O K zt I PS10

Pnet10

=

presión neta de viento de diseño para la categoría de exposición B a h

10.0 m

B.6.4.2.2.1 — Presiones Mínimas — Las presiones de viento de diseño positivas y negativas, Pnet de la sección B.6.4.2.2 no serán menores a +0.4 kN/m2 y -0.4 kN/m2, respectivamente. B.6.4.3 — REVESTIMIENTO PERMEABLE — Las cargas de viento de diseño de la fig. B.6.4-3 se usarán para todos los revestimientos permeables a menos que se demuestre a través de datos experimentales aprobados u otra literatura reconocida, que las cargas son menores para el tipo de revestimiento que está siendo considerado.

B.6.5 – METODO 2 - PROCEDIMIENTO ANALÍTICO B.6.5.1 — ALCANCE — Un edificio cuyas cargas de viento de diseño sean determinadas de acuerdo con esta sección deberá cumplir las siguientes condiciones: (a) El edificio o estructura sea de forma regular como se define en la sección B.6.2. (b) El edificio o estructura no tiene características de respuesta que den lugar a cargas transversales de viento, generación de vórtices, inestabilidad debida a golpeteo o aleteo y que por su ubicación, tampoco deben merecer consideración especial los efectos de canalización o sacudimiento por la estela producida por las obstrucciones a barlovento. B.6.5.2 — LIMITACIONES — Las especificaciones de la sección B.6.5 consideran el efecto del aumento de cargas producto de la resonancia entre ráfagas y vibraciones en la dirección del viento en edificios flexibles y otras estructuras. Los edificios o estructuras que no cumplan las consideraciones de la sección B.6.5.1 o aquellos que tengan forma irregular o características de respuesta inusuales, deberán ser diseñados usando literatura reconocida que documente esos efectos de las cargas de viento o deberán ser diseñados usando el procedimiento de túnel de viento especificado en la sección B.6.6. B.6.5.2.1 — Protección de otras edificaciones — No se harán reducciones de presiones de velocidad producto del apantallamiento de otras estructuras aledañas o producto de las características del terreno.

(B.6.4-1) B.6.5.2.2 — Revestimientos Permeables — Para determinar las cargas aplicables a revestimientos permeables se usarán las especificaciones de la sección B.6.5 a menos que se demuestre con ensayos aprobados o literatura reconocida que las cargas son menores.

donde; O = K zt =

factor de ajuste por altura y exposición, de la fig. B.6.4-2 (continuación). factor topográfico como se define en la sección B.6.5.7 evaluado a la altura promedio de la cubierta, h ecuación B.6.5-1 factor de importancia como se define en la sección B.6.5.5 presión de viento de diseño simplificada para la categoría de exposición B , con h=10 m de la fig. B.6.4-2.

I = PS10 =

B.6.4.2.1.1 - Presiones Mínimas - Los efectos de carga de las presiones de viento de diseño de la sección B.6.4.2.1 no serán menores que el caso de carga mínima de la sección B.6.1.3.1, suponiendo presiones ps , de +0.40 kN/m2 para las zonas A, B, C y D y de 0 kN/m2 para las zonas E, F, G y H. B.6.4.2.2 — Elementos de Revestimiento y Componentes — Para los elementos de revestimiento y componentes diseñados usando el Método Simplificado, las presiones de viento de diseño netas, pnet representan la presión neta (suma de presiones internas y externas) que se debe aplicar en dirección normal a cada superficie del edificio como se muestra en la fig. B.6.4-3. pnet

65

DIARIO OFICIAL

O K zt IPnet10

(B.6.4-2)

donde; O K zt

= =

l

=

factor de ajuste por altura y exposición, de la fig. B.6.4-2 factor topográfico como se define en la sección B.6.5.7 evaluado a la altura promedio de la cubierta, h factor de importancia como se define en la sección B.6.2

B.6.5.3 — PROCEDIMIENTO DE DISEÑO (a) La velocidad básica de viento V , y el factor de dirección de viento K d se determinarán de acuerdo con la sección B.6.5.4. (b) El factor de importancia l se determinará de acuerdo con la sección B.6.5.5. (c) Se determinará para cada dirección de viento una o unas categorías de exposición K z y un coeficiente de exposición para la presión por velocidad K h , de acuerdo con la sección B.6.5.6. (d) El factor topográfico K zt , se determinará de acuerdo con la sección B.6.5.7. (e) El factor de efecto de ráfaga G o Gf , según aplique, se determinará de acuerdo con la sección B.6.5.8. (f) La clasificación de cerramiento se determinará de acuerdo con la sección B.6.5.9. (g) El Coeficiente de Presión Interna GCpi se determinará de acuerdo con la sección B.6.5.11.1. (h) El Coeficiente de Presión Externo Cp o GCpf o los Coeficientes de Fuerza Cf , según aplique, se determinaran de acuerdo con la sección B.6.5.11.2 o B.6.5.11.3 respectivamente. (i) La presión por velocidad q z o qh , según aplique, se determinará de acuerdo con la sección B.6.5.10. (j) La Carga de Viento de Diseño p o F se determinará de acuerdo con las secciones B.6.5.12, B.6.5.13, B.6.5.14 y B.6.5.15, según aplique. B.6.5.4 — VELOCIDAD DE VIENTO BÁSICA — La velocidad de viento básica, V usada en la determinación de las cargas de viento de diseño edificios y otras estructuras se tomará de la Fig. B.6.4-1, excepto con lo especificado en las secciones B.6.5.4.1 y B.6.5.4.2. Se supondrá que el viento proviene de cualquier dirección horizontal. B.6.5.4.1 — Regiones Especiales para Viento — La velocidad básica de viento se incrementará donde

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existan registros o la experiencia indique velocidades de viento mayores que las expresadas en la fig. B.6.4-1. Terrenos montañosos, precipicios y las regiones especiales de la figura B.6.4-1 se deberán estudiar para determinar si existen condiciones de viento inusuales. La autoridad respectiva ajustará los valores de la fig. B.6.4-1 para reflejar velocidad de viento locales mayores. Este ajuste se debe hacer basado en información meteorológica y en una estimación de la velocidad básica del viento según las especificaciones de la sección B.6.5.4.2. B.6.5.4.2 — Estimación de la Velocidad Básica del Viento a partir de Información Climática Regional — Los datos climáticos regionales se pueden usar en lugar de las velocidades básicas de viento dadas en la figura B.6.4-1 solamente cuando la autoridad competente considere que se han cumplido las siguientes condiciones: B.6.5.4.2.1 — Se han utilizado procedimientos estadísticos aprobados para el análisis de valores extremos en el tratamiento de los datos, y B.6.5.4.2.2 — Se han tenido en cuenta la longitud de registros, el error de muestreo, el tiempo promedio, la altura del anemómetro, la calidad de los datos y la exposición del terreno. B.6.5.4.3 — Limitaciones — Los tornados no se han considerado en los cálculos de la velocidad de viento básica. B.6.5.4.4 — Factor de Dirección de Viento — El Factor de Dirección de Viento, K d , se determinará con la tabla B.6.5-4. Este factor solo aplicará cuando se use conjuntamente con las combinaciones de carga especificadas en las secciones B.2.3 y B.2.4. B.6.5.5 — FACTOR DE IMPORTANCIA — El factor de importancia, I , para el edificio u otra estructura debe determinarse de la tabla B.6.5-1. de acuerdo con los grupos de uso presentados en la sección A.2.5 B.6.5.6 — EXPOSICIÓN — Para cada dirección de viento considerada, la categoría de exposición a barlovento se determinará con base en la rugosidad del terreno que a su vez es determinada por la topografía natural, la vegetación y las estructuras construidas en éste. B.6.5.6.1 — Direcciones de Viento y Sectores — Para cada dirección de viento seleccionada para la evaluación de cargas de viento, se debe determinar la exposición del edificio o la estructura para los dos sectores a barlovento que se extienden a 45o a cada lado de la dirección de viento elegida. Las exposiciones en estos dos sectores se deben determinar de acuerdo con las secciones B.6.5.6.2 y B.6.5.6.3. La exposición que produzca las mayores cargas de viento se usará para representar el viento de esa dirección. B.6.5.6.2 — Categorías de Rugosidad de Terreno — Escogiendo entre las categorías de este numeral, se determinará la rugosidad del terreno dentro de cada sector de 45o para una distancia viento arriba como se define en la sección B.6.5.6.3. Esto se hace con el propósito de asignarle al terreno una categoría de exposición como se define en la sección B.6.5.6.3.

B-27

reducirse a 460 m. Exposición C — La categoría de exposición C aplicará para todos los casos donde no apliquen las categorías B y D. Exposición D — La categoría de exposición D aplica cuando la rugosidad del terreno, como se define en Rugosidad de Terreno D, prevalece por una distancia mayor a 1500 m o 20 veces la altura del edificio, la que sea mayor, en la dirección de barlovento. La categoría de exposición D se extenderá hacia las áreas viento abajo de las Rugosidades de Terreno B o C por una distancia de 200 m o 20 veces la altura de la edificación, la que sea mayor. Para una edificación que se ubique en una zona de transición entre categorías, se usará la categoría que produzca mayores fuerzas de diseño. EXCEPCIÓN - Se permite usar una categoría de exposición intermedia entre las categorías anteriores en una zona de transición, siempre y cuando esta se determine con un proceso analítico definido en la literatura reconocida. B.6.5.6.4 — Categorías de Exposición para el SPRFV B.6.5.6.4.1 — Edificios y Otras Estructuras — Las cargas de viento para el diseño del SPRFV determinadas de la fig. B.6.5-3 deberán basarse en las categorías de exposición definidas en la sección B.6.5.6.3., para cada dirección de viento considerada. B.6.5.6.4.2 — Edificios Bajos — Las cargas de viento para el diseño del SPRFV de edificios bajos se determinarán usando una presión por velocidad qh basada en la categoría de exposición que produzca las mayores cargas de viento para cualquier dirección de viento donde se usen los coeficientes de presión externa GCpf dados en la fig. B.6.5-7. B.6.5.6.5 — Categoría de Exposición para Componentes y Elementos de Revestimiento — Las presiones de diseño para componentes y elementos de revestimiento, en edificios y otras estructuras, deberán basarse en la exposición que de por resultado las mayores cargas de viento en cualquier dirección de viento. B.6.5.6.6 — Coeficiente de Exposición de Presión por velocidad — Basado en la categoría de exposición determinada en la sección B.6.5.3, se define de la Tabla B.6.5-3 un coeficiente de exposición de presión por velocidad K z o K h , según aplique. Para una edificación que se ubique en una zona de transición entre categorías de exposición, es decir cerca a un cambio de rugosidad de terreno, se permitirá tomar valores intermedios de K z o K h , siempre y cuando se determinen por medio de un método racional de análisis definido en la literatura reconocida. B.6.5.7 — EFECTOS TOPOGRÁFICOS

Rugosidad de Terreno B — Áreas urbanas y suburbanas, áreas boscosas u otros terrenos con numerosas obstrucciones del tamaño, iguales o mayores al de una vivienda unifamiliar y con poca separación entre ellas. Rugosidad de Terreno C — Terreno abierto con pocas obstrucciones y con alturas inferiores a 9.0 m. Esta categoría incluye campos planos abiertos, praderas y todas las superficies acuáticas en zonas propensas a huracanes. Rugosidad de Terreno D — Áreas planas y no obstruidas y superficies acuáticas por fuera de regiones propensas a huracanes. Esta categoría incluye pantanos, salinas y superficies de hielo. B.6.5.6.3 — Categorías de Exposición Exposición B — La categoría de exposición B aplica cuando la rugosidad del terreno, como se define en Rugosidad de Terreno B, prevalece por una distancia de al menos 800 m o 20 veces la altura del edificio, la que sea mayor, en la dirección al viento. EXCEPCIÓN — Para edificios cuya altura media sea menor o igual a 9.0 m, la distancia viento arriba puede B-28

B.6.5.7.1 — Aumento de velocidad sobre Colinas o Escarpes — Se deben incluir en el diseño los efectos de aumento de velocidad del viento sobre colinas aisladas, o escarpes, que constituyan cambios abruptos en la topografía general. Los edificios, las condiciones del sitio y la localización deben cumplir todas las siguientes condiciones: (a) Que la colina, o escarpe esté aislada y sin obstrucciones en barlovento, por otros accidentes topográficos de altura cercana a 100 veces su altura (100H) o 3 km, la que sea menor. La distancia se debe medir horizontalmente del punto desde el cual la altura H de la loma, colina o escarpe se mide. (b) Que la colina, o escarpe sobresalga por encima del terreno viento arriba por un factor de 2 o más, dentro de un radio de 3 km. (c) Que la estructura esté localizada en la mitad superior de la colina o cerca de la cresta del escarpe, como se muestra en la fig. B.6.5-1. (d) Que H Lh t 0.2 . (e) H es mayor o igual a 4.5 m para la Exposición C y D y 18 m para la Exposición B.

B-29

66


DIARIO OFICIAL B.6.5.7.2 — Factor Topográfico — El efecto de aumento de velocidad de viento se incluirá en el cálculo de cargas de viento de diseño usando el factor K zt : K zt

R , el factor de respuesta de resonancia se calcula con la siguiente ecuación: R

1 K 1K 2 K 3 2

(B.6.5-1)

Donde K1 , K 2 y K 3 se dan en la Fig. B.6.5-1.

Rn

Si el sitio o la localización de la estructura no cumple las condiciones especificadas en la sección B.6.5.7.1, entonces K zt 1.0 .

G

§ 1 1.7g Q I z Q 0.925 ¨ ¨ 1 1.7g Q I z ©

·¸

(B.6.5-2)

¸ ¹

§ 10 · c¨ ¸ © z ¹

(B.6.5-3)

Donde I z = la intensidad de turbulencia a la altura z , donde z = la altura equivalente de la estructura definida como 0.6h , pero no menor a z min para todas la alturas de edificios h . Para cada exposición z min y c se listan en la tabla B.6.5-2; gQ y g v se tomaran como 3.4. La respuesta del entorno Q se define como:

K1

n1L z Vz

RA

1 1 1 e2K para K ! 0 K 2K2

(B.6.5-11a)

RA

1 para K

(B.6.5-11b)

1 §Bh· 1 0.62 ¨ ¸ © Lz ¹

§ z · A¨ ¸ © 10 ¹

H

(B.6.5-5)

B.6.5.8.2 — Estructuras Flexibles o Dinámicamente Sensibles — Para estructuras flexibles o dinámicamente sensibles como se define en la sección B.6.2, el factor efecto ráfaga se calculará mediante la expresión: · ¸ ¸¸ ¹

(B.6.5-6)

gQ y gQ se tomarán como 3.4 y g R se calculará con la siguiente ecuación: gR

2 ln 3600n1

=

Frecuencia natural del edificio

R h tomando K

4.6n1h Vz

R B tomando K

4.6n1EB Vz

RA E

R L tomando K 15.4n1L Vz = porcentaje de amortiguamiento critico

velocidad de viento promedia por hora a una altura z determinada con la ecuación:

=

D

0.577

(B.6.5-7)

2 ln 3600n1

§ z · b¨ ¸ V © 10 ¹

(B.6.5-12)

Donde b y D son constantes listadas en la tabla B.6.5-2 y V es la velocidad básica del viento en m/s. B.6.5.8.3 — Análisis Racional — En lugar de los procedimientos definidos en las secciones B.6.5.8.1 y B.6.5.8.2, se permite la determinación del factor efecto ráfaga por medio de cualquier método racional definido en literatura reconocida. B.6.5.8.4 — Limitaciones — Donde aparezcan en tablas coeficientes de presión y factores de efecto ráfaga combinados ( GCp , GCpi , y GCpf ), no se calculará el factor efecto ráfaga por separado.

Donde A y H son constantes definidas en la tabla B.6.5-2.

Gf

0

RA

Vz

§ 1 1.7I g 2 Q 2 g 2 R 2 z Q R 0.925 ¨ ¨¨ 1 1.7g Q I z ©

(B.6.5-4)

0.63

Donde B y h se definen en la sección B.6.3; y L z = longitud integral a escala de la turbulencia (para modelos a escala en túnel de viento). L z está definido por:

Lz

(B.6.5-10)

RA

Vz

Q

(B.6.5-9)

1 10.3N1 5 3

Donde el subíndice A en la ec. B.6-11a se tomará como h , B y L respectivamente donde h , B y L se definen en la sección B.6.3.

16

Iz

(B.6.5-8)

7.47N1

N1

B.6.5.8 — FACTOR DE EFECTO RÁFAGA B.6.5.8.1 — Estructuras Rígidas — Para estructuras rígidas como se definen en la sección B.6.2, el factor de efecto ráfaga se tomará como 0.85 o se calculará con la siguiente fórmula:

1 R R R 0.53 0.47R L E n h B

B.6.5.9 — CLASIFICACIONES DE LOS CERRAMIENTOS B.6.5.9.1 — General — Para efectos de la determinación de coeficientes de presión interna, todos los edificios se deben clasificar como cerrados, parcialmente cerrados o abiertos de acuerdo con la sección B.6.2. B.6.5.9.2 — Aberturas — Se deben cuantificar las aberturas en el cerramiento del edificio para determinar la clasificación de cerramiento como se define en la sección B.6.5.9.1. B.6.5.9.3 — Zonas propensas a huracanes — Los vidrios de edificios localizados en zonas propensas a huracanes, deberán protegerse con una cobertura resistente a impacto o ser vidrios resistentes a impactos de acuerdo con los requerimientos especificados en las normas ASTM E1886 y ASTM E1996 u otros métodos de ensayo aprobados y criterios de desempeño. EXCEPCIONES:

B-30

B-31

(a) Podrán no estar protegidos los vidrios en edificios de categoría II, III o IV localizados a más de 18.0 m por encima del nivel del suelo y a más de 9.0 m sobre cubiertas con superficies de agregado localizados a 450 m al interior del edificio. (b) Se permiten los vidrios sin protección en edificios de categoría I. B.6.5.9.4 — Clasificaciones Múltiples — Si por definición un edificio cumple con los parámetros de edificio “abierto” y “parcialmente cerrado”, se clasificará como un edificio “abierto”. Un edificio que no cumpla con las definiciones de edificio “abierto” o “parcialmente cerrado” se clasificará como un edificio “cerrado”. B.6.5.10 — PRESIÓN POR VELOCIDAD — La presión por velocidad, q z , evaluada a la altura z se calculará con la siguiente expresión: qz

2

El coeficiente numérico 0.613 se usará siempre que no haya suficientes registros climáticos para justificar la selección de otro valor.

B.6.5.11.4.2 — Revestimiento y Componentes — Los aleros deben diseñarse para presiones determinadas a partir de los coeficientes de presión dados en las figs. B.5.6-8B, C y D.

B.6.5.11.5.1 — Sistemas Principales de Resistencia a Fuerzas de Viento — Los coeficientes de presión para el efecto de parapetos en las cargas del SPRFV se dan en la sección B.6.5.12.2.4. B.6.5.11.5.2 — Revestimiento y Componentes — Los coeficientes de presión para el diseño de elementos de revestimiento y componentes de parapetos se toman de las tablas de coeficientes de presión de cubiertas y paredes como se especifica en la sección B.6.5.12.4.4. B.6.5.12 — FUERZAS DE VIENTO DE DISEÑO EN EDIFICIOS CERRADOS O PARCIALMENTE CERRADOS B.6.5.12.1 — General

B.6.5.11 — COEFICIENTES DE PRESIÓN Y FUERZA B.6.5.11.1 — Coeficiente de Presión Interna — Los coeficientes de presión interna, GCpi , se determinarán de la Figura B.6.5-2 basados en la clasificación de cerramientos determinada en la sección B.6.5.9. B.6.5.11.1.1 — Factor de Reducción para edificios de gran volumen, R i — Para un edificio parcialmente cerrado que contenga un solo espacio sin particiones, el coeficiente de presión interna, GCpi , se multiplicará por el siguiente factor de reducción, R i : § ¨ ¨ 1 0.5 ¨ 1 Vi ¨ 1 ¨ 11000Aog ©

B.6.5.11.4.1 — Sistemas Principales de Resistencia a Fuerzas de Viento — Los aleros a barlovento de las cubiertas se diseñarán con una presión positiva en la cara inferior, producto del coeficiente Cp 0.8 y las presiones determinadas usando las figs. B.6.5-3 y B.6.5-5.

(B.6.5-13)

Donde K d es el factor de dirección de viento definido en la sección B.6.5.4.4, K z es coeficiente de exposición de presión por velocidad definido en la sección B.6.5.6.6, K zt es el factor topográfico definido en la sección B.6.5.7.2 y qh es la presión por velocidad calculada usando la ecuación B.6.5-13 a la altura media de la cubierta, h .

1.0 o R i

B.6.5.11.4 — Cornisas de cubiertas

B.6.5.11.5 — Parapetos

0.613K z K zt K d V 2 l en (N/m ); V en m/s

Ri

B.6.5.11.3 — Coeficientes de Fuerza — En las figs. B.6.5-17 a B.6.5-19 se dan coeficientes de fuerza, Cf .

· ¸ ¸ ¸ d 1.0 ¸ ¸ ¹

(B.6.5-14)

B.6.5.12.1.1 — Convención de Signos — Las presiones positivas actúan hacia la superficie en estudio y las presiones negativas actúan hacia afuera de la superficie en estudio. B.6.5.12.1.2 — Condición de Carga Crítica — Los valores de presiones internas y externas se combinarán en forma algebraica para determinar el caso de carga mas crítico. 2 B.6.5.12.1.3 — Áreas Aferentes Mayores de 65 m — Los elementos de revestimiento y componentes que tengan un área aferente mayor a 65 m2 se podrán diseñar usando las especificaciones de los SPRFV.

B.6.5.12.2 — Sistemas Principales de Resistencia de Fuerzas de Viento B.6.5.12.2.1 — Edificios Rígidos de Cualquier Altura — Las presiones de viento de diseño para el SPRFV de edificios se determinarán mediante la ecuación:

Donde:

p

Aog

=

área total de aberturas en el cerramiento del edificio (paredes y cubiertas, en m2)

Vi

=

volumen interno sin particiones, en m3

B.6.5.11.2 — Coeficientes de Presión Externa B.6.5.11.2.1 — Sistemas Principales de Resistencia a Fuerzas de Viento — Los coeficientes de presión externa, Cp , para los Sistemas Principales de Resistencia de Fuerzas de Viento (SPRFV) se dan en las figs. B.6.5-3, B.6.5-4 y B.6.5-5. Las combinaciones entre coeficientes de presión externa y factores de efecto de ráfaga, GPpf para edificios bajos se dan en la fig. B.6.5-7. Los coeficientes de presión y factores de efecto ráfaga de la Fig. B.6.5-7 no se deberán tomar por separado. B.6.5.11.2.2 — Revestimiento y Componentes — Las combinaciones entre coeficientes de presión externa y los factores de efecto de ráfaga, G Cp , para elementos de revestimiento y componentes se dan en las figs. B.6.5-8A a B.6.5-14. Los coeficientes de presión y factores de efecto ráfaga de la fig. B.6.5-7 no se deberán tomar por separado.

B-32

qGCp q i GCpi

(N/m2)

(B.6.5-15)

Donde: q q z para paredes a barlovento evaluadas a una altura z por encima del terreno. q qh para paredes a sotavento, paredes de costado y cubiertas, evaluados a una altura h . qi qh para paredes a barlovento, paredes de costado, paredes a sotavento y cubiertas de edificios cerrados y para la evaluación de presiones internas negativas en edificios parcialmente cerrados. qi q z para la evaluación de presiones internas positivas en edificios parcialmente cerrados, donde z es el nivel de la abertura más elevada del edificio que podría afectar la presión interna positiva. Para edificios ubicados regiones en las que se pueda dar el arrastre de fragmentos por el viento, los vidrios en los 20 m inferiores que no sean resistentes al impacto o que no estén protegidos con un elemento resistente al impacto, deberán tratarse como una abertura en el edificio de acuerdo con la sección B.6.5.9.3. Para la evaluación de la presión interna positiva, qi se puede evaluar en forma

conservadora a la altura h qi G CP

= =

qh .

factor de efecto ráfaga de la sección B.6.5.8 coeficientes de presión externa de las Figs. B.6.5-3 o B.6.5-5.

B-33


GCpi

=

67

DIARIO OFICIAL

coeficientes de presión interna de la Fig. B.6.5-2

e

q y qi se evaluarán usando la exposición definida en la sección B.6.5.6.3. Las presiones se aplicarán simultáneamente en paredes a barlovento y sotavento y en cubiertas como se define en la Fig. B.6.5-3 y B.6.5-5.

gQQeQ gR ReR 2 2 2 1 1.7I z gQ Q g R R 2

eQ 1.7I z

(B.6.5-19)

Donde: B.6.5.12.2.2 — Edificios Bajos — Alternativamente, las presiones de viento de diseño para el SPRFV en edificios bajos se determinarán mediante la ecuación:

eQ

=

excentricidad e para estructuras rígidas según la fig. B.6.5-6

eR

=

distancia entre el centro de cortante elástico y el centro de masa para cada piso

p

qh ª GCpf GCpi º en (N/m2) ¬ ¼

qh

=

GCpf

=

presión por velocidad evaluada a la altura media de la cubierta, h usando la exposición definida en la sección B.6.5.6.3 coeficientes de presión externa de la Fig. B.6.5-7

EXCEPCIÓN — Los edificios de un piso de altura con h menor de 9.0 m, edificios de dos pisos o menos con pórticos de construcción liviana y edificios de dos pisos o menos diseñados con diafragmas flexibles, se pueden diseñar solamente con los casos de carga 1 y 3 de la fig. B.6.5-6.

GCpi

=

coeficientes de presión interna de la Fig. B.6.5-2

B.6.5.12.4 — Elementos de Revestimiento y Componentes

(B.6.5-16)

I z , gQ , Q , g R y R se definen de acuerdo con la sección B.6.5.8.

Donde:

La excentricidad e será positiva o negativa, la que produzca el efecto de carga más severo.

B.6.5.12.4.1 — Edificios Bajos y Edificios con h 18.0 m — Las presiones de viento de diseño para elementos de revestimiento y componentes de edificios bajos y edificios con h d 18.0 m, se determinarán con la expresión:

B.6.5.12.2.3 — Edificios Flexibles — Las presiones de viento de diseño para el Sistemas Principales de Resistencia de Fuerzas de Viento en edificios flexibles se determinarán con la ecuación: p

qG f Cp q i GCpi

Donde q , qi y q GCpi

en (N/m2)

(B.6.5-17)

p

se definen en la sección 6.5.12.2.1 y Gf es igual al factor de efecto ráfaga

qh

B.6.5.12.2.4 — Parapetos — Las presiones de viento de diseño que toman en cuenta el efecto de parapetos en el SPRFV de edificios rígidos, bajos o flexibles con cubiertas planas, a dos aguas o a cuatro aguas, se determinarán con la ecuación:

qp GCpn en (N/m)

qp

(B.6.5-18)

=

presión neta combinada en el parapeto producto de la combinación de las presiones

=

netas en las superficies anterior y posterior del parapeto. Los signos positivo (y negativo) significan presiones netas actuando hacia el frente del parapeto (y hacia afuera del exterior del mismo). presión por velocidad evaluada en la parte más alta del parapeto

= =

p

presión por velocidad evaluada a la altura media del edificio, h , usando la exposición definida en la sección B.6.5.6.3 coeficientes de presión externa especificados en de las figs. B.6.5-8 a B.6.5-13 coeficiente de presión interna de la Fig. B.6.5-2

+1.5 para parapeto a barlovento -1.0 para parapeto a sotavento

eje e x , e y . La excentricidad e para estructuras flexibles se determinará mediante la siguiente ecuación y se

p

qh

(B.6.5-22)

coeficiente de presión externa de las figs. B.6.5-8 a B.6.5-14.

F

ángulo de cubierta apropiado y el área de viento efectiva de las figs. B.6-11 a B.6-17. Si se presentase presión interna, se deberán evaluar ambos casos de carga bajo presiones internas negativas y positivas.

presión por velocidad evaluada a la altura promedio del cubierta, h , usando la exposición, definida en la sección B.6.5.6.3, que resulte en las mayores cargas de viento para cualquier dirección de viento del sitio. factor de efecto ráfaga de la Sección B.6.5.8. coeficiente de presión neta determinado de las figs. B.6.5-16A a B.6.5-16C.

qh GCf As en (N)

(B.6.5-25)

qh G Cf As

= presión por velocidad evaluada a la altura h (definida en la fig. B.6.5-17), usando la exposición, definida en la sección B.6.5.6.4.1. = factor de efecto ráfaga de la sección B.6.5.8. = coeficiente de fuerza neta de la fig. B.6.5-17. = área bruta del muro libre y sólido o la valla sólida, en m2.

B.6.5.15 — CARGAS DE VIENTO DE DISEÑO EN OTRAS ESTRUCTURAS — La fuerza de viento de diseño para otras estructuras se determinará con la expresión: F

q z GCf Af en (N)

(B.6.5-26)

Donde:

B.6.5.13.1 — General B.6.5.13.1.1 — Convención de Signos — Las presiones positivas actúan hacia la superficie en estudio y las presiones negativas actúan hacia afuera de la superficie en estudio. B.6.5.13.1.2 — Condición de Carga Crítica — Los coeficientes de presión neta CN incluyen los aportes de las superficies superiores e inferiores. Se deben investigar todos los casos de carga mostrados para cada ángulo de cubierta. B.6.5.13.2 — Sistemas Principales de Resistencia a Fuerzas de Viento — La presión de diseño neta para el SPRFV en cubiertas a una, dos aguas o cubiertas en artesa, se determinará por medio de la ecuación: qh GCN

G = CN =

=

Donde:

B.6.5.13 — CARGAS DE VIENTO DE DISEÑO EN EDIFICIOS ABIERTOS CON CUBIERTAS A UNA, DOS Y AGUAS Y EN ARTESA

=

(B.6.5-24)

B.6.5.14 — CARGAS DE VIENTO DE DISEÑO EN MUROS LIBRES Y VALLAS MACIZAS — La fuerza de viento de diseño para muros libres y vallas macizas se determinará con la ecuación:

parapeto. Se considerarán dos casos de carga. Caso de Carga A: consiste en aplicar la presión positiva sobre muros de la fig. B.6.5-8A o de la fig. B.6.5-14 a la superficie frontal del parapeto mientras se aplica la respectiva presión negativa de borde o de zona esquinera de las figs. B.6.5-8 a B.6.5-14 a la superficie posterior. Caso de Carga B: consiste en aplicar la presión positiva sobre muros de las figs. B.6.5-8A o la fig. B.6.5-14 a la superficie posterior del parapeto y la presión negativa sobre muros de las figs. B.6.5-8A o la Fig. B.6.5-14 a la superficie frontal del parapeto. Las zonas esquineras y bordes se tomarán de acuerdo con lo mostrado en las figs. B.6.5-8 a B.6.5-14. GCp se determinará para el

qh GCN

G = CN =

presión por velocidad evaluada en la parte superior del parapeto

GCpi = coeficiente de presión interna de la fig. B.6.5-2, basado en la porosidad del revestimiento del

qh

(B.6.5-21)

Donde:

Donde:

p

2

B.6.5.13.3 — Elementos de Revestimiento y Componentes — La presión neta de diseño para elementos de revestimiento y los componentes de cubiertas a una o dos aguas o en artesa se determinará con la ecuación:

B.6.5.12.4.4 — Parapetos — Las presiones de vientos de diseño sobre elementos de revestimiento y componentes de parapetos se diseñarán con la ecuación:

GCp =

en (N/m )

Para cubiertas libres con un ángulo T menor o igual a 5o, que contengan paneles de fascia, estos se considerarán como un parapeto invertido. El aporte de cargas al SPRFV por parte de la fascia, se determinará usando la sección B.6.5.12.2.4 con qp igual a qh .

B.6.5.12.4.3 — Presiones de Viento de Diseño Alternativas para Elementos de Revestimiento y Componentes en Edificios con 18.0 m < h < 27 m — Como alternativa a los requerimientos de la sección B.6.5.12.4.2, el diseño de elementos de revestimiento y componentes de edificios con una altura media mayor a 18.0 y menor de 27 m, se podrán usar los valores de las figs. B.6.5-8 a B.6.514, con la condición que la relación altura ancho sea 1 o menor de 1 (excepto en los casos permitidos por la Nota 6 de la fig. B.6.5-14), y si se usa la ecuación B.6.5-20.

B-35

q y qi se evaluaran usando la exposición definida en la sección B.6.5.6.3.

qp GCp GCpi

GCp = coeficiente de presión externa de la Fig. B.6.5-14. GCpi = coeficiente de presión interna de la Fig. B.6.5-2.

B-34

p

q GCp q i GCpi

q q z para muros a barlovento evaluada a una altura z por encima del terreno. q qh para muros a sotavento, muros laterales y cubiertas, evaluada a una altura h . qi qh para muros a barlovento, muros laterales, muros a sotavento y cubiertas de edificios cerrados y para la evaluación de presiones internas negativas en edificios parcialmente cerrados. qi q z para la evaluación de presiones internas positivas en edificios parcialmente cerrados, donde z es el nivel de la abertura más alta que podría afectar la presión interna positiva del edificio. Para edificios ubicados en regiones en las que el viento pueda arrastrar fragmentos, los vidrios que no sean resistentes al impacto o que no estén protegidos con un elemento resistente al impacto, deberán tratarse como una abertura en el edificio de acuerdo con la sección B.6.5.9.3. Para la evaluación de la presión interna positiva, qi se puede evaluar a la altura h qi qh .

Coeficiente de presión neta combinada

considerará para cada eje principal e x , e y :

=

(B.6.5-20)

Donde:

B.6.5.12.3 — Casos de Carga de Viento de Diseño — El SPRFV de edificios de cualquier altura, cuyas cargas de viento se hayan determinado bajo las especificaciones de las secciones B.6.5.12.2.1 y B.6.5.12.2.3, se deberán diseñar teniendo en cuenta los casos de carga definidos en la fig. B.6.5-6. La excentricidad e para estructuras rígidas se medirá desde el centro geométrico de la cara del edificio en cada

qp

B.6.5.12.4.2 — Edificios con h ! 18.0 m — Las presiones de viento de diseño para elementos de revestimiento y componentes de edificios con h ! 18.0 m, se determinarán con la ecuación:

GCpn =

=

GCp = GCpi =

Donde:

pp

Donde:

como se define en la sección B.6.5.8.2.

pp

qh ª GCp GCpi º en (N/m2) ¬ ¼

(B.6.5-23)

presión por velocidad evaluada a la altura promedio del cubierta, h , usando la exposición, definida en la sección B.6.5.6.3, que resulte en las mayores cargas de viento para cualquier dirección de viento del sitio. factor de efecto ráfaga de la sección B.6.5.8. coeficiente de presión neta determinado de las figs. B.6.5-15A a B.6.5-15D.

B-36

qz G Cf Af s

= presión por velocidad evaluada a la altura z del centroide del área Af , usando la exposición, definida en la sección B.6.5.6.3. = factor de efecto ráfaga de la sección B.6.5.8. = coeficientes de fuerza de las Figs. B.6.5-18 a B.6.5-19. = área proyectada normal al viento, excepto donde Cf se haya especificado para la superficie real, en m2. B.6.5.15.1 — Estructuras y Equipos sobre Cubiertas en Edificios con h d 18.0 m — La fuerza en estructuras y equipos sobre cubiertas, que tengan Af menor de 0.1Bh , localizados en edificios con h d 18.0 m, se determinará con la Ec. B.6-38, multiplicada por un factor de 1.9. Este factor se podrá reducir linealmente desde 1.9 hasta 1.0 a medida que el valor de Af se aumenta de 0.1Bh a Bh .

B.6.6 — MÉTODO 3 — PROCEDIMIENTO DE TÚNEL DE VIENTO B.6.6.1 — ALCANCE — Los ensayos de túnel de viento deben ser usados donde sea requerido de acuerdo con la sección B.6.5.2. Estos ensayos deben permitirse en lugar de los Métodos 1 y 2 para cualquier edificio o estructura.

B-37

68


DIARIO OFICIAL B.6.6.2 — CONDICIONES DE ENSAYOS — Los ensayos de túnel de viento que empleen fluidos diferentes al aire para determinar las cargas de diseño de viento para cualquier edificio u otra estructura, deben ser realizados de acuerdo con los requisitos de esta sección. Los ensayos para determinar las variaciones y el promedio de las fuerzas y presiones deben reunir las siguientes condiciones:

Zonas de amenaza eólica Velocidad del viento básico

Figura B.6.4-1

-80

B.6.6.2.1 — La capa de borde para la atmosfera natural se ha modelado teniendo en cuenta la variación de la velocidad del viento con la altura.

13

B.6.6.2.2 — Las escalas relevantes de macro y micro-longitud de la componente longitudinal de la turbulencia atmosférica se modelan aproximadamente a la misma escala que se ha usado para modelar el edificio o la estructura.

12

-79

-78

-77

-76

-75

-74

-73

-72

-71

-70

-69

-68

-67

-66 13

-82

5

14

3

SAN ANDRES Y PROVIDENCIA

12

RIOHACHA SANTA MARTA

11

B.6.6.2.3 — El edificio u otra estructura modelada y las estructuras y topografía de los alrededores son geométricamente similares a sus contrapartes de escala natural, excepto que, para edificios bajos que reúnen las condiciones de la sección B.6.5.1, los ensayos deben ser permitidos para los edificios escalados en una sola categoría de exposición como se define en la sección B.6.5.6.3.

CARTAGENA

Región

2

BARRANQUILLA

5 4

10

1 2 3 4 5

VALLEDUPAR

SINCELEJO

9

B.6.6.2.4 — El área proyectada del edificio u otra estructura modelada y sus alrededores es menor que el 8% del área de la sección transversal de ensayo a menos que se haga una corrección por bloqueo.

MONTERIA

2

B.6.6.2.6 — Los efectos del número de Reynolds sobre las presiones y fuerzas se minimizan.

4

1

8 ARAUCA

1

2

QUIBDO

7 6

PUERTO CARREÑO

TUNJA

YOPAL

MANIZALES

5

5

PEREIRA

3

ARMENIA

BOGOTA

IBAGUE

VILLAVICENCIO

4

B.6.6.4 — LIMITACIONES

9

3

MEDELLIN

6

B.6.6.3 — RESPUESTA DINÁMICA — Los ensayos con el propósito de determinar la respuesta dinámica del edificio o de otra estructura deben estar de acuerdo con la sección B.6.6.2. El modelo estructural y el análisis respectivo deben tener en cuenta la distribución de masa, la rigidez y el amortiguamiento.

10

CUCUTA BUCARAMANGA

7

B.6.6.2.7 — Las características de respuesta de la instrumentación del túnel de viento son consistentes con las mediciones requeridas.

11

1

3

8

B.6.6.2.5 — El gradiente de presión longitudinal en la sección de ensayo del túnel de viento debe ser considerado.

Velocidad del Viento 17 m/s (60 km/h) 22 m/s (80 km/h) 28 m/s (100 km/h) 33 m/s (120 km/h) 36 m/s (130 km/h)

4

PUERTO INIRIDA

2

CALI

3

3

4

3

3

NEIVA

POPAYAN

B.6.6.4.1 — Limitaciones en velocidades de viento —La variación de velocidades básicas de viento con la dirección no se deben permitir a menos que el análisis para velocidades de viento este de acuerdo a los requisitos de la sección B.6.5.4.2

SAN JOSE DEL GUAVIARE

1

2

2 FLORENCIA

3

Véase la Nota

PASTO

MITU

MOCOA

1

1

0

0

-1

-1

-2

-2

-3

-3

-4

-4

LETICIA

-5 -80

-79

-78

-77

-76

-75

-74

-73

-72

-71

-70

-69

-68

-67

-5 -66

Nota: estas zonas no han sido estudiadas y se recomienda ser conservador al evaluar las fuerzas eólicas que puedan Presentarse en ellas. Mientras no se disponga de datos confiables se calcularan con base en una velocidad de 28 m/s (100 km/h).

B-39

B-38

h d 18.0

Sistema Principal de Resistencia de Fuerza de Viento ( SPRFV) – Método 1 Figura B.6.4-2 Edificios Cerrados

Presiones de Viento de Diseño

h d 18.0

Sistema Principal de Resistencia de Fuerzas de Viento – Método 1

m

Figura B.6.4-2 ( Continuación) Edificios Cerrados

Muros y Cubiertas


m

Muros y Cubiertas

Procedimiento Simplificado: Presión Básica de Viento, (Exposición B a una altura

h

10.0

m,

K zt

ps10

1.0 , con I

2

(kN/m )

1.0 )

Velocidad Básica de Viento m/s (km/h)

Angulo de Inclinación de la cubierta (grados) 0a5

Caso de Carga

C 0.07

D -0.03

E -0.13

F -0.07

G -0.09

H -0.06

EOH -0.18

GOH -0.14

10

1

0.12

-0.05

0.08

-0.03

-0.13

-0.08

-0.09

-0.06

-0.18

-0.14

17

15

1

0.13

-0.04

0.09

-0.02

-0.13

-0.08

-0.09

-0.06

-0.18

20

1

0.15

-0.04

0.10

-0.02

-0.13

-0.09

-0.09

-0.07

-0.18

-0.14

(60)

25

1

0.13

0.02

0.10

0.02

-0.06

-0.08

-0.04

-0.06

-0.11

-0.09

2

----

----

----

----

-0.02

-0.04

-0.01

-0.03

----

22 (80)

I

1.0

y

K zt

10.0

28

m,

1.0 . Para ajustar a otras condiciones se debe usar la Ecuación B.6.4-1.

2.

Los patrones de carga mostrados deben aplicarse a cada esquina del edificio y se tomara cada una como la esquina de referencia (Véase Figura B 6.5-7).

3.

Para el diseño del SPRFV longitudinal use

T

(100)

0D , y localice la zona de borde E F , G H a la mitad de longitud del edificio. 25D T d 45D . Se da el caso de carga 2

a

25D

solo para interpolaciones entre

4.

Los casos de carga 1 y 2 deben verificarse para

5. 6. 7.

30 . Los signos positivo y negativo significan presiones y succiones actuando sobre las superficies respectivamente. Se permite interpolación lineal para pendientes diferentes a las mostradas. La carga total horizontal no será menor de la determinada suponiendo ps 0 en las zonas B y D.

25D

y

8.

9.

33 (120)

Las zonas de presión representan lo siguiente: Zonas Horizontales de Presión – Suma de las presiones netas (internas y externas) a barlovento y sotavento, en la proyección vertical de: A – Zona final del muro C – Zona interior del muro B – Zona final de la cubierta D – Zona interior de la cubierta Zonas Verticales de Presión – Suma de las presiones netas (internas y externas), en la proyección horizontal de: E – Zona final de cubierta a barlovento G – Zona interior de cubierta a barlovento F – Zona final de cubierta a sotavento H – Zona interior de cubierta a sotavento Cuando las zonas E o G se ubiquen en el alero del lado a sotavento del edificio, se debe usar EOH y G OH para la presión en la

0.12

0.08

0.09

0.06

0.01

-0.07

0.00

-0.06

-0.04

-0.05

0.12

0.08

0.09

0.06

0.05

-0.04

0.04

-0.03

-0.04

-0.05

0a5

1

0.19

-0.10

0.12

-0.06

-0.23

-0.13

-0.16

-0.10

-0.32

-0.25

10

1

0.21

-0.09

0.14

-0.05

-0.23

-0.14

-0.16

-0.11

-0.32

-0.25

15

1

0.24

-0.08

0.16

-0.04

-0.23

-0.15

-0.16

-0.11

-0.32

20

1

0.26

-0.07

0.17

-0.04

-0.23

-0.16

-0.16

-0.12

-0.32

-0.25

25

1

0.24

0.04

0.17

0.04

-0.10

-0.14

-0.08

-0.11

-0.19

-0.17

2

----

---

---

---

-0.04

-0.08

-0.01

-0.05

---

D

h : altura media de la cubierta en metros. Cuando T d 10 T : Angulo de inclinación de la cubierta, en grados.

0.21

0.14

0.17

0.11

0.02

-0.13

0.00

-0.11

-0.07

-0.09

0.21

0.14

0.17

0.11

0.08

-0.06

0.07

-0.05

-0.07

-0.09

0a5

1

0.29

-0.15

0.19

-0.09

-0.35

-0.20

-0.25

-0.16

-0.49

-0.39

10

1

0.33

-0.14

0.22

-0.08

-0.35

-0.21

-0.25

-0.17

-0.49

-0.39

15

1

0.37

-0.12

0.25

-0.07

-0.35

-0.23

-0.25

-0.18

-0.49

20

1

0.41

-0.11

0.27

-0.06

-0.35

-0.25

-0.25

-0.19

-0.49

-0.39

1

0.37

0.06

0.27

0.06

-0.16

-0.22

-0.12

-0.18

-0.30

-0.26

2

----

----

----

----

-0.06

-0.12

-0.02

-0.08

----

25

-0.39

---

1

0.33

0.23

0.26

0.18

0.03

-0.20

0.01

-0.17

-0.12

-0.13

2

0.33

0.23

0.26

0.18

0.13

-0.10

0.11

-0.07

-0.12

-0.13

0a5

1

0.42

-0.22

0.28

-0.13

-0.51

-0.29

-0.35

-0.22

-0.71

-0.56

10

1

0.48

-0.20

0.32

-0.11

-0.51

-0.31

-0.35

-0.24

-0.71

-0.56

15

1

0.53

-0.18

0.35

-0.10

-0.51

-0.33

-0.35

-0.25

-0.71

20

1

0.59

-0.15

0.39

-0.08

-0.51

-0.35

-0.35

-0.27

-0.71

-0.56

1

0.53

0.08

0.38

0.09

-0.24

-0.32

-0.17

-0.26

-0.44

-0.37

2

---

---

---

---

-0.09

-0.17

-0.03

-0.11

---

25

-0.56

---

1

0.48

0.32

0.38

0.26

0.04

-0.29

0.01

-0.25

-0.17

-0.19

2

0.48

0.32

0.38

0.26

0.18

-0.14

0.16

-0.10

-0.17

-0.19

0a5

1

0.50

-0.26

0.33

-0.15

-0.60

-0.34

-0.41

-0.26

-0.83

-0.65

10

1

0.56

-0.23

0.37

-0.13

-0.60

-0.36

-0.41

-0.28

-0.83

-0.65

36

15

1

0.62

-0.21

0.41

-0.12

-0.60

-0.39

-0.41

-0.30

-0.83

20

1

0.69

-0.18

0.46

-0.10

-0.60

-0.41

-0.41

-0.32

-0.83

-0.65

(130)

25

1

0.62

0.10

0.45

0.10

-0.28

-0.38

-0.20

-0.30

-0.51

-0.44

2

--

--

--

--

-0.10

-0.20

-0.03

-0.13

--

30 a 45

-0.65

--

1

0.56

0.38

0.44

0.30

0.04

-0.34

0.01

-0.29

-0.19

-0.22

2

0.56

0.38

0.44

0.30

0.22

-0.17

0.19

-0.12

-0.19

-0.22

B-40

---

1

, se usara la altura hasta el alero.

-0.25

2

30 a 45

proyección horizontal del alero. La presión de los aleros en el lado a sotavento y en los costados será la presión básica de la zona. 10. Notación: a : 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h , la que sea menor. No debe ser menor al 4% de la menor dimensión horizontal o 0.9m.

----

1

30 a 45

D

-0.14

2

30 a 45

h

Aleros

1

B -0.05

30 a 45

Notas: 1. Las presiones mostradas se aplican a las proyecciones verticales y horizontales para la categoría de exposición B, a una altura

Zonas Presiones Verticales

Presiones Horizontales A 0.11

B-41


69

DIARIO OFICIAL

h d 18.0

Sistema Principal de Resistencia de Fuerzas de Viento – Método 1 Figura B.6.4-2 (Continuación) Edificios Cerrados


h d 18.0

Componentes y Revestimientos – Método 1

m

Muros y Cubiertas

Figura B.6.4-3 Edificios Cerrados


m

Muros y Cubiertas

Factor de Ajuste por Altura del Edificio y Exposición, O Altura Media del Edificio (m)

B

Exposición C

D

4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0 13,5 15,0 16,5 18,0

1.00 1.00 1.00 1.00 1.05 1.09 1.12 1.16 1.19 1.22

1.21 1.29 1.35 1.40 1.45 1.49 1.53 1.56 1.59 1.62

1.47 1.55 1.61 1.66 1.70 1.74 1.78 1.81 1.84 1.87

Cubierta Plana

Cubierta a Cuatro Aguas

7D T d 27D

Cubierta a Dos Aguas T d 7D

Cubierta a Dos Aguas 7D T d 45D

Zonas Interiores Cubiertas – Zona 1 Muros – Zona 4

Zonas Finales Cubiertas – Zona 2 Muros – Zona 5

Zonas Esquineras Cubiertas – Zona 3

Notas: 1. Las presiones mostradas se aplican en dirección normal a la superficie, para la categoría de exposición B, a una altura, h

I 2.

1.0 y K zt

1.0

10.0

m,

Para ajustar a otras condiciones se debe usar la Ecuación B.6.4.2.

Los signos positivos y negativos representan presiones y succiones sobre las superficies respectivamente.

D Para cubiertas a cuatro aguas con T d 25 , en la zona 3 se debe tratar como Zona 2.

3. 4. Para valores de Áreas de Viento Efectivas entre los dados, se permite interpolar o usar el valor asociado al Área de Viento efectivamente menor. 5.- Notación: a : 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h , la que sea menor. No debe ser menor al 4% de la menor dimensión horizontal o 0.9m.

h : altura media de la cubierta en metros. Cuando T d 10D , se usara la altura hasta el alero. T : Ángulo de inclinación de la cubierta, en grados.

B-42

B-43

h d 18.0 m Muros y Cubiertas

Componentes y Revestimientos – Método1 Figura B.6.4 -3 (Continuación) Edificios Cerrados

Presiones Netas de Viento de Diseño

Presión Neta de Viento de Diseño, (Exposición B a una altura Zona 1

Muro

Cubierta con 27 < 45 grados

cubierta con 7 < 27 grados

1 2

10.0

m,

p net10

K zt


1.0 )

Presión Neta de Diseño,

Velocidad Básica de Viento V m/s (km/h) 17 (60)

22 (80)

28 (100)

m

Muros y Cubiertas

2

(kN/m )

1.0 , con I

33 (120)

36 (130)

0.05

-0.12

0.09

-0.21

0.14

-0.33

0.20

-0.48

0.23

-0.56

0.05

-0.12

0.08

-0.21

0.13

-0.32

0.18

-0.47

0.22

-0.55

(Exposición B a una altura

h

10.0

pnet10

m,

K zt

2

(kN/m )

1.0 , con I

1.0 )

1

5

0.04

-0.11

0.07

-020

0.12

-0.30

0.17

-0.45

0.19

-0.53

Zona

1

10

0.04

-0.11

0.07

-0.19

0.11

-0.30

0.15

-0.44

0.18

-0.51

Área de Viento Efectiva 2 (m )

2

1

0.05

-0.20

0.09

-0.36

0.14

-0.56

0.20

-0.80

0.23

-0.94

4

50

0.09

-0.10

0.16

-0.18

0.25

-0.28

0.36

-0.40

0.42

-0.47

2

2

0.05

-0.18

0.08

-0.32

0.13

-0.50

0.18

-0.72

0.22

-0.84

5

1

0.12

-0.16

0.21

-0.28

0.33

-0.45

0.48

-0.64

0.56

-0.75

2

5

0.04

-0.15

0.07

-0.27

0.12

-0.42

0.17

-0.60

0.19

-0.71

5

2

0.11

-0.15

0.20

-0.27

0.32

-0.41

0.46

-0.60

0.54

-0.70

5

5

0.11

-0.14

0.19

-0.24

0.30

-0.38

0.43

-0.54

0.50

-0.64

Muro


1

Área de Viento 2 Efectiva (m )

h

h d 18.0


Velocidad Básica de Viento V m/s (km/h) 17 (60)

22 (80)

28 (100)

33 (120)

36 (130)

2

10

0.04

-0.13

0.07

-0.23

0.11

-0.36

0.15

-0.52

0.18

-0.61

3

1

0.05

-0.30

0.09

-0.54

0.14

-0.84

0.20

-1.21

0.23

-1.42

3

2

0.05

-0.25

0.08

-0.45

0.13

-0.70

0.18

-1.00

0.22

-1.18

5

10

0.10

-0.12

0.18

-0.22

0.28

-0.35

0.41

-0.50

0.48

-0.58

3

5

0.04

-0.18

0.07

-0.32

0.12

-0.50

0.17

-0.73

0.19

-0.85

5

50

0.09

-0.10

0.16

-0.18

0.25

-0.28

0.36

-0.40

0.42

-0.47

3

10

0.04

-0.13

0.07

-0.23

0.11

-0.36

0.15

-0.52

0.18

-0.61

1 1

1

0.07

-0.11

0.12

-0.19

0.19

-0.30

0.28

-0.44

0.32

-0.51

2

0.06

-0.11

.011

-0.19

0.17

-0.30

0.25

-0.43

0.29

-0.50

1

5

0.06

-0.10

0.10

-0.18

0.15

-0.28

0.22

-0.41

0.26

-0.48

1

10

0.05

-0.10

0.09

-0.18

0.14

-0.28

0.20

-0.40

0.23

-0.47

2

1

0.07

-0.19

0.12

-0.34

0.19

-0.53

0.28

-0.76

0.32

-0.89

2

2

0.06

-0.17

0.11

-0.31

0.17

-0.49

0.25

-0.70

0.29

2

5

0.06

-0.16

0.10

-0.28

0.15

-0.43

0.22

-0.62

0.26

-0.73

2 3

10

0.05

-0.14

0.09

-0.25

0.14

-0.39

0.20

-0.56

0.23

-0.66

1

0.07

-0.28

0.12

-0.50

0.19

-0.78

0.28

-1.13

0.32

-1.32

3

2

0.06

-0.26

0.11

-0.47

0.17

-0.73

0.25

-1.05

0.29

3

5

0.06

-0.24

0.10

-0.43

0.15

-0.67

0.22

-0.96

0.26

-1.12

3

10

0.05

-0.22

0.09

-0.39

0.14

-0.61

0.20

-0.88

0.23

-1.04

1

1

0.11

-0.12

0.19

-0.21

0.30

-0.33

0.44

-0.48

0.51

-0.56

1

2

0.11

-0.11

0.19

-0.20

0.30

-0.31

0.43

-0.45

0.50

1

5

0.10

-0.11

0.18

-0.19

0.28

-0.29

0.41

-0.42

0.48

-0.50

1

10

0.10

-0.10

0.18

-0.18

0.28

-0.28

0.40

-0.40

0.47

-0.47

2

1

0.11

-0.14

0.19

-0.25

0.30

-0.39

0.44

-0.56

0.51

-0.82

-1.24

-0.53

-0.66

2

2

0.11

-0.13

0.19

-0.24

0.30

-0.37

0.43

-0.53

0.50

-0.63

2

5

0.10

-0.13

0.18

-0.22

0.28

-0.35

0.41

-0.50

0.48

-0.59

2

10

0.10

-0.12

0.18

-0.21

0.28

-0.33

0.40

-0.48

0.47

-0.56

3

1

0.11

-0.14

0.19

-0.25

0.30

-0.39

0.44

-0.56

0.51

-0.66

3

2

0.11

-0.13

0.19

-0.24

0.30

-0.37

0.43

-0.53

0.50

3

5

0.10

-0.13

0.18

-0.22

0.28

-0.35

0.41

-0.50

0.48

-0.59

3

10

0.10

-0.12

0.18

-0.21

0.28

-0.33

0.40

-0.48

0.47

-0.56

4

1

0.12

-0.13

0.21

-0.23

0.33

-0.36

0.48

-0.52

0.56

-0.61

4

2

0.11

-0.12

0.20

-0.22

0.32

-0.35

0.46

-0.50

0.54

4

5

0.11

-0.12

0.19

-0.21

0.30

-0.32

0.43

-0.47

0.50

-0.55

4

10

0.10

-0.11

0.18

-0.20

0.28

-0.31

0.41

-0.45

0.48

-0.53

B-44

-0.63

-0.58

B-45

70


DIARIO OFICIAL

h d 18.0



Presión Neta de Diseño de Alero,

Zona

Área de Viento Efectiva 2 (m )

Cubierta con 0 < 7 grados Cubierta con 7 < 27 grados

10.0

2

pnet10

(kN/m )

m, con

I

22 (80)

28 (100)

33 (120)

36 (130)

-0.17

-0.31

-0.48

-0.69

-0.81

2

-017

-0.30

-0.47

-0.68

2

5

-017

-0.29

-0.46

-0.66

-0.77

2

10

-0.16

-0.29

-0.45

-0.65

-0.76

3

1

-0.28

-0.51

-0.79

-1.14

-1.33

3

2

-0.22

-0.40

-0.62

-0.89

3

5

-0.14

-0.25

-0.39

-0.57

-0.67

3

10

-0.08

-0.15

-0.23

-0.33

-0.39

2

1

-0.22

-0.40

-0.62

-0.89

-1.05

.0.40

-0.62

-0.89

-1.05

2

Método 2

Velocidad Básica de Viento V (km/h)

1 2

2

K zt -

1.0 )

17 (60)

2


h

Factor Topográfico Figura B.6.5-1

(Exposición B a una altura

m

Muros y Cubiertas

-0.22

-0.79

-1.04

2

5

-0.22

-0.40

-0.62

-0.89

-1.05

2

10

-0.22

-0.40

-0.62

-0.89

-1.05

3

1

-0.38

-0.67

-1.04

-1.50

-1.76

3

2

-034

-0.60

-0.94

-1.35

-1.59

3

5

-0.29

-0.52

-0.81

-1.16

-1.36

3

10

-0.25

-0.45

-0.70

-1.02

-1.19

2

1

-0.20

-0.36

-0.56

-0.81

-0.95

2

2

-0.20

-0.35

-0.55

-0.79

-0.93

Multiplicador Topográfico para Exposición C Multiplicador

Multiplicador K1

H Lh

0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50

Lom a 2-D

Escarpe 2-D

0.29 0.36 0.43 0.51 0.58 0.65 0.72

0.17 0.21 0.26 0.30 0.34 0.38 0.43

0.21 0.26 0.32 0.37 0.42 0.47 0.53

x Lh

2

5

-0.19

-0.34

-0.52

-0.76

-0.89

2

10

-0.18

-0.32

-0.51

-0.73

-0.86

3

1

-0.20

-0.36

-0.56

-0.81

-0.95

3

2

-020

-0.35

-0.55

-0.79

-0.93

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50

3 3

5

-0.19

-0.34

-0.52

-0.76

-0.89

4.00

10

-0.18

-0.32

-0.51

-0.73

-0.86

z Lh

Escarpe 2-D

Todos los otros casos

1.00 0.88 0.75 0.63 0.50 0.38 0.25 0.13

1.00 0.67 0.33 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70

0.00

0.00

Factor de Ajuste por Altura del Edificio y Exposición,

B

C

D

4.5

1.00

1.21

1.47

6.0

1.00

1.29

1.55

7.5

O

Exposición

Altura Media del Edificio (m)

1.00

1.35

Multiplicador K 3

K2

Colina Axial simétrica 3-D

Loma 2-D

Escarpe 2-D

Colina Axial simétrica 3-D

1.00 0.74 0.55 0.41 0.30 0.22 0.17 0.12

1.00 0.78 0.61 0.47 0.37 0.29 0.22 0.17

1.00 0.67 0.45 0.30 0.20 0.14 0.09 0.06

0.80

0.09

0.14

0.04

0.90

0.07

0.11

0.03

1.00

0.05

0.08

0.02

1.50

0.01

0.02

0.00

2.00

0.00

0.00

0.00

Notas: 1. Para valores de H Lh , x Lh , y z Lh , distintos a los indicados, se permite la interpolación lineal. 2. 3. 4.

1.61

Para H Lh ! 0.5 , suponer que H Lh 0.5 para la evaluación de K1 , y sustituir Lh por 2H para la evaluación de K 2 , y K 3 Los multiplicadores se basan en la suposición de que el viento se aproxima a la colina o escarpe en la dirección de máxima pendiente. Notación: Altura de la colina o escarpe referida al terreno ubicado en barlovento, en m. H: distancia hacia barlovento, desde la cresta hasta el punto en que la diferencia de elevación del terreno es la mitad de la MMMM Lh :

9.0

1.00

1.40

1.66

10.5

1.05

1.45

1.70

K1 :

altura de la colina o escarpe, en m. factor que tiene en cuenta las características topográficas y el efecto de máximo aumento de velocidad.

12.0

1.09

1.49

1.74

K2 :

factor que tiene en cuenta la reducción en el aumento de la velocidad con la distancia desde la cresta, a barlovento o sotavento.

13.5

1.12

1.53

1.78

15.0

1.16

1.56

1.81

16.5

1.19

1.59

1.84

distancia (a barlovento o sotavento) desde la cresta hasta el lugar del edificio en m. altura sobre el nivel del terreno local, en m. factor de atenuación horizontal.

18.0

1.22

1.62

1.87

K3 : x : z: P: J:

factor que tiene en cuenta la reducción en el aumento de velocidad con la altura sobre el terreno local.

factor de atenuación en altura

B-46

B-47

Factor Topográfico K zt - Método 2

Figura B.6.5-1 (Continuación)

Sistema Principal Resistente a la Fuerza de Viento, Componentes y Revestimientos-Método 2 Figura B.6.5-2 Coeficientes de presión interna, GCpi Edificios Abiertos y total o Parcialmente Cerrados

Todas las alturas Muros y Cubiertas

Ecuaciones:

K zt

(1 K 1 K 2 K 3 )

2

Clasificación del Cerramiento

Edificios Abiertos

GCpi 0.00

K 1 se obtiene de la tabla inferior Edificios Parcialmente Cerrados

K2

K3

§ x · ¨¨ 1 ¸¸ © PLh ¹

0.55 -0.55

0.18

Edificios Cerrados

eJz/Lh

-0.18

Parámetros para aumento de la Velocidad sobre Colinas y Escarpes

Notas: 1. Los signos positivos y negativos significan presiones y succiones actuando sobre las superficies internas, respectivamente. 2. Los valores de GCpi deberán ser utilizados con q z y qh según se especifica en B.6.5.12.

P

K 1 / (H / Lh )

B Lomas bidimensionales (2D)o valles con H negativa en K1 /(H/Lh)

J

Exposición

Forma de la Colina

C

1.30

1.45

D

Hacia barlovent o desde la cresta

Hacia sotavent o desde la cresta

3.

1.5

1.5

1.55

3

Escarpes bidimensionales (2D)

0.75

0.85

0.95

2.5

1.5

4

Colina tridimensional axialsimétrica

0.95

1.05

1.15

4

1.5

1.5

B-48

se deberían considerar dos casos para determinar los requerimientos de la carga crítica para la condición apropiada: (i) Un valor positivo de GCpi aplicado sobre todas las superficies internas. (ii) Un valor negativo de GCpi aplicado sobre todas las superficies internas

B-49


71

DIARIO OFICIAL

Sistema Principal Resistente a la Fuerza de Viento – Método 2 Coeficientes de presión externa, Cp

Figura B.6.5-3

Edifícios Total o Parcialmente Cerrados

Todas las Alturas Muros y Cubiertas

Sistema Principal Resistente a la Fuerza de Viento – Método 2 Figura B.6.5-3 ( Continuación) Coeficientes de presión externa, Cp

Todas las Alturas Muros y Cubiertas

Edifícios Total o Parcialmente Cerrados

Coeficientes de Presión en Muros, Cp Superficie

L/B

Cp

Usar con

Muro en barlovento

Todos los valores

0.8

q2

0-1 2 >4 Todos los valores

-0.5 -0.3 -0.2 -0.7

Muro en sotavento Muros laterales

qh qh

Normal a la cumbrera para < 20

-0.30

-0.50

-0.60

>60# 0.01

1.0

Área (m ) 100

Notas: 1. Los signos positivos y negativos significan presiones y succiones actuando sobre las superficies, respectivamente. 2. Se permite interpolación lineal para valores de L B , h L y T distintos a los indicados. La interpolación sólo se llevará cabo entre valores del M mismo signo. 3.

Donde no se dan valores del mismo signo, se tomará 0.0 para propósitos de interpolación. Donde aparezcan dos valores de Cp indica que la pendiente de la cubierta a barlovento está sujeta a presiones o succiones y la estructura de la cubierta deberá diseñarse para ambas condiciones. En este caso para valores intermedios de

4. 5. 6. 7.

h L , la interpolación solo podrá realizarse entre valores de Cp que

tengan el mismo signo. Para cubiertas con una sola pendiente, su superficie total será de barlovento o de sotavento. Para edificios flexibles se debe usar un valor de G f apropiado, según lo indique la sección B.6.5.8. Para domos (superficies abovedadas) debe usarse la figura B.6.5-4 y para cubiertas en arco debe usarse la figura B.6.5-5. Notación: B : dimensión horizontal del edificio, en m, medidas en dirección normal al viento. L : dimensión horizontal del edificio, en m, medida en dirección paralela al viento.

h : altura media de la cubierta en m, excepto que para T d 10D , se usará la altura del alero. z : altura sobre el terreno, en m. G : factor del efecto ráfaga. q z , qh : Presión de velocidad del viento, en N/m2, evaluada a la altura respectiva. T : ángulo del plano de la cubierta con respecto a la horizontal, en grados.

8. 9.

Para cubiertas en mansarda, la superficie superior horizontal y la superficie inclinada a sotavento se consideraran para efectos de uso de la tabla, como superficie a sotavento. A excepción del sistema principal (SPRFV) en la cubierta que consiste en pórticos resistentes a momento, el cortante horizontal toral no deberá ser menor que el determinado despreciando las fuerzas del viento sobre las superficies de la cubierta. # Para cubiertas con ángulo T d 80D usar C p

0.8

B-50

B-51

Sistema Principal Resistente a la Fuerza de Viento.– Método2 Figura B.6.5-4 Coeficientes de presión externa, Cp Estructuras y Edificios Total o Parcialmente cerrados

Todas las Alturas Domos (cubiertas abovedadas)

Sistema Principal Resistente a la Fuerza de Viento–Componentes y Revestimientos Método 2 Figura B.6.5-5 Coeficientes de presión externa, Cp Edificios y Estructuras total y Parcialmente Cerrados

Todas las alturas Cubiertas en Arcos

Cp Condiciones

Cubierta sobre estructura elevada Cubierta con el arranque desde nivel del piso

Relación Altura/Luz, r 0 < r < 0.2 0.2 r< 0.3*

Cuarto a Barlovento -0.9 1.5r -0.3

-0.7 - r -0.7 - r

Cuarto a Sotavento -0.5 -0.5

0.3 r< 0.6 0 h, 2h

Todas las formas T d 45D º Todas las formas T d 45D

B

0.5

0.5

Todas las formas

A

-0.3

-0.6

> 2h

T d 45D

B

0.3

0.3

h

B

0.8

0.5

A

-0.6

-0.9

Notas: 1. CNW y CNL denotan las presiones netas (contribuciones de las superficies de arriba y de abajo) para la mitad de las superficies de techo para barlovento y sotavento respectivamente. 2. El flujo de viento libre denota flujo de viento relativamente sin obstrucción, con bloqueo igual o menor al 50%. Flujo de viento obstruido denota objetos debajo del techo que inhiben el flujo del viento (bloqueo mayor al 50%) 3. Los signos positivos y negativos significan presiones y succiones actuando sobre las superficies consideradas. 4. Para valores de T entre 7.5º y 45º se permite interpolación lineal, para valores de T menores de 7.5º use los coeficientes de de carga para techos de una sola pendiente. 5. Todos los casos de carga mostrados para cada ángulo de techo deben ser investigados. 6. Notación: L : Dimensión horizontal del techo medida a lo largo de la dirección del viento, en m. h : Altura promedio de la cubierta, en m. J : Dirección del viento en grados.

Notas: 1. CN denota las presiones netas (contribuciones de las superficies de arriba y de abajo) 2. 3. 4. 5. 6.

El flujo de viento libre denota flujo de viento relativamente sin obstrucción, con bloqueo igual o menor al 50%. Flujo de viento obstruido denota objetos debajo del techo que inhiben el flujo del viento (bloqueo mayor al 50%) Los signos positivos y negativos significan presiones y succiones actuando sobre las superficies, respectivamente. Para cubiertas de una sola pendiente menor de 5º los valores de CN aplican también para los casos de J 0D y 0.05 d h L d 0.25 , ver Figura B.6.5-15A para otros valores de h L Todos los casos de carga mostrados para cada ángulo de techo deben ser investigados. Notación: L : Dimensión horizontal del techo medida a lo largo de la dirección del viento, en m. h : Altura promedio de la cubierta, en m. J : Dirección del viento en grados.

T : ángulo de la cubierta medido desde la horizontal, en grados.

T : ángulo de la cubierta medido desde la horizontal, en grados

B-70

B-71

0.25 d h L d 1.0 m

Componentes y Revestimientos Figura B.6.5-16A

Coeficientes de Presión Neta, CN

Cubiertas Libres de una Pendiente

Edificios Abiertos

0.25 d h L d 1.0 m

Componentes y Revestimientos Figura B.6.5-16B

Cubiertas Libres de dos aguas T d 45D


Edificios Abiertos

Ángulo de Cubierta

T

CN Área Efectiva de Viento Zona 3 2

a

0º

Ángulo de Cubierta

Zona 2

-3.3

1.8

-1.7

1.2

-1.1

1

-3.6

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.8

-1.7

1.8

-1.7

1.2

-1.1

0.8

-1.8

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.2

-1.1

1.2

-1.1

1.2

-1.1

0.5

-1.2

0.5

-1.2

0.5

-1.2

Zona 2

Zona 1

1.8

-1.7

1.2

-1.1

1

-3.6

0.8

-1.8

0.5

-1.2

> a , 4.0 a

1.8

-1.7

1.8

-1.7

1.2

-1.1

0.8

-1.8

0.8

-1.8

0.5

-1.2

>4.0a2

1.2

-1.1

1.2

-1.1

1.2

-1.1

0.5

-1.2

0.5

-1.2

0.5

-1.2

a2 > a2,4.0 a2

2.2

-3.6

1.7

-1.8

1.1

-1.2

1

-5.1

0.8

-2.6

0.5

-1.7

1.7

-1.8

1.7

-1.8

1.1

-1.2

0.8

-2.6

0.8

-2.6

0.5

-1.7

>4.0a2

1.1

-1.2

1.1

-1.2

1.1

-1.2

0.5

-1.7

0.5

-1.7

0.5

-1.7

a

2.2

-2.2

1.7

-1.7

1.1

-1.1

1

-3.2

0.8

-2.4

0.5

-1.6

> a ,4.0 a

1.7

-1.7

1.7

-1.7

1.1

-1.1

0.8

-2.4

0.8

-2.4

0.5

-1.6

>4.0a2

1.1

-1.1

1.1

-1.1

1.1

-1.1

0.5

-1.6

0.5

-1.6

0.5

-1.6

-1.8

2

2

a

3.2

-4.2

2.4

-2.1

1.6

-1.4

1.6

-5.1

1.2

-2.6

0.8

-1.7

-2.1

2.4

-2.1

1.6

-1.4

1.2

-2.6

1.2

-2.6

0.8

-1.7

a2 > a2,4.0 a2

2.6

2.4

2

-1.4

2

-1.4

1.3

-0.9

0.8

-1.8

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.6

-1.4

1.6

-1.4

1.6

-1.4

0.8

-1.7

0.8

-1.7

0.8

-1.7

>4.0a2

1.3

-0.9

1.3

-0.9

1.3

-0.9

0.5

-1.2

0.5

-1.2

0.5

-1.2

3.6

-3.4

2.7

-2.9

1.8

-1.9

2.4

-4.2

1.8

-3.2

1.2

-2.1

a2

2.2

-1.6

1.7

-1.2

1.1

-0.8

1

-2.4

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.7

-1.2

1.7

-1.2

1.1

-0.8

0.8

-1.8

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.1

-0.8

1.1

-0.8

1.1

-0.8

0.5

-1.2

0.5

-1.2

0.5

-1.2

2

2

> a , 4.0 a

30º

2

-1.4

1.3

-0.9

2.7

-3.9

2.7

-2.9

1.8

-1.9

1.8

-3.2

1.8

-3.2

1.2

-2.1

>4.0a 2 a

1.8

-1.9

1.8

-1.9

1.8

-1.9

1.2

-2.1

1.2

-2.1

1.2

-2.1

5.2

-5

3.9

-3.8

2.6

-2.5

3.2

-4.6

2.4

-3.5

1.6

-2.3

> a2, 4.0 a2

3.9

-3.8

3.9

-3.8

2.6

-2.5

2.4

-3.5

2.4

-3.5

1.6

-2.3

2.6

-2.5

2.6

-2.5

2.6

-2.5

1.6

-2.3

1.6

-2.3

1.6

-2.3

Notas: 1. CN identifica las presiones netas (contribuciones de las superficies superior e inferior)

5.2

-4.6

3.9

-3.5

2.6

-2.3

4.2

-3.8

3.2

-2.9

2.1

-1.9

2.

3.9

-3.5

3.9

-3.5

2.6

-2.3

3.2

-2.9

3.2

-2.9

2.1

-1.9

2.6

-2.3

2.6

-2.3

2.6

-2.3

2.1

-1.9

2.1

-1.9

2.1

-1.9

3. 4. 5. 6.

2

2

2

> a , 4.0 a 2

>4.0a Notas:

3. 1. 2. 4.

Zona 3

-3.3

2

>4.0a2

a

2.

Zona 1

2.4

2

2

15º

Zona 2

Flujo de Viento Obstruido

> a2, 4.0 a2

>4.0a

1.

7.5º

Zona 1

2.4

2

45º

Zona 3

a

2

30º

Flujo de Viento Obstruido Zona 1

>4.0a2

a2

15º

Zona 2

> a2 , 4.0 a2 2

7.5º

Flujo de Viento Libre Zona 3

2

0º

CN

Área Efectiva de Viento

T

Flujo de Viento Libre

CN identifica las presiones netas (contribuciones de las superficies superior e inferior) Flujo de viento libre identifica flujos de viento relativamente sin obstrucción, con bloqueo menor o igual al 50%. Flujo obstruido de viento identifica objetos bajo cubierta que inhiben el flujo de viento (bloqueo mayor al 50%). Para valores de T diferentes a los que se muestran, se permite interpolación lineal. Los signos positivos y negativos significan presiones y succiones actuando sobre las superficies, respectivamente. Cada componente se diseñará para los coeficientes de presiones y succiones mostrados. Notación: a : 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h , el que sea menor, pero no menos de 4% de la menor dimensión horizontal o 1.0 m. h : Altura promedio de la cubierta, en m. L : Dimensión horizontal del edificio, medida a lo largo de la dirección del viento, en m. T : ángulo de la cubierta medido desde la horizontal, en grados.

B-72

45º

2

2

> a ,4.0 a 2

>4.0a

1

-2.4

0.8

-1.8

0.5

-1.2

Flujo de viento libre identifica flujos de viento relativamente sin obstrucción, con bloqueo menor o igual al 50%. Flujo obstruido de viento identifica objetos bajo cubierta que inhiben el flujo de viento (bloqueo mayor al 50%). Para valores de T diferentes a los que se muestran, se permite interpolación lineal. Los signos positivos y negativos significan presiones y succiones actuando sobre las superficies, respectivamente. Cada componente se diseñará para los coeficientes de presiones y succiones mostrados. Notación: a : 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h , el que sea menor, pero no menos de 4% de la menor dimensión horizontal o 1.0 m. h : Altura promedio de la cubierta, en m. L : Dimensión horizontal del edificio, medida a lo largo de la dirección del viento, en m. T : ángulo de la cubierta medido desde la horizontal, en grados.

B-73


77

DIARIO OFICIAL

0.25 d h L d 1.0 m

Componentes y Revestimientos

Edificios Abiertos

Otras Estructuras – Método 2 Coeficientes de Fuerza, Cf

Figura B.6.5-17

Cubiertas en Artesa (dos aguas invertidas) T d 45D


Figura B.6.5-16C

Todas las Alturas

Muros Libres y Vallas Macizas

Ángulo de Cubierta

0º

7.5º

15º

30º

45º

CN

Área Efectiva de Viento

T

Flujo de Viento Libre Zona 3

a2 > a2, 4.0 a2 2 >4.0a a2 > a2, 4.0 a2 >4.0a2 2 a > a2 ,4.0 a2 2 >4.0a a2 > a2 ,4.0 a2 2 >4.0a a2 > a2 ,4.0 a2 >4.0a2

Zona 2

Flujo de Viento Obstruido Zona 1

Zona 3

Zona 2

Zona 1

2.4

-3.3

1.8

-1.7

1.2

-1.1

1

-3.6

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.8

-1.7

1.8

-1.7

1.2

-1.1

0.8

-1.8

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.2

-1.1

1.2

-1.1

1.2

-1.1

0.5

-1.2

0.5

-1.2

0.5

-1.2

2.4

-3.3

1.8

-1.7

1.2

-1.1

1

-4.8

0.8

-2.4

0.5

-1.6

1.8

-1.7

1.8

-1.7

1.2

-1.1

0.8

-2.4

0.8

-2.4

0.5

-1.6

1.2

-1.1

1.2

-1.1

1.2

-1.1

0.5

-1.6

0.5

-1.6

0.5

-1.6

2.2

-2.2

1.7

-1.7

1.1

-1.1

1

-2.4

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.7

-1.7

1.7

-1.7

1.1

-1.1

0.8

-1.8

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.1

-1.1

1.1

-1.1

1.1

-1.1

0.5

-1.2

0.5

-1.2

0.5

-1.2

1.8

-2.6

1.4

-2

0.9

-1.3

1

-2.8

0.8

-2.1

0.5

-1.4

1.4

-2

1.4

-2

0.9

-1.3

0.8

-2.1

0.8

-2.1

0.5

-1.4

0.9

-1.3

1.9

-1.3

0.9

-1.3

1.6

-2.2

1.2

-1.7

0.8

-1.1

1

-2.4

0.8

-1.8

0.5

-1.2

1.2

-1.7

1.2

-1.7

0.8

-1.1

0.5 0.8

-1.4 -1.8

0.5 0.8

-1.4 -1.8

0.5 0.5

-1.2

0.8

-1.1

1.8

-1.1

0.8

-1.1

0.5

-1.2

0.5

-1.2

0.5

-1.2

Relación de galibo s/h

-1.4

1. 0.9 0.7

Notas: 1. CN identifica las presiones netas (contribuciones de las superficies superior e inferior) 2. 3. 4. 5. 6.

0.5

Flujo de viento libre identifica flujos de viento relativamente sin obstrucción, con bloqueo menor o igual al 50%. Flujo de viento obstruido identifica objetos bajo cubierta que inhiben el flujo de viento (bloqueo mayor al 50%). Para valores de T diferentes a los que se muestran, se permite interpolación lineal. Los signos positivos y negativos significan presiones y succiones actuando sobre las superficies, respectivamente. Cada componente se diseñará para los coeficientes de presiones y succiones mostrados. Notación: a : 10% de la menor dimensión horizontal o 0.4h , el que sea menor, pero no menos de 4% de la menor dimensión horizontal o 1.0 m. h : Altura promedio de la cubierta, en m. L : Dimensión horizontal del edificio, medida a lo largo de la dirección del viento, en m. T : ángulo de la cubierta medido desde la horizontal, en grados.

0.3 0.2 0.16

Cf CASO A Y CASO B Relación de Aspecto, B/s 0.05

0.1

0.2

0.5

1

2

4

5

10

20

30

>45

1.80

1.70

1.65

1.55

1.45

1.40

1.35

1.35

1.30

1.30

1.30

1.30

1.85

1.75

1.70

1.60

1.55

1.50

1.45

1.45

1.40

1.40

1.40

1.40

1.90

1.85

1.75

1.70

1.65

1.60

1.60

1.55

1.55

1.55

1.55

1.55

1.95

1.85

1.80

1.75

1.75

1.70

1.70

1.70

1.70

1.70

1.70

1.75

1.95

1.90

1.85

1.80

1.80

1.80

1.80

1.80

1.80

1.85

1.85

1.85

1.95

1.90

1.85

1.80

1.80

1.80

1.80

1.80

1.85

1.90

1.90

1.95

1.95

1.90

1.85

1.85

1.80

1.80

1.85

1.85

1.85

1.90

1.90

1.95

B-74

B-75

Figura B.6.5-17 (continuación)

Otras Estructuras – Método 2 Coeficientes de Fuerza, Cf

Todas las Alturas

Muros Libres y Vallas Macizas

Otras Estructuras – Método 2

Distancia Relación de Aspecto, B/s horizontal desde el borde de 2 3 4 5 6 7 8 9 10 barlovento 0 as 2.25 2.60 2.90 3.10* 3.30* 3.40* 3.55* 3.65* 3.75* S a 2s 1.50 1.70 1.90 2.00 2.15 2.25 2.30 2.35 2.45 2s a 3s 1.15 1.30 1.45 1.55 1.65 1.70 1.75 1.85 3s a 10s 1.10 1.05 1.05 1.05 1.05 1.00 0.95 Los valores deben Multiplicarse por los siguientes factores de reducción cuando haya una esquina de retorno o señal Distancia Factor de Lr

0.3 1.0 >2.

B viento Vista en planta del muro o valla, con esquina con retorno

Reducción 0.90 0.75 0.60

Distancia horizontal desde el borde de barlovento 0 a s s a 2s 2s a 3s 3s a 4s 4s a 5s 5s a 10s

>10s

Relación de Aspecto , B/s >45 13 4.00 2.60 2.00 1.50 1.35 0.90

0.55

0.55

s h1:

Para

1 1.3 1.0 1.0

7 1.4 1.1 1.2

25 2.0 1.5 1.4

Moderadamente Suave

0.5

D

q z ! 5.3, D en m, q z en N m 2

q z d 5.3, D en m,q z en N m 2

0.6

0.7

0.7

0.8

0.9

Muy Rugosa ( D /D=0.08)

0.8

1.0

0.2

Todas

0.7

0.8

1.2

1

Rugosa ( D /D=0.02) 1

Notas: 1. La fuerza de viento de diseño, debe calcularse basada en el área de la estructura proyectada sobre un plano perpendicular a la dirección del viento. La fuerza debe suponerse que actúa paralela a la dirección del viento.

h D

2.

Se permite interpolación lineal para los otros valores de

3.

Notación: D : Diámetro de la sección transversal circular y la menor dimensión horizontal de las secciones transversales cuadradas, hexagonales u octogonales a la altura considerada, en m.

diferentes a los mostrados.

Dc : Profundidad de los elementos que sobresalen tales como relieves, defensas, en m. h : Altura de la estructura, en m. q z : Velocidad de presión evaluada a la altura z sobre el terreno, en N/m2.

CASO A: La fuerza resultante actúa perpendicular a la cara de la señal a través del centro geométrico. CASO B: La fuerza resultante actúa perpendicular a la cara de la señal a una distancia desde el centro geométrico hacia barlovento igual a 0.2 veces el ancho promedio de la señal.

Todas Todas Todas

Re donda D q z d 2.5

Para permitir para direcciones del viento perpendiculares e inclinadas, los siguientes casos se deben considerar: Para

Tipo de superficie

Re donda D q z ! 2.5

Notas: 1. El termino vallas en las notas de abajo también se aplica para los muros sueltos. 2. Vallas con aberturas de menos del 30% del área total se clasifican como sólidas. Los coeficientes de fuerza para vallas sólidas con aberturas deben multiplicarse por un factor de reducción de 1 1 H 1.5 .

B s t 2 , se debe considerar el CASO C

CASO C: Las fuerzas resultantes actúan perpendicular a la cara de la valla a través de los centros geométricos de cada región. Para

s h

1:

Los mismos casos de arriba excepto que los sitios verticales de la resultante de las fuerzas ocurren a una distancia arriba del centro geométrico igual a 0.05 veces la altura promedio de la valla. Para el CASO C cuando

s h ! 0.8 , los coeficientes de las fuerzas deben multiplicarse por un factor de reducción de 1.8 s h .

5.

Se permite interpolación lineal para valores de

6.

Notación: B : Dimensión horizontal de la valla, en m. h : Altura de la valla en m. s : Dimensión vertical de la valla, en m. H : Relación de área solida a área total.

s h, B s

y

L s

diferentes a los mostrados.

L : Dimensión horizontal de la esquina de retorno, en m

B-76

h D

Sección Transversal Cuadrada (Viento Perpendicular a la cara) Cuadrada (Viento a lo largo de la diagonal) Hexagonal u Octagonal

D

4.30* 2.55 1.95 1.85 1.85 1.10

4.

Todas las Alturas Chimeneas, Tanques, Equipo de Cubierta y Estructuras Similares

Cf

Edificios Abiertos

Cf CASO C

3.

Coeficientes de Fuerza,

Figura B.6.5-18

B-77

78


DIARIO OFICIAL

Otras Estructuras – Método 2

Factor de Importancia. I (Cargas de Viento)

Todas las Alturas

Coeficientes de Fuerza,

Figura B.6.5-19

Tabla B.6.5-1

Vallas Abiertas , Pórticos y Torres

Cf

Categoria

Regiones no propensas a huracanes, y regiones con posibilidad de huracanes de V 40 45 m/s

Miembros Redondos

Miembros de lados Planos

H

D q z d 2.5

D q z ! 2.5

D q z d 5.3

D q z ! 5.3

19.1 mm A572 (Gr. 50 & 55) A913 (Gr. 50) A588* A992 A1011 A1018 A913 (Gr. 60 & 65)

distancia desde el centro instantáneo de rotación hasta el elemento de soldadura con la mínima relación ' ui ri , mm distancia desde el centro instantáneo de rotación hasta el i-ésimo elemento de soldadura, mm componente x de ri componente y de ri deformación de los elementos de soldadura a niveles intermedios de esfuerzos, linealmente proporcional a la deformación crítica con base en la distancia desde el centro instantáneo de rotación, ri , mm

0.65

=

R nwt

F.2.10.2.6 — Requisitos para la selección de los electrodos — La selección de los electrodos a usarse en soldaduras acanaladas de penetración completa solicitadas por tensión normal al área efectiva debe ajustarse a los requisitos para metales de aporte compatibles dados en el Código de la Sociedad Americana de Soldadura, AWS D1.1.

'i , relación entre la deformación de un elemento i y su deformación bajo el esfuerzo máximo ' mi

=

R nw1

F.2.10.2.5 — Combinación de soldaduras — Si dos o más de los tipos generales de soldaduras (acanalada, de filete, de tapón, de ranura) se combinan en una misma junta, la resistencia de diseño de cada una se calcula separadamente con relación al eje del grupo para determinar la resistencia del grupo.

esfuerzo nominal en el i-ésimo elemento, MPa componente en " x" del esfuerzo Fnwi componente en " y " del esfuerzo Fnwi

ri

Ti

(F.2.10.2-8)

0.3

=

' ui

(F.2.10.2-7)

área efectiva en el plano de la garganta para el elemento "i " de una soldadura, mm2

rcr

yi

(F.2.10.2-6)

0.60FEXX 1.0 0.50sen1.5 T f p i

Fnwi f pi

(F.2.10.2-10a) (F.2.10.2-10b)

donde:

número de clasificación del electrodo, correspondiente a la resistencia mínima especificada, MPa ángulo de aplicación de la carga, medido desde el eje longitudinal de la soldadura

R nx

R nw1 R nwt 0.85R nw1 1.5R nwt

y

y

A wei

203

DIARIO OFICIAL

w d 0.17w , deformación del elemento de soldadura para el esfuerzo

F-117

Tabla F.2.10.3-1M Mínima Tensión de Instalación de los Pernos, kilonewtons* Pernos con diámetro en milímetros Tamaño del Perno, mm M16 M20 M22 M24 M27 M30 M36

F.2.10.3 — PERNOS Y PARTES ROSCADAS. F.2.10.3.1 — Pernos de alta resistencia — El uso de pernos de alta resistencia se ajustará a los requisitos de la Especificación para Juntas Estructurales con Pernos ASTM A325 o A490 del Consejo de Investigación de Conexiones Estructurales, en adelante referenciadas como las especificaciones RCSC, excepto donde el numeral F.2.10 defina otros requisitos. Para los efectos del Capítulo F.2, los pernos de alta resistencia se agrupan según la resistencia del material como sigue: Grupo A – ASTM A325, A325M, F1852, A354 Grado BC y A449 Grupo B – ASTM 490, A490M, F2280 y A354 Grado BD Cuando se ensamble la estructura, todas las superficies de las juntas, incluyendo aquellas adyacentes a las arandelas, deberán estar libres de escamas, excepto por escamas de laminación no protuberantes. Se permite instalar los pernos con apriete ajustado cuando se utilizan en: (a) Conexiones tipo aplastamiento, excepto lo dispuesto en F.2.5.6 o F.2.10.1.10 (b) Conexiones bajo cargas de tensión, o de cortante y tensión combinadas, para pernos del grupo A únicamente, cuando no se esperen condiciones de aflojamiento o fatiga debidos a vibraciones o a fluctuaciones de carga.

Todos los pernos de alta resistencia que se especifiquen en los planos para usarse en juntas pretensionadas o de deslizamiento crítico deberán apretarse hasta obtener una tensión no menor que la indicada en las Tablas F.2.10.3-1 y F.2.10.3-1M. La instalación deberá realizarse por alguno de los siguientes métodos: método del giro de la tuerca, indicadores directos de tensión, llave calibrada, o pernos de diseño alterno. No existen requisitos específicos para valores mínimos o máximos de la tensión en pernos a instalarse con ajuste justo. Se permite el uso de pernos pretensionados tales como los F1852 o los F2280 excepto cuando los planos de diseño lo prohíban. Tabla F.2.10.3-1 Mínima Tensión de Instalación de los Pernos, kilonewtons* Pernos con diámetro en pulgadas Grupo B Pernos ASTM A490, ASTM F2280 67 107 156 218 285 356 454 538 658

* Igual a 0.70 veces la resistencia mínima a tensión de los pernos, redondeada al kN más cercano, como se establece en las especificaciones ASTM para pernos A325 y A490 con roscas UNC.

Grupo A Pernos ASTM A325 91 142 176 205 267 326 475

Grupo B Pernos ASTM A490 114 179 221 257 334 408 595

* Igual a 0.70 veces la resistencia mínima a tensión de los pernos, redondeada al kN más cercano, como se establece en las especificaciones ASTM para pernos A325 y A490 con roscas UNC.

Cuando, en el marco de las especificaciones del Consejo de Investigación en Conexión Estructurales (RCSC), y debido a las condiciones aplicables a longitudes que exceden 12 veces el diámetro o a diámetros que exceden 38mm, no se puedan satisfacer los requerimientos para los pernos, se permite el uso de pernos o varillas roscadas que se ajusten a los materiales de los grupos A o B siempre y cuando se cumplan las provisiones para varillas roscadas que se presentan en la Tabla F.2.10.3-2. Cuando se usan pernos o varillas roscadas ASTM A354 Gr. BC, A354 Gr. BD o A449 en conexiones de deslizamiento crítico, la geometría del perno, incluyendo características como el paso de la rosca, la longitud de la rosca y las dimensiones de la cabeza y la(s) tuerca(s), será igual (o proporcional si el diámetro es mayor), a la requerida por el Consejo de Investigación de Conexiones Estructurales (RCSC). La instalación deberá cumplir con todos los requisitos de las especificaciones del RCSC, con las modificaciones que, para proveer la pretensión de diseño, se requieran por efecto del incremento en el diámetro o la longitud. Tabla F.2.10.3-2 Resistencia Nominal para Pernos y Piezas Roscadas, MPa

La condición de apriete ajustado se define como el apriete requerido para que las partes conectadas queden en contacto firme. Los pernos que hayan de ser llevados a un nivel de apriete distinto de la condición de apriete ajustado deberán quedar claramente identificados en los planos de diseño y de montaje.

F-118

Electrodos 80 ksi

(a) Juntas en T y de esquina con soldaduras acanaladas de penetración completa usando platina de respaldo que no se remueve, sujetas a tensión normal al área efectiva, a menos que las juntas estén diseñadas usando la resistencia nominal y el coeficiente de reducción de resistencia correspondientes a una soldadura de penetración parcial. (b) Empalmes con soldaduras acanaladas de penetración completa sometidos a tensión normal al área efectiva en secciones pesadas como se definen en F.2.1.5.1.3 y F.2.1.5.1.4.

F.2.10.2.7 — Metal de la soldadura Mixto — Cuando se requiere un índice de tenacidad de la prueba de impacto de Charpy con ranura en V, todos los consumibles para el metal de la soldadura, las soldaduras de punto, las pasadas de raíz y las pasadas subsiguientes depositadas en la junta deberán ser compatibles para garantizar la tenacidad del metal de la soldadura mixto que resulta.

Grupo A Pernos ASTM A325, ASTM F1852 53 84 125 173 227 249 316 378 458

Otros procesos: Electrodos 70 ksi

Se debe usar un metal de aporte con una tenacidad de 27 J a 4ºC según la prueba de impacto de Charpy con ranura en V en las siguientes juntas soldadas:

El Certificado de Conformidad del productor de la soldadura será suficiente evidencia del cumplimiento de este requisito.

12.7 (1/2") 15.9 (5/8”) 19.1 (3/4”) 22.2 (7/8”) 25.4 (1”) 28.6 (1 1/8”) 31.8 (1 ¼”) 34.9 (1 3/8”) 38.1 (1 ½”)

SMAW: E7015, E7016, E7018, E7028

*Para situaciones donde se requiera resistencia a la corrosión y color similar al metal base véase AWS D1.1, Sección 3.7.3 Notas: (a) Los electrodos deberán satisfacer los requerimientos de AWS A5.1, A5.5, A5.17, A5.18, A5.20, A5.23, A5.28 y A5.29. (b) En juntas con metales base de diferentes resistencias usar ya sea un metal de aporte compatible con el metal base de mayor resistencia o un metal de aporte compatible con el metal base de menor resistencia y que produzca un bajo depósito de hidrogeno.

F-116

Tamaño del perno mm (pulgadas)

Metal de aporte compatible Electrodos 60 & 70 ksi

Descripción de los conectores

Resistencia Nominal a tensión Fnt (MPa)

Resistencia Nominal a Cortante en Conexiones Tipo Aplastamiento Fnv (MPa)(a)

310 (b)

188(b) (c)

620

372

Pernos A307 Pernos Grupo A (tipo A325), con roscas incluidas en los planos de corte Pernos Grupo A (tipo A325), cuando las roscas están excluidas de los planos de corte Pernos Grupo B (tipo A490), con roscas incluidas en los planos de corte Pernos Grupo B (tipo A490), cuando las roscas están excluidas de los planos de corte Piezas roscadas que satisfacen los requisitos del numeral F.2.1.3.4, con roscas incluidas en los planos de corte Piezas roscadas que satisfacen los requisitos del numeral F.2.1.3.4, cuando las roscas están excluidas de los planos de corte (a)

620

457

780

457

780

579

0.75Fu

0.450Fu

0.75Fu

0.563Fu

Para conexiones de extremo que tengan un patrón de perforaciones con una longitud mayor que 965 mm, Fnv se reducirá a

un 83.3% de los valores tabulados. La longitud del patrón de perforaciones es la máxima distancia paralela a la línea de la fuerza medida sobre la línea de centros de los pernos. (b) Para pernos A307, los valores tabulados se reducirán en un 1 por ciento por cada 1.6 mm por encima de los 5 diámetros de longitud en el agarre. (c) Se aceptan roscas en los planos de corte.

F.2.10.3.2 — Tamaño y condiciones de uso de las Perforaciones — Los tamaños máximos de las perforaciones para pernos se establecen en las tablas F.2.10.3-3 y F.2.10.3-3M, excepto que en el detallado de las bases de las columnas pueden utilizarse perforaciones mayores para acomodar las tolerancias inherentes a la localización de los pernos de anclaje en las cimentaciones de concreto.

F-119

204


DIARIO OFICIAL En las conexiones entre miembros deben usarse perforaciones estándar o de ranura corta transversal a la dirección de la carga, excepto cuando se apruebe el uso de perforaciones agrandadas, de ranura corta paralela a la carga o de ranura larga. En conexiones de deslizamiento crítico diseñadas con base en perforaciones estándar podrán utilizarse platinas de relleno de ranuras abiertas, con un espesor hasta de 6.4 mm, sin que la resistencia nominal a cortante del conector deba reducirse a la especificada para perforaciones de ranura.

Tabla F.2.10.3-3M Dimensiones Nominales de las Perforaciones Pernos con diámetro en mm Diámetro del Perno mm 16 20 22 24 27 30 &36

Las perforaciones agrandadas pueden utilizarse en algunas o en todas las capas comprendidas por una conexión de deslizamiento crítico, pero en ningún caso en conexiones tipo aplastamiento. Deberán instalarse arandelas endurecidas sobre las perforaciones agrandadas en las caras exteriores de los empalmes. Las perforaciones de ranura corta pueden utilizarse en algunas o en todas las capas comprendidas por una conexión de deslizamiento crítico o tipo aplastamiento. En conexiones de deslizamiento crítico se permite el uso de estas perforaciones independientemente de la dirección de la carga, pero en conexiones tipo aplastamiento la dimensión mayor debe ser perpendicular a la dirección de la carga. Se instalarán arandelas sobre las perforaciones de ranura corta en la cara exterior de un empalme; cuando se utilicen pernos de alta resistencia tales arandelas deberán ser endurecidas, de conformidad con la norma ASTM F436. Cuando se usen pernos del grupo B con diámetros mayores que 25.4 mm en agujeros agrandados o de ranura localizados en caras exteriores, se deberá utilizar una arandela de acero endurecido que cumpla la norma ASTM F436, excepto que su espesor debe ser de 7.9 mm como mínimo, en lugar de una arandela estándar. Los requisitos para las arandelas se presentan en la Sección 6 de las especificaciones del Consejo de Investigación de Conexiones Estructurales (RCSC). Las perforaciones de ranura larga pueden utilizarse solamente en una de las partes conectadas en cada superficie de contacto, se trate de una conexión de deslizamiento crítico o de una conexión por aplastamiento. En conexiones de deslizamiento crítico, se permiten las perforaciones de ranura larga sin importar la dirección de la carga, pero en conexiones tipo aplastamiento la ranura debe ser perpendicular a la dirección de la carga. Cuando se utilicen perforaciones de ranura larga en una platina exterior, se proveerán arandelas de platina o platinas continuas con perforaciones estándar, con un tamaño suficiente para cubrir totalmente la ranura. En conexiones con pernos de alta resistencia, tales arandelas o platinas continuas deberán tener un espesor no inferior a 7.9 mm y ser de un material de grado estructural, pero no necesitan ser endurecidas. Donde se requieren arandelas endurecidas para usarse con pernos de alta resistencia, dichas arandelas deberán colocarse sobre la superficie exterior de dicha arandela de platina o platina continua. Tabla F.2.10.3-3 Dimensiones Nominales de las Perforaciones Pernos con diámetro en pulgadas Diámetro del Perno mm (pulg.) 12.7 (1/2”) 15.9 (5/8”) 19.1 (3/4”) 22.2 (7/8”) 25.4 (1”) & 28.6 (&1 1/8”)

Perforación estándar mm 14.3 17.5 20.6 23.8 27.0 d + 3.2

Dimensiones de las Perforaciones Perforación Ranura corta (Ancho Ranura Larga (Ancho x agrandada mm x largo) mm largo) mm 14.3 x 31.8 14.3 x 17.5 15.9 17.5 x 22.2 17.5 x 39.7 20.6 20.6 x 25.4 23.8 20.6 x 47.6 23.8 x 28.6 23.8 x 55.6 27.0 27.0 x 33.3 31.8 27.0 x 63.5 (d + 3.2) x (d + 9.5) d + 7.9 (d + 3.2) x (2.5 x d)

Perforación estándar mm 18 22 24 27 30 33 d+3

F.2.10.3.4 — Distancia mínima al borde — La distancia del centro de una perforación estándar a cualquier borde de la parte conectada, en cualquier dirección, no será inferior al valor aplicable de la tabla F.2.10.3-4 o F.2.10.3-4M ni al requerido en el numeral F.2.10.3.10. La distancia del centro de una perforación agrandada o de ranura a un borde de la parte conectada no será inferior a la requerida para una perforación estándar más el incremento aplicable C2 de la tabla F.2.10.3-5 o F.2.10.3-5M. Las distancias al borde de las tablas F.2.10.3-4 y F.2.10.3-4M son distancias mínimas basadas en prácticas de fabricación estándar y en tolerancias de fabricación. Deben cumplirse además los requisitos aplicables de los numerales F.2.10.3.10 y F.2.10.4. F.2.10.3.5 — Máximos valores del espaciamiento y de la distancia al borde — La distancia máxima del centro de cualquier perno o remache al borde más próximo de las partes en contacto será igual a 12 veces el espesor de la parte conectada en consideración, sin exceder de 150 mm. El espaciamiento longitudinal de conectores entre dos elementos en contacto continuo, en el caso de una platina y un perfil o de dos platinas, será: (a) Para miembros pintados o miembros sin pintar que no estén sometidos a corrosión, el espaciamiento no será mayor que 24 veces el espesor de la platina más delgada ni de 300 mm. (b) Para miembros sin pintar de acero resistente a la corrosión atmosférica expuestos a la corrosión, el espaciamiento no será mayor que 14 veces el espesor de la platina más delgada ni de 180 mm. Tabla F.2.10.3-4 (a) (b) Distancia Mínima al Borde , del centro de una perforación estándar al borde de la parte conectada Pernos con diámetro en pulgadas Diámetro del Perno mm (pulgadas) 12.7 (½”) 15.9 (5/8”) 19.1 (¾) 22.2 (7/8”) 25.4 (1”) 28.6 (1 1/8”) 31.8 (1 ¼”) mayor que 31.8 (1 ¼”)

b)

F-121

Tabla F.2.10.3-4M Distancia Mínima al Borde(a), del centro de una perforación estándar (b) al borde de la parte conectada Pernos con diámetro en milímetros Distancia mínima al borde mm 22 26 28 30 34 38 46 1.25 x d

(a)

Se permiten distancias al borde menores que las dadas en esta tabla si se satisfacen las provisiones aplicables de los numerales F.2.10.3.10 y F.2.10.4, sin embargo no se permiten distancias menores que (1) diámetro del perno. (b) Para perforaciones agrandadas o de ranura, véase la tabla F.2.10.3-5M.

Tabla F.2.10.3-5 Valores del Incremento de la distancia al borde C2 Pernos con diámetro en pulgadas

^22.2 (^7/8”) 25.4 (1”) &28.6 (&1 1/8”)

Perforaciones Agrandadas mm 1.6 3.2 3.2

Perforaciones de ranura Ranura Perpendicular al Borde Ranura Paralela al Borde Ranuras Cortas Ranuras (a) mm Largas 3.2 0.75d 0 3.2 4.8

(a) Cuando la longitud de la ranura es menor que el máximo permisible (véase la tabla F.2.10.3-3), se permite reducir el valor de C 2 en la mitad de la diferencia entre las longitudes máxima y real de la ranura.

Tabla F.2.10.3-5M Valores del Incremento de la distancia al borde C2 Pernos con diámetro en mm Diámetro Nominal del Conector (mm)

Perforaciones Agrandadas (mm)

^22 24 &27

2 3 3

Perforaciones Ranuradas Ranura Perpendicular al Borde Ranura Paralela al Borde Ranuras Cortas Ranuras Largas(a) (mm) 3 0.75d 0 3 5

(a) Cuando la longitud de la ranura es menor que el máximo permisible (véase la tabla F.2.10.3-3M), se permite reducir el valor de C 2 en la mitad de la diferencia entre las longitudes máxima y real de la ranura.

F.2.10.3.6 — Resistencia de diseño a tensión y cortante de pernos y partes roscadas — La resistencia de diseño a tensión o a cortante, f , para pernos de alta resistencia o partes roscadas, con apriete ajustado o pretensionados, se determinará de acuerdo con los estados límites de rotura por tensión y rotura por cortante, con base en: I

0.75

(F.2.10.3-1)

Fn A b

donde: Fn Ab

= =

La resistencia requerida a tensión incluirá cualquier tensión que resulte del efecto de palanca producido por la deformación de las partes conectadas. F.2.10.3.7 — Esfuerzos combinados de cortante y tensión en conexiones tipo aplastamiento — La resistencia de diseño a tensión de un perno sometido a una combinación de esfuerzos de tensión y cortante será determinada de acuerdo con los estados límites de rotura por tensión y por cortante, con base en: I

0.75

y c Ab Fnt

Rn

(F.2.10.3-2)

donde: Fcnt

=

resistencia nominal a tensión por unidad de área, modificada para incluir los efectos del esfuerzo cortante, MPa.

c Fnt Fnt Fnv fv

= = =

1.3Fnt

Fnt f d Fnt IFnv v

(F.2.10.3-3)

resistencia nominal a tensión por unidad de área de la tabla F.2.10.3-2, MPa. resistencia nominal a cortante por unidad de área de la tabla F.2.10.3-2, MPa. resistencia requerida a cortante por unidad de área, MPa.

La resistencia de diseño a cortante por unidad de área de los conectores será mayor o igual que la resistencia requerida a cortante por unidad de área, f v . Cuando la resistencia requerida por unidad de área, f , ya sea en cortante o en tensión, sea menor o igual que el 30 por ciento de la resistencia de diseño por unidad de área correspondiente, no se requerirá verificar los efectos de esfuerzos combinados. La fórmula F.2.10.3-3 puede reescribirse para expresar la resistencia nominal a cortante por unidad de área, Fcnv , como una función de la resistencia requerida a tensión por unidad de área, ft . F.2.10.3.8 — Pernos de alta resistencia en conexiones de deslizamiento crítico — Las conexiones de deslizamiento crítico deben diseñarse para prevenir el deslizamiento y también para los estados límites aplicables a las conexiones tipo aplastamiento. En el caso de pernos que pasen a través de platinas de relleno, todas las superficies que puedan deslizarse deben ser preparadas para lograr la resistencia de diseño al deslizamiento. La resistencia de diseño para el estado límite de deslizamiento, IR n , se determinará con base en el coeficiente de reducción de resistencia, I , y la resistencia nominal, R n , calculados como sigue. Para perforaciones estándar o de ranura corta perpendicular a la dirección de la carga: I

1.00

Para perforaciones agrandadas o de ranura corta paralela a la dirección de la carga: I

0.85

Para perforaciones de ranura larga:

y Rn

Distancia mínima al borde mm 19.1 22.2 25.4 28.6 31.8 38.1 41.3 1.25 x d

Se permiten distancias al borde menores que las dadas en esta tabla si se satisfacen las provisiones aplicables de los numerales F.2.10.3.10 y F.2.10.4, sin embargo no se permiten distancias menores que (1) diámetro del perno sin aprobación del diseñador estructural. Para perforaciones agrandadas o de ranura, véase la tabla F.2.10.3-5.

F-120

Diámetro Nominal del Conector mm (pulg.)

Ranura Larga (Ancho x largo) mm 18 x 40 22 x 50 24 x 55 27 x 60 30 x 67 33 x 75 (d + 3) x 2.5d

F.2.10.3.3 — Espaciamiento mínimo — La distancia entre centros de perforaciones estándar, agrandadas o ranuradas no podrá ser menor que 2 2/3 veces el diámetro nominal del conector, d ; se recomienda usar como mínimo 3d .

a)

Diámetro del Perno mm (pulgadas) 16 20 22 24 27 30 36 mayor que 36

Dimensiones de las Perforaciones Perforación Ranura corta (Ancho x agrandada mm largo) mm 18 x 22 20 22 x 26 24 24 x 30 28 27 x 32 30 30 x 37 35 33 x 40 38 (d + 3) x (d + 10) d+8

resistencia nominal a tensión, Fnt , o a cortante, Fnv , dada en la tabla F.2.10.3-2, MPa. área nominal del perno o parte roscada antes de roscar, mm2.

F-122

I

0.70

La resistencia nominal será igual a: Rn

PDu hf Tb ns

(F.2.10.3-4)

F-123


donde: P =

Du

Tb hf

ns

(c) Para conexiones donde los pernos atraviesan completamente un miembro en cajón sin rigidizar o un PTE, véase el numeral F.2.10.7 y la fórmula F.2.10.7-1,

coeficiente promedio de fricción para superficies Clase A o B, según sea aplicable, tomado de los casos que se presentan a continuación u obtenido por ensayos: = 0.30 para superficies Clase A (superficies de acero sin pintar libres de escamas de laminación, superficies tratadas con chorro y revestidas con un recubrimiento Clase A o superficies galvanizadas por inmersión en caliente y procesadas para darles rugosidad) = 0.50 para superficies Clase B (superficies de acero tratadas con chorro sin pintar o superficies tratadas con chorro y revestidas con un recubrimiento clase B) = 1.13; un factor que refleja la relación entre el valor promedio de la tensión en los pernos instalados y la pretensión mínima especificada para ellos, excepto cuando las especificaciones permitan otro valor = tensión mínima del perno dada en las tablas F.2.10.3-1 y F.2.10.3-1M, kN = factor asociado al uso de platinas de relleno, como sigue: (a) Cuando se añaden pernos para distribuir las cargas en la(s) platina(s) de relleno hf 1.0 (b) Cuando no se añaden pernos para distribuir las cargas en la(s) platina(s) de relleno x Para una platina de relleno entre las partes conectadas hf 1.0 =

donde: = d Fu = Lc = t

La resistencia por aplastamiento se verificará tanto para conexiones por aplastamiento como para conexiones de deslizamiento crítico. El uso de perforaciones agrandadas y de ranura corta o larga paralela a la dirección de la fuerza está limitado a conexiones de deslizamiento crítico por el numeral F.2.10.3.2. F.2.10.3.11 — Pernos especiales — La resistencia nominal de pernos especiales distintos de los presentados en la tabla F.2.10.3-2 deberá ser verificada por ensayos.

F.2.10.3.9 — Esfuerzos combinados de cortante y tensión en conexiones de deslizamiento crítico — Cuando sobre una conexión de deslizamiento crítico actúa una fuerza de tensión que reduce la fuerza neta de apriete, la resistencia de diseño al deslizamiento por perno, calculada según el numeral F.2.10.3.8, se multiplicará por el factor k sc , calculado como sigue:

donde: nb = Tb = Tu =

1

Tu Du Tb nb

=

diámetro nominal del perno, mm resistencia a tensión mínima especificada del material conectado, MPa distancia libre, en la dirección de la fuerza, entre el borde de la perforación considerada y el borde de la perforación adyacente o el borde del material, mm espesor del material conectado, mm

Para una conexión, la resistencia al aplastamiento se tomará como la suma de las resistencias al aplastamiento de los pernos tomados individualmente.

x Para dos o más platinas de relleno entre las partes conectadas hf 0.85 número de planos sobre los cuales debe producirse el deslizamiento para que la conexión deslice.

k sc

205

DIARIO OFICIAL

F.2.10.3.12 — Pernos a Tensión — Cuando se tengan pernos u otros conectores solicitados por tensión que se conectan a la pared de una sección en cajón o un PTE sin rigidizar, la resistencia de la pared se determinará mediante un análisis racional. F.2.10.4 — ELEMENTOS AFECTADOS DE LOS MIEMBROS CONECTADOS Y ELEMENTOS DE CONEXIÓN — Este numeral se aplica a los elementos de los miembros en la zona de la conexión y a los elementos de conexión tales como platinas, cartelas, ángulos y ménsulas.

(F.2.10.3-5)

F.2.10.4.1 — Resistencia de elementos a Tensión — La resistencia de diseño, IR n , de los elementos afectados de los miembros y de los elementos de conexión solicitados por tensión será el menor entre los valores obtenidos para los estados límites de fluencia por tensión y rotura por tensión.

número de pernos que soportan la tensión aplicada mínima tensión de instalación del perno dada en las tablas F.2.10.3-1 o F.2.10.3-1M, kN fuerza de tensión debida a combinaciones de cargas mayoradas, kN

(a) Para fluencia por tensión en elementos de conexión: I

Rn

F.2.10.3.10 — Resistencia al aplastamiento en las perforaciones con pernos — La resistencia de diseño al aplastamiento en las perforaciones con pernos, IR n , se determinará con base en:

0.90

(F.2.10.4-1)

Fy A g

(b) Para rotura por tensión en elementos de conexión:

I

I

0.75

Rn

y R n calculado como sigue: donde: Ae =

(a) Para un perno en una perforación estándar, agrandada o de ranura corta, independientemente de la dirección de aplicación de la carga, o en una perforación de ranura larga con la ranura paralela a la dirección de la fuerza de aplastamiento: (i)

Ae

0.75

(F.2.10.4-2)

Fu A e 2

área neta efectiva definida en el numeral F.2.4.3, mm . Para platinas de empalme pernadas,

A n d 0.85A g

El área efectiva de la platina de conexión puede estar limitada por la distribución de esfuerzos; este efecto se tiene en cuenta mediante la aplicación de criterios como el de la sección de Withmore.

Cuando la deformación alrededor de la perforación del perno, bajo cargas de servicio, es una consideración de diseño: (F.2.10.3-6a) R n 1.2L c tFu d 2.4dtFu

F.2.10.4.2 — Resistencia de elementos a cortante — La resistencia de diseño, IR n , de los elementos afectados de los miembros y de los elementos de conexión solicitados por cortante será el menor entre los valores obtenidos para los estados límites de fluencia por cortante y rotura por cortante.

(ii) Cuando la deformación alrededor de la perforación del perno, bajo cargas de servicio, no es una consideración de diseño: (F.2.10.3-6b) R n 1.5L c tFu d 3.0dtFu

(a) Para fluencia por cortante del elemento:

(b) Para un perno en una perforación de ranura larga con la ranura perpendicular a la dirección de la fuerza: (F.2.10.3-6c) R n 1.0L c tFu d 2.0dtFu

I

1.00

Rn

(F.2.10.4-3)

0.60Fy A gv

F-124

F-125

donde: 2 A gv = área bruta sometida a cortante, mm

platina de empalme o parte exterior conectada a la platina de relleno deben ser suficientes para transmitir la fuerza a la platina de relleno y el área de esta última que recibe la fuerza aplicada debe ser suficiente para que los esfuerzos no sean excesivos. Las soldaduras que unen la platina de relleno a la parte interior conectada deben ser adecuadas para transmitir la fuerza aplicada.

(b) Para rotura por cortante del elemento: I

Rn

0.75

F.2.10.5.2 — Platinas de relleno atornilladas — Cuando un perno que transmite carga atraviesa platinas de relleno con un espesor total menor o igual que 6.4 mm, no se requiere reducir la resistencia a cortante. Por el contrario, cuando el espesor total de tales platinas es superior a 6.4 mm, se aplicará uno de los siguientes requerimientos:

(F.2.10.4-4)

0.60Fu A nv

donde: 2 A nv = área neta sometida a cortante, mm

(a) La resistencia a cortante de los pernos se multiplicará por un factor igual a ¬ª1 0.0154 t 6 ¼º ,

F.2.10.4.3 — Resistencia al desgarramiento en bloque — La resistencia de diseño, IR n , para el estado límite de desgarramiento en bloque a lo largo de una o más líneas de falla a cortante y de una línea de falla a tensión en dirección perpendicular, se calculará tomando: I

0.75

y Rn donde: = A gv A nt A nv

= =

0.60Fu A nv U bs Fu A nt d 0.6Fy A gv U bs Fu A nt

(F.2.10.4-5)

área bruta sometida a cortante, mm2 área neta sometida a tensión, mm2 área neta sometida a cortante, mm2

Cuando el esfuerzo de tensión sea uniforme, se tomará U bs

1 ; en caso contrario se tomará U bs

0.5 .

F.2.10.4.4 — Resistencia de elementos a compresión — La resistencia de diseño de elementos de conexión a compresión, IR n , para los estados límites de fluencia y pandeo se determinará como sigue:

I

F.2.10.6 — EMPALMES — Los empalmes con soldaduras acanaladas en vigas y vigas armadas de alma llena se diseñarán para desarrollar la resistencia nominal de la más pequeña de las secciones conectadas. Otros tipos de empalmes en secciones transversales de vigas y vigas armadas de alma llena se diseñarán para desarrollar la resistencia requerida por las fuerzas que actúan en el punto del empalme. F.2.10.7 — RESISTENCIA AL APLASTAMIENTO — La resistencia de diseño al aplastamiento de superficies en contacto, IR n , se determinará para el estado límite de aplastamiento (fluencia local a compresión) con base en: I

Para KL r d 25 Pn

pero no menor que 0.85, donde t es el espesor total en mm de las platinas de relleno; (b) Las platinas de relleno deberán extenderse más allá del empalme y esta extensión se asegurará con un número de pernos suficiente para distribuir, de manera uniforme sobre la sección transversal combinada del elemento conectado y las platinas de relleno, la fuerza total que actúa en el elemento conectado. (c) El tamaño de la junta se aumentará para acomodar un número de pernos equivalente al número total requerido en el punto (b); o (d) La junta se diseñará para prevenir el deslizamiento de acuerdo con el numeral F.2.10.3.8, usando ya sea superficies clase B o clase A, con el apriete controlado mediante el método del giro de la tuerca.

(F.2.10.4-6)

Fy A g 0.90

0.75

y R n , la resistencia nominal al aplastamiento, definida como sigue para los diferentes tipos de apoyo: (a) Para superficies maquinadas, pasadores en perforaciones rimadas o taladradas y en extremos de rigidizadores de apoyo ajustados:

Para KL r ! 25 se aplican los requisitos del numeral F.2.5. Rn

F.2.10.4.5 — Resistencia de elementos a flexión — La resistencia de diseño de elementos afectados de los miembros será el menor entre los valores obtenidos para los estados límites de fluencia por flexión, pandeo local, pandeo lateral-torsional a flexión y rotura por flexión. F.2.10.5 — PLATINAS DE RELLENO F.2.10.5.1 — Platinas de relleno soldadas — Siempre que sea necesario usar platinas de relleno en juntas a través de las cuales se transfiera carga, tales platinas de relleno y las soldaduras de conexión deberán satisfacer los requerimientos de los numerales F.2.10.5.1.1 o F.2.10.5.1.2, según sea aplicable. F.2.10.5.1.1 — Platinas de relleno delgadas — No se usarán platinas de relleno de espesor menor que 6.0 mm para transferir esfuerzos. Cuando el espesor de las platinas de relleno sea menor que 6.0 mm, o cuando el espesor de la platina de relleno sea mayor o igual que 6.0 mm pero no sea adecuado para transferir la carga aplicada entre las partes conectadas, la platina de relleno debe quedar a ras con los bordes de la platina de empalme o parte exterior conectada, y el tamaño de la soldadura se incrementará, sobre el tamaño requerido para transmitir la carga, en una magnitud igual al espesor de la platina de relleno. F.2.10.5.1.2 — Platinas de relleno gruesas — Cuando el espesor de las platinas de relleno sea adecuado para transferir la carga aplicada entre las partes conectadas, tales platinas deberán extenderse por fuera de la platina de empalme o parte exterior conectada. Las soldaduras que unen la F-126

(F.2.10.7-1)

1.8Fy A pb

donde: Fy

=

esfuerzo de fluencia mínimo especificado, MPa.

A pb

=

área de apoyo en proyección, mm2.

(b) Para balancines y rodillos: (ii) Si d d 635 mm Rn

Rn

1.2 Fy 90 l b d 20

(iii) Si d ! 635 mm

(F.2.10.7-2)

30.2 Fy 90 l b d 20

(F.2.10.7-3)

donde: d = diámetro del rodillo o balancín, mm l b = longitud de apoyo, mm F.2.10.8 — BASES DE COLUMNAS Y APLASTAMIENTO SOBRE CONCRETO — Se deberá proveer la adecuada transmisión de las cargas y momentos de las columnas a las bases y cimentaciones. F-127

206


DIARIO OFICIAL

La resistencia de diseño al aplastamiento para el estado límite de aplastamiento del concreto, Ic Pp , se podrá calcular

I

con base en:

y

I

Rn

donde: Fyf =

Sobre un apoyo en concreto cargado en toda su área: Pp

(b)

6.25t f2 Fyf

(F.2.10.10-1)

0.65

y Pp , la resistencia nominal al aplastamiento, calculada como sigue: (a)

0.90

0.85fccA l

tf

(F.2.10.8-1)

0.85fccA l A 2 A1 d 1.7fccA1

esfuerzo de fluencia mínimo especificado para la aleta, MPa espesor de la aleta cargada, mm

Si la longitud de la zona cargada medida a lo ancho de la aleta es menor que 0.15b f , donde b f es el ancho de la aleta del miembro, no se necesita verificar la fórmula F.2.10.10-1.

Sobre un apoyo en concreto cargado sólo en parte de su área: Pp

=

(F.2.10.8-2)

donde: A1 = área de acero que se apoya concéntricamente sobre una base de concreto, mm² A 2 = área máxima de una zona de la superficie de apoyo geométricamente similar y concéntrica con el área cargada, mm² F.2.10.9 — PERNOS DE ANCLAJE Y ELEMENTOS EMBEBIDOS — Los pernos de anclaje se diseñarán para proveer la resistencia requerida a nivel de las bases de las columnas de la estructura, incluyendo las componentes netas de tensión de cualquier momento flector que pueda resultar de las combinaciones de carga estipuladas en el numeral F.2.2.2. Los pernos de anclaje se diseñarán de acuerdo con los requerimientos para partes roscadas de la tabla F.2.10.3-2.

Cuando la fuerza concentrada que se debe soportar está aplicada a una distancia menor que 10t f desde el extremo del miembro, R n se debe reducir en un 50%. Cuando se requiera, se debe proporcionar un par de rigidizadores transversales. F.2.10.10.2 — Fluencia local del alma — Este numeral se aplica tanto a fuerzas concentradas simples como a ambas componentes de fuerzas concentradas dobles. La resistencia de diseño para el estado límite de fluencia local del alma se determinará con base en: I

1.00

y R n , la resistencia nominal, calculada como sigue: El diseño de las bases de las columnas y de los pernos de anclaje para la transferencia de fuerzas a la fundación de concreto, incluyendo el apoyo sobre los elementos de concreto, deberá satisfacer los requerimientos del Título C del presente Reglamento. Las fuerzas horizontales en las bases de las columnas podrán ser resistidas por aplastamiento contra elementos de concreto o por fricción entre la placa de base de la columna y la cimentación. Cuando los pernos de anclaje sean diseñados para resistir la fuerza horizontal, el diseño deberá tener en cuenta el tamaño de las perforaciones en la placa de base, las tolerancias de instalación de los pernos y el desplazamiento horizontal de la columna.

(a) Cuando la fuerza concentrada que ha de resistirse está aplicada a una distancia, medida desde el extremo del miembro, mayor que el peralte d del miembro, (F.2.10.10-2) R n 5k l b Fyw t w (b) Cuando la fuerza concentrada que ha de resistirse está aplicada a una distancia, medida desde el extremo del miembro, menor o igual que el peralte d del miembro, (F.2.10.10-3) R n 2.5k l b Fyw t w

En las placas de base se permiten perforaciones circulares o de ranura de mayor tamaño cuando se provee un adecuado apoyo para la tuerca usando arandelas ASTM F844 o arandelas de lámina que actúen como puente sobre la perforación.

donde:

F.2.10.10 — ALETAS Y ALMAS CON FUERZAS CONCENTRADAS — Este numeral se aplica a fuerzas concentradas simples y dobles aplicadas perpendicularmente a la(s) aleta(s) de perfiles en I de aleta ancha y perfiles armados similares. Una fuerza concentrada simple puede ser de tensión o de compresión. Las fuerzas concentradas dobles consisten en una fuerza de tensión y una de compresión, que forman un par sobre el mismo lado del miembro cargado. Cuando la resistencia requerida exceda la resistencia de diseño determinada por los estados límites considerados en este numeral, se proporcionarán rigidizadores o placas de enchape dimensionados para atender la diferencia entre la resistencia requerida y la resistencia de diseño para el estado límite aplicable. El diseño de los rigidizadores deberá satisfacer además los requerimientos del numeral F.2.10.10.8. Las placas de enchape deberán igualmente satisfacer los requisitos de diseño del numeral F.2.10.10.9.

En los extremos no aporticados de vigas se requieren rigidizadores transversales de acuerdo con los requisitos del numeral F.2.10.10.7.

= =

distancia desde la cara exterior de la aleta hasta el pie del filete sobre el alma, mm esfuerzo de fluencia mínimo especificado para el alma, MPa.

lb

= =

longitud de apoyo (no inferior a k para reacciones de extremo en vigas), mm espesor del alma, mm

tw

Cuando se requiera, se proveerá un par de rigidizadores transversales o una placa de enchape. F.2.10.10.3 — Arrugamiento del alma — Este numeral se aplica tanto a fuerzas concentradas simples de compresión como a la componente de compresión de las fuerzas concentradas dobles. La resistencia de diseño para el estado límite de arrugamiento local del alma se determinará con base en: I

Véase el numeral F.2.20.3 para requisitos aplicables en extremos de miembros en voladizo.

k Fyw

0.75

y R n , la resistencia nominal, calculada como sigue: (a) Cuando la fuerza concentrada de compresión a soportar se aplica a una distancia, medida desde el extremo del miembro, mayor o igual que d 2 :

F.2.10.10.1 — Flexión local de las aletas — Este numeral se aplica tanto a fuerzas concentradas simples de tensión como a la componente de tensión de las fuerzas concentradas dobles.

Rn

1.5 ª § l · § t · º EFyw t f 2 « 0.80t w 1 3¨ b ¸¨ w ¸ » tw « © d ¹ © t f ¹ »¼ ¬

(F.2.10.10-4)

La resistencia de diseño para el estado límite de flexión local de la aleta, IR n , se determinará con base en: F-128

F-129

(b) Cuando la fuerza concentrada de compresión a soportar se aplica a una distancia, medida desde el extremo del miembro, menor que d 2 : (i) Si l b d d 0.2 1.5 ª § l · § t · º EFyw t f 0.40t 2w «1 3 ¨ b ¸ ¨ w ¸ » tw « © d ¹ © t f ¹ ¼» ¬

Rn

(ii)

(F.2.10.10-5a)

Si l b d ! 0.2 1.5 ª § 4l · § t · º EFyw t f b 0.40t 2w «1 ¨ 0.2 ¸ ¨ w ¸ » d tw « ¹ © t f ¹ ¼» ¬ ©

Rn

(F.2.10.10-5b)

d tf

= =

peralte del miembro, mm espesor de la aleta, mm

Cuando se requiera, se proveerán uno o dos rigidizadores trasversales, o una placa de enchape, los cuales deberán extenderse por lo menos hasta la mitad de la profundidad del alma. F.2.10.10.4 — Pandeo lateral del alma — Este numeral se aplica únicamente a fuerzas concentradas simples de compresión que actúan sobre miembros en los que, para la sección en la cual se aplica la fuerza concentrada, no está restringido el movimiento lateral relativo entre la aleta a tensión y la aleta a compresión, que recibe la carga. La resistencia de diseño del alma se determinará con base en: I

y R n , la resistencia nominal para el estado límite de pandeo lateral del alma, calculada como sigue:

Lb

= =

tf

= =

En el numeral F.2.19 se dan criterios para el diseño de elementos que puedan proveer una restricción adecuada. F.2.10.10.5 — Pandeo del alma por compresión — Este numeral se aplica a un par de fuerzas de compresión que actúan sobre una y otra aleta en una misma sección de un miembro, sean ellas fuerzas concentradas simples o a las componentes de compresión de un par de fuerzas concentradas dobles. La resistencia de diseño para el estado límite de pandeo local del alma se determinará tomando: I

0.90

y Rn

0.85

3.31 x 106 cuando M u t M y en el punto de aplicación de la carga, MPa.

resistencia requerida a momento, N·mm la mayor longitud sin soporte lateral a lo largo de cualquiera de las aletas en el punto de aplicación de la carga, mm ancho de la aleta, mm distancia libre entre aletas menos el filete o el radio de la transición alma-aleta para perfiles laminados; distancia entre líneas adyacentes de conectores, o distancia libre entre aletas cuando se usa soldadura, para perfiles armados, mm espesor de la aleta, mm espesor del alma, mm

bf h

tw

donde:

= = =

Mu

24t 3w EFyw

(F.2.10.10-8)

h

Cuando el par de fuerzas concentradas de compresión a resistir se aplique a una distancia, medida desde el extremo del miembro, menor que d 2 , R n se reducirá en un 50%.

(a) Si la aleta a compresión está restringida contra rotación: (i) Para

(ii)

Cuando se requiera, se deberá proporcionar uno o dos rigidizadores transversales, o una placa de enchape, los cuales deberán extenderse sobre toda la profundidad del alma.

h tw d 2.3 Lb bf

3 3 § h tw · º Cr t w tf ª «1 0.4 ¨ (F.2.10.10-6) Rn ¸ » h2 « © L b b f ¹ ¼» ¬ h tw Para ! 2.3 , no se aplica el estado límite de pandeo lateral del alma. L b b

f

Cuando la resistencia requerida del alma excede la resistencia de diseño, IR n , se debe proporcionar arriostramiento lateral local a la aleta a tensión, o proveer un par de rigidizadores transversales o una placa de enchape. (b) Si la aleta a compresión no está restringida contra la rotación: (i)

Para

h tw d 1.7 Lb bf

3 Cr t 3w t f ª § h t w · º « 0.4 ¨ (F.2.10.10-7) ¸ » h 2 « © Lb bf ¹ » ¬ ¼ h tw Para ! 1.7 , no se aplica el estado límite de pandeo lateral del alma. l bf

F.2.10.10.6 — Cortante en la zona de panel del alma — Este numeral se aplica a fuerzas concentradas dobles que actúan sobre una o ambas aletas de un miembro en la misma localización. La resistencia de diseño de la zona de panel del alma para el estado límite de fluencia por cortante se determinará con base en: I

0.90

y R n , la resistencia nominal, calculada como sigue: (a) Cuando en el análisis no se considera el efecto de la deformación de la zona de panel sobre la estabilidad del marco: (i) Para Pu d 0.4Py Rn

Rn

(ii)

Cuando la resistencia requerida del alma excede la resistencia de diseño, IR n , se debe proporcionar arriostramiento lateral local a ambas aletas en el punto de aplicación de la fuerza concentrada. Las siguientes definiciones se aplican a las fórmulas F.2.10.10-6 y F.2.10.10-7: Cr

=

(ii)

(F.2.10.10-9)

0.60Fy d c t w

Para Pu ! 0.4Py

§ P · (F.2.10.10-10) R n 0.60Fy dc t w ¨ 1.4 u ¸ ¨ Py ¸¹ © (b) Cuando en el análisis se considera el efecto la deformación plástica de la zona de panel sobre la estabilidad del marco:

(i) Para Pu d 0.75Py

6.62 x 106 cuando M u M y en el punto de aplicación de la carga, MPa.

F-130

F-131


§ 3b t 2 · 0.60Fy dc t w ¨ 1 cf cf ¸ ¨ db dc t w ¸¹ © Para Pu ! 0.75Py Rn

(ii)

Rn

§ 3b t 2 · § 1.2Pu · 0.60Fy dc t w ¨ 1 cf cf ¸ ¨ 1.9 ¸ ¨ db dc t w ¸¹ ¨© Py ¸¹ ©

(F.2.10.10-11)

(F.2.10.10-12)

En las fórmulas F.2.10.10-9 a F.2.10.10-12 se aplican las siguientes definiciones: A b cf db dc Fy

Pu Py t cf tw

207

DIARIO OFICIAL

= = = = =

área de la sección transversal de la columna, mm². ancho de la aleta de la columna, mm peralte de la viga, mm peralte de la columna, mm esfuerzo de fluencia mínimo especificado del alma de la columna, MPa.

= =

resistencia requerida, N. Fy A , resistencia de la columna a la fluencia bajo carga axial, N.

= =

espesor de la aleta de la columna, mm espesor del alma de la columna, mm

Cuando se requiera, se usará(n) placa(s) de enchape o un par de rigidizadores diagonales dentro de los límites de la conexión rígida de dos o más miembros cuyas almas están en el mismo plano. Véase el numeral F.2.10.10.9 para los requerimientos de diseño de las placas de enchape. F.2.10.10.7 — Extremos no aporticados de vigas y viguetas — En los extremos no aporticados de vigas y viguetas que no estén restringidas de otra manera contra la rotación alrededor de su eje longitudinal, se proporcionará un par de rigidizadores transversales que se extiendan sobre toda la profundidad del alma. F.2.10.10.8 — Requisitos adicionales para los rigidizadores para cargas concentradas — Los rigidizadores requeridos para resistir fuerzas concentradas de tensión deberán ser diseñados de acuerdo con los requerimientos del numeral F.2.10.4.1 y soldarse a la aleta que recibe la carga y al alma. Las soldaduras a la aleta se dimensionarán para la diferencia entre la resistencia requerida y la resistencia de diseño para el estado límite aplicable. Las soldaduras del rigidizador al alma se dimensionarán para transferir al alma la diferencia algebraica entre las fuerzas de tensión en uno y otro extremo del rigidizador. Los rigidizadores requeridos para resistir fuerzas concentradas de compresión se diseñarán de acuerdo con lo especificado en el numeral F.2.10.4.4, se soldarán al alma y podrán alternativamente estar en contacto directo con la aleta cargada o soldarse a ella. Las soldaduras a la aleta se dimensionarán para la diferencia entre la resistencia requerida y la resistencia de diseño para el estado límite aplicable. La soldadura al alma se dimensionará para transferir a ella la diferencia algebraica entre las fuerzas de compresión en uno y otro extremo del rigidizador. Para el diseño de los rigidizadores ajustados, donde la carga se transfiere por contacto, véase el numeral F.2.10.7. Los rigidizadores transversales que se extienden sobre toda la profundidad de una viga laminada en caliente o de una viga armada para atender fuerzas de compresión aplicadas a la(s) aleta(s) se diseñarán como miembros solicitados por compresión axial (columnas) de acuerdo con los requisitos de los numerales F.2.5.6.2 y F.2.10.4.4. Las propiedades de tales columnas se determinarán usando una longitud efectiva de 0.75h y considerando una sección transversal compuesta por dos rigidizadores y una franja del alma que tenga un ancho de 25t w para rigidizadores interiores o de 12t w para rigidizadores en los extremos de la viga. La soldadura que conecta un rigidizador de apoyo con el alma se dimensionará para transmitir a esta última la diferencia entre las fuerzas de compresión en uno y otro extremo del rigidizador.

(a) El ancho de cada rigidizador más la mitad del espesor del alma de la columna no debe ser inferior a un tercio del ancho de la aleta o de la platina de la conexión a momento que transmite la fuerza concentrada. (b) El espesor de un rigidizador no será menor que la mitad del espesor de la aleta o de la platina de la conexión a momento que transmite la fuerza concentrada, ni menor que el ancho dividido entre 16. (c) Los rigidizadores transversales deberán extenderse como mínimo sobre la mitad de la profundidad del miembro excepto lo especificado en F.2.10.10.5 y F.2.10.10.7. F.2.10.10.9 — Requisitos adicionales para placas de enchape bajo cargas concentradas — Las placas de enchape requeridas por resistencia a compresión deberán ser diseñadas de acuerdo con los requerimientos del numeral F.2.5. Las placas de enchape requeridas por resistencia a tensión deberán ser diseñadas de acuerdo con los requerimientos del numeral F.2.4. Las placas de enchape requeridas por resistencia a cortante (véase el numeral F.2.10.10.6) deberán ser diseñadas de acuerdo con los requerimientos del numeral F.2.7. Además, las placas de enchape deberán cumplir con los siguientes criterios: (a) Se usarán placas de enchape de espesor y extensión adecuados para suministrar el material adicional que permita igualar o exceder los requisitos de resistencia. (b) La placa de enchape se soldará de manera que se desarrolle la proporción de la fuerza total que se transmite a ella.

F.2.11 — DISEÑO DE CONEXIONES DE PERFILES TUBULARES ESTRUCTURALES (PTE) Y MIEMBROS EN CAJÓN Este numeral abarca las consideraciones de diseño aplicables a las conexiones para miembros fabricados en Perfiles Tubulares Estructurales (PTE) o de sección en cajón con espesor de pared uniforme. El diseño de las conexiones controla con frecuencia el dimensionamiento de los miembros en PTE, en particular el espesor de los miembros principales de las armaduras, y debe por lo tanto ser considerado desde el diseño inicial. Se incluyen las siguientes secciones: F.2.11.1 — Fuerzas Concentradas sobre PTE F.2.11.2 — Conexiones de PTE a PTE en Armaduras F.2.11.3 — Conexiones a Momento de PTE a PTE F.2.11.4 — Soldaduras a ramales Véase también el numeral F.2.10 para requisitos adicionales para conexiones pernadas a PTE. Para pernos pasantes, véase el numeral F.2.10.3.10(c) Las dimensiones de las conexiones deben estar dentro del rango de aplicabilidad. Se requiere verificar un estado límite solamente cuando la geometría de la conexión o la carga están dentro de los parámetros dados en la descripción del mismo. La resistencia de diseño de las conexiones, IR n , debe ser determinada de acuerdo con las provisiones de este numeral y las provisiones del numeral F.2.2. En la figura F.2.11-1 se ilustran las definiciones de algunos de los parámetros usados en este numeral.

Los rigidizadores transversales y diagonales deberán además satisfacer los siguientes criterios:

F-132

F-133

Tabla F.2.11.1-1 Resistencia de diseño para la conexión de una platina a un PTE circular Tipo de Conexión Conexiones en T y en cruz con platina transversal

Resistencia de diseño de la conexión

Flexión en la Platina

Estado límite: fluencia local del PTE Carga axial en la platina:

R n sen T

ª « 5.5 Fy t 2 « Bp « «¬ 1 0.81 D

º » » Qf » »¼

En el plano

Fuera del plano

Mn

0.5B p R n

(F.2.11.1-1)

I Conexiones en T , en Y y en cruz con platina longitudinal

0.90

Estado límite: plastificación del PTE Carga axial en la platina:

R n sen T

l º ª 5.5Fy t 2 «1 0.25 b » Q f D¼ ¬

Mn

0.8 l b R n

__

(F.2.11.1-2)

I

Conexiones en T con platina longitudinal de cortante

Figura F.2.11-1 — Notación para conexiones en PTE

0.90

Estados límites: fluencia de la platina y falla a cortante (punzonamiento) en el PTE Espesor máximo de la platina:

tp d

F.2.11.1 — FUERZAS CONCENTRADAS SOBRE PTE

Fu t Fyp

__

__

__

__

F.2.11.1.1 — Definiciones de los parámetros Ag

=

área bruta (total) de la sección transversal del miembro, mm2

B Bp

= =

ancho total del miembro en PTE rectangular, medido a 90 grados del plano de la conexión, mm ancho de platina, medido a 90 grados del plano de la conexión, mm

D Fy

= =

diámetro exterior de miembro en PTE circular, mm esfuerzo de fluencia mínimo especificado del material del miembro en PTE, MPa

Fyp

=

esfuerzo de fluencia mínimo especificado de la platina, MPa

Fu H lb

= = =

t tp

= =

resistencia a tensión mínima especificada del material del PTE, MPa peralte del miembro en PTE rectangular, medido en el plano de la conexión, mm longitud de apoyo de la carga, medida paralelamente al eje del miembro en PTE, (o medida a través del ancho del PTE en el caso de tapas de extremo cargadas), mm espesor de diseño de la pared de un miembro en PTE, mm espesor de la platina, mm

(F.2.11.1-3)

Conexiones sobre tapas de extremo Estado límite: fluencia local del PTE Carga axial:

Rn

2Fy t ¬ª 5t p l b º¼ d AFy (F.2.11.1-4)

I

F.2.11.1.2 — PTE Circulares — La resistencia de diseño de las conexiones con cargas concentradas dentro de los límites de la tabla F.2.11.1-1A se debe tomar como se muestra en la tabla F.2.11.1-1.

F-134

F-135

1.00

208


DIARIO OFICIAL Tabla F.2.11.1-1 (continuación) Resistencia de diseño para la conexión de una platina a un PTE circular

Tabla F.2.11.1-2 (continuación) Resistencia de diseño para la conexión de una platina a un PTE rectangular

FUNCIONES

Qf

1

Tipo de conexión

para conexión a una superficie a tensión en el PTE .

1 0.3U 1 U para conexión a una superficie a compresión en el PTE

Resistencia de diseño en la conexión

Conexiones en T , en Y y en cruz bajo carga axial en la platina.

(F.2.11.1-5)

Pu M u , donde Pu y M u se obtienen sobre el lado de la junta que tiene el menor esfuerzo de compresión. A g Fc SFc

U

Pu y M u se refieren a las fuerzas en el PTE

Estado límite: plastificación de la pared del PTE

(F.2.11.1-6)

R n sen T

Tabla F.2.11.1-1 A Límites de aplicación de la tabla F.2.11.1-1

º ª 2 lb Fy t 2 tp « 4 1 Q f » (F.2.11.1-12) B 1 t p B ¬« B ¼»

I

D

Angulo de aplicación de la carga en la platina T t 30 Relaciones de esbeltez de la pared del PTE D t d 50 para conexiones en T con platinas a carga axial o momento.

1. 2.

D t d 40 para conexiones en cruz con platinas a carga axial o momento. D t d 0.11E Fy para conexiones con platina a cortante.

Conexiones en T y en Y , con platina longitudinal pasante, bajo carga axial en la platina

D t d 0.11E Fy para conexiones con tapa a compresión 3.

Relación de ancho 0.2 B p D d 1.0 para conexiones con platina transversal.

4.

Resistencia del material Fy d 360 Mpa

5.

Ductilidad Fy Fu d 0.8 (es aceptable el material ASTM A500 Gr. C)

Estado límite: plastificación de la pared del PTE

R n sen T

º 2Fy t 2 ª 2 l b tp « 4 1 Q f » (F.2.11.1-13) B »¼ 1 t p B «¬ B

I

F.2.11.1.3 — PTE Rectangulares — La resistencia de diseño de las conexiones con cargas concentradas dentro de los límites de la tabla F.2.11.1-2A se debe tomar como el menor valor entre los estados límites aplicables según la tabla F.2.11.1-2.

Resistencia de diseño en la conexión

Estados límites: fluencia en la platina y falla a cortante (punzonamiento) en el PTE.

Estado límite: fluencia local de la platina, para cualquier valor de E

Rn

10 F tB d Fyp t p B p B t y p I 0.95

(F.2.11.1-7)

tp d

Fu t Fyp

(F.2.11.1-3)

Estado límite: fluencia a cortante (punzonamiento) en el PTE, cuando 0.85B d B p d B 2t

Conexiones en T y en cruz con platina transversal bajo carga axial en la platina

Rn

0.6Fy t ª¬ 2t p 2B ep ¼º I

(F.2.11.1-8)

0.95

Conexiones sobre tapas de extremo bajo carga axial

Estado límite: fluencia local de la pared del PTE, cuando E

Rn

2Fy t ¬ª5k l b ¼º

Estado límite : fluencia en las paredes laterales

1.0

Rn

Rn

donde

Bp B

I

1.00

Rn

ª 3 lb º 1.6t 2 «1 » EFy Q f H 3t ¼» ¬« I 0.75

ª 48t 3 º « » EFy Q f ¬« H 3t ¼» I 0.90

I

(F.2.11.1-10)

Rn

1.00

1.5 ª tp 6 l b § t · º» cuando 1.6t 2 «1 EFy ¨ ¸ « B ¨© t p ¸¹ » t ¬ ¼

5t p lb B

(F.2.11.1-11)

F-136

AFy , cuando 5t p l b t B

Estado límite: arrugamiento local de las paredes laterales cuando la platina está a compresión.

Estado límite: arrugamiento de la pared del PTE, para conexiones en cruz, cuando E 1.0 y la platina está a compresión,

Rn

2Fy t ¬ª 5t p l b º¼ , cuando 5t p l b B (F.2.11.1-14)

(F.2.11.1-9)

Estado límite: arrugamiento de la pared del PTE, para conexiones en T , cuando E 1.0 y la platina está a compresión,

E

1.00

Conexiones en T con platina longitudinal de cortante bajo fuerza cortante en la platina.

Tabla F.2.11.1-2 Resistencia de diseño para la conexión de una platina a un PTE rectangular Tipo de conexión

1.00

(F.2.11.1-15)

I

0.75

F-137

Tabla F.2.11.1-2 (continuación) Resistencia de diseño para la conexión de una platina a un PTE rectangular FUNCIONES

Qf

1.0 para conexión a una superficie a tensión en el PTE. =

=

U 1.3 0.4 d 1.0 para conexión de una platina transversal a una superficie a E compresión en el PTE

(F.2.11.1-16)

1 U 2 para conexión de una platina longitudinal o una platina longitudinal pasante a una superficie a compresión en el PTE

(F.2.11.1-17)

Pu M u donde Pu y M u se obtienen en el lado de la junta que tiene el A g Fc SFc

U

mayor esfuerzo de compresión Pu y M u se refieren a las fuerzas en el PTE

B ep k

=

10B p B t

(F.2.11.1-6)

d Bp

(F.2.11.1-18)

radio exterior en la esquina del PTE, t 1.5t

Tabla F.2.11.1-2A Límites de aplicación de la tabla F.2.11.1-2 1. 2.

Ángulo de aplicación de la carga T t 30D Relaciones de esbeltez de la pared del PTE: B t o H t d 35 para la pared cargada, en conexiones con platina transversal.

3.

Relación de ancho: 0.25 d B p B d 1.00 para conexiones con platina transversal.

4.

Resistencia del material Fy d 360 MPa

B t o H t d 40 para la pared cargada, en conexiones con platina longitudinal o platina pasante

B 3t

t o H 3y t d 1.40 E Fy para la pared cargada, cuando la platina está solicitada por cortante.

5. Ductilidad: Fy Fu d 0.8 (es aceptable el material ASTM A500 Gr. C) F.2.11.2 — CONEXIONES DE PTE A PTE EN ARMADURAS — Se definen como conexiones de PTE a PTE en armaduras aquellas conexiones conformadas por uno o más ramales que se sueldan directamente a un miembro principal continuo que pasa a través de la conexión. Se clasifican como sigue: Figura F.2.11.2-1 — Ejemplos de clasificación de conexiones de PTE a PTE

(a) Cuando la carga de punzonamiento Pr sen T de un ramal está equilibrada por fuerzas de cortante de viga en el miembro principal, la conexión se clasifica como conexión en T si el ramal es perpendicular al miembro principal, y como conexión en Y en otros casos. (b) Cuando la carga de punzonamiento Pr sen T de un ramal está equilibrada básicamente (dentro de un

Cuando un ramal transmita una parte de su carga como conexión en k y otra parte a través de mecanismos de conexión en T , en Y o en cruz, la resistencia nominal se determinará en proporción a la participación de cada tipo de conexión sobre el total.

20 por ciento de variación) por cargas en otro(s) ramal(es) ubicado(s) sobre el mismo lado de la conexión, ésta se clasifica como una conexión en k . La separación relevante se toma entre los miembros ramales primarios cuyas cargas se equilibran. Se incluye aquí el caso de una conexión en k donde un ramal es perpendicular al miembro principal, denominada usualmente conexión en N. (c) Cuando la carga de punzonamiento Pr sen T se transmite a través del miembro principal y es

Para los efectos del numeral F.2.11, las líneas de eje de los ramales y miembros principales estarán en un plano común. Para las conexiones de PTE rectangulares se tiene la limitación adicional de que todos los miembros estén orientados con dos paredes paralelas al plano. Para armaduras fabricadas con PTE, con los ramales soldados a los miembros principales, se permiten excentricidades dentro de los límites de aplicabilidad sin que se requiera considerar los momentos resultantes en el diseño de la conexión.

equilibrada por ramales sobre el lado opuesto, la conexión se clasifica como conexión en cruz. (d) Cuando a una conexión llegan más de dos ramales primarios, o llegan ramales en más de un plano, la conexión se clasifica como una conexión general o multiplanar.

En la figura F.2.11.2-2 se presentan algunos modos típicos de falla para conexiones de PTE a PTE en armaduras.

En la figura F.2.11.2-1 se presentan ejemplos de clasificación de las conexiones.

F-138

F-139


209

DIARIO OFICIAL

Ov

= =

peralte del ramal en PTE rectangular, medido en el plano de la conexión, mm l ov l p x100 , %

e g

= =

l ov

=

excentricidad en una conexión de armadura, positiva alejándose de los ramales, mm separación entre ramales, medida sobre la cara del miembro principal en una conexión en K , sin considerar las soldaduras, mm longitud del traslapo entre dos ramales, proyectados hasta la cara de conexión sobre el miembro principal, medida sobre esta cara, mm longitud proyectada, sobre el miembro principal, del ramal que traslapa, mm

Hb

(a) Plastificación del miembro principal

lp

=

t tb E

= = =

E eff

=

(b) Falla a cortante (punzonamiento) en el miembro principal

J

(d) Distribución no uniforme de la carga en el ramal a compresión

(c) Distribución no uniforme de la carga en el ramal a tensión

K

=

T ]

= =

espesor de diseño de la pared de un miembro principal en PTE, mm espesor de diseño de la pared de un ramal en PTE, mm relación de anchos; relación del diámetro del ramal al diámetro del miembro principal = Db D para PTE circular; relación del ancho total del ramal al ancho total del miembro principal = B b B para PTE rectangular. relación de anchos efectiva; igual a la suma de los perímetros de los dos ramales en una conexión en K dividida entre ocho veces el ancho del miembro principal. relación de esbeltez de la pared del miembro principal; relación entre la mitad del diámetro y el espesor de la pared = D 2t para PTE circular; relación entre la mitad del ancho y el espesor de la pared = B 2t para PTE rectangular. parámetro de longitud de carga, aplicable sólo a PTE rectangular; relación entre la longitud de contacto del ramal con el miembro principal, en el plano de la conexión, y el ancho del miembro principal = l b B , donde l b H b sen T . ángulo agudo entre el ramal y el miembro principal (grados) relación de separación; relación de la separación entre los ramales de la conexión en K al ancho del miembro principal = g B para un PTE rectangular.

F.2.11.2.2 — PTE Circulares — La resistencia de diseño de las conexiones de PTE a PTE en armaduras que estén dentro de los límites de la tabla F.2.11.2-1A se debe tomar como el menor valor entre los estados límites aplicables que se presentan en la tabla F.2.11.2-1. Tabla F.2.11.2-1 Resistencia de diseño de conexiones tipo armadura entre PTE circulares

(e) Fluencia a cortante sobre la separación en el miembro principal

(f)

Falla en la pared lateral del miembro principal

Tipo de conexión

Resistencia de diseño de la conexión a carga axial

Chequeo general Para conexiones en T , en Y , en cruz y en K con separación cuando Db tens comp D 2t

Estado límite: fluencia por cortante (punzonamiento)

Pn

ª 1 senT º 0.6Fy tSDb « » ¬ 2sen 2 T ¼ I 0.95

(F.2.11.2-1)

Conexiones en T y en Y

Figura F.2.11.2-2 — Estados límites típicos para conexiones de PTE a PTE en armaduras F.2.11.2.1 — Definiciones de los parámetros

Estado límite: plastificación del miembro principal

Ag

=


B

=

Bb D Db

= = = =

ancho total del miembro principal en PTE rectangular, medido a 90 grados del plano de la conexión, mm ancho total del ramal en PTE rectangular, medido a 90 grados del plano de la conexión, mm diámetro exterior del miembro principal en PTE circular, mm diámetro exterior del ramal en PTE circular, mm esfuerzo de fluencia mínimo especificado para el material del miembro principal en PTE, MPa.

Fy Fyb

=

esfuerzo de fluencia mínimo especificado para el material del ramal en PTE, MPa.

Fu H

= =

resistencia a tensión mínima especificada para el material del PTE, MPa. peralte del miembro principal en PTE rectangular, medido en el plano de la conexión, mm

Pn senT

Fy t 2 ¬ª 3.1 15.6E 2 º¼ J 0.2 Q f I

F-140

F-141

Tabla F.2.11.2-1 (continuación) Resistencia de diseño de conexiones tipo armadura entre PTE circulares

Tabla F.2.11.2-1 A Límites de aplicación de la Tabla F.2.11.2-1

Conexión en cruz

Excentricidad de la junta:

T t 30D D t d 50 para conexiones en T , en Y , y en K D t d 40 para conexiones en cruz

Relación de esbeltez de la pared del ramal:

Db t b d 50 para ramales a tensión Db t b d 0.05 E Fyb para ramales a compresión

Relación de ancho

0.2 d Db D d 1.0 conexiones en T , en Y , en cruz y en K con traslapo 0.4 d Db D d 1.0 para conexiones en K con separación. g d t b comp t b tens para conexiones en K con separación

Estado límite: plastificación del miembro principal.

ª 5.7 º Fy t 2 « » Qf ¬ 1 0.81E ¼ I 0.90

(F.2.11.2-3)

Separación:

Espesor del ramal:

25% d O v d 100% para conexiones en K con traslapo t b ramal que traslapa d t b ramal traslapado para ramales en conexiones en K con traslapo

Resistencia del material:

Fy y Fyb d 360 MPa

Ductilidad:

Fy Fu y Fyb Fub d 0.8 (es aceptable el material ASTM A500 Gr. C)

Traslapo:

Conexiones en K con separación o traslapo

0.55 d e D d 0.25 para conexiones en K

Relación de esbeltez de la pared de la cuerda:

Angulo del ramal:

Pn senT

(F.2.11.2-2)

0.90

Estado límite: plastificación del miembro principal.

PnsenT ramal a compresión

Db comp º ª Fy t 2 «2.0 11.33 » Q Q (F.2.11.2-4) D ¼ g f ¬

Pn senT ramal a tensión Pn senT ramal a compresión (F.2.11.2-5) I

0.90

FUNCIONES

Qf

U

Qg

ª º « » 0.024 J 1.2 » J 0.2 «1 § 0.5g · « » « exp ©¨ t 1.33 ¹¸ 1 » ¬ ¼

(nota: exp x

Tipo de conexión

Resistencia de diseño de la conexión a carga axial Estado límite: plastificación de la pared, cuando E d 0.85

Pn senT

(F.2.11.1-5)

ª 2K 4 º Fy t 2 « » Qf 1 E ¼» ¬« 1 E I 1.00

Pn senT

(F.2.11.1-6)

0.6Fy tB ¬ª 2K 2E eop º¼ I

(F.2.11.2-6)

0.95

Estado límite: fluencia local de las paredes laterales del miembro principal cuando E 1.0

Pn senT

2Fy t > 5k l b @

(F.2.11.2-9)

I

ex )

(F.2.11.2-7)

Estado límite: fluencia por cortante (punzamiento), cuando (F.2.11.2-8) 0.85 E d 1 1 J ó B t 10

Pu M u , donde Pu y M u se obtienen en el lado de la junta que tiene el A g Fc SFc

menor esfuerzo de compresión Pu y M u se refieren a las fuerzas en el miembro principal.

Tabla F.2.11.2-2 Resistencia de diseño de conexiones tipo armadura entre PTE rectangulares

Conexiones en T , en Y y en cruz

1.0 para conexión a una superficie a tensión en el PTE. 1.0 0.3 1 U para conexión a una superficie a compresión en el PTE

F.2.11.2.3 — PTE Rectangulares — La resistencia de diseño de las conexiones de PTE a PTE en armaduras que estén dentro de los límites de la tabla F.2.11.2-2A se debe tomar como el menor valor entre los estados límites aplicables que se presentan en la tabla F.2.11.2-2.

1.00

Estado limite: arrugamiento local de las paredes laterales del miembro principal, cuando E 1.0 y el ramal está solicitado por compresión, para conexiones en T o en Y

Pn senT

F-142

F-143

ª 3 lb º 1.6t 2 «1 » EFy Q f H 3t »¼ «¬ I 0.75

(F.2.11.2-10)

210


DIARIO OFICIAL

Estado límite: fluencia local del ramal o los ramales debida a una distribución desigual de la carga.

Tabla F.2.11.2-2 (continuación) Resistencia de diseño de conexiones tipo armadura entre PTE rectangulares

Caso que requiere verificación del estado límite de cortante en las paredes laterales del miembro principal:

I

Pn senT

ª 48t 3 º « » EFy Q f ¬« H 3t ¼»

º ªO Pn,ramal que traslapa Fybitbi « v 2Hbi 4tbi beoi beov » (F.2.11.2-17) ¬ 50 ¼ Cuando 50% d O v 80%

(F.2.11.2-11)

I

Fyb t b ¬ª 2H b 2b eoi 4t b ¼º I

b eoi

Cuando 80% d O v 100%

(F.2.11.2-13)

Estado límite: cortante en las paredes laterales del miembro principal, para conexiones en cruz con T 90D donde se genere una proyección de la separación (ver figura) Determinar Pn senT de acuerdo con el numeral F.2.7.5

Nótese que los sentidos de las fuerzas pueden invertirse; “i” y “j” determinan la identificación de los miembros

Pn sen T

Fy t 2 ª¬ 9.8E eff J 0.5 ¼º Q f I

(F.2.11.2-14)

Qf

0.90

1.3 0.4

Fyb t b ¬ª 2H b B b b eoi 4t b ¼º I

b eoi

U

E eff

(F.2.11.2-16)

0.55 d e H d 0.25 para conexiones en K . D

H t d 35 para conexiones en K con traslapo. Bb t b y H b t b d 35 para el ramal a tensión. d 1.25 E Fyb para el ramal a compresión en conexiones en K con separación, en T , en Y y en cruz.

d 1.1 E Fyb para el ramal a compresión en conexiones en K con traslapo. Relación de ancho:

Bb B y H b B t 0.25 para conexiones en K con traslapo, en T , en Y y en cruz.

Relación de aspecto:

0.5 d H b Bb d 2.0 y 0.5 d H B d 2.0

Traslapo:

25% d O v d 100% para conexiones en K con traslapo

Relación de ancho del ramal: Bbi Bbj t 0.75 para conexiones en K con traslapo donde el subíndice i se refiere al paral que

Pu M u , donde Pu y M u se obtienen en el lado de la junta que tiene el mayor A g Fc SFc

Eeop


Fy y Fyb d 360 MPa Fy Fu y Fyb Fub d 0.8 (es aceptable el material ASTM A500 Gr. C) Limitaciones adicionales para conexiones en K con separación

Relación de anchos:

Bb H J y b t 0.1 B B 50

Eeff t 0.35 Relación de separación: ]

(F.2.11.2-24) (F.2.11.2-25)

F-145

Bb

=

D Db

Fc

= = =

ancho total del ramal en PTE rectangular, medido a 90 grados con respecto al plano de la conexión, mm diámetro exterior del miembro principal en PTE circular, mm diámetro exterior del ramal en PTE circular, mm resistencia de diseño por unidad de área, Fy , MPa

Fy

=

esfuerzo de fluencia mínimo especificado del miembro principal en PTE, MPa

Fyb

=

esfuerzo de fluencia mínimo especificado del ramal en PTE, MPa

Fu H Hb

E

= = = = = = =

J

=

resistencia última del miembro en PTE, MPa peralte del miembro principal en PTE rectangular, medido en el plano de la conexión, mm peralte del ramal en PTE rectangular, medido en el plano de la conexión, mm módulo de sección plástico del ramal con respecto al eje de flexión aplicable, mm3 espesor de diseño de la pared del miembro principal en PTE, mm espesor de diseño de la pared del ramal en PTE, mm relación de anchos; relación del diámetro del ramal al diámetro del miembro principal Db D para PTE circular; relación del ancho total del ramal al ancho del miembro principal Bb B para PTE rectangular. relación de esbeltez de la pared del miembro principal; relación entre la mitad del diámetro y el

K

=

T

=

Zb t tb

que traslapa, y el subíndice j se refiere al ramal traslapado.

Ductilidad:

(F.2.11.1-6)

º ª B H b ramal a compresión B d H b ramal a tensión ¼ 4B ¬ b 5E dE J

traslapa, y el subíndice j se refiere al paral traslapado. Relación de espesores de los ramales: t bi t bj d 1.0 para conexiones en K con traslapo, donde el subíndice i se refiere al ramal

(F.2.11-16)

esfuerzo de compresión Pu y M u se refieren a las fuerzas en el miembro principal.

0.95

T t 30 Angulo del ramal: Relación de esbeltez de la pared del miembro principal: B t y H t d 35 para conexiones en K con separación, en T , en Y y en cruz. Relación de esbeltez de la pared del ramal: B t d 30 para conexiones en K con traslapo.

§ AbjFybj · Pn, ramal que traslapa ¨ ¸ (F.2.11.2-22) ¨ ¸ © A bi Fybi ¹

U d 1.0 para una conexión a una superficie a compresión en el miembro Eeff (F.2.11.2-23) principal, para conexiones en K con separación

10 § Fy t · ¨ ¸ B d B b (F.2.11.2-13) B t ©¨ Fyb t b ¸¹ b


El subíndice i se refiere al ramal que traslapa. El subíndice j se refiere al ramal traslapado

U d 1.0 para una conexión a una superficie a compresión en el miembro E

F-144

Excentricidad de la junta:

(F.2.11.2-21)

1.3 0.4

0.95

Estado límite: cortante en las paredes laterales del miembro principal en la zona de la separación. Determinar Pn senT de acuerdo con el numeral F.2.7.5 No se requiere esta verificación para ramales en PTE cuadrado Estado límite: fluencia local del ramal o los ramales debido a una distribución desigual de la carga. No se requiere esta verificación para ramales en PTE cuadrado ni cuando B t t 15

Pn

b eov

principal, para conexiones en T , en Y y en cruz

0.6Fy tB ª¬ 2K E E eop º¼ Q f (F.2.11.2-15) I

(F.2.11. 2-20)

10 § Fybj t bj · ¨ ¸ B d B bi B bj t bj ¨© Fybi t bi ¸¹ bi

FUNCIONES 1.0 para una conexión a una superficie a tensión en el PTE

Estado límite: fluencia por cortante (punzonamiento), cuando B b B 2t No se requiere esta verificación para ramales en PTE cuadrado Pn sen T

10 § Fy t · ¨ ¸ B d B bi B t ¨© Fybi t bi ¸¹ bi

Pn, ramal que traslapa

Estado limite: plastificación de la pared del miembro principal, para todo E .

Conexiones en K con separación

Fybi tbi ¬ª2Hbi 4tbi Bbi beov ¼º (F.2.11.2-19)


b eoi

(F.2.11.2-12)

0.95

10 § Fy t · ¨ ¸ B d Bb B t ©¨ Fyb t b ¸¹ b

Fybi tbi ª¬2Hbi 4tbi beoi beov º¼ (F.2.11.2-18)


0.90

Estado limite: fluencia local del ramal o los ramales debida a una distribución desigual de la carga, cuando E ! 0.85

Pn

0.95

Cuando 25% d O v 50% :

Conexiones en K con traslapo

Estado limite: arrugamiento local de las paredes laterales del miembro principal, cuando E 1.0 y el ramal está solicitado por compresión, para conexiones en cruz

espesor de la pared D 2t para PTE circular; relación entre la mitad del ancho y el espesor de la pared B 2t para PTE rectangular. parámetro de longitud de carga, aplicable sólo a PTE rectangular; relación entre la longitud de contacto del ramal con el miembro principal en el plano de la conexión y el ancho del miembro principal l b B , donde l b H b sen T ángulo agudo entre el ramal y el miembro principal (grados)

F.2.11.3.2 — PTE Circulares — La resistencia de diseño de las conexiones a momento que estén dentro de los límites de la tabla F.2.11.3-1A se debe tomar como el menor entre los valores calculados para los estados límites aplicables que se presentan en la tabla F.2.11.3-1. Tabla F.2.11.3-1 Resistencia de diseño de conexiones a momento entre PTE circulares

g B t 0.51 1 E e

Separación: g t t b ramal a compresión t b ramal a tensión Tamaño del ramal: el menor Bb , pero no necesita tomarse menor que 0.63 (el mayor Bb ) si ambos ramales son cuadrados. Nota: La máxima separación estará controlada por el límite de e H . Si la separación es grande, se debe analizar como dos

Tipo de conexión

Resistencia de diseño a momento de la conexión

Ramales solicitados por flexión en el plano, en conexiones en T , en Y , y en cruz


M n senT

conexiones en Y .

5.39Fy t 2 J 0.5E Db Qf (F.2.11.3-1) I

F.2.11.3 — CONEXIONES A MOMENTO DE PTE A PTE — Se definen como conexiones a momento de PTE a PTE aquellas conexiones que consisten en uno o dos ramales que están soldados directamente a un miembro principal continuo que pasa a través de la conexión, estando el miembro o los ramales solicitados por momentos flectores.

0.90

Estado límite: fluencia por cortante (punzamiento), cuando

Db D 2t

Una conexión se clasificará: Mn

(a) Como una conexión en T cuando hay un ramal y éste es perpendicular al miembro principal, y como una conexión en Y cuando hay un ramal pero éste no es perpendicular al miembro principal. (b) Como una conexión en cruz cuando hay un ramal sobre cada uno de los dos lados opuestos del miembro principal. Para los efectos del numeral F.2.11, los ejes del ramal o de los ramales y del miembro principal deberán estar en un plano común. F.2.11.3.1 — Definiciones de los parámetros Ag

=


B

=

ancho total del miembro principal en PTE rectangular, medido a 90 grados del plano de la conexión, mm F-146

F-147

ª 1 3senT º 0.6Fy tDb2 « » (F.2.11.3-2) ¬ 4sen 2 T ¼ I 0.95


211

DIARIO OFICIAL

Tabla F.2.11.3-1 (continuación) Resistencia de diseño de conexiones a momento entre PTE circulares Tipo de conexión

Resistencia de diseño a momento de la conexión

Ramales solicitados por flexión fuera del plano, en conexiones en T , en Y , y en cruz


M n senT

ª 3.0 º Fy t 2 Db « » Qf (F.2.11.3-3) ¬ 1 0.81E ¼ I 0.90

Tabla F.2.11.3-2 Resistencia de diseño de conexiones a momento entre PTE rectangulares Tipo de conexión Ramal(es) solicitados por flexión en el plano, para conexiones en T y en cruz.

Estado límite: fluencia local de la pared lateral, cuando

Db D 2t

Mn

ª 1 K º 2 Fy t 2 H b « » Qf (F.2.11.3-7) 1 E 1 E ¼» ¬« 2K I 1.00

Mn

Estado límite: fluencia por cortante (punzamiento) cuando

0.6Fy tDb2

Resistencia de diseño a momento de la conexión. Estado límite: plastificación de la pared del miembro principal, cuando E d 0.85

E ! 0.85

ª 3 senT º « » (F.2.11.3-4) ¬ 4sen 2 T ¼ I 0.95

Mn

Mn

IPn = resistencia de diseño obtenida de la tabla F.2.11.2-1 IM n ip = resistencia de diseño para flexión en el plano 1.0 para conexión a una superficie a tensión en el PTE.

U

Pu M u (F.2.11.1-6) A g Fc SFc

Ramal(es) solicitado(s) por flexión fuera del plano, para conexiones en T y en cruz.

1.0 0.3U 1 U para conexión a una superficie a compresión en el miembro principal (F.2.11.1-5)

ª º § b · Fyp « Zb ¨ 1 eoi ¸ Bb H b t b » (F.2.11.3-9) Bb ¹ © ¬« ¼» I 0.95

Estado límite: plastificación de la pared del miembro principal cuando E d 0.85

Mn

ª 0.5H 1 E 2BBb 1 E º b » Q (F.2.11.3-10) Fy t2 « 1 E »¼ f «¬ 1 E I 1.00 Estado límite: fluencia local de la pared lateral, cuando E ! 0.85

donde = Pu y M u se refieren a las fuerzas en el miembro principal.


I

-

Relación de esbeltez de la pared del ramal: Db t b d 50

1.00

Estado límite: fluencia local del ramal o los ramales debida a una distribución desigual de la carga, cuando E ! 0.85

D

Ángulo del ramal: T t 30 Relación de esbeltez de la pared del miembro principal: D t d 50 para conexiones en T y en Y

D t d 40 para conexiones en cruz.

ª º § b · Fyb « Zb 0.5 ¨ 1 eoi ¸ Bb2 t b » (F.2.11.3-12 ) Bb ¹ © ¬« ¼» I 0.95

Mn

Db t b d 0.05E Fyb Relación de anchos: 0.2 Db D d 1.0 Resistencia del material: Fy y Fyb d 360 MPa

-

Ductilidad: Fy Fu y Fyb Fub d 0.8 (es aceptable el material ASTM A500 Gr. C)

Estado límite: falla distorsional del miembro principal, para conexiones en T y conexiones en cruz no balanceada

F-148

F-149

Tabla F.2.11.3-2 (continuación) Resistencia de diseño de conexiones a momento entre PTE rectangulares

Para conexiones en T y en cruz, con ramal(es) solicitado(s) por una combinación de carga axial, flexión en el plano y flexión fuera del plano:

¬ª Pu IPn ¼º ¬ª M u ip IM n ip ¼º ¬ª M u op IM n op ¼º d 1.0 (F.2.11.3-14) IPn

=

resistencia de diseño obtenida de la tabla F.2.11.2-2

IM n ip =

resistencia de diseño para flexión en el plano (véase arriba)

IM n op =

resistencia de diseño para flexión fuera del plano (véase arriba) FUNCIONES

1.0 para conexión a una superficie a tensión en el miembro principal U 1.3 0.4 d 1.0 para conexión a una superficie a compresión en el miembro principal (F.2.11.1-16) E

Pu y M u se refieren a las fuerzas en el miembro principal.

donde

Fy*

Para soldaduras acanaladas de penetración parcial: I 0.80 donde: Fnw = S ip

=

Sop

=

le

=

tw

=

resistencia nominal por unidad de área (véase el numeral F.2.10) sin incrementar la resistencia por consideraciones de la dirección de la carga, MPa. módulo de sección elástico efectivo de las soldaduras para flexión en el plano (véase la tabla F.2.11.4-1), mm3 módulo de sección elástico efectivo de las soldaduras para flexión fuera del plano (véase la tabla F.2.11.4-1), mm3 longitud efectiva total de las soldaduras acanaladas y de filete a PTE rectangulares para efectos de cálculo de la resistencia de la soldadura, mm menor valor de la garganta efectiva de la soldadura alrededor del ramal o la platina, mm Tabla F.2.11.4-1 Resistencia de la soldadura en conexiones tipo armadura entre PTE rectangulares

Pu M u (F.2.11.1-6) A g Fc SFc

U

2Fy t ª H b t BHt B H º (F.2.11.3-13) ¬ ¼ I 1.00

Mn

F.2.11.3.3 — PTE Rectangulares — La resistencia de diseño de las conexiones a momento que estén dentro de los límites de la tabla F.2.11.3-2A se debe tomar como el menor valor entre los estados límites aplicables que se presentan en la tabla F.2.11.3-2.

Qf

Fy* t B t H b 5t (F.2.11.3-11)

Mn

-

-

1.00

Estado límite: fluencia local del ramal o los ramales, debida a una distribución desigual de la carga, cuando E ! 0.85

¬ªPu IPn ¼º ¬ª M u ip IM n ip ¼º ª¬ M u op IM n op º¼ d 1.0 (F.2.11.3-5)

IM n op = resistencia de diseño para flexión fuera del plano.

2

I

Para conexiones en T , en Y y en cruz, con el ramal o los ramales solicitados por una combinación de carga axial, flexión en el plano y flexión fuera del plano:

Qf

0.5Fy* t H b 5t (F.2.11.3-8)

Tipo de conexión

Resistencia de la soldadura en la conexión

Conexiones en T y en cruz con platina transversal bajo carga axial en la platina

Fy para conexiones en T

0.8Fy para conexiones en cruz. beoi

10 § Fyt · ¨ ¸ Bb d Bb (F.2.11.2-13) B t ©¨ Fyb t b ¸¹

Propiedades efectivas de la soldadura

Ie


§ 10 · § Fyt · 2¨ ¸ Bp d 2Bp (F.2.11.4-4) ¸¨ © B t ¹ ¨© Fyp t p ¸¹

donde: I e = longitud efectiva total de la soldadura para soldaduras a ambos lados de la platina transversal

Angulo del ramal: T # 90D Esbeltez de la pared del miembro principal B t y H t d 35 Esbeltez de la pared del ramal Bb t b y H b t b d 35

d 1.25

Conexiones en T , en Y y en cruz sometidas a carga axial o momento en el ramal

E Fyb

Relación de anchos: Bb B t 0.25 Relación de aspecto:

0.5 d Hb Bb d 2.0 y 0.5 d H B d 2.0


Fy y Fyb d 360 MPa

Ductilidad:

Propiedades efectivas de la soldadura

Ie

Fy Fu y Fyb Fub d 0.8 (nota: el material ASTM A500 Gr. C es aceptable)

2

Sip F.2.11.4 — SOLDADURAS DE LOS RAMALES — Al diseñar las soldaduras a los ramales deberá darse la debida consideración a la condición de no uniformidad en la transferencia de carga a lo largo de la línea de soldadura, debida a las diferencias en las rigideces relativas de las paredes de los PTE en conexiones de PTE a PTE y de platinas transversales a PTE, Este requisito se deberá satisfacer calculando, como se presenta a continuación, la resistencia de diseño de las soldaduras de conexión de los ramales y comparándola con la resistencia requerida: R n Fnw t w I e M n ip Fnw S ip

(F.2.11.4-1) (F.2.11.4-2)

M n op

(F.2.11.4-3)

Fnw Sop

Sop

t w § Hb · § Hb · ¨ ¸ t w beoi ¨ ¸ (F.2.11.4-6) 3 © senT ¹ © senT ¹

t t w 3 Bb beoi § H · t w ¨ b ¸ Bb w Bb2 3 Bb © senT ¹ (F.2.11.4-7) 10 § Fyt · beoi ¨ ¸ Bb d Bb (F.2.11.2-13) B t ©¨ Fyb t b ¹¸ D

3

Cuando E ! 0.85 o T ! 50 , beoi 2 no debe ser mayor que

2t

Para considerar los efectos de la interacción, véase la ecuación F.2.11.3-14. Para soldaduras de filete: I 0.75 F-150

2H b 2beoi (F.2.11.4-5) senT

F-151

212


DIARIO OFICIAL

Tabla F.2.11.4-1 (continuación) Resistencia de la soldadura en conexiones tipo armadura entre PTE rectangulares Tipo de conexión Conexiones en K con separación solicitadas por carga axial en el ramal

Tabla F.2.11.4-1 (continuación) Resistencia de la soldadura en conexiones tipo armadura entre PTE rectangulares


Tipo de conexión


Nótese que el sentido de las fuerzas mostradas puede invertirse; las marcas “i” y “j” determinan la identificación del elemento. Propiedades efectivas de la soldadura

Propiedades efectivas de la soldadura para el ramal traslapado (todas las dimensiones se refieren al ramal traslapado, j )

Cuando T d 50D :

Ie

2 H b 1.2t b senT

beoj

D Cuando T t 60 :

Ie

2 H b 1.2t b D

senT

D

Propiedades efectivas de la soldadura para el ramal que traslapa (todas las dimensiones se refieren al ramal que traslapa, i ) Cuando 25% d O v 50% :

(F.2.11.4-13) (F.2.11.4-14)

Cuando B bj B ! 0.85 o T j ! 50D :

2 Bb 1.2t b (F.2.11.4-9)

Cuando 50 T 60 : Determinar I e usando interpolación lineal.

le

2 H bj 1.2t bj

senT j

Soldadura efectiva Cuando una conexión en K con traslapo ha sido diseñada de acuerdo con la tabla F.2.11.2.2 y las componentes de las fuerzas de los ramales que actúan en dirección perpendicular al miembro principal están balanceadas en un 80% (es decir, cuando las componentes perpendiculares a la cara del miembro principal no difieren en más de un 20%), puede omitirse la soldadura que queda “oculta” bajo el ramal que traslapa si las otras soldaduras al ramal traslapado son suficientes para desarrollar la capacidad total de este ramal. Cuando las soldaduras sean suficientes para desarrollar la capacidad total del ramal o de la platina, pueden omitirse las verificaciones requeridas por la tabla F.2.11.4.1 para dichas soldaduras.

I e, ramal que traslapa ª 2O v «§ O v · § H bi · O v §¨ H bi ¸ ¨1 ¸¨ 50 «© 100 ¹ © senTi ¹ 100 ¨ sen Ti T j © ¬

Conexiones en K con traslapo solicitadas por carga axial en el ramal

2H b 2beoj senT 10 § Fy t · ¨ ¸ Bbj d Bbj B t ¨© Fybjt bj ¸¹

le

2 Bb 1.2t b (F.2.11.4-8)

·º ¸» b b eoi eov ¸» ¹¼

(F.2.11.4 -10) Cuando 50% d O v 80%

El enfoque utilizado en este numeral para disminuir el tamaño de las soldaduras supone el uso de un tamaño de soldadura constante alrededor de todo el perímetro del ramal en PTE, incluyendo todas las áreas “no efectivas”, excepto cuando se permite omitir la soldadura “oculta” bajo el ramal que traslapa. Se debe poner especial atención a las conexiones entre PTE de anchos iguales, o aproximadamente iguales, que combinen soldaduras acanaladas de penetración parcial a lo largo de los bordes que coinciden, con soldaduras de filete que generalmente se usarán a lo ancho de la cara del miembro principal.

I e, ramal que traslapa ª O ·§ H · O § H bi § 2 «¨ 1 v ¸ ¨ bi ¸ v ¨ «© 100 ¹ © senTi ¹ 100 ¨ sen Ti T j © ¬ (F.2.11.4-11) 10 § Fyt · beoi ¨ ¸ Bbi d Bbi B t ¨© Fybi t bi ¸¹

beov

10 § Fybjt bj · ¨ ¸ Bbi d Bbi Bbj t bj ¨© Fybi t bi ¸¹

·º ¸» b

¸¹ »¼

eoi

beov

Este numeral establece los requisitos del diseño para estados límites de servicio. Se incluyen las siguientes secciones: (F.2.11.2-20)

(F.2.11.2-21)

Cuando Bbi Bb ! 0.85 o Ti ! 50D , beoi 2 no deberá ser mayor que 2t , y cuando Bbi Bbj ! 0.85 o

180 Ti T j ! 50D , beov

F.2.12 — DISEÑO PARA ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO

2 no deberá ser mayor que 2t bj

El subíndice i se refiere al ramal que traslapa El subíndice j se refiere al ramal traslapado.

F.2.12.1 — Provisiones Generales F.2.12.2 — Contraflecha F.2.12.3 — Deflexiones F.2.12.4 — Deriva F.2.12.5 — Vibración F.2.12.6 — Movimiento Inducido por Viento F.2.12.7 — Expansión y Contracción F.2.12.8 — Deslizamiento en las Conexiones F.2.12.1 — PROVISIONES GENERALES — Las condiciones de servicio garantizan que, bajo uso normal, se preserven la funcionalidad, el aspecto, la facilidad para el mantenimiento y la durabilidad de una edificación, así como la comodidad de sus ocupantes. Los valores límite de la respuesta estructural para asegurar la funcionalidad (por ejemplo, deflexiones máximas, aceleraciones) se adoptarán teniendo en cuenta la función para la cual se destina la estructura. Las condiciones de servicio se evaluarán usando las combinaciones de carga apropiadas para los estados límites de servicio identificados.

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F.2.12.2 — CONTRAFLECHA — Donde esté previsto el uso de una contraflecha para lograr condiciones apropiadas de posicionamiento y localización de la estructura, su magnitud, dirección y localización deberán quedar especificadas en los planos estructurales.

F.2.13.1 — PLANOS DE TALLER Y MONTAJE — Con anterioridad a la fabricación de una estructura se deben preparar planos de taller que suministren la totalidad de la información necesaria para la fabricación de cada uno de los componentes, incluyendo la localización, tipo y dimensiones de las soldaduras y los pernos. Igualmente, los planos de montaje se prepararán con anterioridad al montaje y deberán proporcionar la información necesaria para el montaje de la estructura. Los planos de taller y los de montaje distinguirán claramente entre soldaduras y pernos de taller y de campo e identificarán claramente las conexiones con pernos de alta resistencia que deban ser de deslizamiento crítico o pretensionadas. Los planos de taller y los de montaje deberán ejecutarse teniendo en cuenta la agilidad y economía en la fabricación y el montaje.

Las vigas y armaduras detalladas sin que se especifique una contraflecha se fabricarán de tal forma que cualquier contraflecha que resulte después del montaje, causada por el proceso de laminación o el ensamble en el taller, sea hacia arriba. En general, a las armaduras de 25 o más metros de luz se les dará una contraflecha que contrarreste aproximadamente la deflexión debida a la carga muerta. A los puentes grúas de 23 o más metros de luz se les dará una contraflecha que compense aproximadamente la deflexión causada por la carga muerta más la mitad de la deflexión producida por la carga viva.

F.2.13.2 — FABRICACIÓN

F.2.12.3 — DEFLEXIONES — Las deflexiones que ocurran en miembros y sistemas estructurales bajo las combinaciones de carga de servicio aplicables no deben menoscabar la funcionalidad de la estructura.

F.2.13.2.1 — Generación de la contraflecha, curvado y enderezado — Se permite la aplicación local de calor o de medios mecánicos para generar o corregir la contraflecha, la curvatura y la rectitud. La temperatura en las áreas sometidas a calentamiento, según mediciones por métodos aprobados, no excederá de 593 ºC para aceros A514/A514M y A852/A852M ni de 649 ºC para otros aceros.

Las condiciones a considerarse incluyen la nivelación de los pisos, la alineación de los miembros estructurales, la integridad de los acabados de la edificación y otros factores que afectan el uso y funcionamiento normales de la estructura. Para los miembros de construcción compuesta, se deben considerar las deflexiones adicionales debidas a la contracción y la expansión del concreto.

F.2.13.2.2 — Corte por fusión — Los bordes cortados por fusión deberán satisfacer los requisitos de AWS D1.1, Secciones 5.15.1.2, 5.15.4.3 y 5.15.4.4, excepto que los bordes libres cortados por fusión que no vayan a estar sujetos a fatiga deberán estar libres de socavaciones de fondo redondeado con más de 5 mm de profundidad, y de cualquier muesca en V aguda.

F.2.12.4 — DERIVA — La deriva de una estructura se evaluará bajo cargas de servicio para garantizar la funcionalidad de la estructura, incluyendo la integridad de particiones interiores y revestimientos exteriores. La deriva calculada bajo combinaciones de carga para resistencia no deberá causar colisión con estructuras adyacentes ni exceder los valores límites especificados por el presente Reglamento para tales derivas.

Las socavaciones mayores que 5 mm de profundidad y las muescas que queden después del corte se deberán pulir o reparar con soldadura.

F.2.12.5 — VIBRACIÓN — Se dará la debida consideración a los efectos de la vibración en la comodidad de los ocupantes y en la funcionalidad de la estructura. Las fuentes de la vibración a considerarse incluyen cargas por tráfico de peatones, maquinaria vibratoria y otras identificadas para la estructura. F.2.12.6 — MOVIMIENTO INDUCIDO POR VIENTO — El efecto del movimiento inducido por el viento en una edificación deberá ser considerado en cuanto pueda afectar la comodidad de sus ocupantes. F.2.12.7 — EXPANSIÓN Y CONTRACCIÓN — Deberán considerarse los efectos de la expansión y contracción térmica en una edificación. Los daños en los revestimientos de la edificación pueden permitir la penetración del agua y originar corrosión. F.2.12.8 — DESLIZAMIENTO EN LAS CONEXIONES — Los efectos del deslizamiento en las conexiones pernadas serán considerados en el diseño siempre que tal deslizamiento pueda causar deformaciones que menoscaben la funcionalidad de la estructura. Cuando sea apropiado, la conexión se diseñará para evitar el deslizamiento. Véanse los numerales F.2.10.3.8 y F.2.10.3.9 para el diseño de conexiones de deslizamiento crítico. Para mayor información sobre el diseño de conexiones de deslizamiento crítico, véanse las “Especificaciones para juntas estructurales usando pernos ASTM A325 o A490” del Consejo de Investigación en Conexión Estructurales (RCSC).

Las esquinas entrantes deberán tener una transición curva. El radio de esta transición no requiere ser mayor que el requerido para el ajuste de la conexión. La superficie que resulta cuando dos cortes libres con llama se encuentran en un punto no se considera una transición curva. Se permiten el uso de una esquina entrante discontinua cuando los materiales a lado y lado de ella estén conectados a una pieza de unión que prevenga la deformación y las concentraciones de esfuerzos asociadas. Una esquina entrante con un radio de 9.5 mm es adecuada para cargas estáticas. Para piezas que requieren ser ajustadas sin holgura, se considera aceptable el uso de una esquina entrante discontinua si las piezas se conectan cerca a la esquina y por ambos lados de ella. Las ranuras que se corten en perfiles tubulares estructurales (PTE) para insertar platinas pueden ejecutarse con sus extremos semicirculares, o con esquinas redondeadas. Se aceptan extremos en ángulo recto siempre y cuando el borde de la platina se suelde al PTE. Los destijeres en vigas y los agujeros de acceso de soldadura deberán cumplir con los requisitos geométricos del numeral F.2.10.1.6. Cuando se usen en perfiles que vayan a ser galvanizados, los destijeres de vigas y los agujeros de acceso de soldadura deberán ser pulidos. Para perfiles con un espesor de aleta que no exceda de 51 mm, las superficies cortadas por fusión en destijeres de vigas no tendrán un valor de rugosidad de superficie mayor que 50 m según lo definido en la norma ASME B46.1. Para destijeres y agujeros de acceso para soldadura en perfiles laminados en caliente ASTM A6/A6M con un espesor de aleta superior a 51 mm, y en perfiles armados soldados con un espesor de material mayor que 51 mm, en los cuales la parte curva se corte por fusión, se aplicará antes del corte una temperatura de precalentamiento no menor que 66 ºC. Las superficies de los agujeros de acceso cortados térmicamente en perfiles laminados en caliente ASTM A6/A6M con un espesor de aleta superior a 51 mm, y en perfiles armados con un espesor de material mayor que 51 mm, serán pulidas.

F.2.13 — FABRICACIÓN, MONTAJE Y CONTROL DE CALIDAD Este numeral presenta los requisitos que se deben cumplir para los planos de taller, la fabricación, la pintura de taller, el montaje y el control de calidad.

F.2.13.2.3 — Cepillado de Bordes — No se requiere el cepillado o pulido de bordes cizallados o cortados por fusión en platinas o perfiles a menos que así se exija específicamente en los documentos del proyecto o esté previsto en la preparación de bordes estipulada para la soldadura. F.2.13.2.4 — Construcción Soldada — La técnica de la soldadura, la ejecución, el aspecto y la calidad de la soldadura, así como los métodos a usarse en la corrección de los trabajos no conformes, estarán de acuerdo con AWS D1.1 excepto según las modificaciones anotadas en el numeral F.2.10.2.

Se incluyen las siguientes secciones: F.2.13.1 — Planos de Taller y Montaje F.2.13.2 — Fabricación F.2.13.3 — Pintura de Taller F.2.13.4 — Montaje

F.2.13.2.5 — Construcción Pernada — Las partes de los miembros que se conectan con pernos deberán estar bien aseguradas con pasadores o pernos y rígidamente unidas durante el ensamble. El empleo de pasadores de ensamble en las perforaciones durante el montaje no deberá distorsionar el metal ni agrandar las perforaciones. El alineamiento deficiente de las perforaciones será causa de rechazo. F-154

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DIARIO OFICIAL F.2.13.3 — PINTURA DE TALLER

Las perforaciones de los pernos deberán cumplir con las provisiones de las Especificaciones para Juntas Estructurales Usando Pernos ASTM A325 o A490 del RCSC, Sección 3.3, excepto que se permitirán perforaciones cortadas por fusión siempre y cuando el perfil de rugosidad superficial no exceda 25 m, tal como se define en ASME B46.1. No son aceptables estrías con más de 1.6 mm de profundidad. Se permiten igualmente las perforaciones ejecutadas con chorro de agua. En los empalmes se permite el uso de platinas de relleno con ranuras, insertadas completamente, con un espesor total de no más de 6 mm, sin que para el diseño de la conexión se requiera modificar la resistencia calculada de conformidad con el tipo de perforaciones. La orientación de tales platinas de relleno es independiente de la dirección de aplicación de la carga. El uso de pernos de alta resistencia obedecerá a los requisitos de las Especificaciones para Juntas Estructurales Usando Pernos ASTM A325 o A490 del RCSC, excepto por las modificaciones anotadas en el numeral F.2.10.3. F.2.13.2.6 — Juntas a Compresión — En juntas a compresión cuya capacidad portante depende total o parcialmente del contacto por aplastamiento, las superficies de contacto de las piezas individualmente fabricadas deberán ser preparadas por cepillado, corte con sierra o por otros medios apropiados. F.2.13.2.7 — Tolerancias Dimensionales — Las tolerancias dimensionales estarán de acuerdo con el Código de Practicas Estándar para Estructuras Metálicas, Norma Técnica Colombiana ICONTEC. F.2.13.2.8 — Acabado de Bases de Columnas — Las bases de las columnas y las placas de base deberán tener un acabado de acuerdo con los siguientes requisitos: (a) Las placas de base de acero con espesor menor o igual que 51 mm podrán utilizarse sin maquinado siempre y cuando se obtenga un contacto satisfactorio en el apoyo. Las placas de base de acero con espesor mayor que 51 mm pero no superior a 102 mm podrán enderezarse por medio de prensas o, cuando no se disponga de éstas, rectificando las superficies de apoyo (excepto según lo especificado en los subpárrafos 2 y 3 de este numeral), para obtener un contacto satisfactorio en el apoyo. Las superficies de contacto en placas de base de acero con espesor mayor que 102 mm deberán ser rectificadas (excepto según lo especificado en los subpárrafos 2 y 3 de este numeral). (b) No es necesario rectificar las superficies inferiores de las placas de base o de las bases de columnas cuando se usa mortero para obtener una superficie completa de contacto sobre las cimentaciones. (c) No es necesario rectificar las superficies superiores de las placas de base cuando se proporcionan soldaduras acanaladas de penetración completa entre las columnas y las placas de base. F.2.13.2.9 — Agujeros para Pernos de Anclaje — Se permite el corte por fusión de los agujeros para pernos de anclaje de acuerdo con las provisiones del numeral F.2.13.2.2. F.2.13.2.10 — Agujeros de Drenaje — Cuando exista el riesgo de que se acumule agua en el interior de miembros en PTE o en cajón, tanto durante la construcción como en servicio, los miembros deberán ser sellados, provistos con un agujero de drenaje en la base, o protegidos con otros medios apropiados. F.2.13.2.11 — Requisitos para Miembros Galvanizados — Los miembros y partes a ser galvanizados deberán ser diseñados, detallados y fabricados para garantizar el flujo y el drenaje tanto en los baños de preparación de la superficie como en la inmersión en zinc, así como para evitar la acumulación de presión en partes herméticas. Véase el documento “Diseño de productos a ser galvanizados por inmersión en caliente después de fabricados”, de la Asociación Americana de Galvanizado, y las normas ASTM A123, A153, A384 y A780 para información útil sobre el diseño y detallado de miembros galvanizados. Véanse en el numeral F.2.13.2.2 los requisitos para destijeres en miembros que vayan a ser galvanizados.

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Las soldaduras de campo sobre elementos embebidos en concreto deberán ejecutarse en tal forma que se eviten dilataciones térmicas excesivas de dichos elementos embebidos, las cuales podrían originar resquebrajamiento o agrietamiento del concreto o inducir esfuerzos excesivos en los anclajes. F.2.13.4.6 — Pintura de Campo — La pintura de campo, los retoques de pintura y la limpieza de la estructura deben ejecutarse de acuerdo con las prácticas aceptadas, las cuales se harán constar explícitamente en los documentos de diseño.

F.2.14 — CONTROL DE CALIDAD Y SUPERVISION TÉCNICA Este numeral presenta los requisitos mínimos para el control de calidad, la supervisión técnica y la inspección mediante ensayos no destructivos para las estructuras de acero y los elementos de acero de miembros de construcción compuesta para edificios y otras estructuras.

F.2.13.3.1 — Requisitos Generales — La preparación de la superficie y la pintura de taller estarán de acuerdo con las provisiones del Código de Practicas Estándar para Estructuras Metálicas, Norma Técnica Colombiana ICONTEC. No se requiere la aplicación de pintura de taller a menos que se haya especificado en los documentos del proyecto. F.2.13.3.2 — Superficies Inaccesibles — Con excepción de las superficies de contacto, las superficies que sean inaccesibles después del ensamble de taller deberán ser limpiadas y pintadas previamente cuando así lo requieran los documentos de diseño. F.2.13.3.3 — Superficies de Contacto — En conexiones tipo aplastamiento se permite la aplicación de pintura sobre las superficies de contacto. Para conexiones de deslizamiento crítico, los requisitos de las superficies de contacto estarán de acuerdo con las Especificaciones para Juntas Estructurales Usando Pernos ASTM A325 o A490 del RCSC, Sección 3.2.2 (b). F.2.13.3.4 — Superficies con Acabado por Maquinado — Las superficies con acabado por maquinado deberán ser protegidas por medio de un recubrimiento inhibidor de la corrosión que pueda ser removido antes del montaje, o que tenga características que hagan innecesaria su remoción. F.2.13.3.5 — Superficies Adyacentes a Soldaduras de Campo — A menos que se especifique lo contrario en los documentos de diseño, las zonas que estén a menos de 50 mm de cualquier soldadura de campo estarán libres de cualquier material que pueda impedir la correcta ejecución de la soldadura o producir humos inaceptables durante el proceso. F.2.13.4 — MONTAJE F.2.13.4.1 — Alineación de las Bases de las Columnas — Las bases de las columnas deberán quedar bien niveladas y a la elevación correcta y en pleno contacto con las superficies de concreto o mampostería según se especifica en el Código de Practicas Estándar para Estructuras Metálicas, Norma Técnica Colombiana ICONTEC. F.2.13.4.2 — Estabilidad y Conexiones — La estructura de acero de los edificios deberá erigirse a plomo y con los alineamientos requeridos dentro de los límites definidos por el Código de Practicas Estándar para Estructuras Metálicas, Norma Técnica Colombiana ICONTEC. A medida que avance el montaje, se deben tomar las medidas necesarias para que la estructura pueda resistir las cargas muertas, de montaje y otras que se esperen durante el periodo de montaje. Se deben colocar arriostramientos temporales, de acuerdo con los requisitos del código citado, siempre que sean necesarios para resistir todas las cargas a que pueda estar sometida la estructura, incluyendo los equipos y las cargas asociadas a su operación. Tales arriostramientos deberán dejarse en su sitio durante el tiempo que sea necesario para garantizar la seguridad de la estructura. F.2.13.4.3 — Alineación — No se dará el apriete final a los pernos ni se ejecutarán las soldaduras definitivas hasta tanto las zonas de la estructura comprendidas dentro del área de influencia de la respectiva conexión hayan sido alineadas de manera apropiada. F.2.13.4.4 — Ajuste de juntas a compresión en columnas y placas de base — Se aceptará una falta de ajuste en la zona de contacto siempre y cuando la separación no exceda de 1.6 mm, cualquiera que sea el tipo de empalme utilizado (pernado o con soldadura acanalada de penetración parcial). Si la separación excede de 1.6 mm, pero es inferior a 6.4 mm, y si una investigación adecuada muestra que no hay suficiente superficie de contacto, la separación se rellenará con platinas de relleno de acero de espesor constante. Las platinas de relleno podrán ser de acero común, independientemente de la calidad del material principal. F.2.13.4.5 — Soldaduras de Campo — Las superficies en las juntas y adyacentes a ellas que se vayan a soldar en campo deberán prepararse de manera adecuada para garantizar la calidad de la soldadura. Esta preparación deberá incluir el tratamiento de la superficie necesario para corregir cualquier daño o contaminación que haya ocurrido con posterioridad a la fabricación.

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(c) Calentamiento en taller para enderezar, dar contraflecha o curvar, de acuerdo con el numeral F.2.13.2.1. (d) Tolerancias para fabricación en taller, de acuerdo con el Código de Prácticas Estándar para Estructuras de Acero, Norma Técnica Colombiana ICONTEC. El inspector de control de calidad del montador deberá inspeccionar como mínimo los siguientes puntos, según sea aplicable: (a) Soldaduras de campo, uso de pernos de alta resistencia, y detallado de acuerdo con el numeral F.2.14.5. (b) Localización e instalación de tableros metálicos y conectores tipo espigo con cabeza de acuerdo con el numeral F.2.14.6. (c) Superficies cortadas en campo, de acuerdo con el numeral F.2.13.2.2. (d) Calentamiento en taller para enderezar, dar contraflecha o curvar, de acuerdo con el numeral F.2.13.2.1. (e) Tolerancias para montaje en campo, de acuerdo con el Código de Prácticas Estándar para Estructuras de Acero, Norma Técnica Colombiana ICONTEC. F.2.14.3 — DOCUMENTOS DEL FABRICANTE Y EL MONTADOR

Se incluyen las siguientes secciones: F.2.14.1 — Alcance F.2.14.2 — Programa de Control de Calidad del Fabricante y el Montador F.2.14.3 — Documentos del Fabricante y el Montador F.2.14.4 — Personal a cargo de la Inspección y los Ensayos No Destructivos F.2.14.5 — Requisitos Mínimos para la Inspección de Edificios de Acero Estructural F.2.14.6 — Requisitos Mínimos para la Inspección de Construcción Compuesta F.2.14.7 — Fabricantes y Montadores Certificados F.2.14.8 — Materiales y Mano de Obra No Conformes No se incluyen en este numeral el control de calidad ni la supervisión técnica para el refuerzo, los materiales ni el vaciado del concreto para miembros de construcción compuesta. Tampoco se incluyen el control de calidad ni la supervisión técnica para la preparación de superficies ni para los recubrimientos. F.2.14.1 — ALCANCE — Dentro del alcance del numeral F.2.14, el control de calidad estará a cargo del fabricante y el montador, mientras que la supervisión técnica estará a cargo de otros cuando así sea requerido. Los ensayos no destructivos serán ejecutados por la firma responsable de la supervisión técnica, excepto lo permitido en el numeral F.2.14.7. Los requisitos de control de calidad y supervisión técnica del numeral F.2.14 se consideran adecuados y efectivos para la mayoría de las estructuras de acero, y se recomienda su aplicación. Cuando se requiera el uso de un plan de aseguramiento de calidad, este numeral presenta los requisitos mínimos que se consideran efectivos para proveer resultados satisfactorios en la construcción de estructuras de acero. En algunos casos pueden resultar recomendables inspecciones suplementarias. Adicionalmente, cuando el programa de control de calidad del fabricante o montador haya demostrado su capacidad para ejecutar algunas de las tareas que dicho plan haya asignado al supervisor técnico, se puede considerar una modificación del mismo, sujeto a la aprobación del diseñador estructural. Bajo el alcance del numeral F.2.14, no se consideran como fabricantes ni como montadores los productores de los materiales según las normas citadas en el numeral F.2.1.3, ni los fabricantes de tableros metálicos. F.2.14.2 — PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD DEL FABRICANTE Y EL MONTADOR — El fabricante y el montador establecerán y mantendrán procedimientos de control de calidad y realizarán inspecciones para asegurar que su trabajo se ejecute de acuerdo con el Capítulo F.2 de este Reglamento y con los documentos del proyecto. Los procedimientos de identificación de los materiales deberán cumplir con los requisitos del Código de Prácticas Estándar para Estructuras de Acero, Norma Técnica Colombiana ICONTEC, y deberán ser monitoreados por el inspector de control de calidad del fabricante. El inspector de control de calidad del fabricante deberá inspeccionar como mínimo los siguientes puntos, según sea aplicable: (a) Soldaduras de taller, uso de pernos de alta resistencia, y detallado de acuerdo con el numeral F.2.14.5. (b) Superficies cortadas y con acabado en taller, de acuerdo con el numeral F.2.13.2. F-158

F.2.14.3.1 — Envío de los documentos — Antes de iniciarse las actividades respectivas, el fabricante o el montador enviará al diseñador estructural o a su delegado los documentos que se enumeran a continuación, de acuerdo con el Código de Prácticas Estándar para Estructuras de Acero, Norma Técnica Colombiana ICONTEC: (a) Planos de taller, excepto cuando éstos hayan sido suministrados por otros. (b) Planos de montaje, excepto cuando éstos hayan sido suministrados por otros. F.2.14.3.2 — Disponibilidad de los documentos — Los siguientes documentos deberán mantenerse disponibles en formato electrónico o impresos para revisión por parte del diseñador estructural o su delegado, con anterioridad a las actividades de fabricación o montaje, según sea aplicable: (a) Para los elementos principales de acero estructural, copias de los reportes de ensayos de los materiales de acuerdo con el numeral F.2.1.3.1. (b) Para las piezas forjadas y de fundición, copias de los reportes de ensayos de los materiales de acuerdo con el numeral F.2.1.3.2. (c) Para los conectores, copias de los certificados del productor de acuerdo con el numeral F.2.1.3.3. (d) Para los conectores de los tableros metálicos, copias de las especificaciones del producto o catálogos publicados por el productor. Las especificaciones deberán incluir la descripción del producto, limitaciones de uso y recomendaciones de instalación. (e) Para pernos de anclaje y barras roscadas, copias de los reportes de ensayos de los materiales de acuerdo con el numeral F.2.1.3.4. (f) Para los consumibles de soldadura, copias de los certificados del productor de acuerdo con el numeral F.2.1.3.5. (g) Para los conectores tipo espigo con cabeza, copias de los certificados del productor de acuerdo con el numeral F.2.1.3.6. (h) Para los metales de aporte y fundentes para las soldaduras, copias de las hojas de especificaciones del producto o catálogos publicados por el productor. Las especificaciones deberán incluir la descripción del producto, limitaciones de uso, parámetros típicos o recomendados para soldar, y condiciones de almacenamiento y exposición, incluyendo el uso de hornos cuando sea aplicable. (i) Especificaciones de los procedimientos de soldadura (WPS). (j) Registros de calificación de los procedimientos (PQR) para procedimientos no incluidos entre los precalificados por la norma AWS D1.1/D1.1M, o por la norma AWS D1.3/D1.3M, según sea aplicable. (k) Registros de calificación de los soldadores (WPQR) y registros de continuidad. (l) Manual de control de calidad escrito del fabricante o el montador, según sea aplicable, que deberá incluir como mínimo: (i) Procedimientos de control del material (ii) Procedimientos de inspección (iii) Tratamiento de no conformidades (m) Calificación de los inspectores de control de calidad del fabricante o el montador, según sea aplicable.

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DIARIO OFICIAL

F.2.14.4 — PERSONAL A CARGO DE LA INSPECCIÓN Y LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS F.2.14.4.1 — Calificación de los inspectores de control de calidad — El personal de inspección del control de calidad de la soldadura deberá estar calificado de acuerdo con el programa de control de calidad del fabricante o el montador, según el caso, y de acuerdo con uno de los siguientes requisitos: (a) Según se define en la norma AWS B5.1, Estándar para la Calificación de Inspectores de Soldadura, o (b) Según las provisiones de la norma AWS D1.1/D1.1M, artículo 6.1.4, o (c) Que esté calificado por la Asociación Colombiana de Soldadura y Ensayos no Destructivos, ACOSEND como Inspector de Construcciones soldadas Nivel I El personal de inspección de control de calidad para los pernos deberá estar calificado con base en entrenamiento y experiencia documentados en la inspección de conexiones estructurales pernadas. F.2.14.4.2 — Calificación de los inspectores de la supervisión técnica — El personal de inspección de la supervisión técnica de la soldadura deberá estar calificado de acuerdo con la práctica documentada de la firma de supervisión técnica, y de acuerdo con uno de los siguientes requisitos: (a) Según se define en la norma AWS B5.1, Estándar para la Calificación de Inspectores de Soldadura, o (b) Según las provisiones de la norma AWS D1.1/D1.1M, artículo 6.1.4, o (c) Que esté calificado por la Asociación Colombiana de Soldadura y Ensayos no Destructivos, ACOSEND, como Inspector de Construcciones soldadas Nivel II El personal de inspección de la supervisión técnica para los pernos deberá estar calificado con base en entrenamiento y experiencia documentados en la inspección de conexiones estructurales pernadas. F.2.14.4.3 — Calificación del personal para los ensayos no destructivos — El personal a cargo de los ensayos no destructivos, distintos de la inspección visual, deberá estar calificado de acuerdo con la práctica documentada de la firma a la que pertenece, práctica que deberá satisfacer o superar los criterios de la norma AWS D1.1/D1.1M, Código de Soldadura Estructural en Acero, artículo 6.14.6, en adición a uno de los siguientes requisitos: (a) Práctica Recomendada para la Calificación y Certificación de Personal para Ensayos No Destructivos, SNT-TC-1A, de la Sociedad Americana de Ensayos No Destructivos (ASNT), o (b) Estándar para la Calificación y Certificación de Personal para Ensayos No Destructivos, ASNT CP-189, o (c) Que este calificado por la Asociación Colombiana de Soldadura y Ensayos no Destructivos, ACOSEND, como Inspector de Ensayos No Destructivos, nivel II

El inspector de la supervisión técnica revisará los reportes de ensayos y certificados de los materiales según el listado del numeral F.2.14.3.2 y verificará su ajuste a los documentos del proyecto. Las actividades de inspección del supervisor técnico estarán a cargo del inspector de la supervisión técnica, de acuerdo con los numerales F.2.14.5.5, F.2.14.5.7 y F.2.14.5.8. Las actividades que se presentan en las tablas F.2.14.5-1 a F.2.14.5-3 y en las tablas F.2.14.5-4 a F.2.14.5-6 bajo el encabezamiento Supervisión Técnica son aquellas inspecciones que debe ejecutar el supervisor técnico para verificar que el trabajo se realice de acuerdo con los documentos del proyecto. De manera concurrente con el envío de sus reportes al interventor o al propietario, la firma de supervisión técnica debe enviar al fabricante y al montador:

x x

Reportes de inspección Reportes de ensayos no destructivos

F.2.14.5.3 — Coordinación de actividades de inspección — Cuando una actividad involucre tanto al inspector de control calidad como al inspector de la supervisión técnica, se permite que ambas partes se coordinen de manera que solamente una de ellas realice tal actividad. Se requiere la aprobación del interventor o el diseñador estructural cuando sea el inspector de control de calidad quien realice las labores de inspección y el inspector de la supervisión técnica se apoye en ellas. F.2.14.5.4 — Inspección de las soldaduras — La observación de las operaciones de soldadura y la inspección visual de soldaduras en proceso o completas constituirán el método básico para confirmar que los materiales, procedimientos y mano de obra estén de conformidad con los documentos del proyecto. Para el acero estructural, aplicarán todas las provisiones de la norma AWS D1.1/D1.1M. El numeral F.2.10.2 del presente Reglamento contiene excepciones a las disposiciones de la norma AWS D1.1/D1.1M. Como mínimo, las actividades de inspección de soldadura deben realizarse de acuerdo con las tablas F.2.14.5-1 a F.2.14.5-3. En estas tablas, las tareas de inspección se aplicarán como sigue: O – Observar de manera aleatoria. Las operaciones no se deben retrasar por estar pendientes estas inspecciones. P – Practicar estas tareas sobre cada junta soldada o miembro

Tabla F.2.14.5-1 Actividades de Inspección Previas a la Soldadura

F.2.14.5 — REQUISITOS MINIMOS PARA LA INSPECCION DE EDIFICIOS DE ACERO ESTRUCTURAL F.2.14.5.1 — Control de calidad — Las actividades de control de calidad deberán ser ejecutadas por el inspector de control de calidad del fabricante o el montador, según sea aplicable, de acuerdo con los numerales F.2.14.5.5, F.2.14.5.7 y F.2.14.5.8. Las actividades que se presentan en las tablas F.2.14.5-1 a F.2.14.5-3 y en las tablas F.2.14.5.4 a F.2.14.5-6 bajo el encabezamiento Control de Calidad son aquellas inspecciones que debe ejecutar el inspector de control de calidad para asegurar que el trabajo se realice de acuerdo con los documentos del proyecto. Para la inspección de control de calidad, los documentos del proyecto aplicables serán los planos de taller y los planos de montaje, y las especificaciones, códigos y estándares referenciados que sean aplicables. F.2.14.5.2 — Supervisión técnica — La inspección por parte del supervisor técnico de los elementos fabricados deberá realizarse en la planta del fabricante. El inspector de la supervisión técnica programará su trabajo de tal manera que se minimicen las interrupciones a los trabajos del fabricante. La inspección del supervisor técnico para la estructura de acero montada se ejecutará en el sitio del proyecto. El inspector de la supervisión técnica programará su trabajo de tal manera que se minimicen las interrupciones a los trabajos del montador.

Actividades de Inspección previas a la soldadura Disponibilidad de los procedimientos de soldadura (WPS) Disponibilidad de los certificados del productor para los consumibles de soldadura Identificación del material Sistema de identificación de los soldadores (trazabilidad) Ajuste de las soldaduras acanaladas (Incluyendo la geometría) Preparación de la junta Dimensiones (alineación, abertura de raíz, cara de la raíz, bisel) Limpieza (condición de las superficies de acero) Punteado (calidad y localización de los puntos de soldadura) Tipo y ajuste de las platinas de respaldo Configuración y acabado de los agujeros de acceso Ajuste de las soldaduras de filete Dimensiones (alineación, separación en la raíz) Limpieza (condición de las superficies de acero) Punteado (calidad y localización de los puntos de soldadura) Revisión de los equipos de soldadura

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Actividades de Inspección Durante la Soldadura

Actividades de Inspección sobre la Soldadura Terminada

P P O O

O

O

O

O

O

O

O

-

que estén solicitadas por cargas de tensión aplicadas transversalmente. Para juntas de las mismas características en estructuras de los grupos de uso II y III que no hagan parte del Sistema de Resistencia Sísmico, dichos ensayos por ultrasonido se ejecutarán solamente sobre el 10% de las juntas. Estos ensayos formarán parte de la supervisión técnica. Control de Calidad

Supervisión Técnica

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

No se requiere la ejecución de ensayos no destructivos para las juntas acanaladas de penetración completa en estructuras del grupo de uso I que no hagan parte de Sistema de Resistencia Sísmico. Tampoco se requieren estos ensayos en juntas acanaladas de penetración completa en materiales de menos de 7.9 mm de espesor, sin importar la categoría de uso de la estructura. F.2.14.5.5.3 — Ensayos no destructivos para agujeros de acceso — Las superficies cortadas por fusión en agujeros de acceso deberán ser inspeccionadas por partículas magnéticas o tintas penetrantes, cuando el espesor de la aleta sea superior a 51 mm en perfiles laminados, o el espesor del alma sea superior a 51 mm en perfiles armados. No será aceptable ninguna grieta, independientemente de su tamaño o localización. Estos ensayos formarán parte de la supervisión técnica. Véase el numeral F.2.13.2.2. F.2.14.5.5.4 — Juntas soldadas sujetas a fatiga — Cuando se requiera según la tabla F.2.17-1 del numeral F.2.17, aquellas juntas soldadas para las cuales se requieran ensayos por ultrasonido o radiografías deberán ser inspeccionadas como parte de la supervisión técnica. No se acepta aplicar una reducción al porcentaje de juntas que se ensayan por ultrasonido.

O

O

Tabla F.2.14.5-3 Actividades de Inspección sobre la Soldadura Terminada

Limpieza Tamaño, longitud y localización de las soldaduras Criterios visuales de aceptación grietas fusión soldadura - metal base perfiles de soldadura tamaño de la soldadura socavación porosidad Golpes de arco Soldaduras en la “zona k” (cuando las soldaduras de placas de enchape, platinas de continuidad o rigidizadores involucren la “zona k”, el alma en esta zona debe inspeccionarse visualmente hasta una distancia de 75 mm desde la soldadura para detectar la presencia de grietas) Remoción de las platinas de respaldo y puntos de soldadura, cuando se requiera Actividades de reparación Documentación de la aceptación o rechazo de la junta o miembro


P P O O

F-161

Tabla F.2.14.5-2 Actividades de Inspección Durante la Soldadura

Empleo de soldadores calificados Control y manipulación de los consumibles de soldadura Empaque Control de exposición Control para evitar soldaduras sobre puntos de soldadura agrietados Condiciones ambientales Velocidad del viento por debajo del límite Precipitación y temperatura Cumplimiento de los procedimientos de soldadura (WPS) Selección de parámetros en el equipo de soldadura Velocidad de avance Uso de los materiales de soldadura seleccionados Tipo y rata de flujo del gas Precalentamiento Mantenimiento de la temperatura entre pases (min/máx) Posición adecuada Técnicas de soldadura Limpieza entre pases y limpieza final Ajuste a las dimensiones del perfil en cada pase Cumplimiento de los requerimientos de calidad en cada pase

Control de Calidad

Control de Calidad


O P

O P

P

P

P

P

P

P

P P P

P P P

F.2.14.5.5.5 — Reducción del porcentaje de juntas que se ensayan por ultrasonido — Cuando el diseñador estructural así lo apruebe, se permite una reducción en el porcentaje de juntas que se ensayan por ultrasonido. Cuando el porcentaje básico sea del 100%, se permite reducir a un 25% por cada soldador, siempre y cuando el porcentaje de rechazos, calculado con base en el número de soldaduras en las que se encuentran defectos inaceptables y el número de soldaduras ejecutadas, sea menor que el 5% para dicho soldador. Para este efecto, se deberá tomar una muestra de por lo menos 40 soldaduras completas. Para evaluar el porcentaje de rechazos en soldaduras continuas de más de 1 m de longitud, con una garganta efectiva de 25 mm o menos, cada incremento de 300 mm o fracción se considerará como una soldadura. Para evaluar el porcentaje de rechazos en soldaduras continuas de más de 1 m de longitud, con una garganta efectiva de más de 25 mm, cada incremento de 150 mm o fracción se considerará como una soldadura. F.2.14.5.5.6 — Incremento del porcentaje de juntas que se ensayan por ultrasonido — Para estructuras de los grupos de uso II y III, donde el porcentaje básico de ensayos por ultrasonido sea del 10%, el porcentaje básico de ensayos para un soldador se incrementará a un 100% siempre que el porcentaje de rechazos, calculado con base en el número de soldaduras en las que se encuentran defectos inaceptables y el número de soldaduras ejecutadas, sea mayor que el 5% para dicho soldador. Para tal efecto, se deberá haber tomado una muestra de por lo menos 20 soldaduras completas antes de aplicar este incremento. Cuando, después de una muestra de por lo menos 40 soldaduras completas, el porcentaje de rechazos haya descendido a un 5% o menos, se podrá volver a trabajar sobre una base del 10% de juntas ensayadas. Para evaluar el porcentaje de rechazos en soldaduras continuas de más de 1 m de longitud, con una garganta efectiva de 25 mm o menos, cada incremento de 300 mm o fracción se considerará como una soldadura. Para evaluar el porcentaje de rechazos en soldaduras continuas de más de 1 m de longitud, con una garganta efectiva de más de 25 mm, cada incremento de 150 mm o fracción se considerará como una soldadura.

F.2.14.5.5 — Ensayos no destructivos para juntas soldadas F.2.14.5.5.1 — Procedimiento — Cuando se requieran, los ensayos por ultrasonido, partículas magnéticas, tintas penetrantes y radiografías serán realizados por la supervisión técnica y de acuerdo con la norma AWS D1.1/D1.1M. Los criterios de aceptación serán los definidos en esta misma norma para estructuras cargadas estáticamente, excepto cuando los planos de diseño o las especificaciones del proyecto indiquen algo distinto. F.2.14.5.5.2 — Ensayos no destructivos para juntas acanaladas de penetración completa — Para estructuras del grupo de uso IV de acuerdo a A.2.5.1 y Sistemas de Resistencia Sísmico de cualquier grupo de uso, se deberán ejecutar ensayos por ultrasonido en todas las juntas acanaladas de penetración completa, a tope, en T o en esquina, en materiales de 7.9 mm o más de espesor y F-162

F.2.14.5.5.7 — Documentación — Todos los ensayos no destructivos ejecutados deberán quedar documentados. Para fabricación en taller, el reporte de ensayos no destructivos deberá identificar las soldaduras inspeccionadas por el número de la pieza y la localización sobre ella. Para trabajos de campo, el reporte de ensayos no destructivos deberá identificar las soldaduras inspeccionadas por su localización en la estructura, el número de la pieza y la localización sobre ella. Cuando una soldadura sea rechazada con base en un ensayo no destructivo, el respectivo registro deberá indicar la localización del defecto y la razón del rechazo. F.2.14.5.6 — Inspección de pernos de alta resistencia — La observación del proceso de suministro e instalación de pernos será el método básico para confirmar que los materiales, procedimientos y mano de F-163


215

DIARIO OFICIAL

obra incorporados en la construcción cumplan con los documentos del proyecto y con las “Especificaciones para juntas estructurales usando pernos de alta resistencia” del Consejo de Investigación de Conexiones Estructurales (RCSC). (a) Para pernos instalados con apriete ajustado, no se aplican los ensayos de verificación previos a la instalación ni el seguimiento de los procedimientos de instalación indicados en las tablas F.2.14.5-4 y F.2.14.5-5 respectivamente. No se requiere tampoco la presencia de los inspectores de control de calidad y de la supervisión técnica durante la instalación de pernos en juntas con apriete ajustado. (b) Para juntas pretensionadas y juntas de deslizamiento crítico en las que el instalador esté usando el método del giro de la tuerca con marcas permanentes, indicadores directos de tensión o pernos de tensión controlada, el seguimiento de los procedimientos de instalación será como se indica en la tabla F.2.14.5-5. No se requiere la presencia de los inspectores de control de calidad y ni de la supervisión técnica cuando se usan estos métodos para la instalación de los pernos. (c) Para juntas pretensionadas y juntas de deslizamiento crítico en las que el instalador esté usando llaves calibradas o el método del giro de la tuerca sin marcas permanentes, el seguimiento de los procedimientos de instalación será como se indica en la tabla F.2.14.5-5. Cuando se usan estos métodos para la instalación de los pernos, se requiere el seguimiento por parte de los inspectores de control de calidad y de la supervisión técnica durante la ejecución de los trabajos.

Tabla F.2.14.5-6 Actividades de Inspección Posteriores a la Instalación de los Pernos Actividades de Inspección posteriores a la instalación de los pernos

Control de Calidad

Aseguramiento de calidad

P

P

Reporte de aceptación o rechazo de las juntas pernadas.

F.2.14.5.6 — Otras actividades de inspección — El inspector de control de calidad del fabricante deberá inspeccionar el acero fabricado para verificar su conformidad con los detalles mostrados en los planos de taller, tales como una adecuada aplicación de los detalles de la junta en cada conexión. El inspector de calidad del montador inspeccionará la estructura montada para verificar el cumplimiento de los detalles mostrados en los planos de montaje, tales como riostras, rigidizadores, localización de los miembros y detalles de las conexiones. El inspector de la supervisión técnica deberá verificar la adecuada instalación de los pernos de anclaje y otros elementos embebidos sobre los cuales se apoye el acero estructural, de manera que se ajusten a los documentos del proyecto. Como mínimo, con anterioridad al vaciado del concreto se deben verificar el diámetro, el material, el tipo y la longitud del perno de anclaje o el elemento embebido.

La inspección del suministro e instalación de los pernos deberá incluir como mínimo lo indicado en las tablas F.2.14.5-4 a F.2.14.5-6. En estas tablas, las tareas de inspección se aplicarán como sigue:

El inspector de la supervisión técnica debe inspeccionar las piezas fabricadas o la estructura montada, según el caso, para verificar el cumplimiento de los detalles que se muestran en los documentos del proyecto, tales como riostras, rigidizadores, localización de los miembros y detalles de las conexiones.

O – Observar de manera aleatoria. Las operaciones no se deben retrasar por estar pendientes estas inspecciones. P – Practicar estas tareas sobre cada junta pernada.

F.2.14.6 — REQUISITOS MINIMOS PARA LA INSPECCION DE CONSTRUCCION COMPUESTA — La inspección del acero estructural y el tablero metálico usados en una construcción compuesta deben cumplir con los requisitos que se establecen en este numeral.

Tabla F.2.14.5-4 Actividades de Inspección Previas a la Instalación de los Pernos Actividades de Inspección previas a la instalación de los pernos

Para soldar conectores de acero tipo espigo con cabeza o según norma de pernos SAE J429 Grado 2, se aplicarán las provisiones de la norma AWS D1.1/D1.1M “Código de Soldadura Estructural – Acero”.

Control de Calidad


O O

P O

O

O

O

O

O

O

Disponibilidad de los certificados del productor de los pernos, tuercas y arandelas Marcado de los pernos de acuerdo con las normas ASTM Adecuada selección de los pernos para el detalle de la junta (grado, tipo, longitud adecuada cuando las roscas deben quedar excluidas del plano de corte) Selección adecuada del procedimiento de instalación para el detalle de la junta Revisión de los elementos de conexión, incluyendo la adecuada preparación de las superficies de contacto, cuando se requiera Ensayos de calibración y verificación previos a la instalación, por el personal de instalación, para los conjuntos de pernos y tuercas y los métodos a utilizarse, observados y documentados Adecuado almacenamiento de los pernos, tuercas, arandelas y otros componentes

P

O

O

O

Tabla F.2.14.5-5 Actividades de Inspección Durante la Instalación de los Pernos Actividades de Inspección Durante la Instalación de los Pernos

En la tabla F.2.14.6-1, las tareas de inspección se aplicarán como sigue: O – Observar de manera aleatoria. Las operaciones no se deben retrasar por estar pendientes estas inspecciones. P – Practicar estas tareas sobre cada junta del tablero o conector.

Para aquellas actividades de control de calidad marcadas con la anotación "O" en esta tabla, la inspección de control de calidad será realizada por el inspector de control de calidad del montador.

Control de Calidad


O

O

O O

O O

O

O

Conjuntos de pernos y tuercas en condiciones adecuadas, instalados en todas las perforaciones y posicionados según se requiere Junta llevada a la condición de apriete ajustado antes del pretensionado Restricción de la rotación del componente del conector al que no se aplica giro Pernos pretensionados de acuerdo con un método aprobado por el RCSC, y avanzando progresivamente desde el punto más rígido hacia los bordes libres

Para la soldadura del tablero metálico, la observación de las operaciones de soldadura y la inspección visual de las soldaduras en proceso y terminadas constituirán el método básico para confirmar que los materiales, procedimientos y la mano de obra están de acuerdo con los documentos del proyecto. Deberán aplicarse todas las provisiones aplicables de la norma AWS D1.3/D1.3M “Código de Soldadura Estructural – Lámina”. La inspección de las soldaduras del tablero metálico deberá incluir la verificación previa de los consumibles de soldadura, las especificaciones de los procedimientos de soldadura y la calificación de los soldadores, la observación de las soldaduras durante su ejecución para confirmar que la instalación se haga de acuerdo con las recomendaciones del productor, y una inspección visual una vez se ha completado la instalación.

Tabla F.2.14.6-1 Actividades de inspección de elementos de acero en construcción compuesta previas al vaciado del concreto Actividades de inspección de elementos de acero previas al vaciado del concreto Colocación e instalación del tablero metálico Colocación e instalación de los conectores Reporte de aceptación o rechazo de los elementos de acero

Control de Calidad


P P P

P P P

F.2.14.7 — MATERIALES Y MANO DE OBRA NO CONFORMES — En cualquier etapa del desarrollo de los trabajos se podrán identificar y rechazar materiales o mano de obra no conformes con los documentos del proyecto. Sin embargo, esta provisión no exonera al propietario o al interventor de su obligación de estar realizando inspecciones

F-164

programadas y secuenciales a medida que avanzan los trabajos. La existencia de tales materiales o mano de obra no conformes deberá ponerse en conocimiento del fabricante o el montador, según el caso, de manera inmediata. La corrección de las condiciones de no conformidad en los materiales o la mano de obra deberá contar con la aprobación del diseñador estructural. De manera concurrente con el envío de sus reportes al interventor o al propietario, la firma de supervisión técnica debe enviar al fabricante y al montador:

x x

Reportes de no conformidad Reportes de reparaciones, reemplazos o aceptación de los ítems no conformes.

F-165

F.2.15.2.2 — Sección Transversal — En un punto de un miembro donde se pueda formar una rótula plástica, la sección transversal debe ser de simetría doble y ninguno de sus elementos a compresión debe tener una relación ancho-espesor mayor que O pd , donde O pd Opd es igual al O p definido en la tabla F.2.2.4-1b con las siguientes modificaciones: (a) Para la relación ancho-espesor

h tw

en el alma de miembros con sección en I , perfiles

tubulares estructurales (PTE) rectangulares y secciones en cajón solicitados por flexión y compresión combinadas: (i) Para Pu Ic Py d 0.125

F.2.15 — DISEÑO BASADO EN UN ANÁLISIS INELÁSTICO

O pd

En este numeral se trata el diseño basado en un análisis inelástico, considerando la redistribución de las fuerzas y momentos en los miembros y conexiones que ocurre cuando se presenta una fluencia localizada.

3.76

2.75Pu · E § ¨1 ¸ Fy ¨© Ic Py ¸¹

(F.2.15.2-1)

(ii) Para Pu Ic Py ! 0.125

Se incluyen las siguientes secciones:

O pd

F.2.15.1 — Provisiones generales F.2.15.2 — Requisitos de Ductilidad F.2.15.3 — Requisitos del Análisis

1.12

P · E § E ¨ 2.33 u ¸ t 1.49 Fy ¨© Fy Ic Py ¸¹

(F.2.15.2-2)

donde: E = Fy =

módulo de elasticidad del acero =200 000 MPa esfuerzo mínimo de fluencia especificado para el tipo de acero usado, MPa

F.2.15.1 — PROVISIONES GENERALES — La resistencia de diseño del sistema estructural, de sus miembros y conexiones deberá ser igual o superior a la resistencia requerida determinada a partir del análisis inelástico. Las provisiones del numeral F.2.15 no son aplicables a un diseño sísmico.

h Pu Py

= = =

como se define en la sección F.2.2.4.1, mm resistencia requerida a compresión, N resistencia del miembro a la fluencia Fy A g , N

El análisis inelástico deberá considerar: (1) las deformaciones por flexión, cortante y carga axial en los miembros, y todas las demás deformaciones en los componentes y conexiones que contribuyan a los desplazamientos de la estructura; (2) los efectos de segundo orden (incluyendo los efectos P ' y P G ); (3) las imperfecciones geométricas; (4) la reducción de la rigidez que resulta del comportamiento inelástico, incluyendo los efectos de los esfuerzos residuales y la fluencia parcial en la sección transversal; y (5) las incertidumbres en la rigidez y la resistencia del sistema, los miembros y las conexiones.

tw

= =

espesor del alma, mm coeficiente de reducción de resistencia para flexión

Los estados límites de resistencia que pueda identificar un análisis inelástico que incorpore todos los requisitos anteriores no están sujetos a las provisiones correspondientes del Capítulo F.2 cuando dicho análisis proporciona un nivel comparable o superior de confiabilidad. Los límites de resistencia que no pueda detectar el análisis inelástico deberán ser evaluados usando las provisiones correspondientes de los numerales F.2.4, F.2.5, F.2.6, F.2.7, F.2.8, F.2.9, F.2.10 y F.2.11. Las conexiones deberán cumplir con los requisitos del numeral F.2.2.3.5. Deberá verificarse que los miembros y las conexiones sujetos a deformaciones inelásticas tengan la ductilidad adecuada, de manera consistente con el comportamiento que se espera de la estructura. No se permite la redistribución de fuerzas sobre la base de que un miembro o conexión falle por rotura. Se permite el uso de cualquier método que se base en un análisis inelástico para dimensionar los miembros y conexiones de manera que se satisfagan estos requisitos generales. Este es el caso de un método de diseño que se base en un análisis inelástico que satisfaga los anteriores requisitos de resistencia, los requisitos de ductilidad del numeral F.2.15.2 y los requisitos de análisis del numeral F.2.15.3. F.2.15.2 — REQUISITOS DE DUCTILIDAD — Los miembros y conexiones que tengan elementos que puedan llegar a la fluencia deben ser dimensionados de tal manera que en cada uno de ellos la totalidad de la demanda de deformación inelástica sea menor o igual que la respectiva capacidad de deformación inelástica. Como alternativa a la demostración explícita de esta condición, se deben satisfacer los siguientes requerimientos para aquellos miembros en los cuales se puedan formar rótulas plásticas: F.2.15.2.1 — Materiales — Los miembros en los que se espera que se presenten rótulas plásticas deberán tener un esfuerzo de fluencia mínimo especificado no mayor que 450 MPa. F-166

Ic

0.90

(b) Para la relación ancho-espesor b t de aletas de secciones en cajón y PTE , cubreplacas en aletas y platinas de diafragma entre líneas de pernos o soldaduras: O pd

0.94 E Fy

(F.2.15.2-3)

donde: b = como se define en la sección F.2.2.4.1, mm t = como se define en la sección F.2.2.4.1, mm (c) Para la relación diámetro-espesor D t de PTE circulares a flexión: O pd

0.045 E Fy

(F.2.15.2-4)

donde: D = diámetro exterior del PTE circular (mm) F.2.15.2.3 — Longitud no arriostrada — Sobre un segmento de un miembro prismático que contenga rótulas plásticas, la longitud sin arriostramiento lateral, Lb , no debe ser mayor que Lpd , calculada como sigue. Para miembros solicitados por flexión únicamente, o por flexión y tensión axial, Lb se tomará como la longitud entre puntos arriostrados contra el desplazamiento lateral de la aleta a compresión, o entre puntos arriostrados para impedir la torsión se la sección transversal. Para miembros solicitados por flexión y compresión axial, Lb se tomará como la longitud entre puntos arriostrados tanto contra el desplazamiento lateral en dirección del eje menor como contra la torsión de la sección transversal. (a) Para miembros de sección en I solicitados por flexión sobre el eje mayor: F-167

216


DIARIO OFICIAL

L pd

ª § M' « 0.12 0.076 ¨¨ 1 «¬ © M2

·º E ry ¸¸ » ¹ »¼ Fy

(F.2.15.2-5)

Como excepción, se permite el uso de un análisis inelástico o plástico de primer orden para vigas continuas no solicitadas por compresión axial, caso en el cual no se aplican los requisitos de los numerales F.2.15.3.2 y F.2.15.3.3.

donde: ry = radio de giro respecto al eje y , mm (i) Cuando la magnitud del momento flector en cualquier punto a lo largo de la longitud no arriostrada es mayor que M 2 : M1c M 2 1 (F.2.15.2-6a) En caso contrario: (ii) Cuando M mid ! M1 M 2 2 M1c

2M mid M 2 M 2

(F.2.15.2-6b)

(iii) Cuando M mid M1 M 2 2 M1c

M1

donde: M1 = M2 = M mid = Mc1

=

(F.2.15.2-6c)

menor momento de extremo para la longitud no arriostrada, N·mm mayor momento de extremo para la longitud no arriostrada, N·mm. Se toma positivo en todos los casos. momento en el punto medio de la longitud no arriostrada, N·mm momento efectivo en el extremo opuesto a M 2 de la longitud no arriostrada, N·mm

Los momentos M1 y M mid se toman individualmente como positivos cuando causan compresión sobre la misma aleta que M 2 y como negativos en caso contrario. (b) Para barras rectangulares sólidas, PTE rectangulares y vigas de sección en cajón solicitados por flexión alrededor de su eje mayor:

Lpd

§ E· ª § M1c · º E « 0.17 0.10 ¨ ¸ » ry t 0.10 ¨¨ ¸¸ ry «¬ © M 2 ¹ »¼ Fy © Fy ¹

F.2.15.3 — REQUISITOS DEL ANÁLISIS — El análisis estructural debe satisfacer los requisitos generales del numeral F.2.15.1. Se permite demostrar el cumplimiento de estos requisitos mediante un análisis de segundo orden que se ajuste a los requerimientos de este numeral.

(F.2.15.2-7)

F.2.15.3.1 — Propiedades de los Materiales y Criterios de Fluencia — El esfuerzo de fluencia mínimo especificado, Fy , y la rigidez de todos los miembros y conexiones deben multiplicarse por un factor de reducción igual a 0.90 para efectos del análisis, excepto según lo especificado en el numeral F.2.15.3.3. La influencia de la carga axial, el momento flector sobre el eje mayor y el momento flector sobre el eje menor deberán incluirse en el cálculo de la respuesta inelástica. La resistencia plástica de la sección transversal del miembro se representará en el análisis ya sea mediante un criterio de fluencia elástico – perfectamente plástico, expresado en términos de la fuerza axial, el momento flector sobre el eje mayor y el momento flector sobre el eje menor, o a través del modelado explícito de la respuesta esfuerzodeformación del material como elástica – perfectamente plástica. F.2.15.3.2 — Imperfecciones Geométricas — El análisis debe incluir los efectos de las imperfecciones geométricas iniciales. Esto se debe hacer modelando explícitamente las imperfecciones según se especifica en el numeral F.2.3.2.2.1 o mediante la aplicación de cargas ficticias equivalentes según se especifica en el numeral F.2.3.2.2.2. F.2.15.3.3 — Efectos de los Esfuerzos Residuales y de la Fluencia Parcial — El análisis debe tener en cuenta la influencia de los esfuerzos residuales y de la fluencia parcial. Esto se debe hacer modelando explícitamente estos efectos en el análisis o reduciendo la rigidez de todos los componentes según se especifica en el numeral F.2.3.2.3. Cuando se apliquen las provisiones del numeral F.2.3.2.3: (a) En lugar de reducir la rigidez por el factor de 0.90 especificado en el numeral F.2.15.3.1, el módulo elástico E debe multiplicarse por un factor de 0.80 , según se especifica en el numeral F.2.3.2.3, y (b) El criterio de comportamiento elástico – perfectamente plástico, expresado en términos de la fuerza axial, el momento flector sobre el eje mayor y el momento flector sobre el eje menor, debe satisfacer el límite de resistencia de la sección transversal definido por las ecuaciones F.2.8.1-1a y F.2.8.1-1b, tomando Ic Pn 0.9Py , Ib M nx 0.9M px y Ib M ny 0.9M py .

F.2.16 — EMPOZAMIENTO

Para todo tipo de miembros solicitados por compresión axial y que contengan rótulas plásticas, las longitudes sin arriostramiento lateral para los ejes mayor y menor de la sección transversal no debe ser superiores a 4.71rx E Fy y 4.71ry E Fy respectivamente.

Este numeral proporciona métodos para determinar si un sistema de cubierta tiene la rigidez y la resistencia adecuadas para evitar una falla por empozamiento.

En los siguientes casos no se establece un límite para el valor de Lpd en miembros que

F.2.16.1 — Método Simplificado para diseño por empozamiento. F.2.16.2 — Método Completo para diseño por empozamiento.

contengan rótulas plásticas:

x x x

Miembros con sección transversal circular o rectangular solicitados solamente por flexión o por flexión y tensión combinadas. Miembros solicitados solamente por flexión alrededor de su eje menor, o por una combinación de tensión y flexión alrededor de su eje menor. Miembros solicitados únicamente por tensión.

F.2.15.2.4 — Fuerza axial — Para asegurar una adecuada ductilidad en miembros a compresión que contengan rótulas plásticas, la resistencia requerida a carga axial de compresión debe ser menor o igual que 0.75Fy A g .


F.2.16.1 — METODO SIMPLIFICADO PARA DISEÑO POR EMPOZAMIENTO — El sistema de cubierta se considerará estable para empozamiento y no requerirá más revisiones si se cumplen las dos condiciones siguientes: Cp 0.9Cs d 0.25

(F.2.16.1-1)

I d t 3940S 4

(F.2.16.1-2)

donde: 504Ls L4p Cp Ip

F-168

504SL4S IS

Lp

=

LS

=

S Ip

= =

Is

= =

Id

espaciamiento de las columnas en dirección de las vigas principales (longitud de los miembros principales), m espaciamiento de las columnas en dirección perpendicular a las vigas principales (longitud de los miembros secundarios), m espaciamiento de los miembros secundarios, m momento de inercia de los miembros principales, mm4 momento de inercia de los miembros secundarios, mm4 momento de inercia por metro del tablero metálico que se apoya sobre los miembros secundarios, mm4.

Para armaduras y vigas de acero en celosía, el cálculo de los momentos de inercia I p e I s a utilizarse en las anteriores fórmulas deberá incluir los efectos de las deformaciones en el alma del miembro.

Índice de esfuerzo Up

CS

F-169

Cuando el momento de inercia se calcule únicamente con base en las áreas de los miembros principales de la armadura o la viga en celosía, la reducción en el momento de inercia debida a las deformaciones en el alma se puede tomar con un valor típico del 15%. Un tablero metálico se considerará como miembro secundario cuando esté soportado directamente por los miembros primarios. F.2.16.2 — METODO COMPLETO PARA DISEÑO POR EMPOZAMIENTO — Cuando se requiera un cálculo más exacto de la rigidez de la cubierta, se pueden utilizar las provisiones que se presentan a continuación en lugar del método del numeral F.2.16.1.

Limite superior del coeficiente de flexibilidad Cp Figura F.2.16.2-1 - Limite superior del coeficiente de flexibilidad para los miembros principales.

Up

§ 0.8Fy fo · ¨¨ ¸¸ para miembros principales fo © ¹p

F.2.16.2-1

y como: § 0.8Fy fo · Us ¨¨ ¸¸ para miembros secundarios fo © ¹s

F.2.16.2-2

donde: fo =

esfuerzo producido por la combinación de carga D R

D R

carga muerta nominal carga nominal debida al agua de lluvia o granizo, sin incluir la contribución del empozamiento, MPa.

= =

Índice de esfuerzo Us

El índice de esfuerzo se define como:

En una estructura de cubierta constituida por miembros principales y secundarios, la rigidez combinada será adecuada para prevenir el empozamiento si:

x

x

Para el miembro principal, el valor de la constante de flexibilidad, Cp , calculado según el numeral

Limite superior del coeficiente de flexibilidad Cs

anterior, es menor que el límite superior correspondiente obtenido de la figura F.2.16-1 a partir del índice de esfuerzo del miembro principal, U p , y del coeficiente de flexibilidad de los miembros secundarios, Cs ,

Figura F.2.16.2-2 — Limite superior del coeficiente de flexibilidad para los miembros secundarios.

y Para el miembro secundario, el valor de la constante de flexibilidad, Cs , calculado según el numeral anterior, es menor que el límite superior correspondiente obtenido de la figura F.2.16-2 a partir del índice de esfuerzo del miembro secundario, Us , y del coeficiente de flexibilidad de los miembros principales, Cp .

Para una estructura de cubierta consistente en una serie de vigas igualmente espaciadas y apoyadas sobre muros, la rigidez se evaluará considerando las vigas como miembros secundarios apoyados sobre un miembro principal infinitamente rígido. Para este caso se entra a la Figura F.2.16-2 con el índice de esfuerzo calculado, Us . El valor limite de Cs está determinado por la intersección de una línea horizontal correspondiente al valor de Us con la curva para Cp 0 .

Cuando la rigidez combinada no sea suficiente, se deberá aumentar la rigidez de las vigas principales, o de las secundarias, o de ambas, para satisfacer las condiciones requeridas. F-170

F-171


217

DIARIO OFICIAL

La deflexión por empozamiento debida al tablero metálico es por lo general una parte muy pequeña de la deflexión total por empozamiento del panel de techo, de manera que usualmente basta con limitar su momento de inercia (por metro de ancho normal a su luz) a 3940l 4 mm4/m, donde l es la luz. Para una estructura de cubierta consistente en tableros metálicos apoyados en vigas que a su vez se apoyan en columnas, la rigidez se evaluará con base en las Figura F.2.16-1 o F.2.16 -2, tomando Cs como la constante de

flexibilidad para 1 m de ancho del panel de cubierta S 1.0 .

F.2.17 — DISEÑO POR FATIGA Esta sección se aplica a miembros y conexiones sometidas a un alto número de ciclos de carga, en el rango elástico de esfuerzos y con frecuencia y magnitud suficientes para iniciar grietas y falla progresiva en lo que se define como el estado límite de fatiga.

Para miembros de sección transversal simétrica, los pernos y soldaduras deberán distribuirse simétricamente alrededor del eje del miembro, o en caso contrario el rango de esfuerzos totales deberá incluir los esfuerzos debidos a las excentricidades generadas. Para miembros en perfil angular solicitados por carga axial, en los que el centro de gravedad de las soldaduras de conexión esté localizado entre la línea del centro de gravedad de la sección transversal del ángulo y el centro de la aleta conectada, se pueden ignorar los efectos de la excentricidad. Si el centro de gravedad de las soldaduras de conexión está localizado por fuera de esta zona, los esfuerzos totales, incluidos los debidos a la excentricidad de la junta, deben considerarse en el cálculo del rango de esfuerzos. F.2.17.3 — RANGO DE ESFUERZOS ADMISIBLES — El rango de esfuerzos bajo cargas de servicio debe ser menor o igual que el rango de esfuerzos admisibles calculado como sigue: (a) Para las categorías de esfuerzos A, B, B’, C, D, E y E’, el rango de esfuerzos admisibles, FSR , se determinará por la fórmula:

Se incluyen las siguientes secciones: F.2.17.1 — Generalidades F.2.17.2 — Cálculo de Esfuerzos Máximos y Rangos de Esfuerzos Admisibles F.2.17.3 — Rango de esfuerzos admisibles F.2.17.4 — Pernos y Partes Roscadas F.2.17.5 — Requisitos Especiales de Fabricación y Montaje

FSR

0.333

t FTH

(F.2.17.3-1)

donde: FSR = rango de esfuerzos admisibles, MPa Cf = constante de la tabla F.2.17-1, para la categoría en consideración nSR = número de ciclos de carga durante la vida útil. FTH = umbral del rango de esfuerzos admisibles, rango máximo de esfuerzos para el cual se admite una vida útil indefinida. Véase la tabla F.2.17-1, MPa

F.2.17.1 — GENERALIDADES — Esta sección se aplica a esfuerzos calculados para condiciones de servicio. El esfuerzo máximo permitido bajo cargas de servicio (no mayoradas) es de 0.66Fy . El rango de esfuerzos se define como la magnitud de la variación de los esfuerzos debida a la aplicación o remoción de la carga viva de servicio. En el caso de inversión de esfuerzos, el rango de esfuerzos se calcula como la suma numérica de los esfuerzos repetidos máximos de tensión y compresión o la suma numérica de los esfuerzos cortantes máximos en sentidos opuestos en el punto de probable iniciación de grietas.

§ Cf 329 · ¨ ¸ © nSR ¹

(b) Para la categoría de esfuerzos F , el rango de esfuerzos admisibles, FSR , se determinará por medio de la fórmula:

En el caso de soldaduras acanaladas de penetración completa, el rango máximo de esfuerzos admisibles calculado con la fórmula F.2.17.3-1 aplica únicamente a soldaduras que hayan sido inspeccionadas con radiografías o ultrasonido y cuya calidad satisfaga los requisitos del código AWS D1.1.

FSR

§ Cf x11x 104 · ¨¨ ¸¸ nSR © ¹

0.167

t FTH

(F.2.17.3-2)

No se requiere evaluar la resistencia a fatiga en los siguientes casos: (a) Cuando el rango de esfuerzos por carga viva es menor que el umbral del rango de esfuerzos admisibles, FTH . Véase la tabla F.2.17-1. (b) Para miembros fabricados de perfiles o láminas cuando el número de ciclos de aplicación de la carga viva es menor que 20,000. (c) Para miembros fabricados de perfiles tubulares estructurales (PTE) en estructuras tipo edificio sujetas a cargas de viento.

(c) Para una platina solicitada por cargas de tensión, conectada en sus extremos mediante detalles en cruz, en T o de esquina, con soldaduras acanaladas de penetración completa, soldaduras acanaladas de penetración parcial, soldaduras de filete, o combinaciones de las anteriores, siendo las soldaduras transversales a la dirección del esfuerzo, el rango de esfuerzos admisibles en la sección transversal de la platina solicitada por tensión, sobre la línea de borde de la soldadura, se determinará como sigue: (i)

La resistencia a carga cíclica determinada en este numeral es aplicable a estructuras expuestas solamente a ambientes corrosivos normales, o con sistemas adecuados de protección a la corrosión, y sujetas a temperaturas que no excedan de 150ºC.

Con base en que la grieta se inicie desde el borde de la soldadura en la platina a tensión, el rango de esfuerzos admisibles, FSR , se determinará con la fórmula F.2.17.3-3, para la categoría de esfuerzos C , como sigue: FSR

El diseñador estructural deberá suministrar detalles completos de las conexiones, incluyendo tamaños de soldadura, o especificar el número esperado de ciclos de carga y los rangos máximos de momentos, cortantes y cargas axiales en las conexiones.

§ 14.4x1011 · ¨¨ n ¸¸ SR © ¹

0.333

t 68.9

(ii) Con base en que la grieta se inicie desde la raíz de la soldadura en la platina a tensión, cuando se usen soldaduras acanaladas de penetración parcial, transversales a la dirección del esfuerzo, con o sin filetes de refuerzo o de contorno, el rango de esfuerzos admisibles, FSR , sobre la sección transversal tomada por el borde de la soldadura, se calculará con la fórmula F.2.17.3-4, para la categoría de esfuerzos Cc , como sigue:

F.2.17.2 — CÁLCULO DE ESFUERZOS MÁXIMOS Y RANGOS DE ESFUERZOS — Los esfuerzos calculados se obtendrán con base en un análisis elástico. Dichos esfuerzos no se amplificarán por factores de concentración de esfuerzos asociados a las discontinuidades geométricas.

FSR

Para pernos y barras roscadas sujetos a fuerzas axiales de tensión, los esfuerzos calculados deben incluir los efectos de palanca, si los hubiere. En el caso de cargas axiales combinadas con flexión, los valores máximos para cada tipo de esfuerzo se determinarán teniendo en cuenta las condiciones concurrentes de las cargas aplicadas.

§ 14.4x1011 · R PJP ¨¨ ¸¸ © nSR ¹

0.333

F-172

§ 1.12 1.01 2a t p 1.24 w t p ¨ ¨ t p0.167 ©

(F.2.17.3-4)

F-173

donde: R PJP es el factor de reducción para soldaduras acanaladas de penetración parcial, transversales a la dirección del esfuerzo, reforzadas o no reforzadas, que se calcula como sigue:

R PJP

(F.2.17.3-3)

donde: p =

paso de la rosca, mm

db

diámetro nominal del perno, mm

=

Para juntas en las que se pueda tener algún material distinto de acero entre las piezas incluidas en el agarre, o para juntas no tensionadas según los requisitos de la tabla F.2.10.3-1, se supondrá que todas las cargas axiales y los momentos aplicados a la junta más los efectos de la acción de palanca serán atendidos exclusivamente por los pernos o barras roscadas.

·¸ d 1.0 ¸ ¹

Si R PJP 1 , se debe utilizar la categoría de esfuerzos C . 2a = longitud de la cara de la raíz no soldada, medida en dirección del espesor de la platina a tensión, mm w = tamaño del filete de refuerzo o de contorno, si lo hay, en la dirección del espesor de la platina a tensión, mm t p = espesor de la platina a tensión, mm

Para juntas en las cuales el material que se agarra se limite a acero, y que sean tensionadas de acuerdo con los requisitos de la tabla F.2.10.3-1, se permite hacer un análisis de las rigideces relativas de las partes conectadas y de los pernos para determinar el rango de esfuerzos de tensión en los pernos pretensionados, bajo la carga axial, el momento y los efectos de la acción de palanca, asociados a las cargas vivas de servicio. Alternativamente el rango de esfuerzos en los pernos puede suponerse igual al esfuerzo que, sobre el área neta a tensión, causaría el 20% de los valores absolutos de la carga axial y el momento asociados a la totalidad de las cargas de servicio, incluyendo carga viva, carga muerta y otras cargas.

(iii) Con base en el inicio de la grieta desde las raíces de un par de soldaduras transversales de filete en lados opuestos de la platina a tensión, el rango de esfuerzos admisibles, FSR , sobre la sección transversal tomada por el borde de la soldaduras, se calculará con la fórmula F.2.17.3-5, para la categoría de esfuerzos Ccc , como sigue:

F.2.17.5- REQUISITOS ESPECIALES DE FABRICACION Y MONTAJE - Se permite dejar sin remover las platinas de respaldo longitudinales. Siempre que se utilicen, estas platinas deben ser continuas. Cuando, en juntas largas, se requiera empatarlas, las platinas de respaldo longitudinales deberán unirse con soldaduras a tope de penetración completa y el refuerzo deberá ser pulido antes del ensamble de la junta.

FSR

§ 14.4x1011 · R FIL ¨¨ ¸¸ © nSR ¹

0.333

(F.2.17.3-5)

donde: R FIL es el factor de reducción para juntas donde se use únicamente un par de soldaduras transversales de filete.

R FIL

Si R FIL

§ 0.10 1.24 w t p · ¨ ¸ d 1.0 ¨ ¸ t p0.167 © ¹

En juntas transversales sometidas a tensión donde se usen platinas de respaldo, se deberá proceder a removerlas, buscar la raíz y soldar por el respaldo. En juntas transversales en T y de esquina, de penetración completa, debe añadirse una soldadura de filete de refuerzo, de 6 mm o mayor, en las esquinas entrantes. En bordes cortados con llama que puedan ser sometidos a ciclos de carga con rangos de esfuerzos de tensión, la rugosidad superficial debe ser menor que 25 micras. Las esquinas entrantes en cortes, destijeres y agujeros de acceso de soldaduras deberán tener radios mayores o iguales a 10 mm, obtenidos mediante taladrado o por punzonado a un diámetro menor para ser luego rimados, o usando corte térmico para formar el radio de corte. Si la porción con radio se forma mediante corte térmico, la superficie cortada debe ser pulida hasta obtener una superficie de metal brillante.

1.0 se debe utilizar la categoría de esfuerzos C .

F.2.17.4 — PERNOS Y PARTES ROSCADAS — El rango de esfuerzos para cargas de servicio estará limitado por el rango de esfuerzos admisibles como sigue:

Para juntas transversales a tope en zonas con esfuerzos de tensión importantes, deben utilizarse platinas de extensión para que la terminación de la soldadura quede por fuera de la junta. Estas platinas de extensión deberán ser removidas y el extremo de la soldadura deberá tener un acabado a ras con el borde del miembro. No se usarán platinas de contención en los extremos.

(a) Para conexiones con conectores mecánicos, cargadas a cortante, el rango de esfuerzos bajo cargas de servicio en el material conectado debe ser menor o igual que el rango de esfuerzos admisibles calculado con la fórmula F.2.17.3-1, donde Asr y Asr deben obtenerse de la sección 2 de la tabla F.2.17-1.

Véase la sección F.2.10.2.2.2 para los requisitos aplicables a los retornos de extremo en algunas soldaduras de filete sometidas a cargas cíclicas de servicio.

(b) Para pernos de alta resistencia, pernos comunes y pernos de anclaje con roscas laminadas o cortadas, el rango de esfuerzos de tensión sobre el área neta para tensión, debidos a la carga axial y el momento aplicados más el efecto de la acción de palanca, debe ser menor o igual que el rango de esfuerzos admisibles calculado con la fórmula F.2.17.4-1. El factor Asr se tomará como 3.9 x 108 (como para la categoría de esfuerzos E’). El umbral del rango de esfuerzos, Asr , se tomará como 48 MPa (como para la categoría de esfuerzos D).

FSR

§ 1.28x1011 · ¨¨ n ¸¸ SR © ¹

0.333

t 48.0

(F.2.17.4-1)

El área neta a tensión está dada por la siguiente fórmula: S At d 0.9382p 2 4 b F-174

(F.2.17.4-2)

Tabla F.2.17-1 Parámetros para Diseño por Fatiga Umbral A sr Categoría de Constante A1 esfuerzos MPa SECCION 1- MATERIAL EN ZONAS ALEJADAS DE SOLDADURAS 1.1 Metal base, excepto acero resistente a la corrosión atmosférica sin pintar, con acabado de laminación o A 250 × 108 limpieza superficial. Bordes 165 cortados con llama con un valor de rugosidad superficial de 25 micras o menos, pero sin esquinas entrantes. Descripción

F-175

Punto potencial de inicio de grieta

Alejado de toda soldadura o conexión estructural

218


DIARIO OFICIAL Tabla F.2.17-1 (continuación) Parámetros para Diseño por Fatiga Umbral A sr Categoría de Punto potencial de Constante A1 Descripción esfuerzos inicio de grieta MPa 1.2 Metal base de acero resistente a la corrosión atmosférica sin pintar, con acabado de Alejado de toda laminación o limpieza soldadura o conexión B 120 × 108 superficial. Bordes cortados con 110 llama con un valor de rugosidad estructural superficial de 25 micras o menos, pero sin esquinas entrantes. 1.3 Miembros con perforaciones taladradas o rimadas. Miembros con esquinas En cualquier borde entrantes en destijeres, cortes y externo o en el 8 B 120 × 10 otras discontinuidades 110 perímetro de la geométricas, ejecutados según perforación. los requisitos de F.2.17.5, sin incluir agujeros de acceso de soldadura. 1.1 Perfiles laminados con agujeros de acceso de soldadura que cumplan con los requisitos de En la esquina del las secciones F.2.10.1.6 y agujero de acceso de F.2.17.5. Miembros con soldadura o en 8 perforaciones taladradas o cualquier perforación C 44 × 10 69 rimadas para fijación de pequeña (puede arriostramientos livianos, donde contener un perno para se tiene una pequeña conexiones menores. componente longitudinal de la fuerza en la riostra SECCION 2 – MATERIAL CONECTADO EN JUNTAS CONECTADAS MECÁNICAMENTE 2.1 Área bruta del material base en juntas traslapadas conectadas con pernos de A través de la sección alta resistencia, para juntas B 120 × 108 110 bruta cercana a la que cumplan todos los perforación. requisitos aplicables a conexiones de deslizamiento crítico. 2.2 Metal base en la sección neta de juntas con pernos de alta resistencia diseñadas En la sección neta, por aplastamiento, pero B 120 × 108 110 iniciando a los lados de fabricadas e instaladas con la perforación. todos los requisitos aplicables a conexiones de deslizamiento crítico. 2.3 Metal base en la sección neta de otras juntas En la sección neta, conectadas mecánicamente, D 22 × 108 48 iniciando a los lados de sin incluir barras de ojo ni la perforación. platinas para pasadores. 2.1 Metal base en la sección En la sección neta, neta de barras de ojo o E 11 × 108 31 iniciando a los lados de platinas para pasadores. la perforación.

Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga Ejemplos Ilustrativos SECCION 1- MATERIAL EN ZONAS ALEJADAS DE SOLDADURAS 1.1 y 1.2

1.3

1.4 Vista removiendo placa que traslapa

la

SECCION 2 – MATERIAL CONECTADO EN JUNTAS CONECTADAS MECÁNICAMENTE 2.1

Vista removiendo placa que traslapa

la

Nota: Las figuras se aplican a conexiones pernadas de deslizamiento crítico 2.2

Vista removiendo la placa que traslapa

Nota: Las figuras se aplican a conexiones pernadas diseñadas a aplastamiento, cumpliendo los requisitos para conexiones de deslizamiento crítico 2.3

Nota: Las figuras se aplican a pernos, remaches u otros conectores mecánicos con apriete ajustado 2.4

F-176

F-177

Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga


Punto potencial de Categoría de Constante A1 Umbral A sr MPa inicio de grieta esfuerzos SECCION 3- JUNTAS SOLDADAS ENTRE COMPONENTES DE MIEMBROS ARMADOS. 3.1 Metal base y metal de la soldadura en miembros sin accesorios, armados a partir de platinas o perfiles En discontinuidades conectados con soldaduras superficiales o internas longitudinales continuas. 8 110 B 120 × 10 en la soldadura, lejos del Estas soldaduras pueden extremo de la soldadura. ser soldaduras acanaladas, de penetración completa, buscando la raíz y aplicando cordón de respaldo, o soldaduras de filete. 3.2 Metal base y metal de la soldadura en miembros sin accesorios, armados a partir de platinas o perfiles En discontinuidades conectados con soldaduras superficiales o internas longitudinales continuas, en las soldaduras, B’ 61 × 108 siendo estas soldaduras 83 incluyendo las acanaladas, de penetración soldaduras de fijación de completa, con platina de las platinas de respaldo. respaldo que no se remueve, o soldaduras acanaladas de penetración parcial. 3.3 Metal base y metal de la soldadura en el extremo de las soldaduras Desde el extremo de la longitudinales, sobre D 22 × 108 48 soldadura hacia el alma agujeros de acceso de o las aletas. soldadura en miembros armados que se empalman. En el material conectado 3.4 Metal base en los extremos al principio y al final de de los segmentos de E 11 × 108 31 cualquier segmento de soldaduras longitudinales soldadura. intermitentes de filete. 3.5 Metal base en los extremos de cubreplacas soldadas de En la aleta sobre el longitud parcial, más borde de la soldadura estrechas que la aleta, con del extremo, o en la extremos rectangulares o aleta donde termina la con reducción del ancho, y soldadura longitudinal, o con o sin soldaduras en el borde de la aleta transversales en los para cubreplacas extremos; y cubreplacas anchas. más anchas que la aleta con soldaduras transversales en los extremos. 8 Espesor de aleta ^ 20 mm E 11 × 10 31 Espesor de aleta > 20 mm E` 3.9 × 108 18 3.1 Metal base en los extremos de cubreplacas soldadas de En el borde de la aleta al longitud parcial, más anchas E’ 3.9 × 108 18 final de la soldadura de que la aleta, sin soldaduras la cubreplaca. transversales en los extremos.

Punto potencial de Categoría de Constante A1 Umbral A sr MPa inicio de grieta esfuerzos SECCION 4- CONEXIONES DE EXTREMO CON SOLDADURAS LONGITUDINALES DE FILETE 4.1 Metal base en la unión entre miembros cargados axialmente usando Iniciando en el extremo soldaduras longitudinales en de cualquier terminación los extremos. Las de soldadura y soldaduras deberán extendiéndose en el localizarse a lado y lado del metal base. eje del miembro para tener esfuerzos balanceados en las soldaduras. 8 t d 12 mm 31 E 11 × 10 t ! 12 mm 18 E’ 3.9 × 108

F-178

F-179

Descripción

Descripción

Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga SECCION 3- JUNTAS SOLDADAS ENTRE COMPONENTES DE MIEMBROS ARMADOS. 3.1

3.2

3.3

3.4

3.5


219

DIARIO OFICIAL Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga

Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga Descripción SECCIÓN 3- JUNTAS SOLDADAS ENTRE COMPONENTES DE MIEMBROS ARMADOS.

Categoría de esfuerzos

Constante A1

B

C

Umbral A sr MPa


120 × 10

110

Desde discontinuidades internas en el metal de la soldadura o discontinuidades a lo largo de la cara de la fusión.

44 × 108

69

Desde discontinuidades superficiales en el borde de la soldadura extendiéndose en el metal base o lo largo de la cara de fusión.

5.3 Metal base con Fy t 620

3.6

SECCIÓN 4- CONEXIONES DE EXTREMO CON SOLDADURAS LONGITUDINALES DE FILETE 4.1

Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga Descripción

Categoría de Punto potencial de Umbral A sr MPa Constante A1 esfuerzos inicio de grieta SECCION 5. JUNTAS SOLDADAS TRANSVERSALES A LA DIRECCION DE LOS ESFUERZOS 5.1 Metal base y metal de la soldadura en, o adyacente a, empalmes con soldaduras acanaladas de penetración completa, en perfiles laminados o armados, con Desde discontinuidades las soldaduras pulidas internas en el metal de 8 110 B 120 × 10 paralelamente a la dirección la soldadura o a lo largo del esfuerzo. La calidad de de la cara de la fusión. la soldadura debe ser verificada por inspección radiográfica o por ultrasonido de acuerdo con los requisitos de la norma AWS D1.1. 5.2 Metal base y metal de la soldadura en, o adyacente a, empalmes con soldaduras acanaladas de penetración completa, con las soldaduras Desde discontinuidades pulidas paralelamente a la internas en el metal de dirección del esfuerzo, con la soldadura o a lo largo transiciones en el ancho o el de la cara de la fusión o espesor con una pendiente al principio de la no mayor que 1:2.5. La transición cuando Cf calidad de la soldadura debe ser verificada por inspección MPa radiográfica o por ultrasonido de acuerdo con los requisitos de las secciones 6.12 y 6.13 de la norma AWS D1.1. B 120 × 108 110 Fy 620 MPa

Fy t 620 MPa

B’

61 × 108

MPa y metal de la soldadura en, o adyacente a, empalmes con soldaduras acanaladas de penetración completa, con las soldaduras pulidas paralelamente a la dirección del esfuerzo, en transiciones en el ancho hechas con un radio no menor que 600 mm estando el punto de tangencia en el extremo de la soldadura acanalada. La calidad de la soldadura debe ser verificada por inspección radiográfica o por ultrasonido de acuerdo con los requisitos de las secciones 6.12 y 6.13 de la norma AWS D1.1. 5.4 Metal base y metal de la soldadura en, o adyacente a, el borde de empalmes y juntas en T o de esquina, de penetración completa, con o sin transiciones en el espesor, con una pendiente 1 : 2.5 , no mayor que cuando no se retira la sobremonta de la soldadura. La calidad de la soldadura debe ser verificada por inspección radiográfica o por ultrasonido de acuerdo con los requisitos de la norma AWS D1.1. 5.5 Metal base y metal de la soldadura en conexiones transversales de extremo en placas solicitadas por tensión, usando juntas a tope, en T o de esquina con soldaduras de penetración parcial, con filetes de refuerzo o de contorno. FSR será el menor entre los rangos de esfuerzos para la grieta por el borde o por la raíz. Grieta que se inicia desde el borde de la soldadura. Grieta que se inicia desde la raíz de la soldadura

8

Iniciando desde la discontinuidad geométrica al borde de la soldadura y extendiéndose en el metal base, o iniciando en la raíz de la soldadura sujeta a tensión y extendiéndose hacia arriba y después hacia afuera a través de la soldadura. C

44 × 108

69

C’

Ec. F.2.17.3-4

No provisto

83

F-180

F-181

Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga Ejemplos Ilustrativos

Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga Punto potencial de Categoría de Constante A1 Umbral A sr inicio de grieta esfuerzos MPa SECCIÓN 5. JUNTAS SOLDADAS TRANSVERSALES A LA DIRECCION DE ESFUERZOS (cont.) Iniciando desde la 5.6 Metal base y metal de la discontinuidad soldadura en conexiones geométrica al borde transversales de extremo de de la soldadura y platinas solicitadas por extendiéndose en el tensión, usando un par de metal base, o soldaduras de filete sobre iniciando en la raíz de lados opuestos de la platina. la soldadura sujeta a FSR será el menor entre los tensión y rangos de esfuerzos para la extendiéndose sobre grieta por el borde o por la la soldadura y raíz. 8 después hacia afuera Grieta que se inicia desde el C 44 × 10 69 de la soldadura. borde de la soldadura. Grieta que se inicia desde la raíz C” Ec. F.2.17.3-5 No provisto de la soldadura 5.1 Metal base en platinas Desde las solicitadas por tensión y en discontinuidades aletas o almas de vigas, geométricas al borde sobre el borde de soldaduras C 44 × 108 69 del filete y transversales de filete extendiéndose dentro adyacentes a rigidizadores del metal base transversales soldados. SECCIÓN 6- METAL BASE EN CONEXIONES SOLDADAS TRANVERSALES AL MIEMBRO 6.1 Metal base en detalles unidos con soldaduras acanaladas de penetración completa, sometidos a Cerca al punto de carga longitudinal tangencia del radio únicamente, cuando el con el borde del detalle contiene un radio miembro de transición R con un acabado pulido a cero en la soldadura. 8 110 B 120 × 10 R & 600 mm 8 69 C 44 × 10 600 mm > R & 150 mm 8 48 D 22 × 10 150 mm > R & 50 mm 8 31 E 11 × 10 50 mm > R Descripción

SECCION 5. JUNTAS SOLDADAS TRANSVERSALES A LA DIRECCION DE ESFUERZOS 5.1

5.2

5.3

Fy= 620 MPa Cat.B’

5.4 Grieta potencial debida a esfuerzos de tensión por flexión

5.5


Grieta potencial debida a esfuerzos de tensión por flexión

SECCION 5. JUNTAS SOLDADAS TRANSVERSALES A LA DIRECCION DE ESFUERZOS (cont.) 5.6 Grieta potencial debida a esfuerzos de tensión por flexión

F-182

F-183

220


DIARIO OFICIAL Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga Ejemplos Ilustrativos


SECCIÓN 5. JUNTAS SOLDADAS TRANSVERSALES A LA DIRECCION DE ESFUERZOS (cont.) 5.7

SECCIÓN 6- METAL BASE EN CONEXIONES SOLDADAS TRANVERSALES AL MIEMBRO 6.1


Cuando se remueve el refuerzo de la soldadura:

Umbral A sr Punto potencial de inicio de grieta MPa SECCION 6- METAL BASE EN CONEXIONES SOLDADAS TRANVERSALES AL MIEMBRO (cont.) 6.2 Metal base en detalles del mismo espesor unidos por soldaduras acanaladas de penetración completa, sometido a cargas transversales con o sin cargas longitudinales, cuando el detalle contiene un radio de transición R con un acabado pulido a cero en la soldadura. La calidad de la soldadura debe ser verificada por inspección radiográfica o por ultrasonido de acuerdo con los requisitos de la norma AWS D1.1. Categoría de esfuerzos

Descripción

Umbral A sr Categoría de Punto potencial de inicio Constante A1 Descripción esfuerzos de grieta MPa SECCION 6- METAL BASE EN CONEXIONES SOLDADAS TRANSVERSALES AL MIEMBRO (cont.) 6.3 Metal base en detalles de distinto espesor unidos por soldaduras acanaladas de penetración completa sometidas a cargas transversales, con o sin cargas longitudinales, cuando el detalle contiene un radio de transición R con un acabado pulido a cero en la soldadura. La calidad de la soldadura debe ser verificada por inspección radiográfica o por ultrasonido de acuerdo con los requisitos de la norma AWS D1.1.

Constante A1

Cuando se remueve el refuerzo de la soldadura: R & 600 mm 600 mm > R & 150 mm 150 mm > R & 50 mm 50 mm > R

B C D E

120 × 10 8 44 × 10 8 22 ×10 8 11 × 10

Cuando no se remueve refuerzo de la soldadura: R & 600 mm 600 mm > R & 150 mm 150 mm > R & 50 mm 50 mm > R

C C D E

44 × 10 8 44 × 10 8 22 × 10 8 11 × 10

8

110 69 48 31

Cerca de los puntos de tangencia del radio o en la soldadura o en la cara de fusión o en el miembro o en el elemento adherido

69 69 48 31

En el borde de la soldadura, ya sea a lo largo del borde del miembro o del elemento adherido

8

48

11 × 10

8

31

11 × 108

31

R > 50 mm

D

22 × 10

R ^ 50 mm

E

Cuando no se retira el refuerzo de la soldadura, para cualquier radio:

E

Sobre el borde de la soldadura a lo largo del borde del material más delgado En la terminación de la soldadura en radios pequeños Sobre el borde de la soldadura a lo largo del borde del material más delgado

el 8

F-184

F-185



SECCION 6- METAL BASE EN CONEXIONES SOLDADAS TRANSVERSALES AL MIEMBRO (cont.) 6.2

Umbral A sr Categoría de Punto potencial de Constante A1 Descripción esfuerzos inicio de grieta MPa SECCION 6- METAL BASE EN CONEXIONES SOLDADAS TRANVERSALES AL MIEMBRO (cont.) En la terminación de 6.1 Metal base sometido a la soldadura o desde esfuerzos longitudinales en el borde de la miembros transversales, con o soldadura y sin esfuerzos transversales, extendiéndose dentro unidos por soldaduras de filete del miembro o soldaduras acanaladas de penetración parcial paralelas a la dirección del esfuerzo, cuando el detalle contiene un radio de transición, R , con un acabado pulido a cero en las soldaduras. 8 48 D 22 × 10 R > 50 mm 8 31 E 11 × 10 R ^ 50 mm SECCION 7- METAL BASE EN ACCESORIOS CORTOS1 7.1 Metal base sometido a carga longitudinal en accesorios unidos mediante soldaduras de filete paralelas o transversales a la dirección del esfuerzo, sin radio de transición, y con una longitud del detalle en dirección del esfuerzo, a, y un espesor del accesorio, normal a la superficie del miembro, b: a < 50 mm 50 mm ^ a ^ 12b o 100 mm, el que sea menor a ! 100 mm cuando b ! 20 mm a > 12b o 100 mm, el que sea menor cuando b d 20 mm 7.1 Metal base sometido a esfuerzos longitudinales, en accesorios unidos mediante soldaduras de filete o soldaduras acanaladas de penetración parcial, con o sin carga transversal en el accesorio, cuando el detalle contiene un radio de transición R , con un acabado pulido a cero en la soldadura: R > 50 mm R ^ 50 mm

6.3

En el miembro al final de la soldadura

C

44 × 108

69

D

22 × 108

48

E

8

11 × 10

31

E’

3.9 × 10

8

18 En la terminación de la soldadura y extendiéndose al interior del miembro

D E

8

22 × 10 8 11 × 10

1

48 31

“Accesorio “ se utiliza aquí para definir cualquier detalle de acero soldado a un miembro el cual, por su sola presencia e independientemente de su carga, causa discontinuidades en el flujo de esfuerzos en el miembro y por lo tanto reduce su resistencia a la fatiga.

F-186

F-187


221

DIARIO OFICIAL Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga Ejemplos Ilustrativos

Tabla F.2.17-1 (continuación) Diseño por fatiga Descripción

SECCION 6- METAL BASE EN CONEXIONES SOLDADAS TRANVERSALES AL MIEMBRO (cont.) 6.4

SECCION 7- METAL BASE EN ACCESORIOS CORTOS 7.1

7.2

8.1 Metal base en conectores tipo espigo unidos por soldaduras de filete o por fusión. 8.2 Esfuerzo cortante en la garganta de soldaduras de filete, continuas o intermitentes, longitudinales o transversales. 8.3 Metal base en soldaduras de tapón o de ranura. 8.4 Esfuerzo cortante en soldaduras de tapón o de ranura. 8.5 Pernos de alta resistencia no pretensionados, pernos comunes, varillas de anclaje roscadas y barras colgantes con roscas cortadas o laminadas. Se debe tomar el rango de esfuerzos en el área a tensión debido a la carga viva más los efectos de palanca cuando sea aplicable.

Umbral A sr Categoría de Constante A 1 esfuerzos MPa SECCION 8 - JUNTAS VARIAS C

69

Sobre el borde de la soldadura en el metal base

55

En la garganta de la soldadura.

31

En el extremo de la soldadura en el metal base.

55

En la superficie de contacto.

48

En la raíz de las roscas y extendiéndose hacia el área a tensión

150 × 1010 F Ec. F.2.17-2

E

11 × 108 150 × 1010

F Ec. F.2.17-2

G

F-188


44 × 108

8

3.9 × 10


F-189

F.2.18.1.1 — Objetivos de desempeño — Los componentes estructurales del edificio deben diseñarse de tal forma que mantengan su función de soportar las cargas durante el incendio de diseño, al tiempo que satisfagan los otros objetivos de desempeño requeridos para el uso del edificio.

SECCION 8 - JUNTAS VARIAS

Se aplicarán criterios de deformación siempre que los medios que proporcionan la resistencia al fuego de la estructura, o los criterios de diseño para las barreras contra incendio, dependan de que se limiten las deformaciones de la estructura portante.

8.1Adición detalle en (b)

Dentro del recinto donde se origina el fuego, las fuerzas y deformaciones asociadas al incendio de diseño no deben generar una brecha en la compartimentación horizontal o vertical. 8.2

F.2.18.1.2 — Diseño por métodos analíticos — Se permite el uso de los métodos de análisis del numeral F.2.18.2 para documentar el comportamiento esperado de una estructura de acero sujeta al incendio de diseño. Los métodos de dicha sección son suficiente evidencia del cumplimiento de los objetivos de desempeño establecidos en F.2.18.1.1. El diseño estructural para condiciones de incendio con base en el numeral F.2.18.2 deberá ejecutarse de acuerdo con las provisiones del numeral F.2.2.3.3.

8.3

F.2.18.1.3 — Diseño por ensayos de calificación — Se permite usar los métodos de ensayos de calificación de la sección F.2.18.3 para establecer la resistencia al fuego de una estructura de acuerdo con los estándares requeridos por este Reglamento. F.2.18.1.4 — Combinaciones de carga y resistencia requerida — La resistencia requerida de una estructura y sus elementos se determinará a partir de la siguiente combinación de cargas gravitacionales:

8.4

> 0.9 ó 1.2@ D T 0.5L 0.2G donde: D = L = G = T =

8.5

(F.2.18-1)

carga muerta nominal carga viva nominal carga nominal de granizo fuerzas y deformaciones nominales causadas por el incendio de diseño definido en el numeral F.2.18.2.1

A la anterior combinación de cargas deberá adicionarse una carga ficticia lateral, Ni

0.002Yi , como se

define en el numeral F.2.3.2.2, donde Ni es la carga ficticia lateral aplicada a la estructura en el nivel i y Yi es la carga gravitacional aplicada en el nivel i según la combinación F.2.18-1. D , L y G serán las cargas nominales especificadas en el Título B de este Reglamento.

F.2.18 — DISEÑO PARA CONDICIONES DE INCENDIO Este Capítulo proporciona criterios para el diseño y evaluación de componentes y sistemas de acero estructural para condiciones de incendio. Se prescriben criterios para determinar la temperatura de diseño, la expansión térmica y la degradación en las propiedades mecánicas de los materiales a temperaturas elevadas, que causan la disminución progresiva en la resistencia y la rigidez de los componentes y sistemas estructurales sometidos a temperaturas elevadas. Se incluyen las siguientes secciones: F.2.18.1 — Provisiones generales F.2.18.2 — Diseño estructural para condiciones de incendio por métodos analíticos F.2.18.3 — Diseño por ensayos de calificación

F.2.18.2 — DISEÑO ESTRUCTURAL PARA CONDICIONES DE INCENDIO POR METODOS ANALITICOS — Se permite diseñar los miembros, componentes y estructuras de edificios en general para temperaturas elevadas de acuerdo con los requisitos de esta sección. F.2.18.2.1 — Incendio de diseño — Se debe definir un incendio de diseño que represente las condiciones de calentamiento para la estructura. Estas condiciones de calentamiento deberán derivarse de los materiales combustibles y de las características del recinto donde se presenta el incendio supuesto. La carga de fuego debe estar basada en el uso definido en el titulo J de este Reglamento. Las condiciones de calentamiento se especificarán ya sea en términos de un flujo de calor o de temperatura en la capa superior de gas generada por el incendio. Deberá determinarse la variación de las condiciones de calentamiento con el tiempo a lo largo del incendio. Cuando se utilicen los métodos analíticos del numeral F.2.18.2 para demostrar la equivalencia de materiales o métodos alternativos según lo permitido por este Reglamento, el incendio de diseño deberá determinarse de acuerdo con la norma ASTM E119. F.2.18.2.1.1 — Incendio concentrado — Cuando la velocidad de transferencia de calor de un incendio es insuficiente para causar la ignición, se debe suponer una exposición a un incendio

F.2.18.1 — PROVISIONES GENERALES F-190

F-191

222


DIARIO OFICIAL concentrado. En tales casos, se deben utilizar la composición del combustible, la distribución del mismo, y el área de piso ocupado, para determinar el flujo de calor irradiado a la estructura a partir de la llama y la columna de humo generada. F.2.18.2.1.2 — Incendios posteriores a la ignición — Cuando la velocidad de transferencia de calor de un incendio es suficiente para causar la ignición, se debe suponer un incendio posterior a la ignición en el recinto considerado. La determinación de la curva temperatura-tiempo del incendio debe incluir la carga de fuego, las características de ventilación naturales o mecánicas en el espacio, las dimensiones del recinto y las características térmicas de los límites del recinto. La duración del incendio en un área en particular se determinará considerando la masa total combustible, esto es, la carga de fuego disponible en el recinto. Para el caso de incendios concentrados o incendios posteriores a la ignición, la duración se determinará como la masa total de combustible dividida entre la velocidad de pérdida de masa. F.2.18.2.1.3 — Incendios exteriores — Deberá considerarse la exposición de la estructura exterior a llamas proyectadas a través de las ventanas y otras aberturas en los muros, como resultado de un incendio posterior a la ignición en un recinto, en conjunto con la radiación generada por el fuego interior a través de las aberturas. Deberán usarse el perfil y la longitud de la proyección de la llama, junto con la distancia entre la llama y el acero exterior, para determinar el flujo de calor hacia el acero. Para modelar las características del fuego dentro del recinto deberá utilizarse el método indicado en la sección F.2.18.2.1.2. F.2.18.2.1.4 — Sistemas de protección activa — Al especificar el incendio de diseño se deben considerar los efectos de los sistemas de protección activa contra incendio. Cuando se instalan ventilaciones automáticas para humo y calor en recintos que no tengan rociadores, la temperatura del humo resultante será determinada mediante cálculos. F.2.18.2.2 — Temperaturas en sistemas estructurales sometidos a incendio — Las temperaturas causadas por el incendio de diseño en los elementos estructurales, componentes y estructuras en general deberán ser determinadas por un análisis de transferencia de calor. Tabla F.2.18.2-1 Propiedades del acero a temperaturas elevadas Temperatura o del Acero C 20 93 204 316 399 427 538 649 760 871 982 1093 1204

kE

E(T) / E G (T) / G

kp

1.00 1.00 0.90 0.78 0.70 0.67 0.49 0.22 0.11 0.07 0.05 0.02 0.00

Fp(T) / Fy

ky

Fy(T) / Fy

ku

Expansión térmica de aceros estructurales y de refuerzo — para cálculos a temperaturas por encima de 65ºC, el coeficiente de expansión térmica será de 14X10-6/ºC Expansión térmica de concreto de peso normal — para cálculos a temperaturas por encima de 65ºC, el coeficiente de expansión térmica será 18X10-6/ºC Expansión térmica de concreto aligerado — para cálculos a temperaturas por encima de 65ºC, el coeficiente de expansión térmica será 7.9X10-6/ºC F.2.18.2.3.2 — Propiedades mecánicas a temperaturas elevadas — Deberá tenerse en cuenta en el análisis estructural la degradación de la resistencia y rigidez de los elementos, componentes y sistemas estructurales. Se permite utilizar en el análisis estructural los valores de Fy(T) , Fp(T) , Fu(T) ,

E(T) , G (T) , fcc T , Ec(T) y Hcu(T) a temperaturas elevadas, expresados como proporción de estas mismas propiedades a temperatura ambiente, supuesta de 20ºC, de acuerdo con las tablas F.2.18.2-1 y F.2.18.2-2. Se permite interpolar entre estos valores. Tabla F.2.18.2-2 Propiedades del concreto a temperaturas elevadas

kc Temperatura del Acero o C

fcc T / fcc

Hcu(T) %

Concreto de peso normal

Concreto aligerado

1.00 0.95 0.90 0.86 0.83 0.71 0.54 0.38 0.21 0.10 0.05 0.01 0.00

1.00 1.00 1.00 1.00 0.98 0.85 0.71 0.58 0.45 0.31 0.18 0.05 0.00

20 93 204 288 316 427 538 649 760 871 982 1093 1204

Ec(T) / Ec 1.00 0.93 0.75 0.61 0.57 0.38 0.20 0.092 0.073 0.055 0.036 0.018 0.00

Concreto de peso normal 0.25 0.34 0.46 0.58 0.62 0.80 1.06 1.32 1.43 1.49 1.50 1.50 1.50

Fu(T) / Fy F.2.18.2.4 — Requisitos para el diseño estructural

1.00 1.00 0.80 0.58 0.42 0.40 0.29 0.13 0.06 0.04 0.03 0.01 0.00

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.94 0.66 0.35 0.16 0.07 0.04 0.02 0.00

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.94 0.66 0.35 0.16 0.07 0.04 0.02 0.00

F.2.18.2.3 — Resistencia de los materiales a temperaturas elevadas — Las propiedades de los materiales a temperaturas elevadas se determinarán por medio de ensayos. Cuando no se dispone de estos datos, se permite usar las propiedades de los materiales estipuladas en esta sección. Estos datos no aplican para aceros con una resistencia a la fluencia superior a 448MPa o para concretos con una resistencia especificada a compresión mayor que 55 MPa. F.2.18.2.3.1 — Dilatación térmica — Los coeficientes de expansión se tomarán como sigue:

F.2.18.2.4.1 — Integridad general de la estructura — La estructura deberá proporcionar la resistencia y capacidad de deformación adecuadas para atender los efectos desarrollados durante el incendio cumpliendo con los límites de deformación prescritos. El sistema estructural deberá diseñarse aceptando algún grado de daño local pero permaneciendo estable como un todo. Se deben suministrar trayectorias de carga continuas que transfieran todas las fuerzas desde la región expuesta hasta el punto final de resistencia. La cimentación se diseñará para resistir las fuerzas y tolerar las deformaciones desarrolladas durante el incendio de diseño. F.2.18.2.4.2 — Requisitos de resistencia y límites para las deformaciones — La conformidad del sistema estructural con estos requisitos se demostrará construyendo un modelo matemático de la estructura basado en los principios de la mecánica estructural y evaluando este modelo para las fuerzas internas y deformaciones que se desarrollan en los miembros de la estructura como resultado de las temperaturas del incendio de diseño. Los miembros individuales deberán resistir las fuerzas cortantes, fuerzas axiales y momentos determinados de acuerdo con estas provisiones. Las conexiones deberán diseñarse para desarrollar la resistencia de los miembros conectados o las fuerzas indicadas anteriormente. Cuando para suministrar la resistencia al fuego se requieran criterios de deformaciones, éstas no deben superar los límites prescritos.

F-192

F-193

y F.2.5.3-3 para calcular la resistencia nominal a compresión para el estado límite de pandeo flexional:

F.2.18.2.4.3 — Métodos de análisis F.2.18.2.4.3.1 — Métodos de análisis avanzados — Se permite utilizar los métodos de análisis en esta sección para el diseño de todo tipo de las estructuras de acero bajo condiciones de incendio. El incendio de diseño deberá determinarse de acuerdo con el numeral F.2.18.2.1. El análisis incluirá la respuesta térmica y la respuesta mecánica al incendio de diseño. La respuesta térmica producirá un campo de temperatura en cada elemento estructural como resultado del incendio de diseño e incluirá las propiedades térmicas dependientes de la temperatura para los elementos estructurales y los materiales resistentes al fuego, de acuerdo con la sección F.2.18.2.2. La respuesta mecánica da como resultado fuerzas y deflexiones en el sistema estructural sometido a la respuesta térmica calculada a partir del incendio de diseño. La respuesta mecánica deberá considerar explícitamente la degradación de la resistencia y la rigidez con el incremento de la temperatura, los efectos de las expansiones térmicas y las grandes deformaciones. Las condiciones de frontera y la restricción en las conexiones deben ser representativas del diseño estructural propuesto. Las propiedades de los materiales serán definidas de acuerdo con la sección F.2.18.2.3. El análisis resultante deberá considerar todos los estados límites pertinentes, tales como las deflexiones excesivas, fracturas en las conexiones, y pandeo local o global. F.2.18.2.4.3.2 — Métodos de análisis simplificados — Se permite el uso de los métodos de análisis presentados en esta sección para la evaluación del desempeño de miembros individuales a temperaturas elevadas durante la exposición al fuego.

Fcr(T)

ª 0.42 Fy(T) Fe(T) º Fy(T) ¬ ¼

donde Fy(T) es el esfuerzo de fluencia para temperaturas elevadas y Fe(T) es el esfuerzo crítico de pandeo elástico calculado con la fórmula F.2.5.3-4, usando el módulo elástico a temperaturas elevadas, E(T) . Para obtener Fy(T) y E(T) deben usarse los coeficientes de la tabla F.2.18.2-1. F.2.18.2.4.3.2.3 — Miembros a flexión — Se permite modelar la respuesta térmica de elementos a flexión usando una ecuación de transferencia de calor unidimensional para calcular la temperatura de la aleta inferior y suponer que ésta es constante sobre toda la profundidad del miembro. La resistencia de diseño de un miembro a flexión se determinará usando las provisiones de la sección F.2.6, con las propiedades del acero estipuladas en la sección F.2.18.2.3 y usando las fórmulas F.2.18.2-2 a F.2.18.2-9 en lugar de las fórmulas F.2.6.2-2 a F.2.6.2-6 para calcular la resistencia nominal a flexión para el estado límite de pandeo lateral-torsional de miembros con simetría doble sin arriostramiento lateral. (a) Para Lb d Lr(T) M n(T)

ª Cb « M r(T) ª« M p(T) M r(T) 1 Lb Lr(T) ¬ ¬

Se puede suponer que las restricciones y condiciones de apoyo (fuerzas, momentos y condiciones de frontera) aplicables a temperaturas normales se mantienen inalterables durante la exposición al incendio.

(b) Para Lb ! Lr(T)

Cuando la temperatura del acero sea inferior a 204°C, las resistencias de diseño de los miembros y conexiones podrán calcularse sin entrar a considerar los efectos de temperatura. En caso contrario, ellas deberán calcularse según las provisiones de esta sección.

donde:

A temperaturas por debajo de los 204°C, no se requiere considerar la degradación de las propiedades del acero para el cálculo de las resistencias de los miembros bajo el método de análisis simplificado, sin embargo, sí se deben tener en cuenta las fuerzas y las deformaciones que resultan de las temperaturas elevadas.

Fcr(T)

Lr(T) Mr(T)

La resistencia de diseño de un miembro a tensión se determinará usando las provisiones de la sección F.2.4, con las propiedades del acero que se estipulan en F.2.18.2.3 y suponiendo una temperatura uniforme en la sección transversal, igual a la temperatura máxima en el acero..

cx

La resistencia de diseño de un miembro a compresión se determinará usando las provisiones de la sección F.2.5, con las propiedades del acero estipuladas en la sección F.2.18.2.3, y usando la fórmula F.2.18.2-1 en lugar de las fórmulas F.2.5.3-2

F-194

cx

º º (F.2.18.2-2) »¼ ¼»

Mn (T) Fcr(T)Sx

F.2.18.2.4.3.2.1 — Miembros a tensión — Se permite modelar la respuesta térmica de un elemento a tensión usando una ecuación de transferencia de calor unidimensional, con la entrada de calor correspondiente al incendio de diseño de acuerdo con la sección F.2.18.2.1.

F.2.18.2.4.3.2.2 — Miembros a compresión — Se permite modelar la respuesta térmica de un elemento a compresión usando una ecuación de transferencia de calor unidimensional, con la entrada de calor correspondiente al incendio de diseño de acuerdo a la sección F.2.18.2.1.

(F.2.18.2-1)

FL(T)

Mp(T)

Cb S 2 E(T)

Lb

rts

1.95rts

2

(F.2.18.2-3)

1 0.078

E(T) FL(T)

J c § Lb · ¨ ¸ S x ho © rts ¹

2

2 § FL(T) · § J · Jc ¨ c ¸ 6.76 ¨ ¸ ¨ E(T) ¸ Sxho © Sxho ¹ © ¹

S x FL(T)

Fy k p 0.3k y

(F.2.18.2-5) (F.2.18.2-6)

(F.2.18.2-7)

Zx Fy(T)

0.6

(F.2.18.2-4) 2

(F.2.18.2-8)

T d 3.0 ( T en grados centígrados) 250

(F.2.18.2-9)

Las propiedades del material a temperaturas elevadas ( Fy(T) y E(T) ) y los coeficientes k p y k y se calculan de acuerdo con la tabla F.2.18.2-1. Los otros términos corresponden a los definidos en el numeral F.2.6. F.2.18.2.4.3.2.4 — Miembros de pisos de construcción compuesta — Se permite modelar la respuesta térmica de elementos a flexión que soportan una losa de concreto usando una ecuación de transferencia de calor unidimensional para calcular la temperatura de la aleta inferior. Dicha temperatura se tomará como constante desde la aleta inferior hasta la mitad de la profundidad del alma, decreciendo

F-195


223

DIARIO OFICIAL

linealmente en no más de un 25% desde la mitad de la profundidad del alma hasta la aleta superior de la viga.

estructura, planear el ensayo, y escribir un procedimiento para prevenir la ocurrencia de deformaciones permanentes excesivas o el colapso durante el ensayo.

La resistencia de diseño de un miembro compuesto a flexión se determinará usando las condiciones de la sección F.2.9, con esfuerzos de fluencia en el acero reducidos de manera consistente con la variación de la temperatura.

F.2.19.2 — PROPIEDADES DEL MATERIAL

F.2.18.2.4.4 — Resistencia de diseño — La resistencia de diseño se determinará de acuerdo con la sección F.2.2.3.3. La resistencia nominal, R n , se calculará usando las propiedades de los materiales estipuladas en la sección F.2.18.2.3, a la temperatura que se desarrolle bajo el incendio de diseño. F.2.18.3 — DISEÑO POR ENSAYOS DE CALIFICACIÓN F.2.18.3.1 — Normas de Calificación — Los miembros estructurales y los componentes de un edificio de acero deberán calificarse para una resistencia al fuego de acuerdo con la norma ASTM E119. Se permite demostrar el cumplimiento de estos requisitos usando los procedimientos que para construcción en acero se especifican en la Sección 5 de la norma SEI/ASCE/SFPE 29-05, Métodos Estándar de Cálculo para Protección de las Estructuras contra Incendios. F.2.18.3.2 — Construcción restringida — Los sistemas de piso o techo, así como las vigas individuales en edificios, se consideran restringidos cuando la estructura circundante o de y soporte es capaz de resistir las acciones causadas por la expansión térmica en el rango de las temperaturas esperadas. Las vigas, viguetas y ensambles de acero que soportan losas de concreto y que son soldadas o atornilladas a la estructura principal se deben considerar como construcciones restringidas a la expansión térmica. F.2.18.3.3 — Construcción no restringida — Las vigas, viguetas y estructuras portantes de acero que no soportan losas de concreto se considerarán no restringidas a la expansión térmica a menos que estén atornilladas o soldadas a una estructura circundante específicamente diseñada y detallada para resistir las acciones causadas por expansión térmica. Un miembro de acero de una luz o en la luz extrema de un sistema de luces múltiples, apoyado en muros, se considerará no restringido a menos que el muro haya sido diseñado y detallado para resistir los efectos de la expansión térmica.

F.2.19 — EVALUACIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES Este numeral se aplica a la evaluación de la resistencia y la rigidez de estructuras existentes bajo cargas de gravedad por medio de análisis estructural, ensayos de carga o la combinación de ambos. Para dicha evaluación, el acero no está limitado a las calidades listadas en la sección F.2.1.5.1. Esta sección no es aplicable para ensayos de carga cuyo objeto sea la evaluación de los efectos de cargas sísmicas o móviles (vibración). Se incluyen las siguientes secciones: F.2.19.1 — Provisiones Generales F.2.19.2 — Propiedades del Material F.2.19.3 — Evaluación Mediante Análisis Estructural F.2.19.4 — Evaluación Mediante Ensayos de Carga F.2.19.5 — Informe de Evaluación

F.2.19.2.1 — Determinación de los ensayos necesarios — El ingeniero estructural determinará qué ensayos específicos se requieren según las secciones F.2.19.2.2 a F.2.19.2.6 y especificará la ubicación de los mismos. Cuando se disponga de información sobre el diseño y la construcción de la edificación se permitirá reducir o eliminar los ensayos requeridos. F.2.19.2.2 — Propiedades del material a tensión — Para la evaluación por análisis estructural o ensayos de carga deben considerarse las propiedades a tensión de los miembros. Estas propiedades incluyen el esfuerzo de fluencia, la resistencia a tensión y el porcentaje de alargamiento. Cuando se disponga de certificados de la acería o de reportes de ensayos realizados por el fabricante o por un laboratorio cumpliendo con las normas ASTM A6/A6M o A568/A568M, según sean aplicables, estos documentos serán suficientes para efectos de la evaluación. En caso contrario, se deberá realizar ensayos que cumplan con la norma ASTM A370 a partir de probetas cortadas de los componentes de la estructura. F.2.19.2.3 — Composición química — Cuando se prevé la utilización de soldadura para reparar o modificar estructuras existentes, deberá determinarse la composición química del acero para preparar los procedimientos de soldadura. Cuando se disponga de certificados de la acería o de reportes de ensayos realizados por el fabricante o por un laboratorio cumpliendo con las normas ASTM aplicables, estos documentos serán suficientes para efectos de la evaluación. En caso contrario se deberá realizar análisis de acuerdo con la norma ASTM A751 a partir de las probetas utilizadas para los ensayos de resistencia o probetas tomadas en la misma ubicación. F.2.19.2.4 — Tenacidad del metal base — Cuando, en un perfil pesado o una placa pesada, según se define en la sección F.2.1.5.1d, se tenga un empalme soldado a tensión que sea crítico para el comportamiento de la estructura, deberá obtenerse la tenacidad de la prueba de impacto de Charpy con ranura en V, de acuerdo con las provisiones de la sección F.2.1.5.1d. Si la tenacidad así obtenida no cumple con los requisitos de dicha sección, el ingeniero estructural determinará si se requiere tomar medidas correctivas. F.2.19.2.5 — Metal de la soldadura — Cuando el comportamiento estructural dependa de conexiones soldadas existentes, se tomarán muestras representativas del metal de la soldadura. Las características del metal de la soldadura deberán determinarse mediante análisis químicos y ensayos mecánicos. Se deberán determinar también la magnitud y las eventuales consecuencias de las imperfecciones detectadas. Si no se cumplan los requisitos de AWS D1.1, el ingeniero estructural determinará si se requiere tomar medidas correctivas. F.2.19.2.6 — Pernos y remaches — Deberán realizarse una inspección de una muestra representativa de los pernos para clasificarlos. Cuando los pernos no puedan ser identificados apropiadamente de manera visual, se removerán algunas muestras representativas y se las ensayará con el objeto de determinar su resistencia a la tracción de acuerdo con las normas ASTM F606 o ASTM F600M y así clasificarlos adecuadamente. Alternativamente, podrá suponerse que los pernos sean ASTM A307. Los remaches pueden suponerse de calidad ASTM A502 Grado 1, a menos que mediante documentación o ensayos se pueda establecer un mayor grado. F.2.19.3 — EVALUACIÓN MEDIANTE ANÁLISIS ESTRUCTURAL

F.2.19.1 — PROVISIONES GENERALES — Estas provisiones son aplicables cuando se requiera la evaluación de una estructura de acero existente para: (a) verificar unas condiciones específicas de cargas de diseño (b) determinar la resistencia de diseño de un miembro o sistema estructural. Esta evaluación puede realizarse mediante un análisis estructural (F.2.19.3), por ensayos de carga (F.2.19.4), o por una combinación de ambos. Cuando se utilicen ensayos de carga, el ingeniero estructural deberá primero analizar la

F.2.19.3.1 — Dimensiones — Todas las dimensiones que se requieran para la evaluación, tales como luces, alturas de columnas, espaciamiento de miembros, ubicación de arriostramientos, secciones transversales, espesores y detalles de conexión, se obtendrán a partir de un levantamiento en sitio. Alternativamente, cuando se disponga de de planos estructurales o de fabricación se permitirá partir de ellos para determinar tales dimensiones, previa verificación de los valores críticos. F.2.19.3.2 — Evaluación de la resistencia — Las fuerzas en los miembros y las conexiones se determinarán por medio de un análisis estructural adecuado para el tipo de estructura que se evalúa. Los efectos de las cargas se determinarán para las combinaciones de carga especificadas en el Título B de este Reglamento. La resistencia de diseño de los miembros y las conexiones se determinará a partir de los requisitos de los numerales F.2.2 a F.2.11 de este Capítulo.

F-196

F.2.19.3.3 — Evaluación de las condiciones de servicio — Cuando se requiera, se deberán calcular y reportar las deformaciones bajo carga de servicio.

F-197

F.2.20.1 — Provisiones generales F.2.20.2 — Arriostramiento de Columnas F.2.20.3 — Arriostramiento de Vigas F.2.20.4 — Arriostramiento de Viga-columnas

F.2.19.4 — EVALUACIÓN MEDIANTE ENSAYOS DE CARGA F.2.19.4.1 — Determinación de la capacidad de carga por ensayos — Para determinar la capacidad de carga de una estructura existente de piso o de cubierta mediante ensayos, se aplicará de manera incremental una carga de prueba de acuerdo con las especificaciones del ingeniero estructural. La estructura deberá inspeccionarse visualmente para detectar signos de sobreesfuerzo o falla inminente para cada incremento de carga. En caso de que se detecten estas u otras condiciones inusuales deben tomarse las medidas apropiadas. Se tomará como capacidad de la estructura, obtenida del ensayo, la suma de la carga máxima aplicada más la carga muerta en sitio. La capacidad de carga viva de una estructura de piso se determinará igualando dicha capacidad de la estructura obtenida del ensayo a 1.2D 1.6L , donde D es la carga muerta nominal y L la capacidad nominal de carga viva para la estructura. La capacidad de carga viva nominal de la estructura de piso no se tomará mayor que la calculada mediante la aplicación de los requisitos de este Capítulo. Para estructuras de cubierta, se usarán Lr y G , como se definen en el Título B, en lugar de L . Deberán aplicarse combinaciones de carga más severas cuando así se requiera. Cuando se haya llegado al nivel de cargas de servicio y una vez se haya detectado el inicio del comportamiento inelástico, deberán realizarse ciclos periódicos de descarga, con el objeto de documentar el grado de deformación permanente y la magnitud de las deformaciones inelásticas. Las deformaciones de la estructura, tales como las deflexiones de los miembros, deberán ser monitoreadas en los puntos más críticos durante el ensayo, y ser referenciadas a la posición inicial antes de la carga. Deberá verificarse que, cuando se mantenga durante una hora la carga máxima del ensayo, que la deformación de la estructura no se incremente en más de un 10% por encima de la correspondiente al inicio de dicho periodo. Cuando se considere necesario, se permite repetir la secuencia de carga para demostrar la conformidad con esta condición. Así mismo, deberán documentarse las deformaciones de la estructura 24 horas después de que la carga de prueba se haya retirado para determinar la magnitud de las deformaciones permanentes. Ya que la magnitud de la deformación permanente aceptable depende de la estructura en consideración, no se establece un límite para las deformaciones permanentes bajo la carga máxima. Cuando no sea posible realizar el ensayo de carga para toda la estructura, deberá seleccionarse una zona que tenga una extensión no menor que un módulo completo y sea representativa de las condiciones más críticas. F.2.19.4.2 — Evaluación de las condiciones de servicio — Cuando se realicen ensayos de carga, la estructura debe ser cargada por incrementos hasta alcanzar la carga de servicio. Las deformaciones deben ser monitoreadas por un periodo de una hora. La estructura deberá entonces ser descargada y documentada su deformación. F.2.19.5 — INFORME DE EVALUACIÓN — Cuando se haya completado la evaluación de una estructura existente, el ingeniero estructural debe preparar un informe donde se documente dicha evaluación. El informe debe indicar si la evaluación se realizó mediante un análisis estructural o por ensayos de carga o por una combinación de los dos métodos. Cuando se hayan realizado ensayos, el informe deberá incluir adicionalmente las cargas y combinaciones de cargas utilizadas y las curvas carga-deformación y tiempo-deformación registradas. Toda la información relevante obtenida de los planos estructurales, los certificados de acería y los ensayos complementarios de los materiales deberá igualmente ser reportada. Finalmente, el informe debe indicar si la estructura, incluyendo todos sus miembros y conexiones, es adecuada para resistir los efectos de las cargas.

F.2.20 — ARRIOSTRAMIENTO DE COLUMNAS Y VIGAS Esta sección especifica la resistencia y la rigidez mínimas requeridas de los elementos usados como arriostramiento de manera que sean efectivos para generar puntos arriostrados en columnas, vigas y viga-columnas.

Los requisitos para la estabilidad de los sistemas estructurales arriostrados se especifican en el numeral F.2.3. Los requerimientos de esta sección se aplican a los elementos de arriostramiento que se utilizan para estabilizar miembros individuales. F.2.20.1 — PROVISIONES GENERALES — Las columnas que estén arriostradas en sus extremos y en puntos intermedios y sean diseñadas de acuerdo con los requerimientos del numeral F.2.20.2 pueden calcularse con base en la longitud no soportada, L , tomada entre los puntos arriostrados, con un factor de longitud efectiva K 1.0 . Las vigas con puntos arriostrados intermedios que se diseñen de acuerdo con los requerimientos del numeral F.2.20.3 pueden calcularse con base en la longitud no soportada, Lb , tomada entre los puntos arriostrados. Cuando el arriostramiento es perpendicular a los miembros arriostrados, se aplican directamente las fórmulas de las secciones F.2.20.2 y F.2.20.3. Cuando el arriostramiento está orientado a un ángulo con respecto al miembro que se arriostra, la resistencia de la riostra (fuerza o momento) y su rigidez (fuerza por unidad de desplazamiento o momento por unidad de rotación) deberán ajustarse según el ángulo de inclinación. La evaluación de la rigidez proporcionada por una riostra debe considerar las propiedades del miembro y su geometría, así como los efectos de las conexiones y detalles de anclaje. En el numeral F.2.20 se consideran dos sistemas, arriostramiento relativo y arriostramiento nodal, para columnas y vigas con arriostramiento lateral. Para vigas con arriostramiento torsional, se consideran igualmente dos sistemas, arriostramiento nodal y arriostramiento continuo. Un arriostramiento relativo controla el movimiento del punto arriostrado con respecto a puntos arriostrados adyacentes. Un arriostramiento nodal controla el movimiento del punto arriostrado sin interacción directa con puntos arriostrados adyacentes. Un arriostramiento continuo consiste en un sistema que se conecta a todo lo largo del miembro, sin embargo, un arriostramiento nodal con un espaciamiento regular sobre el miembro puede ser modelado como un sistema continuo. La resistencia de diseño y la rigidez de la riostra deberán ser iguales o mayores que las requeridas, a menos que un análisis indique que se pueden utilizar valores menores. Se permite utilizar un análisis de segundo orden que incluya las desviaciones iniciales del miembro para obtener la resistencia y la rigidez de la riostra, en lugar de los requisitos de esta sección. F.2.20.2 — ARRIOSTRAMIENTO DE COLUMNAS — Se permite arriostrar una columna individual en sus extremos y en puntos intermedios a lo largo de su longitud, por medio de sistemas de riostras nodales o relativas. F.2.20.2.1 — Arriostramiento Relativo — La resistencia requerida del arriostramiento es: Pbr

Ebr

F-198

(F.2.20.2-1)

1 § 2Pu · ¨ ¸ I © Lb ¹

(F.2.20.2-2)

donde: I 0.75 Lb = distancia entre riostras, mm Pu = resistencia requerida a compresión para el miembro arriostrado, N F.2.20.2.2 — Arriostramiento Nodal — La resistencia requerida del arriostramiento es Pbr


0.004Pu

La rigidez requerida del arriostramiento es:

0.01Pu

(F.2.20.2-3)

F-199

224


DIARIO OFICIAL La rigidez requerida del arriostramiento es

Ebr

Ebr

1 § 8Pu · ¨ ¸ I © Lb ¹

donde: I 0.75 M u = resistencia requerida a la flexión en el miembro que se arriostra, N·mm

Estas fórmulas parten de la premisa de que los arriostramientos nodales están espaciados uniformemente a lo largo de la columna. En la fórmula F.2.20.2-4, Lb puede tomarse como mínimo igual a la máxima longitud no soportada efectiva, KL, que podría tener la columna para suministrar la resistencia requerida Pu . F.2.20.3 — ARRIOSTRAMIENTO DE VIGAS — Las vigas y armaduras deben estar restringidas contra la rotación alrededor de su eje longitudinal en los puntos de apoyo. Cuando en el diseño se supone la existencia de una sección arriostrada intermedia entre los soportes, se debe suministrar arriostramiento lateral, arriostramiento torsional, o una combinación de los dos, para impedir el desplazamiento relativo entre las aletas superiores e inferiores, es decir, la torsión de la sección. En miembros sometidos a flexión con doble curvatura, el punto de inflexión no se debe considerar como un punto arriostrado excepto cuando físicamente se provea tal arriostramiento. F.2.20.3.1 — Arriostramiento Lateral — El arriostramiento deberá conectarse cerca de la aleta a compresión, excepto en los siguientes casos:

En la fórmula F.2.20.3-4, Lb puede tomarse como mínimo igual a la máxima longitud no soportada que podría tener la viga para suministrar la resistencia requerida M u . F.2.20.3.2 — Arriostramiento torsional — El arriostramiento puede conectarse a cualquier nivel sobre la sección transversal, sin que se requiera instalarlo cerca de la aleta a compresión. El arriostramiento torsional puede suministrarse mediante una viga con conexiones a momento, un entramado transversal, u otro elemento que actúe como diafragma. F.2.20.3.2.1 — Arriostramiento Nodal — La resistencia requerida del arriostramiento es: M br

superior (aleta a tensión). (b) En vigas arriostradas solicitadas por flexión con doble curvatura a lo largo de la longitud que entre las riostras, el arriostramiento lateral más cercano al punto de inflexión debe conectarse a ambas aletas. F.2.20.3.1.1 — Arriostramiento Relativo — La resistencia requerida del arriostramiento es: 0.008M u Cd h o

(F.2.20.3-1)

ETb

(F.2.20.3-2)

donde: I 0.75 h o = distancia entre los centroides de las aletas, mm Cd = 1.0 excepto en el caso siguiente = 2.0 para el arriostramiento mas cercano al punto de inflexión en una viga bajo flexión con curvatura doble. L b = distancia entre puntos de arriostramiento, mm M u = resistencia requerida a la flexión en el miembro que se arriostra, N·mm F.2.20.3.1.2 — Arriostramiento Nodal — La resistencia requerida del arriostramiento es: Pbr

0.02M u Cd h o

(F.2.20.3-3)

(F.2.20.3-5)

ET § ET · ¨1 ¸ © Esec ¹

(F.2.20.3-6)

donde: ET E sec


1 § 4Mu Cd · ¨ ¸ I © Lb h o ¹

0.024M u L nCb Lb


(a) En el extremo libre de miembros en voladizo, donde debe colocarse una riostra cerca de la aleta

Ebr

(F.2.20.3-4)

(F.2.20.2-4)

donde: I 0.75 Pu = resistencia requerida a compresión para el miembro arriostrado, N

Pbr

1 § 10Mu Cd · ¨ ¸ I © L b ho ¹

1 § 2.4LM u2 · ¨ ¸ I ¨ nEI y Cb2 ¸ © ¹ 3.3E § 1.5h o t 3w t st bs3 · ¨ ¸ ho ¨© 12 12 ¸¹

donde: I 0.75 L = n = E = Iy = Cb tw t st bs

= = = =

ET = E sec =

Mu =

(F.2.20.3-7)

(F.2.20.3-8)

longitud de la luz, mm número de puntos con arriostramiento nodal dentro de la luz modulo de elasticidad del acero = 200 000 MPa momento de inercia para flexión por fuera del plano, mm4 factor de modificación definido en el Capítulo F.2.6 espesor del alma de la viga, mm espesor del rigidizador, mm ancho del rigidizador para rigidizadores colocados solamente a un lado del alma (utilizar el doble para rigidizadores apareados), mm rigidez de la riostra sin incluir la distorsión del alma, N·mm/radián rigidez a la distorsión del alma, incluyendo el efecto de los rigidizadores transversales, N·mm/radián resistencia requerida a la flexión, N·mm

Cuando E sec E T , el resultado de la fórmula F.2.20.3-6 es negativo, lo que indica que el arriostramiento torsional de la viga no será efectivo debido a la insuficiente rigidez a la distorsión del alma.


F-200

F-201

F.2.21.2 — MÉTODO DE LA LONGITUD EFECTIVA Cuando se requieran, los rigidizadores del alma deberán extenderse sobre toda la profundidad del miembro arriostrado y deberán conectarse a la aleta si la riostra torsional está también conectada a la aleta. Alternativamente, se permite interrumpir el rigidizador a una distancia igual a 4t w de cualquier aleta de la viga que no esté directamente conectada con la riostra torsional. F.2.20.3.2.2 — Arriostramiento torsional continuo — Para arriostramiento continuo, se deben utilizar las fórmulas F.2.20.3-5 y F.2.20.3-6, con las siguientes modificaciones:

(a) L / n 1.0 ; (b) Lb debe tomarse igual a la máxima longitud no soportada que podría tener la viga para suministrar la resistencia requerida M u , y

(c) La rigidez a la distorsión del alma debe tomarse igual a: E sec

3.3Et 3w 12ho

(F.2.20.3-9)

F.2.20.4 — ARRIOSTRAMIENTO DE VIGA-COLUMNAS — Para viga-columnas, la resistencia requerida y la rigidez para la carga axial deberán obtenerse según se especifica en el numeral F.2.20.2, y la resistencia requerida y la rigidez para flexión deberán obtenerse según se especifica en el numeral F.2.20.3. Los valores así determinados se combinarán como sigue: (a) Cuando se usa arriostramiento lateral relativo, la resistencia requerida se tomará como la suma de los valores obtenidos usando las fórmulas F.2.20.2-1 y F.2.20.3-1, y la rigidez requerida se tomará como la suma de los valores obtenidos usando las fórmulas F.2.20.2-2 y F.2.20.3-2. (b) Cuando se usa arriostramiento lateral nodal, la resistencia requerida se tomará como la suma de los valores obtenidos usando las fórmulas F.2.20.2-3 y F.2.20.3-3, y la rigidez requerida se tomará como la suma de los valores obtenidos usando las fórmulas F.2.20.2-4 y F.2.20.3-4. En las fórmulas F.2.20.2-4 y F.2.20.3-4, Lb para viga-columnas se tomará igual a la longitud no arriostrada real, y no deben aplicarse las provisiones de los numerales F.2.20.2.2 y F.2.20.3.1.2 que indican tomar Lb como mínimo igual a la máxima longitud permitida con base en los valores de Pu y M u . (c) Cuando se suministra arriostramiento torsional para flexión conjuntamente con arriostramiento relativo o nodal para la fuerza axial, la resistencia y la rigidez requeridas deberán ser combinadas o distribuidas de manera tal que sea consistente con la resistencia suministrada por los elementos de los detalles reales del arriostramiento.

F.2.21 — MÉTODOS ALTERNOS DE DISEÑO POR ESTABILIDAD Este numeral presenta alternativas al Método de Análisis Directo para el diseño por estabilidad, definido en el numeral F.2.3. Los dos métodos alternos que se presentan son el Método de la Longitud Efectiva y el Método de Análisis de Primer Orden. Se incluyen las siguientes secciones: F.2.21.1 — Requisitos Generales de Estabilidad F.2.21.2 — Método de la Longitud Efectiva F.2.21.3 — Método de Análisis de Primer Orden F.2.21.1 — REQUISITOS GENERALES DE ESTABILIDAD — Se aplicarán los requisitos generales del numeral F.2.3.1. Como alternativa al Método de Análisis Directo (definido en los numerales F.2.3.1 y F.2.3.2) para el diseño de las estructuras por estabilidad, se permite diseñar ya sea de acuerdo con el Método de la Longitud Efectiva, especificado en el numeral F.2.21.2, o el Método de Análisis de Primer Orden, especificado en el numeral F.2.21.3, con sujeción a las limitaciones definidas en estos numerales.

F.2.21.2.1 — Limitaciones — El uso del Método de la Longitud Efectiva estará limitado a las siguientes condiciones: (a) La estructura soporta las cargas de gravedad primariamente a través de columnas, vigas o pórticos nominalmente verticales. (b) La relación entre las máximas derivas obtenidas del análisis de segundo y las máximas derivas obtenidas del análisis de primer orden (obtenidas ambas para combinaciones de cargas mayoradas) es menor o igual que 1.5 para todos los pisos. F.2.21.2.2 — Resistencias Requeridas — La resistencias requeridas de los componentes se obtendrán de un análisis de acuerdo con los requisitos del numeral F.2.3.2.1, excepto que no se aplicará la reducción de la rigidez indicada en el numeral F.2.3.2.1(2), ésto es, se usarán las rigideces nominales de todos los componentes estructurales. Las cargas ficticias se aplicarán en el análisis de acuerdo con el numeral F.2.3.2.2.2. Teniendo en cuenta que la condición especificada en el numeral F.2.3.2.2.2(4) se cumplirá en todos los casos donde el método de la longitud efectiva sea aplicable, será necesario aplicar las cargas ficticias únicamente a los casos de cargas exclusivamente gravitacionales. F.2.21.2.3 — Resistencias de Diseño — La resistencias de diseño de los miembros y conexiones se calcularán de acuerdo con las provisiones de los numerales F.2.4, F.2.5, F.2.6, F.2.7, F.2.8, F.2.9, F.2.10 y F.2.11, según sean aplicables, El factor de longitud efectiva para los miembros sujetos a compresión, K , se tomará como se especifica en (a) o (b) abajo, según sea aplicable. (a) En sistemas de pórticos arriostrados, muros de cortante, y otros sistemas estructurales donde la estabilidad y la resistencia laterales no dependen de la rigidez flexional de las columnas, el factor de longitud efectiva de los miembros sujetos a compresión, K , se tomará igual a 1.0, a menos que un análisis estructural demuestre que un valor menor es apropiado. (b) En sistemas de pórticos resistentes a momento y otros sistemas estructurales en los cuales se considere que las rigideces flexionales de las columnas, o de algunas de ellas, contribuyen a la estabilidad lateral y a la resistencia a cargas laterales, el factor de longitud efectiva, K , y el esfuerzo critico de pandeo elástico, K , para aquellas columnas que contribuyen se obtendrá a partir de un análisis de pandeo con desplazamiento lateral de la estructura; si se tienen columnas cuyas rigideces flexionales no se considere que estén contribuyendo a la estabilidad lateral y la resistencia a cargas laterales, se tomará para ellas un valor de K igual a 1.0. Excepción — se permite usar K 1 en el diseño de todas las columnas si la relación entre la máxima deriva de segundo orden y la máxima deriva de primer orden (obtenidas ambas para combinaciones de cargas mayoradas) es menor o igual que 1.1 para todos los pisos. Cuando se tienen elementos diseñados para funcionar como riostras que determinan la longitud no arriostrada de vigas y columnas, el sistema de arriostramiento que ellos conforman debe tener rigidez y resistencia suficientes para controlar el desplazamiento del miembro en los puntos de arriostramiento. Los métodos para satisfacer los requerimientos del arriostramiento se presentan en el numeral F.2.20, Arriostramiento para Vigas y Columnas. Los requisitos del numeral F.2.20 no son aplicables a elementos de arriostramiento que se incluyen en el análisis global de la estructura como parte del sistema de resistencia a cargas laterales. F.2.21.3 — MÉTODO DE ANALISIS DE PRIMER ORDEN F.2.21.3.1 — Limitaciones — El uso del Método de Análisis de Primer Orden estará limitado a las siguientes condiciones: (a) La estructura soporta las cargas de gravedad primariamente a través de columnas, vigas o pórticos nominalmente verticales.

F-202

F-203


225

DIARIO OFICIAL

(b) La relación entre las máximas derivas obtenidas del análisis de segundo orden y las máximas derivas obtenidas del análisis de primer orden (calculadas ambas para combinaciones de cargas mayoradas) es menor o igual que 1.5 para todos los pisos. La relación entre la deriva de segundo orden y la deriva de primer orden en un piso puede tomarse igual al coeficiente B2, calculado según se especifica en el numeral F.2.22. (c) Las resistencias requeridas a la compresión de todos los miembros cuyas rigideces flexionales se considere contribuyan a la estabilidad lateral de la estructura satisfacen la siguiente relación: Pu Py d 0.5

(F.2.21.3-1)

donde: Pu = resistencia requerida a compresión axial, N. Py AFy , resistencia a la fluencia del miembro, N

F.2.21.3.3 — Resistencias de Diseño — La resistencias de diseño de los miembros y conexiones se calcularán de acuerdo con las provisiones de los numerales F.2.4, F.2.5, F.2.6, F.2.7, F.2.8, F.2.9, F.2.10 y F.2.11, según sean aplicables, El factor de longitud efectiva, K , se tomará igual a 1.0 para todos los miembros. Cuando se tienen elementos diseñados para funcionar como riostras que determinan la longitud no arriostrada de vigas y columnas, el sistema de arriostramiento que ellos conforman debe tener rigidez y resistencia suficientes para controlar el desplazamiento del miembro en los puntos de arriostramiento. Los métodos para satisfacer los requerimientos del arriostramiento se presentan en el numeral F.2.20, Arriostramiento para Vigas y Columnas. Los requisitos del numeral F.2.20 no son aplicables a elementos de arriostramiento que se incluyen en el análisis global de la estructura como parte del sistema de resistencia a cargas laterales.

F.2.22 — PROCEDIMIENTO APROXIMADO DE ANALISIS DE SEGUNDO ORDEN F.2.21.3.2 — Resistencias Requeridas — La resistencias requeridas de los componentes se obtendrán de un análisis de primer orden, con los requisitos adicionales (1) y (2) que se presentan a continuación. El análisis debe considerar las deformaciones de los miembros por flexión, cortante y cargas axiales, y cualesquier otras deformaciones que contribuyan a los desplazamientos de la estructura. (a) Todas las combinaciones de carga deben incluir una carga lateral adicional, N i , aplicada en combinación con las demás cargas existentes en cada nivel de la estructura: Ni

L Y

2.1 '

il

t 0.0042Yil

(F.2.21.3-2)

' = L =

Se incluyen las siguientes secciones: F.2.22.1 — Limitaciones F.2.22.2 — Procedimiento de cálculo F.2.22.1 — LIMITACIONES — El uso de este procedimiento se limita a estructuras que soportan cargas gravitacionales principalmente a través de columnas, vigas o pórticos nominalmente verticales, excepto que se permite su aplicación para la determinación de los efectos P G para cualquier miembro individual a compresión.

donde: Yil = carga gravitacional aplicada al nivel i (cargas mayoradas), N ' = L

Este numeral presenta, como alternativa a un análisis riguroso de segundo orden, un procedimiento que tiene en cuenta los efectos de segundo orden a través de la amplificación de las resistencias requeridas que se obtienen de un análisis de primer orden.

máxima relación de ' a L entre todos los pisos en la estructura para la combinación de cargas en consideración deriva de piso de primer orden debida a la combinación de cargas mayoradas, mm. Cuando ' varíe sobre la planta del piso, se tomará como la deriva promedio ponderada en proporción a las cargas verticales o, alternativamente, como la máxima deriva. altura de piso, mm

F.2.22.2 — PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO — La resistencia requerida a flexión de segundo orden, M u , y la resistencia requerida a carga axial de segundo orden, Pu , se determinarán como sigue: Mu Pu

B1M nt B 2 M lt

(F.2.22.2-1a) (F.2.22.2-1b)

Pnt B 2 Plt

donde: La carga lateral adicional en cualquier nivel, N i , se distribuirá sobre ese nivel de la misma manera que las cargas gravitacionales. Las cargas laterales adicionales se aplicarán en la dirección en que produzcan el mayor efecto desestabilizador. Para la mayoría de las estructuras de edificios, el requisito relativo a la dirección de aplicación de las cargas ficticias se puede satisfacer como sigue:

x

x

para las combinaciones de cargas que no incluyan cargas laterales, considerar dos direcciones ortogonales alternativas, y para cada una de estas direcciones considerar la acción de las cargas ficticias en uno y otro sentido, tomando simultáneamente la misma dirección y sentido en todos los niveles; para combinaciones de carga que incluyan cargas laterales, aplicar todas las cargas ficticias en la dirección de la resultante de todas las cargas laterales en la combinación respectiva.

(b) Se debe tener en cuenta la amplificación de momentos en viga-columnas para la condición sin desplazamiento lateral, mediante la aplicación del amplificador B1 del numeral F.2.22 a los momentos totales del miembro.

B1 es un coeficiente amplificador que tiene en cuenta los efectos de segundo orden debidos a

desplazamientos intermedios entre nudos

=

Plt

=

Las fórmulas F.2.22.2-1 son aplicables a todos los miembros en cualquier tipo de estructura. Sin embargo, debe notarse que los valores de B1 distintos de 1.0 se aplican solamente a los momentos en viga-columnas; mientras que el coeficiente B 2 se aplica a los momentos y fuerzas axiales en los componentes del sistema resistente a cargas laterales (incluyendo columnas, vigas, riostras y muros de cortante).

P G

— El coeficiente amplificador B1 se

obtendrá para cada miembro sujeto a compresión y para cada dirección de la flexión como sigue: B1

Cm P 1 u Pe1

donde: Cm =

Mu

=

M nt

=

(F.2.22.2-2)

coeficiente asociado a una condición sin traslación lateral del pórtico, cuyo valor debe tomarse como sigue: Para viga-columnas sin carga transversal entre puntos de soporte en el plano de flexión, Cm

0.60 0.40 M1 M 2

(F.2.22.2-3)

donde M1 y M 2 , obtenidos de un análisis de primer orden, son respectivamente los momentos de menor y mayor magnitud en los extremos de la porción del miembro no arriostrada en el plano de flexión bajo consideración. M 1 M 2 es positivo cuando la flexión produce doble curvatura en el miembro, y negativo cuando la curvatura es simple. (b)

Para viga-columnas con carga transversal entre los puntos de soporte, el valor de Cm podrá ser determinado mediante análisis o tomarse conservadoramente como 1.0 para todos los casos. Pe1 =

Pe1

calculado para cada piso de la estructura y en cada dirección de

M lt

=

Pu

=

resistencia requerida a flexión por el análisis de segundo orden para la combinación de cargas mayoradas en consideración, N·mm momento obtenido de un análisis de primer orden para la combinación de cargas mayoradas en consideración, suponiendo que no existe traslación lateral de la estructura, N·mm momento asociado con el desplazamiento lateral del pórtico solamente, obtenido de un análisis de primer orden para la combinación de cargas mayoradas en consideración, N·mm resistencia requerida a carga axial por el análisis de segundo orden para la combinación de cargas mayoradas en consideración, N

Se permite usar el estimativo de primer orden de Pu (ésto es, Pu fórmula F.2.22.2-2.

1

B2 1

donde: Ppiso =

(F.2.22.2-5)

¦ Ppiso ¦ Pe piso

carga vertical total soportada por el piso (cargas mayoradas), incluyendo las cargas que

actúan en las columnas que no forman parte del sistema de resistencia a cargas laterales, N Pe piso = carga crítica de pandeo elástico para el piso en la dirección de desplazamiento en consideración, determinada por un análisis de pandeo con desplazamiento lateral, o calculada como sigue, N: HL (F.2.22.2-6) 'H

RM

donde: RM

1 0.15 Pmf Ppiso

L = Pmf = 'H

=

H

=

(F.2.22.2-7)

altura del piso, (mm) carga vertical total en las columnas del piso que forman parte de pórticos resistentes a momento en la dirección de desplazamiento considerada, cuando existen (=0 para sistemas de pórticos arriostrados), N deriva de piso en la dirección de desplazamiento que se considera, producida por las cargas laterales y obtenida de un análisis de primer orden (mm) usando las rigideces aplicables (rigideces reducidas según el numeral F.2.3.2.3 cuando se usa el método directo de análisis). Cuando ' H varíe sobre la planta de la estructura, se tomará como ' H la deriva promedio ponderada en proporción a la carga vertical o, alternativamente, la máxima deriva. cortante de piso resultante de las cargas laterales usadas para calcular ' H , N

En la fórmula F.2.22.2-6, H y ' H pueden basarse en cualquier condición de cargas laterales que proporcione un valor representativo de la rigidez lateral de piso, H ' H .

Carga crítica de pandeo elástico del miembro en el plano de flexión, calculada suponiendo que no hay desplazamiento lateral, N

S 2 EI *

K 1L

$

(F.2.22.2-4)

2

donde: EI * = rigidez flexional que se debe usar en el análisis (

0.8Wb EI para uso con el

EI para uso con los método de análisis según se define en el numeral F.2.22; métodos de la longitud efectiva y de análisis de primer orden.) E I L K1

= = = =

módulo de elasticidad del acero (200.000 MPa) momento de inercia en el plano de flexión (mm4) altura del piso, (mm) factor de longitud efectiva en el plano de flexión, calculado suponiendo que no existe traslación lateral de los extremos de los miembros, a tomarse como 1.0 a menos que un análisis indique que se puede usar un menor valor.

F-206

Pnt Plt ) en la

F.2.22.2.2 — Coeficiente amplificador B 2 para efectos P ' — El coeficiente amplificador B 2 se obtendrá para cada piso y para cada dirección de desplazamiento lateral como sigue:

Pe piso

(a)

P ' ,

desplazamiento lateral del piso de acuerdo con el numeral F.2.22.2.2.

F-205

fuerza axial obtenida de un análisis de primer orden, para la combinación de cargas mayoradas en consideración y suponiendo que no existe traslación lateral de la estructura, N fuerza axial asociada al desplazamiento lateral del pórtico únicamente, obtenida de un análisis de primer orden para la combinación de cargas mayoradas en consideración, N

F.2.22.2.1 — Coeficiente amplificador B1 para efectos

calculado para cada miembro sujeto a compresión y

B 2 es un coeficiente amplificador que tiene en cuenta los efectos de segundo orden debidos a

desplazamientos de los nudos

F-204

Pnt

P G ,

flexión, para cada dirección de la flexión, de acuerdo con el numeral F.2.22.2.1. B1 se tomará igual a 1.0 para miembros no sujetos a compresión.

F-207

226


DIARIO OFICIAL

Notas:

CAPÍTULO F.3 PROVISIONES SÍSMICAS PARA ESTRUCTURAS DE ACERO CON PERFILES LAMINADOS, ARMADOS Y TUBERÍA ESTRUCTURAL F.3.1 — PROVISIONES GENERALES Este numeral establece el alcance del Capítulo F.3, las definiciones y acrónimos, así como la simbología, y proporciona requisitos para los materiales y los planos y especificaciones del proyecto. Se incluyen las siguientes secciones: F.3.1.1—Alcance F.3.1.2—Definiciones y acrónimos F.3.1.3—Simbología F.3.1.4—Materiales F.3.1.5—Planos y Especificaciones del Diseño Estructural F.3.1.1—ALCANCE—Estos requisitos sísmicos especiales deben aplicarse conjuntamente con el Capítulo F.2 y son aplicables al diseño, fabricación y montaje de miembros y conexiones de los sistemas de resistencia sísmico, así como de los empalmes y las bases de columnas en sistemas para cargas de gravedad, en edificaciones con pórticos resistentes a momento, pórticos arriostrados y muros de cortante, construidos con perfiles de acero únicamente o con perfiles de acero actuando en forma compuesta con concreto reforzado. Los sistemas de resistencia sísmicos compuestos incluyen aquellos en los que por lo menos algunos miembros de perfiles de acero actúan en sección compuesta con concreto reforzado, así como sistemas en los cuales los perfiles de acero y miembros de concreto reforzado actúan juntos para formar un sistema compuesto. Los miembros de concreto reforzado deben ser diseñados de acuerdo con el Título C de este Reglamento. Cuando el análisis estructural se realice con base en un análisis elástico, las propiedades de rigidez de los miembros en sistema compuesto o concreto reforzado deben reflejar la condición de una fluencia significativa de la estructura, es decir, los elementos de concreto reforzado deben ser modelados con sección fisurada, y los de acero con sección completa, en cuyo caso se podrá utilizar la reducción en las derivas del numeral A.6.4.1.1. En caso de utilizarse la sección completa del concreto, no se deberá hacer dicha reducción. F.3.1.2—DEFINICIONES Y ACRONIMOS—Los términos especiales utilizados en este Capítulo tienen los siguientes significados: ACI—American Concrete Institute Ángulo de deriva de entrepiso—Desplazamiento del entrepiso dividido por la altura de piso, en radianes. Ángulo de rotación del vínculo—Ángulo inelástico entre el vínculo y la porción de viga por fuera de vínculo cuando la deriva total de piso es igual a la deriva de diseño. Área k – Área localizada sobre el alma y en la unión del alma con la aleta, medida desde el punto de tangencia en el alma y el filete de unión de la aleta y el alma, hasta una distancia de 38 mm medida sobre el alma a partir del punto de tangencia. En esta zona la tenacidad frecuentemente es menor que en el resto de la sección. Arriostramiento diagonal—miembro estructural inclinado que soporta principalmente carga axial y que se emplea para permitirle a un pórtico estructural que actúe como una cercha para resistir las cargas horizontales. ASTM—American Society for Testing of Materials

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Rigidizadores de cara—Rigidizadores soldados a las vigas de acero estructural embebidas en muros o columnas de concreto reforzado. Las placas se localizan en la cara del concreto reforzado para dar confinamiento y transferir las cargas al concreto a través del contacto directo.

Esfuerzo de fluencia esperado — Esfuerzo de fluencia del material, igual al esfuerzo de fluencia mínimo especificado, Fy , multiplicado por R y .

Barras de refuerzo por construcción — Acero de refuerzo en miembros compuestos que no se diseña para transmitir cargas, sino para facilitar la construcción o proporcionar anclaje a estribos. Generalmente, dicho refuerzo no requiere traslapos para ser continuo. Base de columnas — Conjunto de placas, conectores, pernos y anclajes en la base de la columna, usados para trasmitir las fuerzas entre la superestructura de acero y la fundación. Carga sísmica amplificada—Es la componente horizontal de la carga sísmica E multiplicada por : o . Ciclo completo de carga—Un ciclo de rotación tomado a partir de una carga nula hasta otra carga nula, que incluya un pico positivo y uno negativo. Columna compuesta—Sección de acero estructural embebida o rellena de concreto, que es usada como columna. Columna compuesta embebida—Columna de acero estructural totalmente embebida en concreto reforzado. Columna de cierre — Puntal vertical que conecta la intersección de una riostra en un pórtico arriostrado en V invertida, de un nivel a otro. Columna exenta—Columna que no necesita cumplir los requisitos de la ecuación F.3.5.3-1 para PRM-DES. Columnas compuestas rellenas de concreto—Perfiles tubulares estructurales, circulares o rectangulares rellenos de concreto. Conexión compuesta parcialmente restringida—Es una conexión parcialmente restringida, tal como se define en la sección F.2.2.3.5.2.2 que conecta vigas compuestas parcial o totalmente, a columnas de acero con una resistencia a flexión proporcionada por un par formado por el acero de refuerzo de la placa de concreto y una conexión de ángulo de asiento o similar en la aleta inferior de la viga. Conexión ensayada—Conexión que cumple con los requisitos de la sección F.3.10.2. Conexión precalificada—Conexión que cumple con los requisitos de la sección F.3.10.1. DES — Sistemas sísmicos con capacidad especial de disipación de energía — Sistema sísmico diseñado para soportar una acción inelástica significativa ocasionada en algunos miembros debido al sismo de diseño. DMI — Sistemas sísmicos con capacidad mínima de disipación de energía — Sistema sísmico diseñado para soportar una acción inelástica limitada que es ocasionada en algunos miembros debido al sismo de diseño. DMO—Sistemas sísmicos con capacidad moderada de disipación de energía—Sistema sísmico diseñado para soportar una acción inelástica moderada que es ocasionada en algunos miembros por el sismo de diseño. Elemento colector—Miembro que sirve para transferir cargas entre el diafragma de piso y los miembros del sistema de resistencia sísmico. Elemento de borde horizontal—Una viga conectada a una o más placas de alma en un sistema MCA. Elemento de borde intermedio—Un miembro que no sea viga o columna que proporciona resistencia a una placa de alma adyacente a una abertura en sistemas MCA. Elemento de borde vertical—Una columna conectada a una o más placas de alma en un sistema MCA.

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Espécimen de prueba de riostra — Elemento aislado de una riostra con pandeo restringido que se usa para el ensayo de laboratorio que pretende modelar la riostra en el prototipo. Factor de modificación de la respuesta sísmica, R —Factor que reduce los efectos de carga sísmica a nivel de resistencia como se específica en el Título A. de estas normas. Factor de resistencia, I — Factor que tiene en cuenta las desviaciones inevitables de la resistencia real con respecto a la nominal y el tipo y consecuencias de la falla. Factor de sobreresistencia, :o — Factor especificado por esta norma con el fin de determinar la carga sísmica amplificada. MCA—Muros de cortante de placa de acero con disipación de energía especial—Sistema de muros de cortante que cumplen con los requisitos de la sección F.3.8.5. MCAC—Muros de cortante de placa de acero, compuestos—Sistemas de muros de cortante que cumplen los requisitos de la sección F.3.8.6. MCC — DES — Muros de cortante compuestos de concreto reforzado y perfiles de acero estructural, con capacidad especial de disipación de energía—Muros de cortante compuesto que cumplen con los requisitos de la sección F.3.8.5. MCC — DMI — Muros de cortante compuestos de concreto reforzado y perfiles de acero estructural, con capacidad mínima de disipación de energía—Muros de cortante compuesto que cumplen con los requisitos de la sección F.3.8.4. Miembro de arriostramiento—Miembro que proporciona rigidez y resistencia para controlar el movimiento fuera del plano de otro miembro de la estructura en los puntos arriostrados. Miembro de borde—Porción del borde de un muro o diafragma que se refuerza con miembros de acero estructural o acero de refuerzo longitudinal y transversal. Miembros de arriostramiento lateral— Miembro diseñado para impedir el pandeo lateral o lateral torsional de los miembros principales de un pórtico. Miembro de alta ductilidad—Miembro solicitado por grandes rotaciones plásticas (más de 0.02rad) bajo el sismo de diseño. Miembro de ductilidad moderada—Miembro solicitado j rotaciones plásticas moderadas (0.02 rad o menos) bajo el sismo de diseño. Muro de cortante compuesto—Muro que consiste en una lámina de acero revestida con concreto por una o ambas caras, proporcionando rigidez fuera del plano para prevenir el pandeo local de la lámina de acero y que cumple con los requisitos de la sección F.3.8.6. Núcleo de acero—Es el elemento de las riostras que resiste la fuerza axial en PAPR. El núcleo de acero comprende un segmento de fluencia y las conexiones para transferir su fuerza axial a los elementos de unión; también podrían incluirse las proyecciones por fuera del revestimiento y segmentos de transición entre las proyecciones y el segmento que fluye. PA—Pórtico arriostrado—Sistema que consiste esencialmente de una cercha vertical que proporciona resistencia a las fuerzas laterales y estabilidad al sistema estructural.

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PACC — DMI — Pórtico compuesto arriostrado con capacidad mínima de disipación de energía — Pórtico compuesto arriostrado que cumple con los requisitos de la sección F.3.8.1. PACC — DES — Pórtico compuesto arriostrado concéntricamente con capacidad especial de disipación de energía—Pórtico compuesto arriostrado que cumple con los requisitos de la sección F.3.8.2. PAC—DES—Pórtico arriostrado concéntricamente con disipación de energía especial—Un pórtico arriostrado en donde todos los miembros del sistema de arriostramiento están solicitados principalmente por fuerzas axiales, y que debe cumplir los requisitos de F.3.6.2. PAC—DMI—Pórtico arriostrado concéntricamente con disipación de energía mínima—Un pórtico arriostrado en donde todos los miembros del sistema de arriostramiento están solicitados principalmente por fuerzas axiales, y que debe cumplir los requisitos de F.3.6.1. PAE—Pórtico arriostrado excéntricamente—Pórtico arriostrado mediante diagonales en el que por lo menos un extremo de cada riostra está conectado a la viga, a una corta distancia de una conexión viga a columna o de otra conexión viga a riostra. El pórtico arriostrado excéntricamente debe cumplir los requisitos de F.3.6.3. PAEC — Pórtico compuesto arriostrado excéntricamente — Pórtico compuesto arriostrado que cumple con los requisitos de la sección F.3.8.3. PAPR—Pórtico con arriostramientos de pandeo restringido—Pórtico arriostrado diagonalmente que cumple con los requisitos de la sección F.3.6.4, en el cual todos los miembros del sistema de arriostramiento están solicitados principalmente por fuerzas axiales y en el cual el estado límite de pandeo por compresión de las riostras se impide para fuerzas y deformaciones correspondientes a 2 veces la deriva de piso de diseño. PCD—Pórticos con cerchas dúctiles—Pórticos resistentes a momentos con cercha dúctil en celosía cuyo tramo central, denominado segmento especial, se diseña para que actué como un elemento disipador de energía, de modo que todos los elementos diferentes al segmento especial permanezcan en rango elástico, y que cumpla con los requisitos de la sección F.3.5.4. Placa compuesta—Placa de concreto fundida sobre una lámina colaborante, que actúa como diafragma y transfiere las cargas a los elementos del sistema de resistencia sísmico.

PRMC—DMO—Pórtico compuesto resistente a momento con capacidad moderada de disipación de energía —Pórtico compuesto resistente a momentos que cumple con los requisitos de la sección F.3.7.2. PRMC — PR — Pórtico compuesto resistente a momento parcialmente restringido — Pórtico compuesto resistente a momento que cumple con los requisitos de la sección F.3.7.4. PRM—DES—Pórtico resistente a momento con disipación de energía especial—Sistema de pórtico resistente a momento que cumple con los requisitos de la sección F.3.5.3. PRM—DMI—Pórtico resistente a momento con disipación de energía mínima—Sistema de pórtico resistente a momento que cumple con los requisitos de la sección F.3.5.1 PRM — DMO — Pórtico resistente a momento con disipación de energía moderada — Sistema de pórtico resistente a momento que cumple con los requisitos de la sección F.3.5.2 PTE—Perfiles Tubulares Estructurales Prototipo—Diseño de la conexión o riostra que se usará en la edificación. Refuerzo de transferencia de carga—Refuerzo de miembros compuestos que se diseña y detalla para resistir las cargas requeridas. Resistencia ajustada de la riostra—La resistencia de una riostra en PAPR para deformaciones correspondientes a 2 veces la deriva de piso de diseño. Resistencia de diseño—Resistencia (bien sea fuerza, momento o esfuerzo, según corresponda) suministrada por un elemento o una conexión; es el producto de la resistencia nominal multiplicada por el coeficiente de resistencia, IR n . Resistencia de diseño al corte del vínculo—La mínima resistencia de diseño a cortante del vínculo desarrollada por la resistencia a momento o a cortante del vínculo.

Placas de continuidad—Son rigidizadores de columna en la parte superior e inferior de la zona de panel; también conocidos como rigidizadores transversales.

Resistencia esperada a la fluencia—Resistencia de fluencia por tensión de un miembro, que es igual al esfuerzo de fluencia esperado multiplicado por el área bruta del miembro, Ag .

Placas de ensayo de material—Espécimen de prueba a partir del cual se maquinan los cupones de prueba para determinar las propiedades mecánicas.

Resistencia esperada a la tensión — Resistencia a la tensión de un miembro, que es igual al mínimo esfuerzo a tensión especificada, Fu , multiplicado por R t .

Pórtico arriostrado en K — Es una configuración en la cual las riostras se conectan a la columna por fuera del diafragma o en otro punto donde no existen restricciones al desplazamiento por fuera del plano del arriostramiento.

Resistencia estática a la fluencia—La resistencia de un miembro estructural o de una conexión determinada con base en pruebas ejecutadas usando cargas monotónicas aplicadas en forma lenta hasta la falla.

Pórtico arriostrado en X —Pórtico arriostrado concéntricamente (con capacidad especial o mínima de disipación de energía), en donde un par de riostras diagonales se cruzan aproximadamente en el punto medio del arriostramiento.

Resistencia nominal — Resistencia de la estructura o sus componentes (sin incluir el factor de resistencia) para contrarrestar los efectos de la carga aplicada de acuerdo con estas especificaciones.

Pórtico arriostrado en V —Pórtico arriostrado concéntricamente en el que un par de riostras diagonales localizadas por encima o por debajo de una viga se conectan a un punto único dentro de la luz de la viga. Cuando las riostras diagonales se conectan por debajo a la viga también se le suele llamar pórtico arriostrado en V invertida.

Resistencia requerida — Fuerzas, esfuerzos y deformaciones producidas en un componente estructural, determinadas por medio de un análisis estructural utilizando las combinaciones de carga aplicables.

Pórtico arriostrado en Y — Pórtico arriostrado excéntricamente, en donde el vástago de la Y es el vínculo del sistema del pórtico arriostrado excéntricamente.

Revestimiento de riostras para PAPR — Elemento que resiste las fuerzas transversales al eje de la riostra, restringiendo de esta manera el pandeo del núcleo de acero. El revestimiento requiere de medios de transmisión de esta fuerza al resto del sistema restringido al pandeo. El revestimiento resiste poca o ninguna fuerza en el eje de la riostra.

PRMC—DES—Pórtico compuesto resistente a momento con capacidad especial de disipación de energía— Pórtico compuesto resistente a momento que cumple con los requisitos de la sección F.3.7.3. PRMC—DMI—Pórtico compuesto resistente a momento con capacidad mínima de disipación de energía— Pórtico compuesto resistente a momento que cumple con los requisitos de la sección F.3.7.1.

Rigidizadores intermedios del alma de un vínculo—Rigidizadores verticales del alma colocados dentro del vínculo en PAE. Riostra compuesta—Sección de acero estructural embebida o rellena de concreto, que es usada como riostra.

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Riostra de pandeo restringido — Elemento prefabricado que consiste de un núcleo de acero y un sistema que impide su pandeo tal como se describe en el numeral F.3.6.4 y calificada con un ensayo de acuerdo a F.3.10.3.

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excéntricamente. La longitud del vínculo se define como la distancia libre entre los extremos de la riostra diagonal y la cara de la columna o entre los extremos de las dos riostras diagonales. Zona de panel—Área del alma en una conexión viga a columna limitada por las aletas de la viga y de la columna.

Rótula plástica — Zona de plastificación que se forma en un miembro estructural cuando se alcanza el momento plástico para seguir rotando como si fuera articulada.

Zona protegida — Sector del miembro en el cual se deben cumplir limitaciones de fabricación y ubicación de accesorios.

Sección de viga reducida — Una reducción en la sección transversal de la viga en una longitud determinada que genera una zona de comportamiento inelástico en el miembro.

F.3.1.3 — SIMBOLOGIA Sismo de diseño—Es el sismo representado por la respuesta del espectro de diseño de acuerdo con el titulo A de este Reglamento.

La nomenclatura siguiente se aplica en este Capítulo. = = = =

área transversal de un elemento de borde horizontal, mm2 área transversal de un elemento de borde vertical, mm2 área de la aleta del miembro, mm2 área bruta, mm2

= = = = = =

área del alma del vínculo (sin incluir aletas), mm2 área de la sección transversal del núcleo de acero, mm2 área del refuerzo de transferencia en una viga de acople mm2 área del segmento de fluencia del núcleo de acero, mm2 área mínima de estribos, mm2 área horizontal de la placa de acero atiesada para muros de acero compuestos, mm2

Ca Cd D

= = = = =

D E E Fy

= = = =

área del rigidizador del vínculo, mm2 área de refuerzo de transferencia en vigas de acople, mm2 relación entre la resistencia requerida y la resistencia de diseño coeficiente que relaciona la rigidez relativa de la riostra y su curvatura carga muerta debida al peso propio de los elementos de la estructura y de todos los materiales de construcción o equipos incorporados de forma permanente a ella, N diámetro externo de perfiles tubulares estructurales redondos PTE, mm fuerza sísmica de diseño modulo de elasticidad del acero 200 000 MPa resistencia mínima especificada a la fluencia del tipo de acero que se va a utilizar, MPa Fy de una viga, MPa

Sistema de resistencia a carga sísmicas — Es aquella parte de la estructura que según el diseño aporta la resistencia requerida para resistir las cargas sísmicas incluyendo elementos como puntales, colectores, diafragmas y cerchas.

Ab

Sistema que restringe el pandeo—Sistema con restricciones que limitan el pandeo del núcleo de acero en pórticos con arriostramientos de pandeo restringido (PAPR). Este sistema comprende el revestimiento del núcleo de acero y de los elementos estructurales unidos a sus conexiones. El sistema que restringe el pandeo tiene el propósito de permitir la expansión transversal y la contracción longitudinal del núcleo de acero para deformaciones correspondientes a 2 veces la deriva de piso de diseño.

Ag

Soldadura con demanda crítica—Soldadura cuya demanda de deformaciones inelásticas y la consecuencia de su falla en el sistema de resistencia sísmico requiere de un control de calidad especial.

Ac Af A lw As

As Asc Ash Asp

SRS—Sistema de resistencia sísmico.

Ast

SCV—DMI—SRS en el que las fuerzas sísmicas son resistidas por una o más columnas que trabajan en voladizo desde la cimentación o desde el nivel de diafragma inferior y que cumplen los requisitos de F.3.5.5. SCV—DES—SRS en el que las fuerzas sísmicas son resistidas por una o más columnas que trabajan en voladizo desde la cimentación o desde el nivel de diafragma inferior y que cumplen los requisitos de F.3.5.6. Temperatura de servicio mínima anticipada—La mínima temperatura promedio en una hora con un intervalo de recurrencia de 100 años. Viga compuesta—Viga de acero estructural que trabaja en sección compuesta con concreto reforzado, ya sea por adherencia o mediante conectores de cortante. Viga compuesta embebida—Viga de acero estructural totalmente embebida en concreto reforzado. Viga compuesta no embebida—Viga compuesta en la que la sección de acero no está completamente embebida en concreto reforzado y que cuenta con unos conectores mecánicos para una acción compuesta con la placa de concreto reforzado o con la placa con lámina colaborante. Viga de acople—Viga de acero estructural o compuesta que conecta muros de concreto reforzado adyacentes para que actúen juntos para resistir fuerzas laterales.

Atb

Fyb

=

Fyc

=

Fy de una columna, MPa

Fyh

=

resistencia mínima especificada a la fluencia de los estribos

Fysc

=

Fu H

= =

Hc

=

l Ic

= =

K L L

= = =

Viga parcialmente compuesta—Vigas compuestas no embebidas con una resistencia nominal a flexión controlada por la resistencia de los conectores de cortante. Viga totalmente compuesta — Viga compuesta que tiene un número suficiente de conectores de cortante para desarrollar la resistencia nominal plástica a flexión de la sección compuesta. Vínculo—En los pórticos arriostrados excéntricamente es el segmento de viga, localizado entre el extremo de una riostra diagonal y una columna o entre los extremos de dos riostras diagonales del pórtico arriostrado

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resistencia mínima especificada a la fluencia del núcleo de acero, o resistencia real a la fluencia del núcleo de acero como se determina en un ensayo, MPa resistencia mínima especificada a la tensión, MPa altura de piso, la cual puede ser tomada como la distancia vertical entre ejes horizontales consecutivos del pórtico o como la distancia vertical entre la parte superior de losas de piso consecutivas, mm altura libre de piso, la cual puede ser tomada como la distancia entre la parte inferior de la aleta de la viga de encima y la parte superior de la aleta de la viga de abajo, o la parte superior de la losa, si la hay, mm momento de inercia, mm4 momento de inercia de un elemento de borde vertical (EBV) tomado perpendicular a la dirección de la línea de la placa del alma coeficiente de longitud efectiva para miembros prismáticos distancia entre ejes centrales de los elementos de borde verticales, mm luz de la cercha, mm

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228 Lb

=

Lcf Le Lp

= = = =

Lpd

=

con momento uniforme, mm longitud límite sin arriostramiento transversal para análisis plástico, mm

Ls Mn

Mp

= = = = =

longitud del segmento especial, mm resistencia nominal a flexión, N-mm resistencia nominal a flexión de la cuerda del segmento especial, N-mm resistencia nominal a flexión de una conexión parcialmente restringida para una rotación de 0.02rad, mm momento plástico nominal a flexión, N-mm

M*pc

=

momento plástico nominal a flexión modificado por carga axial, N-mm

M pb

=

momento plástico nominal a flexión de la viga, N-mm

YPNA Z Zb

M pc

=

resistencia plástica nominal a flexión de la columna, N-mm

Zc

M*pcc

=

resistencia nominal a flexión de una columna compuesta o de concreto reforzado considerado la

M p esp

=

resistencia axial requerida, N-mm momento plástico esperado, N-mm

M*p esp

=

resistencia a la flexión esperada en la intersección de los ejes de la viga y la columna , N-mm

Mr Mu M u esp

= = =

resistencia a flexión esperada, N-mm resistencia requerida a flexión, N-mm resistencia esperada requerida a flexión, N-mm

M uv

=

Pb

= = = = = = = = = = = =

momento adicional ocasionado por la amplificación del cortante desde la articulación plástica al eje de la columna, N-mm resistencia requerida del arriostramiento lateral en el extremo del vínculo, N resistencia axial de diseño del muro para la condición balanceada, N resistencia axial de diseño de una columna, N resistencia axial nominal de una columna, N resistencia nominal a compresión de la columna compuesta calculada de acuerdo con el Capítulo F.2, N resistencia nominal a la compresión axial de miembros diagonales del segmento especial, N resistencia nominal a la tensión axial de miembros diagonales del segmento especial, N resistencia axial nominal de una columna compuesta con excentricidad cero, N resistencia a compresión requerida, N resistencia axial requerida de una columna , N resistencia axial requerida de una columna a compresión, N resistencia axial nominal a la fluencia de un miembro Fy A g , N

Lh

M nc MnPR

Pb Pc Pn Pn Pnc Pnt P0 Pr Pu Puc Py

longitud entre puntos arriostrados para controlar el desplazamiento lateral de la aleta en compresión o la torsión de la sección transversal, mm distancia libre entre aletas de elementos de borde vertical (EBV), mm distancia embebida de la viga de acople, mm distancia entre articulaciones plásticas, mm longitud limite sin arriostramiento transversal que permite desarrollar la resistencia plástica a la flexión,

Pysc

=

resistencia axial a la fluencia del núcleo de acero, N

Q1

=

R R Rn

= = = = =

fuerzas axiales y momentos generados por al menos 1.25 veces la resistencia nominal a corte esperada del vínculo coeficiente sísmico de modificación de respuesta radio de una perforación en el alma de una viga, mm resistencia nominal de un miembro, N relación entre la resistencia a tensión esperada y la resistencia mínima especificada a tensión Fu resistencia requerida, N

Rt Ru


DIARIO OFICIAL

Rv Ry

= =

resistencia nominal a corte en la zona del panel, N relación entre la resistencia a la fluencia esperada Fye y la resistencia mínima especificada a la fluencia del tipo de acero que se va a utilizar, Fy

Vn comp =

resistencia nominal a cortante de una viga de acople, N

Vn

= = = =

resistencia nominal al corte de un miembro, N resistencia al corte vertical esperado del segmento especial, N resistencia nominal a cortante de la placa de acero para muros de cortante de acero compuestos, N resistencia nominal al corte de un vínculo activo, N

Vpa

=

resistencia nominal al corte de un vínculo activo, modificada por la magnitud de la carga axial, N

Vu

bw d dc dp

= resistencia requerida al corte de un miembro, N = distancia de la parte superior de la viga de acero a la parte superior de la losa de concreto o recubrimiento, mm, = distancia máxima desde la fibra a máxima compresión en el concreto al eje neutro plástico, mm = módulo de sección plástico de un miembro, mm3 = módulo de sección plástico de una viga, mm3 = módulo de sección plástico de una columna, mm3 = módulo de sección plástico con respecto al eje x , mm3 = módulo de sección plástico mínimo en la sección reducida de la viga, mm3 = ancho de un elemento a compresión, mm = ancho de aleta de una columna, mm = ancho de aleta, mm = ancho de la sección transversal de concreto menos el ancho del perfil de acero medido perpendicular a la dirección del cortante, mm = ancho del muro, mm = peralte de la viga, mm = peralte de una columna, mm = diámetro nominal del perno, mm

dz e h

= = =

h ho

hcc

= = =

l l r ry

= = = =

altura total de la zona de panel entre placas de continuidad, mm longitud del vínculo en un pórtico arriostrado excéntricamente, mm distancia libre entre aletas menos el filete o radio de la esquina para perfiles laminados; para perfiles armados, la distancia entre líneas de pernos adyacentes o la distancia libre entre aletas cuando se usa soldadura; para secciones en T , la altura total; y para PTE rectangulares, la distancia libre entre aletas menos el radio interior de las esquinas a cada lado, mm distancia entre los ejes centrales de los elementos de borde horizontal, mm distancia entre centroides de aletas, mm distancia en la sección transversal del núcleo confinado en columnas compuestas medida centro a centro del refuerzo transversal, mm longitud no arriostrada entre conectores de miembros de arriostramiento armados, mm longitud no arriostrada de miembros de compresión o de arriostramiento, mm radio de giro que gobierna, mm radio de giro con respecto al eje y , mm

s t t t t bf t eff t cf tf

= = = = =

espaciamiento del refuerzo transversal medido a lo largo del eje longitudinal del miembro compuesto, mm espesor de la parte conectada, mm espesor del elemento, mm espesor del alma de la columna o placas de enchape, mm ,F.3.1.8 espesor de la aleta de una viga, mm

= = =

espesor efectivo de la placa del alma, mm espesor de la aleta de una columna, mm espesor de la aleta, mm

Vne

Vns Vp

Ycon

Zx ZRBS b bcf bf bw

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tp

=

espesor de la zona de panel incluyendo las placas de enchape, mm

tw wz Z RBS

= = =

espesor del alma, mm ancho de la zona de panel entre las aletas de la columna, mm modulo de sección plástico mínimo en la sección reducida de la viga, mm3

=

área total del refuerzo de transferencia, mm²

¦ Atb ¦ M*pc

=

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El acero utilizado en los sistemas de resistencia a carga sísmica descritos en F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8 debe limitarse a los que cumplan con una de las siguientes especificaciones NTC 1920 (ASTM A36/A36M), (ASTM A53/A53M), NTC 1986 (ASTM A500 Grados B o C), NTC 2374 (ASTM A501),(ASTM A529/A529M), NTC 1985 (ASTM A572/A572M Grados 42, 50 o 55), NTC 2012 (ASTM A588/A588M), (ASTM A913/A913M Grados 50, 60 o 65), (ASTM A992/A992M), ( ASTM A1011 Grado 55), (ASTM A1043/A1043M) . El acero utilizado para placas de base de columnas debe cumplir con una de las especificaciones NTC (o ASTM) precedentes, o con la NTC2633 (ASTM A283/A283M Grado D).

momento en la intersección del eje de la viga y el de la columna, determinado por la suma de los momentos plásticos nominales proyectados de la columna, reducidos por el esfuerzo axial Puc A g , de la

¦ M*pb

=

parte superior e inferior de la conexión a momento de la viga, N-mm. momento en la intersección de los ejes centrales de la viga y la columna, determinado por la proyección

¦ M*pcc

=

de los máximos momentos desarrollados en la viga, medidos en la cara de la columna. los máximos momentos desarrollados se deben obtener a partir de los resultados de los ensayos, N-mm suma de las resistencias nominales a flexión de la columna compuesta, arriba y abajo del nudo, en la

¦ M*p esp =

intersección de los ejes de la viga y la columna, N-mm. suma de las resistencias esperadas a flexión de las vigas de acero o embebidas en la intersección de los

D D E ' 'b

= = = = =

' bm ' by

= =

ejes de la viga y la columna, N-mm. ángulo de los miembros diagonales con la horizontal ángulo del la fluencia del alma, en radianes, medido respecto a la vertical factor de ajuste de la resistencia a compresión, deriva de piso de diseño, mm deformación usada para el control de carga de los especímenes de ensayo (rotación total del extremo de la riostra para el ensamble del espécimen de ensayo; deformación axial total en el arriostramiento para del espécimen de ensayo), mm deformación, ' b , correspondiente a la deriva de diseño, mm deformación, ' b , en la primera fluencia significativa de la probeta, mm

:o G Uc

= = =

factor de sobre resistencia para la componente horizontal del sismo deformación usada para controlar la carga de las probetas relación del esfuerzo debido a la resistencia axial requerida Pu / A g y el esfuerzo debido a la resistencia a

O hd , O md

I Ib Ic Iv Iv T J total Z

= = = = = = = =

Se permiten otros aceros o materiales en PAPR siempre y cuando se cumpla con los requisitos de las secciones F.3.6.4 y F.3.11.3. F.3.1.4.2 — Resistencia esperada del material — Cuando se solicite en estos requisitos, la resistencia requerida de un elemento, miembro o conexión debe determinarse a partir de la resistencia esperada a la fluencia R y Fy del miembro o miembro adyacente, según aplique, donde Fy es la resistencia mínima a la fluencia especificada para el grado de acero a usar en el miembro, y R y es la relación del esfuerzo de fluencia esperado y el esfuerzo de fluencia mínimo Fy . Cuando se requiera determinar la resistencia nominal, R n , para estados límites en el mismo miembro en el cual se determina la resistencia requerida, se permite utilizar el esfuerzo de fluencia esperado, R y Fy , y la resistencia a rotura esperada, R t Fu , en lugar de Fy y Fu , respectivamente, donde Fu es la resistencia mínima de rotura especificada y R t es la relación entre la resistencia a rotura esperada y la resistencia mínima a rotura Fu de dicho material. Existen varios casos en los que un miembro o un estado límite en la conexión de dicho miembro deben diseñarse para fuerzas correspondientes a la resistencia esperada del material. Tales casos implican la determinación de la resistencia nominal R n de la viga por fuera del vínculo en PAE, estados límite de rotura en riostras diagonales (roturas de bloque de cortante y por área neta en PAC – DES), etc. En tales casos se permite utilizar la resistencia esperada del material en la determinación de la resistencia de diseño del miembro. Para elementos conectados y otros miembros debe utilizarse la resistencia especificada del material.

corte requerida Vu / A w de un vínculo = parámetros límite de esbeltez para elementos a compresión de alta y moderada ductilidad, respectivamente factor de resistencia factor de resistencia para flexión factor de resistencia para compresión factor de resistencia al corte de la zona de panel para conexiones viga a columna factor de resistencia a cortante ángulo de deriva de piso en radianes ángulo de rotación del vínculo factor de ajuste de endurecimiento por deformación

Los valores de R y y R t para varios aceros y concretos se muestran en la tabla F.3.1.4 -1. Se permite el uso de otros valores de R y y R t si se determinan mediante pruebas similares en dimensiones y procedencia del material utilizado, de acuerdo con los requisitos para el grado de acero especificado. Tabla F.3.1.4-1 Valores de R y y R t para aceros y concreto Aplicación Secciones laminadas en caliente en barras: x ASTM A36/A36M x ASTM A1043/A1043M Grado 36 x ASTM A572/572M Grado 50 o 55, x ASTM A913/A913M Grado 50, 60 o 65 x ASTM A588/A588M, ASTM A992/A992M, A1011 HSLAS Grado 55 x ASTM A1043/A1043M Grado 50 x ASTM A529 Grado 50 x ASTM A529 Grado 55 Perfiles tubulares estructurales (PTE): x ASTM A500 (Grado B o C), ASTM A 501 Tubería de acero: x ASTM A53/A53M

F.3.1.4 — MATERIALES F.3.1.4.1 — Especificaciones del material — El acero que se utilice en los sistemas de resistencia a carga sísmica debe cumplir con los requisitos especificados en F.3.1, excepto lo que se modifique en esta sección. La resistencia a la fluencia especificada para miembros de acero en los cuales se espera un comportamiento inelástico no debe exceder de 345 MPa para los sistemas estructurales que se definen en F.3.5, F.3.6, F.3.7, F.3.8 ni de 380 MPa para los sistemas definidos en F.3.5.1 y F.3.6.1, F.3.7.1, F.3.8.1 y F.3.8.4 a menos que el comportamiento del material sea debidamente probado y certificado, excepto que el esfuerzo de fluencia mínimo del acero no debe exceder 450MPa para columnas en los sistemas definidos en las secciones F.3.5.3, F.3.5.4, F.3.7.3, F.3.8.1, F.3.8.2, F.3.8.3 y para columnas en todos los sistemas de F.3.6. F-218

F-219

Ry

Rt

1.5 1.3 1.1 1.1 1.1 1.1 1.2 1.2 1.1

1.2 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.2 1.2

1.4

1.3

1.6

1.2


229

DIARIO OFICIAL

Tabla F.3.1.4-3 Propiedades mecánicas para soldaduras de demanda crítica

Tabla F.3.1.4-1 (continuación) Valores de R y y R t para aceros y concreto Aplicación Placas y láminas: x ASTM A36/A36M x ASTM A1043/A1043M Grado 36 x ASTM 1011 HSLA Grado 50 x ASTM A572/A572M Grado 42 x ASTM A572/A572M Grado 50 o 55, x ASTM A588/A588M Acero de refuerzo: x ASTM A615, A706 Concreto: x Concreto estructural

Ry

Rt

1.3 1.3 1.1 1.3 1.1 1.1

1.2 1.1 1.1 1.0 1.2 1.2

1.25

1.25

Ver ASCE/SEI 41-06

Ver ASCE/SEI 41-06

F.3.1.4.3 — Secciones pesadas — Adicionalmente a los requisitos de la sección F.2.3.1.3, cuando se usen miembros en el sistema de resistencia sísmico con aletas de 38 mm de espesor o mayores, y placas con espesores mayores de 50 mm, deben tener una tenacidad mínima en prueba Charpy con muesca en V, de 27 N-m a 21ºC, medida en las ubicaciones permitidas por ASTM A673, frecuencia P, cuando la placa se utiliza para lo siguiente: (a) Miembros fabricados con placas. (b) Placas de conexión en las que se esperan cargas sísmicas, tales como cartelas de unión que actúen como articulaciones que permitan el pandeo fuera del plano de riostras diagonales, algunos cubre placas atornillados para conexiones a momento, algunas placas de extremo para conexiones a momento atornilladas, y algunas placas de base de columnas diseñadas como pasador. (c) El núcleo de acero en PAPR. F.3.1.4.4 — Consumibles de soldadura F.3.1.4.4.1 — Soldaduras del sistema de resistencia sísmico — Todas las soldaduras usadas en miembros y conexiones del resistencia sísmico deben realizarse con metales de aporte que cumplan los requisitos especificados en la tabla F.3.1.4 - 2. Tabla F.3.1.4-2 Propiedades para clasificación de metal de aporte en soldaduras de sistemas de resistencia sísmicos Clasificación 480 MPa 550 MPa 400 min 470 min 480 min 550 min 22 min 19 min 27 min @ - 18°Ca

Propiedades Esfuerzo de fluencia, (MPa) Resistencia última, (MPa) Alargamiento, % Tenacidad Charpy, (J)

b

Para temperatura de servicio mínima esperada de 10°C. Para temperaturas menores consultar AWS D 1.8, numeral 6.3.6. c Los ensayos realizados de acuerdo con AWS D 1.8 anexo A que cumplan con 54 J a temperaturas menores que 20°C también cumplen estos requisitos.

F.3.1.4.5 — Concreto y acero de refuerzo — El concreto y el acero de refuerzo que se utilice en sistemas de resistencia sísmico compuestos DMO y DES, en las secciones F.3.7.2, F.3.7.3, F.3.7.4, F.3.8.2, F.3.8.3, F.3.8.5 y F.3.8.6 deben cumplir los requisitos del Título C, Capítulo 21. El concreto y acero de refuerzo que se utilice en sistemas de resistencia sísmico compuestos DMI en las secciones F.3.7.1, F.3.8.1 y F.3.8.4 deben cumplir con los requisitos de C.21.1.1.5 F.3.1.5 — PLANOS Y ESPECIFICACIONES DE DISEÑO ESTRUCTURAL F.3.1.5.1 — Generalidades — Los planos estructurales deben incluir la información especificada en A.1.5.2.1, así como la siguiente información: (a) Designación del sistema de resistencia a carga sísmica. (b) Designación de los miembros y conexiones que hacen parte del sistema de resistencia a carga sísmica. (c) Localización y dimensiones de las zonas protegidas. (d) Detalles de conexión entre el diafragma y los elementos de acero en el sistema de resistencia sísmico. (e) Planos de taller y montaje no indicados en el numeral F.3.9.1. F.3.1.5.2 — Estructuras de acero — Adicionalmente a lo solicitado en el numeral anterior los planos estructurales y las especificaciones para estructuras de acero deben incluir los siguientes conceptos: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

a

Los metales de aporte clasificados para cumplir 27 J min a una temperatura menor que - 18°C también cumplen este requisito.

En adición a lo anterior, las soldaduras que sean designadas como de demanda crítica deben hacerse con metales de aporte que cumplan los requisitos especificados en la tabla F.3.1.4 -3

Clasificación 480 MPa 550 MPa 400 min 470 min 480 min 550 min 22 min 19 min 54 min @ 20°Cb,c

Propiedades Esfuerzo de fluencia, (MPa) Resistencia última, (MPa) Alargamiento, % Tenacidad Charpy, (J)

(i) (j) (k) (l) (m)

Configuración de las conexiones. Especificaciones y tamaños del material de conexión. Localización de soldaduras de demanda crítica. Ubicación de placas de unión que deben ser detalladas para permitir rotaciones inelásticas. Localización de placas de conexión que requieran tenacidad Charpy de acuerdo con la sección F.3.1.4.3. Temperatura de servicio mínima esperada de la estructura de acero, si la estructura no fuera recubierta y mantenida a una temperatura de 10° C ó mayor. Sitios donde las platinas de respaldo deben ser removidas. Sitios donde se requieren filetes de soldadura suplementarios cuando pueda dejarse instalada la platina de respaldo. Ubicación donde se deben utilizar filetes de soldadura para reforzar soldaduras a tope para mejorar la geometría de la conexión. Localización donde deben removerse las extensiones de soldadura. Localización de los empalmes en los que se requieren transiciones graduales. La geometría de los agujeros de acceso de soldadura, en caso de que estos sean especiales. Juntas o grupos de juntas en los que se requiera un orden especifico de ensamble, secuencia de soldadura, técnica de soldadura u otras precauciones especiales.

F.3.1.5.3 — Construcción compuesta — Adicionalmente a lo solicitado en el numeral F.3.1.5.1, y los requisitos del numeral anterior, si son aplicables a los componentes de acero en elementos de concreto reforzado o compuestos, los planos estructurales y especificaciones para construcción compuesta deben incluir los siguientes conceptos:

F-220

(a) Ubicación del acero de refuerzo, cortes, traslapos y empalmes mecánicos, ganchos y anclajes mecánicos, estribos y otros refuerzos transversales. (b) Requisitos para cambio de dimensiones que resulten de cambios de temperatura y contracción. (c) Localización, magnitud y secuencia de cualquier preesforzado o postensionado que se aplique. (d) Localización de anclajes de acero con cabeza y anclajes con acero de refuerzo soldado.

F-221

además se cumplen los requisitos de F.3.1.8 para pórticos resistentes a momentos F.3.1.11 para pórticos con cerchas dúctiles, F.3.1.12 para pórticos arriostrados concéntricos, F.3.1.14 para pórticos arriostrados excéntricos, F.3.1.15 para pórticos con riostras de pandeo restringido y F.3.1.16 para estructuras con muros de cortante con placa de acero. F.3.2.2 — CARGAS, COMBINACIONES DE CARGA Y RESISTENCIA REQUERIDA

F.3.2 — REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO Este numeral establece los requisitos generales para el diseño sísmico de estructuras de acero que se usen bajo este Capítulo. Se incluyen las siguientes secciones: F.3.2.1 — Requisitos generales de diseño sísmico. F.3.2.2 — Cargas, combinaciones de carga y resistencias nominales F.3.2.3 — Tipo de sistema F.3.2.1 — REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO SÍSMICO F.3.2.1.1 — Zonas de amenaza sísmica — Los requisitos para las estructuras hechas con perfiles laminados de acero estructural dadas en el presente Título de este Reglamento deben aplicarse en cada una de las zonas de amenaza sísmica, como se definen en A.2.3 del Título A, así: F.3.2.1.1.1 — Zonas de amenaza sísmica baja — Las estructuras hechas con perfiles de acero y sus elementos, localizadas en zonas de amenaza sísmica baja, tal como se definen en A.2.3.1, deben cumplir los requisitos del Título A de este Reglamento con las limitaciones dadas en el Capítulo A.3 y como mínimo deben ser estructuras con capacidad de disipación de energía mínima (DMI) tal como las define F.3.2.1.2.1, aunque se permite el uso de estructuras de acero estructural con capacidad de disipación moderada (DMO) y especial (DES). F.3.2.1.1.2 — Zonas de amenaza sísmica intermedia — Las estructuras hechas con perfiles de acero y sus elementos, localizadas en zonas de amenaza sísmica intermedia, tal como se definen en A.2.3.2 deben cumplir los requisitos del Título A de este Reglamento con las limitaciones dadas en el Capitulo A.3 y como mínimo deben ser estructuras con capacidad de disipación de energía moderada (DMO) tal como las define F.3.2.1.2.2, aunque se permite el uso de estructuras con capacidad de disipación de energía especial (DES). F.3.2.1.1.3 — Zonas de amenaza sísmica alta — Las estructuras hechas con perfiles de acero y sus elementos, localizadas en zonas de amenaza sísmica alta, tal como se definen en A.2.3.3 deben cumplir los requisitos del Título A de este Reglamento con las limitaciones dadas en el Capítulo A.3 y sólo pueden ser estructuras con capacidad de disipación de energía especial (DES) tal como las define F.3.2.1.2.3. F.3.2.1.2 — Requisitos de capacidad de disipación de energía — La capacidad de disipación de energía en el rango inelástico de las estructuras hechas con perfiles de acero diseñadas de acuerdo con los requisitos del Título F de este Reglamento, está definida de la siguiente manera: F.3.2.1.2.1 — Capacidad de disipación de energía mínima (DMI) — La que ofrecen los elementos de acero estructural cuando se diseñan de acuerdo con los requisitos de los Capítulos F.1 y F.2 de estas normas así como los numerales F.3.1.10 para pórticos resistentes a momentos y F.3.1.13 para pórticos arriostrados concéntricamente. F.3.2.1.2.2 — Capacidad de disipación de energía moderada (DMO) — La que ofrecen los elementos de acero estructural cuando se diseñan de acuerdo con los requisitos de los Capítulos F.1 y F.2 y además se cumplen los requisitos de F.3.1.9 para pórticos resistentes a momentos. F.3.2.1.2.3 — Capacidad especial de disipación de energía (DES) — La que ofrecen los elementos de acero estructural cuando se diseñan de acuerdo con los requisitos de los Capítulos F.1 y F.2 y F-222

F.3.2.2.1 — Cargas y combinaciones de carga — Se deben tener en cuenta las cargas y combinaciones de carga estipuladas en B.2.4. Además se deben cumplir los siguientes requisitos: Se deben incluir en el análisis los efectos ortogonales del sismo de acuerdo con A.3.6.3 a menos que se especifique lo contrario. Cuando en el presente Capítulo se pida hacer las revisiones con las cargas sísmicas amplificadas, la componente horizontal de la carga del sismo E, obtenida de acuerdo con el Título A de estas normas, se multiplicará por el coeficiente de sobre resistencia :o definido en A.3.3.9. F.3.2.2.2 — Resistencia requerida — La resistencia requerida de los miembros estructurales y sus conexiones será la mayor de: (a) La resistencia requerida que se determine mediante el análisis estructural con las combinaciones de carga apropiadas del Título B, y el numeral F.3.3. (b) La resistencia requerida dada en los numerales F.3.4, F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8. F.3.2.3 — TIPO DE SISTEMA — El sistema de resistencia sísmico debe contener uno ó más PRM, PAC o MC de acuerdo a los requisitos de los sistemas sísmicos especificados en F.3.4, F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8.

F.3.3 — ANALISIS Este numeral establece los requisitos relativos al análisis. Se incluyen las siguientes secciones: F.3.3.1 — Requisitos generales. F.3.3.2 — Requisitos adicionales F.3.3.3 — Análisis no lineal. F.3.3.1 — REQUISITOS GENERALES — Deberá realizarse un análisis de acuerdo con los requisitos del Título B y el Capítulo F.2. Cuando el diseño se haga con base en un análisis elástico, las propiedades de rigidez de miembros en sistemas de acero deben basarse en las secciones elásticas, y los sistemas compuestos deben incluir los efectos de las secciones fisuradas. F.3.3.2 — REQUISITOS ADICIONALES — Deben hacerse análisis adicionales tal como lo especifican los numerales F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8. F.3.3.3 — ANÁLISIS NO LINEAL — Cuando se realice un análisis no lineal para satisfacer los requisitos de este Capítulo, debe realizarse de acuerdo con el Título F.2.

F.3.4 — REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO Este numeral establece los requisitos relativos al diseño de miembros y de conexiones Se incluyen las siguientes secciones: F.3.4.1 — Requisitos de los miembros F.3.4.2 — Conexiones F.3.4.3 — Compatibilidad de deformación para miembros y conexiones que no pertenezcan al SRS. F.3.4.4 — Pilotes de acero F-223

230


DIARIO OFICIAL

Tabla F.3 4-1 (continuación) Valores límite de la Relación Ancho-Espesor para Elementos a Compresión

F.3.4.1 — REQUISITOS DE LOS MIEMBROS — Los miembros de estructuras PRM, PAC y MC del SRS deben cumplir con los siguientes requisitos: F.3.4.1.1 — Clasificación de secciones por ductilidad — Algunos miembros del SRS en los que se esperan deformaciones inelásticas bajo el sismo de diseño se clasifican en esta sección como miembros con ductilidad moderada o miembros con alta ductilidad. Cuando se requiera para los sistemas descritos en F.3.5, F.3.6, F.3.7, F.3.8 y F.3.4.4, estos miembros deben cumplir con este numeral.

Paredes de PTE rectangular Aletas en secciones de perfiles I encajonados o cajones armados

F.3.4.1.1.1 — Requisitos de sección en miembros dúctiles — Los perfiles de acero en miembros con ductilidad moderada y alta ductilidad deben tener aletas conectadas continuamente al alma o almas. Las columnas compuestas embebidas deben cumplir con los requisitos del numeral F.3.4.1.4.2.1 para miembros de ductilidad moderada y F.3.4.1.4.2.2 para miembros de alta ductilidad. Las columnas compuestas rellenas de concreto deben cumplir con los requisitos del numeral F.3.4.1.4.3 para miembros con ductilidad moderada y alta. Los miembros de concreto reforzado deben cumplir con los requisitos del Título C.

Placas laterales de perfiles I encajonados y paredes de cajones armados usados como diagonales Almas de perfiles laminados o armados en I usados como

F.3.4.1.1.2 — Límites ancho — espesor de perfiles de acero o compuestos — Para miembros clasificados como de ductilidad moderada, las esbelteces de los elementos a compresión deben ser menores a las esbelteces límites O dm , de la tabla F.3.4-1. Para miembros clasificados como de alta

vigas y columnas

Relación ancho espesor

Descripción de elemento

Esbelteces límite

O da

O dm

Miembros de ductilidad alta

Miembros de ductilidad moderada

Ejemplo

Elementos atiesados

ductilidad las esbelteces de los elementos a compresión deben ser menores que O da , de la tabla F.3.4-1. Tabla F.3.4-1 Valores límite de la Relación Ancho-Espesor para Elementos a Compresión

Relación ancho espesor

Descripción de elemento

Aletas de perfiles laminados en I , canales y Secciones en T.

> d@

0.30 E Fy

0.38 E Fy

Ejemplo

b t b t 0.55 E Fy

>b @

0.64 E Fy

> c@

ht

h tw

Para Ca d 0.125

Para Ca d 0.125 2.45 E Fy 1 0.93Ca

3.76 E Fy 1 2.75Ca

Para Ca ! 0.125

Para Ca ! 0.125

ht

Almas de secciones en cajón armadas usadas para vigas y columnas

ht

Almas de perfiles en I laminados o armados usados como riostras

h tw

1.49 E Fy

1.49 E Fy

H

h tw

0.94 E Fy

NA

Paredes de PTE circular

Dt

0.038E Fy

e 0.044E Fy> @

Paredes de miembros rectangulares rellenos

b t

1.4 E Fy

2.26 E Fy

Paredes de miembros redondos rellenos

Dt

0.076E Fy

0.15E Fy

0.77 E Fy 2.93 - Ca

t 1.49 E Fy

t 1.49 E Fy

donde: Ca

1.12 E Fy 2.33 - Ca

Pu Ib Py

donde: Ca

Pu Ib Py

Aletas salientes de pares de ángulos en contacto continuo

Aletas de pilotes de acero en H (F.3.4.4)

Almas de secciones en T

b t

d t

0.45 E Fy

0.30 E Fy

>a@

Elementos compuestos

Elementos no atiesados

b t

O dm Miembros de ductilidad moderada

Placas laterales en perfiles I encajonados usados como vigas y columnas

Almas de pilotes de acero en Aletas de ángulos sencillos o dobles con separadores.

Esbelteces límite

O da Miembros de ductilidad alta

NA

0.38 E Fy

F-224

F-225

> a@ Para perfiles en T en compresión, la relación ancho - espesor límite para el alma puede incrementarse hasta:

0.38 E Fy

Si se cumplen las siguientes dos condiciones: (1) El pandeo del miembro a compresión ocurre alrededor del plano del alma de la T (2) La carga a compresión se transfiere en las conexiones del extremo solo a la cara exterior de la aleta de la excéntrica que transmite esfuerzos de compresión reducidos en la punta del alma.

T , resultando una conexión

> b@ La relación ancho - espesor límite de aletas de perfiles I encajonados o perfiles en cajón armados para columnas en sistemas PRM-DES no debe ser mayor que 0.6 E Fy

> c@

La relación ancho - espesor límite en paredes de miembros PTE rectangulares, aletas de secciones armados usados como vigas y columnas no debe ser mayor de 1.12 E Fy

I encajonadas y aletas de cajones

> d@ Para vigas en I en sistemas PRM - DES, en los que C sea menor o igual que 0.125, la esbeltez h t mínima no debe ser mayor que a w 2.45 E Fy . Para vigas en

I en sistemas PRM - DMO, en los que Ca sea menor o igual que 0.125, la esbeltez h t w mínima no debe ser mayor

que 3.76 E Fy

> e@ La relación diámetro - espesor límite para PTE circulares que se utilicen como vigas o columnas no debe ser mayor de 0.07E Fy

F.3.4.1.2 — Arriostramiento para la estabilidad de las vigas — Cuando se requiera en F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8, se debe suministrar arriostramiento al pandeo lateral torsional a los perfiles de acero o perfiles embebidos solicitados por flexión, de acuerdo a lo especificado en los numerales siguientes: F.3.4.1.2.1 — Miembros con ductilidad moderada (a) El arriostramiento de miembros de acero con ductilidad moderada debe cumplir los siguientes requisitos: (i) Ambas aletas de la viga deberán estar arriostradas lateralmente o la sección transversal arriostrada a torsión. (ii) El arriostramiento de la viga debe cumplir los requisitos para riostras de F.2.19 para arriostramiento lateral o torsional de vigas en los que la resistencia a flexión esperada del miembro debe ser: F.3.4.1-1 M u = R y ZFy Se adoptará Cd definido en F2.19 como la unidad (iii) El arriostramiento de la viga debe estar espaciado como máximo F.3.4.1-2 Lb 0.17ry E Fy (b) El arriostramiento de vigas compuestas embebidas con ductilidad moderada debe satisfacer los siguientes requisitos: (i) Ambas aletas de la viga deberán estar arriostradas lateralmente o su sección transversal arrisotrada a torsión. (ii) El arriostramiento debe cumplir los requisitos para riostras del Título F.2 para arrisotramiento lateral o torsional de vigas, con M u M p esp de la viga tal como se especifica en el numeral F.3.7.2.2, y Cd 1 . (iii) El arriostramiento debe tener un espaciamiento máximo de F.3.4.1-3 Lb 0.17ry E Fy Se usarán las propiedades de la sección de acero y el cálculo de ry en el plano de pandeo se debe basar en la sección transformada elástica. F.3.4.1.2.2 — Miembros con alta ductilidad — Adicionalmente a los requisitos de los numerales F.3.4.1.2.1 (1) (i) y (ii), y F.3.4.1.2.1 (2) (i) y (ii), el arriostramiento de vigas con alta ductilidad debe tener un espaciamiento máximo de Lb 0.086ry E Fy . Para vigas compuestas embebidas se deben utilizar las propiedades de la sección de acero y el cálculo de ry en el plano de pandeo se debe basar en la sección transformada elástica. F-226

F.3.4.1.2.3 — Arriostramiento especial en rótulas plásticas — Se debe suministrar arriostramiento especial adyacente a las zonas donde se espera se desarrolle una rótula plástica, de acuerdo con lo requerido en F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8. (a) Para vigas de acero, dicho arriostramiento debe satisfacer los siguientes requisitos: (i) Ambas aletas de la viga deben estar arriostradas lateralmente o la sección transversal arriostrada a torsión. (ii) La resistencia requerida del arriostramiento lateral a un lado de la rótula plástica debe ser: Pu 0.06R y ZFy ho F.3.4.1-4 donde: ho = distancia entre centroides de aletas, mm La resistencia requerida del arriostramienton torsional a un lado de la rótula plástica debe ser: F.3.4.1-5 M u 0.06R y ZFy (iii) La rigidez requerida de la riostra debe cumplir los requisitos para riostras de F.2.20 para arriostramiento lateral o torsional de vigas con Cd 1 , y donde la resistencia a la flexión esperada de la viga debe ser: M u R y ZFy F.3.4.1 - 6 (b) Para vigas compuestas embebidas en concreto, dicho arriostramiento debe satisfacer los siguientes requisitos: (i) Ambas aletas de la viga deben estar arriostradas lateralmente o la sección transversal arriostrada a torsión. (ii) La resistencia requerida del arriostramiento lateral a un lado de la rótula plástica debe ser: F.3.4.1-7 Pu 0.06M p esp ho donde: M p esp se determina de acuerdo con el numeral F.3.7.2.6.4 La resistencia requerida para el arriostramiento torsional a un lado de la rótula plástica debe ser M u 0.06M p esp de la viga. (iii) La rigidez requerida de la riostra debe cumplir los requisitos para riostras de F.2.20 para arriostramiento lateral o torsional de vigas, y donde M u M p esp de la viga se determina de acuerdo con la sección F.3.7.2.6.4, y Cd

1.

F.3.4.1.3 — Zonas Protegidas — Las discontinuidades especificadas en la sección F.3.9.2.1 que resulten de los procedimientos de fabricación y montaje, o de la instalación de accesorios, no pueden realizarse en el área de un miembro o elemento de conexión que se haya designado como una zona protegida por estas provisiones. Excepción — Solo se permiten conectores de cortante tipo espigo, soldados y otras conexiones si se incluyen en conexiones precalificadas de acuerdo con la sección F.3.11.1, F.3.11.2 y F.3.11.3. F.3.4.1.4 — Columnas — Las que hagan parte de sistemas PRM, arriostrados y muros de cortante deben satisfacer los requisitos de esta sección. F.3.4.1.4.1 — Resistencia requerida — La resistencia requerida de columnas del SRS deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) Los efectos de las cargas resultantes de los requisitos del análisis para los sistemas aplicables en las secciones F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8, excepto que F.3.4.1.4.1 no aplica a las secciones F.3.7.1, F.3.8.1 y F.3.8.4. (2) La resistencia a compresión utilizando las combinaciones de carga del Título B, incluyendo la carga sísmica amplificada. Se pueden despreciar los momentos aplicados a menos que estos resulten de una carga aplicada a la columna entre puntos de soporte lateral. La resistencia a compresión no requiere ser mayor que los siguientes valores: F-227


231

DIARIO OFICIAL

(a) La máxima carga transferida a la columna por el sistema, incluyendo los efectos de la sobreresistencia del material y el endurecimiento por deformación. (b) Las fuerzas correspondientes a la resistencia de la cimentación al levantamiento por volcamiento. F.3.4.1.4.2 — Columnas compuestas embebidas — Las columnas de sistemas sísmicos compuestos de las secciones F.3.7 y F.3.8 deben cumplir los requisitos de F.2.9 además de los requisitos de esta sección, para miembros con ductilidad moderada y alta. (1)

Miembros con ductilidad moderada Las columnas compuestas embebidas con ductilidad moderada deben satisfacer los siguientes requisitos: (i) El máximo espaciamiento del refuerzo transversal en la parte superior e inferior debe tomarse como el menor de los siguientes: (a) La mitad de la dimensión menor de la sección. (b) 8 veces el diámetro de la barra longitudinal. (c) 24 veces el diámetro del refuerzo transversal. (d) 300 mm. (ii) Estos espaciamientos deben mantenerse en una distancia vertical igual o mayor a las siguientes longitudes, medidas a partir de la cara del nudo y a ambos lados de cualquier sección donde se espera que se presente una articulación plástica. (a) 1/6 de la altura libre de la columna. (b) La máxima dimensión de la sección transversal. (c) 450 mm. (iii) El espaciamiento en la longitud restante de la columna no debe exceder el doble de los espaciamientos mencionados en (i). (iv) Los empalmes y detalles de extremo para columnas compuestas embebidas DMI de las secciones F.3.7.1, F.3.8.1 y F.3.8.4 deben satisfacer los requisitos de la sección C.7.8.2 El diseño debe cumplir con las secciones C.21.1.6 y C.21.1.7. El diseño debe considerar los efectos desfavorables de cambios abruptos en la rigidez del miembro y la resistencia nominal a tensión. Se consideran cambios abruptos las transiciones a secciones de concreto reforzado sin miembros de acero embebidos, transiciones entre secciones distintas de miembros de acero, y bases de columnas. (v) No se permitirán mallas electrosoldadas como refuerzo transversal en miembros con ductilidad moderada.

(2)

Miembros con ductilidad alta Las columnas compuestas embebidas con ductilidad alta deben satisfacer los siguientes requisitos, además de los del numeral (1) anterior. (i) El refuerzo longitudinal que transmite cargas debe cumplir los requisitos de la sección C.21.6.3. (ii) El refuerzo transversal estará compuesto por estribos de confinamiento como lo define C.21 y deben cumplir con los siguientes requisitos: (a) El área mínima de refuerzo transversal Ash cumplirá con lo siguiente: Fy As · § fcc · § (F.3.4.1-8) Ash 0.09hcc s ¨¨ 1 ¸ ¸¨ Pn ¸¹ ¨© Fyh ¸¹ © donde: hcc = dimensión de la sección transversal confinada del núcleo,medida centro a centro del refuerzo transversal, mm s = espaciamiento del refuerzo transversal medido a lo largo del eje longitudinal del miembro, mm Fy = esfuerzo limite de fluencia mínimo del núcleo de acero As

=

estructural, MPa área de la sección transversal del núcleo de acero estructural, mm2

= = =

resistencia nominal a compresión axial de la columna compuesta, N resistencia a compresión del concreto, MPa esfuerzo limite de fluencia mínimo del refuerzo transversal,

MPa No es necesario que se satisfaga la ecuación (F.3.4.1-8) si la resistencia nominal de la sección aislada de acero estructural embebida en concreto reforzado es mayor que la obtenida de la combinación 1.0D 0.5L . (b) El espaciamiento máximo del refuerzo transversal a lo largo de la longitud de la columna debe ser el menor de 6 diámetros de la barra longitudinal de transferencia de carga o 150 mm. (c) En las especificaciones de la sección F.3.4.1.4.2 (1)(ii), (iii), o (iv), el máximo espaciamiento del refuerzo transversal debe ser el menor de ¼ de la menor dimensión del miembro o 100 mm. Para el refuerzo transversal, los estribos cruzados, y otros refuerzos de confinamiento deben espaciarse no más de 350 mm a centros en la dirección transversal. (iii) Las columnas compuestas embebidas que hacen parte de un pórtico arriostrado con cargas nominales a compresión mayores que 0.2 veces Pn deben tener refuerzo transversal como se especifica en la sección F.3.4.1.4.2(2)(ii)(c) en toda su longitud. No es necesario satisfacer este requisito si la resistencia nominal de la sección aislada de acero estructural embebida es mayor al efecto de la carga para la combinación 1.0D 0.5L . (iv) Las columnas compuestas que soportan reacciones de miembros que tienen discontinuidad en rigidez, tales como muros o pórticos arriostrados, deben tener refuerzo transversal como se indica en la sección F.3.4.1.4.2(2)(ii)(c) en la longitud total por debajo del nivel de la discontinuidad, si la fuerza axial a compresión excede 0.1 veces Pn . En miembros discontinuos el refuerzo transversal se debe extender en el miembro discontinuo como mínimo la longitud requerida para desarrollar la fluencia total del perfil y el refuerzo longitudinal. No es necesario satisfacer este requisito si la resistencia nominal de la sección aislada de acero estructural embebida es mayor al efecto de la carga para la combinación 1.0D 0.5L . (v) Las columnas compuestas embebidas en PRMC-DES deben cumplir los siguientes requisitos: (a) El refuerzo transversal debe cumplir los requisitos de la sección F.3.4.1.4.2(2)(ii) arriba y abajo de la columna en la región especificada en la sección F.3.4.1.4.2(1)(ii). (b) Deben cumplirse los requisitos de diseño para columna fuerte – viga débil descritos en la sección F.3.7.3.4.1. La base de las columnas debe detallarse para que pueda desarrollar una articulación plástica. (c) La resistencia requerida a cortante de la columna debe cumplir los requisitos ACI 318 21.6.5.1. (vi) Cuando la columna termina en una losa de fundación o zapata, el refuerzo transversal especificado en esta sección debe extenderse como mínimo 300 mm dentro de la zapata o losa de fundación. Cuando la columna termina en un muro, el refuerzo transversal debe extenderse dentro del muro, por lo menos la longitud requerida para el desarrollo de la fluencia total de la sección de acero embebida y del refuerzo longitudinal. F.3.4.1.4.3 — Columnas compuestas rellenas — Esta sección es aplicable a columnas que cumplen las limitaciones de F.2.9.2 y deben ser diseñadas de acuerdo al Capítulo F.2, excepto que la resistencia nominal a cortante de la columna compuesta será la que corresponde a la sección de acero aislada, con base en su área efectiva a cortante. F.3.4.1.5 — Diafragmas compuestos — El diseño de diafragmas de piso o techo compuestos debe cumplir con los siguientes requisitos para efectos sísmicos.

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F.3.4.1.5.1 — Transferencia de carga — Deben determinarse los detalles para transferir las cargas entre los diafragmas y miembros de borde, elementos colectores, y elementos del SRS.

Pn fcc Fyh

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como en el caso de una conexión a momento en la que las aletas soldadas transmitan la flexión y el alma empernada resista el cortante. F.3.4.2.3 — Uniones soldadas — Las soldaduras deben diseñarse de acuerdo con la sección F.2.10.

F.3.4.1.5.2 — Resistencia nominal a cortante — La resistencia nominal a cortante en el plano de diafragmas compuestos con o sin tableros metálicos debe tomarse como la resistencia a cortante nominal del concreto reforzado sobre la cresta del tablero metálico de acuerdo con el Título C. Alternativamente, esta resistencia puede determinarse con ensayos de corte en el plano de diafragmas de concreto.

F.3.4.2.4 — Placas de continuidad y rigidizadores — El diseño de las placas de continuidad y atiesadores localizados en el alma de perfiles laminados deben considerar las longitudes de contacto reducidas de las aletas y el alma del miembro basadas en las dimensiones del filete de esquina de la sección F.3.9.2.4. F.3.4.2.5 — Empalmes de columnas

F.3.4.2 — CONEXIONES F.3.4.2.1 — Alcance — Las conexiones, juntas y pernos que hagan parte del SRS deben cumplir con los requerimientos especificados en la sección F.2.10, más los siguientes requisitos adicionales. Los empalmes y placas de base de columnas que no sean parte del SRS deben satisfacer los requisitos de las secciones F.3.4.2.5.1, F.3.4.2.5.3 y F.3.4.2.6. Cuando existan zonas protegidas en elementos de conexión, de acuerdo con lo especificado en este Capítulo, se deben cumplir los requisitos de las secciones F.3.4.1.3 y F.3.9.2.1. F.3.4.2.2 — Juntas pernadas — Las juntas pernadas deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) Todos los pernos deben ser pernos de alta resistencia totalmente tensionados. Todas las superficies deben prepararse como se requiere para juntas de deslizamiento crítico Clase A, de acuerdo con F.2.10.3.8. Excepción — Las caras de conexiones pueden tener recubrimientos que no hayan sido ensayados para su resistencia al deslizamiento, o con pinturas con un coeficiente de deslizamiento menor que superficie Clase A, para los siguientes casos: (a) Conexiones a momento con placa de extremo, de acuerdo con los requisitos del numeral F.3.5.1. (b) Conexiones pernadas en la que los efectos de la carga sísmica sean transferidos por tensión en los pernos o por compresión entre placas pero no por cortante en los pernos. (2)

Los pernos deben ser instalados en perforaciones estándar o ranuras cortas perpendiculares a la carga aplicada. Excepción — Para las riostras especificadas en F.3.6.1, F.3.6.2, F.3.6.3 y F.3.6.4 se pueden permitir perforaciones agrandadas cuando la conexión se diseñe como junta de deslizamiento crítico, y las perforaciones estén solamente en una de las placas. Las conexiones de riostras diagonales con agujeros agrandados deben satisfacer también otros estados límite tales como aplastamiento y cortante en el perno para obtener la resistencia requerida de la conexión. Se pueden permitir otros tipos de perforaciones para conexiones precalificadas de acuerdo con la secciones F.3.11.1, F.3.11.2 y F.3.11.3.

(3)

La resistencia de diseño a cortante de las conexiones pernadas realizadas con perforaciones estándar debe calcularse como conexión tipo aplastamiento de acuerdo con las secciones F.2.10.3.6 a F.2.10.3.10, La resistencia nominal para aplastamiento en las perforaciones no debe tomarse mayor que 2.4dtFu .

(4)

Los pernos y la soldadura no deben diseñarse para compartir una fuerza o sus componentes en una conexión. La fuerza en un miembro, tal como una fuerza axial en una riostra, debe resistirse completamente por un tipo de junta (toda con los pernos, o toda con las soldaduras). En una conexión en la que los pernos resistan una fuerza normal a la resistida por las soldaduras no se considera que los pernos y la soldadura puedan compartir la solicitación,

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F.3.4.2.5.1 — Localización de empalmes — Para todas las columnas del edificio, incluidas las que no hagan parte del SRS, los empalmes de columnas deben localizarse a una distancia de 1.2 metros o más de las aletas de la conexión viga - columna. Excepciones: (a) Cuando la altura libre de la columna entre aletas de la conexión viga - columna sea menor de 2.4 metros, el empalme debe estar a la mitad de la altura libre. (b) Los empalmes de columna en los que las aletas y el alma estén conectadas por medio de soldaduras de penetración completa, deben estar a una distancia de las aletas de la conexión viga - columna mayor que el peralte de la columna. (c) Empalmes de columnas compuestas. F.3.4.2.5.2 — Resistencia requerida — La resistencia requerida de los empalmes de columnas del SRS debe ser la mayor de: (a) La resistencia requerida de las columnas, incluida la determinada en F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8, y la sección F.3.4.1.4.1. (b) La resistencia requerida determinada usando las combinaciones de carga del Título B incluyendo la carga sísmica amplificada. La resistencia requerida no necesita ser mayor que las cargas máximas que pueden ser transferidas al empalme por el sistema. Adicionalmente, los empalmes soldados de columnas que estén sujetos a una tensión determinada con la combinación de carga que incluye la carga sísmica amplificada, deben satisfacer los siguientes dos requisitos: (a) En caso de utilizar soldaduras a tope de penetración parcial, la resistencia de diseño debe ser por lo menos 200% de la resistencia requerida. (b) La resistencia de diseño de cada empalme en las aletas debe ser igual o mayor a 0.5R y Fy bf t f , donde R y Fy es el esfuerzo de fluencia esperado en el material de la columna y bf t f es el área de la aleta de la menor columna conectada. (c) Cuando los empalmes sean hechos con soldaduras acanaladas de penetración completa y el esfuerzo de tensión en cualquier punto de la aleta más delgada sea mayor que 0.3Fy , se requieren transiciones graduales entre aletas de espesor o ancho distinto. Dicha transición debe ser realizada de acuerdo con AWS D1.8 cláusula 4.2. F.3.4.2.5.3 — Resistencia requerida a cortante — Para todas las columnas del edificio, incluidas aquellas que no hagan parte del SRS, la resistencia requerida a cortante de los empalmes de columna respecto a sus ejes ortogonales debe ser Mpc H , donde M pc es la menor resistencia plástica nominal a flexión de la sección de la columna para la dirección considerada, y H es la altura de entrepiso. La resistencia requerida a cortante de los empalmes de columnas del SRS debe ser el mayor de los requisitos anteriores o la resistencia requerida a cortante determinada en la sección F.3.4.2.5.2(a) y (b).

F-231

232


DIARIO OFICIAL

F.3.4.2.5.4 — Configuración de empalmes en perfiles de acero — Los empalmes en perfiles de acero de columnas pueden ser pernados o soldados, o soldados en una columna y pernados en la otra. Las configuraciones de los empalmes deben cumplir todos los requisitos específicos de las secciones F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8. En columnas del SRS que tengan empalmes con placas o canales, estos deben usarse en ambos lados del alma de la columna. Para empalmes con juntas acanaladas soldadas a tope, las extensiones de soldadura deben ser removidas de acuerdo con AWS D1.8 cláusula 6.10. No es necesario remover las platinas de respaldo de soldaduras acanaladas. F.3.4.2.5.5 — Empalmes en columnas compuestas embebidas — En estos casos los empalmes deben ser realizados conforme a la sección F.3.4.1.4.2 y C.21.6.3.2 F.3.4.2.6 — Bases de columnas — La resistencia requerida de placas de bases de columna debe calcularse de acuerdo con esta sección. La resistencia de diseño de los elementos de acero en la base de la columna incluyendo placas de base, pernos de anclaje, atiesadores y llaves de cortante deben diseñarse de acuerdo con el Capítulo F.2. Cuando las columnas están soldadas a las placas de base mediante soldaduras acanaladas, las extensiones de soldadura y placas de respaldo deben removerse, excepto que las soldaduras de respaldo localizadas en el interior de las aletas o el alma de secciones I no requieren ser removidas si se añade una soldadura de filete de 8 mm en la unión de la soldadura de respaldo y la placa de base. La resistencia de diseño de los elementos de concreto en la base de las columnas, incluyendo la profundidad embebida de los pernos de anclaje y el acero de refuerzo, debe determinarse de acuerdo con el Apéndice C-D del Título C. Cuando se utilice acero de refuerzo para concreto en el diseño de la profundidad embebida, es importante considerar los modos de falla de los pernos y suministrar refuerzo en ambos lados de la superficie de falla esperada. Ver Apéndice C-D, figura C-RD.1 y sección C-D.4.2.1, incluyendo su comentario. F.3.4.2.6.1 — Resistencia axial requerida — La resistencia axial requerida de las placas de base de columnas del SRS, incluidos sus anclajes a la cimentación, debe ser la suma de las componentes verticales de la resistencia requerida de los elementos de acero que estén conectados a la base de la columna, pero no menor que el mayor de los siguientes valores: (a) La carga axial calculada utilizando las combinaciones de carga del Título B, incluyendo la carga sísmica amplificada. (b) La resistencia axial requerida de los empalmes de columna, como se describe en F.3.4.2.5. Las componentes verticales pueden incluir la carga axial de las columnas y la componente vertical de la carga axial de miembros diagonales unidos a la base de la columna. La sección F.3.4.2.5 incluye referencias a la sección F.3.4.1.4.1 y secciones F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8. Cuando se unan riostras diagonales a ambos lados de la columna los efectos del pandeo de la riostra a compresión deben considerarse en la suma de las componentes verticales. Ver sección F.3.6.2.3. F.3.4.2.6.2 — Resistencia requerida a cortante — La resistencia a cortante requerida de las bases de las columnas, incluidas aquellas que no hagan parte del SRS, y sus anclajes a la cimentación, debe ser la suma de los componentes horizontales de la resistencia requerida de los elementos de acero que estén conectados a la base de la columna como sigue: (a) Para riostras diagonales, la componente horizontal debe determinarse con la resistencia requerida por las conexiones de la riostra para el SRS. (b) Para columnas, la componente horizontal debe ser igual a la resistencia requerida a cortante del empalme de columna descrito en F.3.4.2.5.2.

Las componentes horizontales pueden incluir la fuerza de cortante de las columnas y la componente horizontal de la carga axial de miembros diagonales unidos a la base de la columna. La sección F.3.4.2.5 incluye referencias a la sección F.3.4.1.4.1 y secciones F.3.5, F.3.6, F.3.7 y F.3.8. F.3.4.2.6.3 — Resistencia requerida a flexión — Cuando la conexión de las bases de las columnas a la fundación sean diseñadas como conexiones a momento, la resistencia a flexión requerida de las bases de las columnas que sean parte del SRS, incluidos sus anclajes a la cimentación, debe ser la suma de la resistencia requerida de los elementos de acero que estén conectados a la placa de base como sigue: (a) Para riostras diagonales, la resistencia a flexión requerida debe ser por lo menos la resistencia requerida de las conexiones de la riostra. (b) Para columnas, la resistencia requerida a flexión debe ser por lo menos igual al menor de los siguientes valores: (i) 1.1R y Fy Z de la columna. (ii) El momento calculado usando las combinaciones de carga que incluyan la carga sísmica amplificada. Los momentos de la columna a las conexiones de la base, diseñadas como articulaciones pueden ignorarse. F.3.4.2.7 — Conexiones compuestas — Esta sección aplica para conexiones en edificaciones que utilicen sistemas compuestos de acero y concreto, en las que las cargas sísmicas se transfieran entre los componentes del acero estructural y el concreto reforzado. Los métodos para calcular la resistencia de la conexión deben cumplir los requisitos de esta sección. A menos que la resistencia de la conexión se determine por medio de análisis o ensayos, el modelo utilizado para el diseño de las conexiones debe satisfacer los siguientes requisitos: (1) La fuerza debe transferirse entre el acero estructural y el concreto reforzado por medio de: (a) Contacto directo mediante mecanismos de aplastamiento interno. (b) Conexiones de cortante. (c) Cortante por fricción con la fuerza de agarre necesaria por medio de refuerzo normal al plano de transferencia de cortante. (d) La combinación de los medios anteriores. La contribución de diferentes mecanismos puede ser combinada solamente si la rigidez y capacidad de deformación de los mecanismos son compatibles. No se tendrá en cuenta la adherencia potencial entre el acero estructural y el concreto reforzado para el mecanismo de transferencia de fuerza de la conexión. (2) La resistencia nominal a aplastamiento y cortante por fricción debe cumplir con los Capítulos C.10 y C.11 del Título C. A menos que una mayor resistencia sea sustentada por medio de ensayos cíclicos, la resistencia nominal al aplastamiento y cortante por fricción debe reducirse en un 25% para los SRS compuestos descritos en los numerales F.3.7.3, F.3.8.2, F.3.8.3, F.3.8.5 y F.3.8.6. (3) Cuando las vigas estén embebidas en columnas o muros de concreto reforzado, se deben colocar atiesadores de cara, que consisten en placas conectadas a las aletas de la viga, en la cara de las columnas o muros. (4) La resistencia nominal a cortante de la zona de panel del acero estructural embebido en concreto reforzado en las conexiones viga – columna, será calculada como la suma de las resistencias nominales del acero estructural y el concreto reforzado confinado como se define en F.3.5.3.6.5 y C.21.7 respectivamente. (5) Se debe suministrar refuerzo para resistir todas las fuerzas de tensión en los componentes de concreto reforzado de las conexiones. Adicionalmente el concreto se debe confinar con refuerzo transversal. Todo el refuerzo debe tener la longitud de desarrollo apropiada a tensión o compresión y hasta el punto donde ya no se requiera para resistir las fuerzas. Las longitudes de desarrollo se deben determinar de acuerdo con el Capitulo C.12. Adicionalmente, las longitudes de desarrollo para los sistemas descritos en F.3.7.3, F.3.8.2, F.3.8.3, F.3.8.5 y F.3.8.6 deben cumplir los requisitos de C.21.7.5 (6) Las conexiones compuestas deben cumplir los siguientes requisitos adicionales:

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(a) Cuando la placa transfiere fuerzas de diafragma en su plano, el refuerzo de la placa se debe diseñar y anclar para conducir las fuerzas de tensión en el plano en todas las secciones críticas de la placa, incluyendo conexiones a vigas colectoras, columnas, riostras y muros. (b) Para conexiones entre vigas de acero estructural o compuestas y columnas de concreto reforzado o compuestas embebidas en concreto, los estribos de refuerzo transversal se deben colocar en las regiones de conexión empleando los requisitos del ACI 21.7, con las siguientes modificaciones: (i) Se puede considerar que las vigas de acero estructural proporcionan confinamiento en un ancho igual a la altura del perfil con los atiesadores de cara que se sueldan a las aletas de la viga. (ii) Se permiten empalmes traslapados para barras de refuerzo perimetrales cuando el confinamiento del traslapo es provisto por atiesadores de cara u otro medio que prevenga el descascaramiento del revestimiento de concreto en los sistemas descritos en F.3.7.1, F.3.7.2, F.3.8.1 y F.3.8.4. (iii) El tamaño y la disposición de barras longitudinales de las columnas de concreto reforzado y compuestas, deben detallarse para reducir el deslizamiento de las barras en las conexiones viga – columna debido a las altas fuerzas transferidas asociadas con el cambio de momentos de la columna a la altura de la conexión. F.3.4.2.8 — Pernos de Anclaje — Cuando se utilicen anclajes tipo espigo o barras de refuerzo soldadas como parte de los SRS DMO o DES de las secciones F.3.7.2, F.3.7.3, F .3.7.4, F.3.8.2, F.3.8.3, F.3.8.5 y F.3.8.6, su resistencia a cortante y tensión debe reducirse un 25% de la resistencia especificada en F.2.9. La reducción del 25% anterior no es necesaria para componentes de gravedad y colectores en estructuras DMO y DES diseñados para la carga sísmica amplificada. F.3.4.3 — COMPATIBILIDAD DE DEFORMACIONES DE MIEMBROS Y CONEXIONES QUE NO HAGAN PARTE DEL SRS — Cuando se requiera la compatibilidad de deformaciones de los miembros y conexiones que no hagan parte del SRS, estos elementos deben diseñarse para resistir la combinación de los efectos de las cargas de gravedad y los efectos de las deformaciones que ocurran con la deriva de piso de diseño calculada de acuerdo con el Título A.

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F.3.5.3 — Pórticos resistentes a momentos con capacidad de disipación de energía especial (PRM-DES). F.3.5.4 — Pórticos con cerchas dúctiles (PCD) F.3.5.5 — Sistemas de columnas en voladizo con capacidad de disipación de energía mínima (SCV-DMI). F.3.5.6 — Sistemas de columnas en voladizo con capacidad de disipación de energía especial (SCV-DES). F.3.5.1 — PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTOS CON CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA MÍNIMA (PRM-DMI) F.3.5.1.1 — Alcance — Los Pórticos resistentes a momento con capacidad mínima de disipación de energía (PRM-DMI) deben diseñarse de acuerdo con esta sección. F.3.5.1.2 — Bases de diseño — Los PRM-DMI son diseñados para resistir deformaciones inelásticas mínimas en sus miembros y conexiones. F.3.5.1.3 — Análisis — No se especifican requisitos especiales de análisis. F.3.5.1.4 — Requisitos del sistema — No se especifican requisitos especiales al sistema. F.3.5.1.5 — Miembros — No se especifican requisitos especiales a las relaciones ancho-espesor ni de arriostramiento para la estabilidad de vigas o uniones, adicionales a las requeridas en el Título F.2, para miembros de PRM-DMI. Tampoco se consideran zonas protegidas en este sistema. Se permite la utilización de vigas formadas con perfiles de acero compuestas con placas de concreto reforzado para resistir cargas de gravedad. F.3.5.1.6 — Conexiones — Las conexiones viga-columna pueden ser totalmente restringidas (TR) ó parcialmente restringidas (PR) de acuerdo con esta sección. F.3.5.1.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las soldaduras acanaladas de penetración completa de las aletas de las vigas a las columnas son soldaduras de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.1.3.4.2. F.3.5.1.6.2 — Conexiones a momento totalmente restringidas (TR) — Las conexiones totalmente restringidas que formen parte del SRS deben satisfacer al menos una de las siguientes condiciones:

F.3.4.4 — PILOTES DE ACERO F.3.4.4.1 — Requisitos de diseño — El diseño de pilotes debe cumplir con los requisitos del Capítulo F.2 sobre diseño de miembros solicitados por cargas combinadas. Los pilotes deben cumplir también los requisitos de la sección F.3.4.1.1 para miembros de ductilidad alta. F.3.4.4.2 — Pilotes inclinados — Cuando se utilicen pilotes inclinados y verticales en un grupo de pilotes, los pilotes verticales deben diseñarse para resistir los efectos combinados de las cargas muertas y vivas sin considerar los pilotes inclinados. F.3.4.4.3 — Pilotes a tensión — La tensión en cada pilote debe transferirse a su cabeza por medios mecánicos tales como llaves de cortante, varillas de refuerzo o conectores soldados a la porción embebida del pilote. F.3.4.4.4 — Zona protegida — Para cada pilote, una longitud igual al peralte de la sección transversal del pilote por debajo de la cabeza del pilote debe ser considerada como zona protegida y cumplir los requisitos de F.3.4.1.3 y F.3.9.2.1.

F.3.5 — PORTICOS RESISTENTES A MOMENTO (PRM) Este numeral establece las bases de diseño, y los requisitos para el análisis, el sistema, miembros y conexiones para PRM-DMI, DMO, DES y pórticos con cerchas dúctiles (PCD), y sistemas de columnas de acero en voladizo (SCV). Se incluyen las siguientes secciones: F.3.5.1 — Pórticos resistentes a momentos con capacidad de disipación de energía mínima (PRM-DMI) F.3.5.2 — Pórticos resistentes a momentos con capacidad de disipación de energía moderada (PRM-DMO) F-234

(1) Deben diseñarse para una resistencia a la flexión requerida igual a 1.1R y M p de la viga. La resistencia requerida a cortante Vu de la conexión debe basarse en las combinaciones de carga del Título B incluyendo la carga sísmica amplificada, en la cual el efecto de las fuerzas horizontales incluyendo la sobreresistencia deben ser tomadas como: Emh

2 1.1R y M p

(F.3.5.1-1)

Lcf

donde: Ry

=

Mp

=

Fy Z , N-mm

Lcf

=

longitud libre de la viga, mm

relación del esfuerzo de fluencia esperado y el mínimo especificado, Fy

(2) Las conexiones TR deben diseñarse para una resistencia a la flexión requerida y una resistencia a cortante requerida igual al momento máximo y su correspondiente cortante que pueda ser transmitido a la conexión por el sistema, incluyendo los efectos de la sobreresistencia del material y el endurecimiento por deformación. Los factores que pueden limitar este momento máximo y su cortante correspondiente incluyen: (a) La resistencia de la columna (b) La resistencia de la cimentación al levantamiento

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DIARIO OFICIAL

Para las opciones (1) y (2) de este numeral se deben colocar placas de continuidad como se especifica en los numerales F.2.10.10.1, F.2.10.10.2 y F.2.10.10.3. El momento usado para revisar las placas de continuidad debe ser el mismo que se use para el diseño de la conexión viga-columna; en otras palabras, 1.1R y M p o el máximo

F.3.5.2.4 — Requisitos del sistema F.3.5.2.4.1 — Arriostramiento para la estabilidad de las vigas — Las vigas deben arriostrarse para satisfacer los requisitos de miembros de ductilidad moderada del numeral F.3.4.1.2.1.

momento que pueda ser transferido a la conexión por el sistema.

Adicionalmente, a menos que se indique de otra forma mediante ensayos, los arriostramientos de vigas deben colocarse cerca de las fuerzas concentradas, en los cambios en la sección transversal y en otras ubicaciones donde los análisis indiquen que se puede formar una rótula plástica durante la deformación inelástica del PRM-DMO. La colocación del arriostramiento debe ser consistente con la documentada para una conexión precalificada de acuerdo a ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

(3) Las conexiones TR entre vigas y columnas deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.5.2.6 o F.3.5.3.6, o cumplir con los siguientes requisitos: (a) Todas las soldaduras de la conexión viga-columna deben satisfacer los requisitos del Capítulo 3 de la Norma ANSI/AISC 358. (b) Las aletas de la viga deben conectarse a las aletas de la columna usando soldaduras acanaladas de penetración completa. (c) La forma de los agujeros de acceso debe estar de acuerdo con la sección 6.9.1.2 de AWS D1.8 y los requisitos de calidad de la cláusula 6.9.2.de la misma. (d) Las placas de continuidad deben cumplir los requisitos del numeral F.3.5.3.6.6, excepto que las soldaduras de las placas de continuidad a las aletas de la columna pueden ser acanaladas de penetración completa, acanaladas de penetración parcial por dos lados, o filetes por ambos lados. La resistencia requerida de estas uniones no debe ser menor que la resistencia de diseño del área de contacto de la placa con la aleta de la columna. (e) El alma de la viga debe estar conectada a la aleta de la columna mediante una soldadura acanalada de penetración completa entre los agujeros de acceso, o mediante una conexión con placa de cortante sencilla atornillada diseñada para la resistencia a cortante requerida de la ecuación F.3.5.1-1

La resistencia requerida del arriostramiento lateral adyacente a las rótulas plásticas debe ser como se requiere en el numeral F.3.4.1.2.3. F.3.5.2.5 — Miembros F.3.5.2.5.1 — Requisitos básicos — Los miembros para vigas y columnas deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1 para miembros con ductilidad moderada, a menos que los ensayos de calificación lo precisen. Las vigas con perfiles de acero pueden ser compuestas con una placa de concreto reforzado para resistir las cargas de gravedad. F.3.5.2.5.2 — Aletas de vigas — No se permiten cambios abruptos en la aleta de la viga en las zonas de rótulas plásticas. Tampoco se permiten perforaciones en la aleta o recortes en el ancho de la aleta a menos que los ensayos de calificación demuestren que la configuración resultante puede desarrollar rótulas plásticas estables. La configuración debe ser consistente con la correspondiente a una conexión precalificada de acuerdo a ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

Para conexiones TR, la resistencia de la zona de panel debe revisarse de acuerdo con el numeral F.2.10.10.6. La resistencia requerida a cortante de la zona de panel debe basarse en los momentos en el extremo de la viga calculados con las combinaciones de carga del Título B, sin incluir la carga sísmica amplificada. F.3.5.1.6.3 — Conexiones a momento parcialmente restringidas (PR) — Las conexiones parcialmente restringidas deben cumplir los siguientes requisitos:

F.3.5.2.5.3 — Zonas protegidas — La región que en cada extremo de la viga esté sujeta a deformaciones inelásticas es una zona protegida, y debe satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.3. La extensión de la zona protegida debe estar de acuerdo con ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

(1) Estas conexiones deben diseñarse para el momento máximo y cortante de las combinaciones de carga de los numerales F.3.2.2 y F.3.2.3. (2) La rigidez, resistencia y capacidad de deformación de la conexión a momento PR debe considerarse en el diseño, incluyendo su efecto en la estabilidad general de la estructura. (3) La resistencia nominal a flexión de la conexión, M nPR , no debe ser menor que 0.5M p de

Las zonas de rótulas plásticas en los extremos de vigas en PRM-DMO deben tratarse como zonas protegidas. Las zonas de rótula plástica deben establecerse a partir de una precalificación o programa de calificación para la conexión, de acuerdo con el numeral F.3.5.2.6.3. En general, para conexiones sin reforzar, la zona protegida se ubica desde la cara de la columna y hasta una distancia igual a la mitad del peralte de la viga, más allá de la rótula plástica.

la viga conectada, excepto para estructuras de un nivel en las que M nPR no debe ser menor que 0.5M p de la columna conectada. (4) Para conexiones PR, Vu debe determinarse de acuerdo con el numeral F.3.5.1.6.2 (1) tomando M nPR como M p en la ecuación F.3.5.1-1.

F.3.5.2.6 — Conexiones

F.3.5.2 — PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTOS CON CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA MODERADA (PRM-DMO)

F.3.5.2.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras deben considerarse de demanda crítica y satisfacer los requisitos del numeral F.3.1.3.4.2:

F.3.5.2.1 — Alcance — Los PRM-DMO deben diseñarse de acuerdo con esta sección.

(1) Soldaduras acanaladas en empalmes de columna. (2) Soldaduras de la conexión columna-placa de base, excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (3) Las soldaduras acanaladas de penetración completa de las aletas de vigas y almas de vigas a las columnas, a menos que se especifique otra cosa en ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

F.3.5.2.2 — Bases de diseño — Los PRM-DMO deben ser capaces de desarrollar una capacidad de deformación inelástica limitada a partir de la fluencia por flexión de las vigas y columnas, y fluencia por cortante de la zona de panel en la columna. El diseño de las conexiones vigas-columna, incluyendo la zona de panel y sus placas de continuidad, debe basarse en ensayos que garanticen el desempeño requerido en F.3.5.2.6.2, y demostrar su conformidad como se requiere en F.3.5.2.6.3. F.3.5.2.3 — Análisis — No se especifican requisitos de diseño especiales.

F-236

F-237

los empalmes del alma de columnas debe ser como mínimo igual a F.3.5.2.6.2 — Requisitos de las conexiones viga-columna — Las conexiones viga-columna del SRS deben satisfacer los siguientes requisitos:

¦ Mpc

H , donde

¦ Mpc

es la

suma de las resistencias plásticas a flexión nominales de las columnas por arriba y por debajo del empalme.

(1) La conexión debe ser capaz de acomodar un ángulo de deriva de piso de 0.02 radianes como mínimo. (2) La resistencia medida a flexión de la conexión, determinada en la cara de la columna, debe ser por lo menos 0.8M p de la viga conectada a un ángulo de deriva de piso de 0.02 radianes.

Excepción — La resistencia requerida del empalme de columna no necesita ser mayor que el determinado por un análisis no lineal como se especifica en F.3.3, considerando factores de concentración de esfuerzos apropiados o factores de intensidad de esfuerzos de mecánica de fracturas.

F.3.5.2.6.3 — Validación de la conexión — La conexión viga-columna del SRS debe satisfacer los requisitos de la sección F.3.5.2.6.2 mediante una de las siguientes condiciones:

F.3.5.3 — PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTOS CON CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA ESPECIAL (PRM-DES)

(1) Uso de conexiones PRM-DMO de acuerdo con ANSI/AISC 358. (2) Uso de una conexión precalificada PRM-DMO de acuerdo con F.3.11.1. (3) Especificaciones de resultados de ensayos cíclicos de calificación de acuerdo con F.3.11.2. Deben realizarse al menos dos ensayos de la conexión y pueden basarse en una de las consideraciones siguientes: (a) Ensayos reportados en artículos de investigación o ensayos documentados realizados para otros proyectos que representen las condiciones del proyecto, con los límites especificados en el numeral F.3.11.2. (b) Ensayos enfocados específicamente para el proyecto que sean representativos de los tamaños de los miembros, resistencia del material, configuración de conexiones, procesos constructivos de la conexión, con los límites especificados en F.3.11.2. F.3.5.2.6.4 — Resistencia a cortante requerida — La resistencia requerida a cortante Vu de la conexión debe basarse en las combinaciones de carga del Título B incluyendo la carga sísmica amplificada, en la cual el efecto de las fuerzas horizontales incluyendo la sobreresistencia deben ser calculadas como: Emh

2 1.1R y M p

donde: Ry =

F.3.5.3.2 — Bases de diseño — Los PRM-DES deben ser capaces de desarrollar una capacidad de deformación inelástica significativa a partir de la fluencia por flexión de las vigas y una fluencia limitada por cortante de la zona de panel. Excepto que se permita otra cosa en esta sección, las columnas deben diseñarse para ser más fuertes que las vigas en fluencia completa y con endurecimiento por deformación. Se permite la fluencia por flexión de las columnas en la base. El diseño de las conexiones vigas-columna, incluyendo la zona de panel y sus placas de continuidad, debe basarse en ensayos que garanticen el desempeño requerido en F.3.5.3.6.2, y demostrar su conformidad como se requiere en F.3.5.3.6.3. F.3.5.3.3 — Análisis — No se especifican requisitos especiales de diseño. F.3.5.3.4 — Requisitos del sistema F.3.5.3.4.1 — Relación de momentos — Deben satisfacerse las siguientes relaciones en las conexiones viga-columna:

¦ M*pc ¦ M*pb

(F.3.5.2-1)

Lh


Mp =

Fy Z , N-mm

Lh

distancia entre rótulas plásticas, mm.

=

F.3.5.3.1 — Alcance — Los PRM-DES deben diseñarse de acuerdo con esta sección.

donde: ¦ M*pc =

(F.3.5.3-1)

suma de las proyecciones al eje de la viga, de la resistencia nominal a flexión de las columnas (incluidas las ménsulas si estas se utilizan) arriba y abajo de la unión , con una reducción debida a la fuerza axial de la columna. Se puede calcular como:

En lugar de la ecuación F.3.5.2-1, la resistencia requerida a cortante de la conexión debe ser la que se especifica en ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

¦ M*pc ¦ Zc Fyc Puc

Ag

(F.3.5.3-2)

Cuando los ejes de vigas opuestas en la misma conexión no coincidan se debe utilizar la línea intermedia entre ejes. ¦ M*pb = suma de las proyecciones al eje de la columna de las resistencias esperadas a flexión de

F.3.5.2.6.5 — Zona de panel — No se especifican requisitos especiales. La resistencia de la zona de panel debe revisarse de acuerdo con el numeral F.2.10.10.6. La resistencia requerida a cortante de la zona de panel debe basarse en los momentos en el extremo de la viga calculados con las combinaciones de carga del Título B, sin incluir la carga sísmica amplificada. F.3.5.2.6.6 — Placas de continuidad — Se deben suministrar placas de continuidad de acuerdo con lo especificado en el numeral F.5.3.6.6.

!1

las vigas en la rótula plástica. Se puede calcular como:

¦ M*pb ¦ 1.1R y Fyb Zb Muv

(F.3.5.3-3)

Alternativamente, se puede determinar

¦ M*pb

consistentemente con el diseño de la conexión

F.3.5.2.6.7 — Empalmes de columnas — Los empalmes de columnas deben cumplir con los requisitos de la sección F.3.4.2.5. Cuando se utilicen soldaduras para hacer el empalme, estas deben ser acanaladas de penetración completa.

precalificada de acuerdo con ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

Cuando los empalmes de columna se hagan con pernos, estos deben tener una resistencia requerida a la flexión por lo menos igual a R y Fy Z x de la menor columna. La resistencia requerida a cortante de

Cuando se usen conexiones con vigas de sección reducida, se puede calcular como:

F-238

F-239

234


DIARIO OFICIAL

¦ M*pb ¦ 1.1R y Fyb ZRBS Muv Ag =

área bruta de la columna, mm .

Fyc =

esfuerzo de fluencia mínimo especificado de la columna, MPa.

M uv =

momento adicional en el eje de la columna debido a la amplificación por el cortante desde la rótula plástica hasta el eje de la columna, N-mm. resistencia a la compresión requerida (valor absoluto), N.

Puc = Zb = Zc =

ZRBS =

almas de las vigas estén en el mismo plano, y se demuestra que la columna permanecerá en el rango elástico por fuera de la zona de panel. Se puede suponer que la columna permanece en estado elástico cuando la relación calculada con la ecuación F.3.5.3 -1 sea mayor de 2.

(F.3.5.3-4) 2

Cuando no se puede demostrar que la columna permanece en estado elástico por fuera de la zona de panel, se aplican los siguientes requisitos: (a) Las aletas de la columna deben estar arriostradas lateralmente en el nivel superior e inferior de las aletas de las vigas. El arriostramiento lateral puede ser directo o indirecto.

módulo de sección plástico de la viga, mm3. 3

módulo de sección plástico de la columna, mm . módulo de sección plástico mínimo en la sección reducida de la viga, mm3.

El soporte lateral directo de las aletas de la columna se logra a través del uso de riostras u otros miembros, o una lámina colaborante y su losa, anclados a la aleta de la columna en o cerca al punto que se desea arriostrar para evitar el pandeo lateral. El soporte lateral indirecto se refiere a un arriostramiento que se consigue gracias a la rigidez de los miembros y las conexiones que no están directamente anclados a las aletas de la columna, sino que actúa a través del alma de la columna o de los rigidizadores.

Excepción — Este requisito no aplica si se cumplen las siguientes dos condiciones: (1) Para columnas con Puc 0.3Pc para todas las combinaciones excepto las que incluyan la carga sísmica amplificada y que cumplan cualquiera de las siguientes condiciones: (a) Columnas de edificios de un piso o el piso superior de un edificio de varios pisos. (b) Columnas donde: (1) la suma de las resistencias a cortante de diseño de todas las columnas del piso a las que se aplicará la excepción sea menor que 20% de la suma de las resistencias de diseño a cortante de todas las columnas de pórticos resistentes a momento en el piso y que actúen en la misma dirección; y (2) la suma de las resistencias a cortante de diseño de todas las columnas a las que se aplicará la excepción en cada eje de columnas de pórticos resistentes a momentos en dicho piso sea menor que 33% de la resistencia a cortante de diseño de todas las columnas de la estructura en ese eje de columnas. Para efectos de esta excepción se define el eje de columnas como una línea de columnas o líneas paralelas de columnas separadas menos del 10% de la dimensión plana perpendicular al eje de columnas. Para efectos de esta excepción la resistencia de diseño de las columnas debe calcularse como la resistencia límite considerando la resistencia a flexión en cada extremo y limitada por la resistencia a flexión de las vigas que conectan, o por la resistencia a flexión de las columnas mismas, dividida por H ,donde H es la altura de piso en mm. donde: Pc Fyc Ag , N

(b) Los arriostramientos laterales de las columnas deben diseñarse para una resistencia requerida del 2% de la resistencia de diseño de la aleta de la viga Fy bf tbf . (2) Conexiones no arriostradas — La columna que tenga una conexión viga-columna sin arriostramiento lateral transversal al pórtico sísmico, debe diseñarse usando la distancia entre riostras laterales adyacentes como altura de la columna para pandeo transversal al pórtico sísmico y debe cumplir con lo especificado en F.2.8 con la siguiente excepción: (a) La resistencia requerida de la columna debe determinarse con las combinaciones de carga del Título B, excepto que incluya la carga sísmica amplificada. En la determinación del efecto de la carga sísmica amplificada que incluye la sobreresistencia, Emh no requiere ser mayor del 125% de la resistencia de diseño del pórtico, con base en la resistencia de diseño a flexión de la viga o la resistencia de diseño a cortante de la zona de panel.

(F.3.5.3-5)

Puc = resistencia requerida a la compresión, N

(b) La esbeltez L r de la columna no debe ser mayor de 60.

(2) Las columnas en cualquier piso tienen una relación de resistencia de diseño a cortante a resistencia requerida a cortante 50% mayor que el piso inmediatamente superior.

(c) La resistencia a flexión requerida de la columna transversal al pórtico sísmico debe incluir el momento causado por la aplicación de la fuerza de la aleta de la viga especificada en la sección F.3.5.3.4.3(1)(b), adicionalmente a los momentos de segundo orden debidos al desplazamiento resultante de la aleta de la columna.

F.3.5.3.4.2 — Arriostramiento para la estabilidad de las vigas — Las vigas deben arriostrarse para satisfacer los requisitos de miembros de ductilidad alta del numeral F.3.4.1.2.2. Adicionalmente, a menos que se indique de otra forma mediante ensayos, los arriostramientos de vigas deben colocarse cerca de las fuerzas concentradas, cambios en la sección transversal y otras ubicaciones donde los análisis indiquen que se puede formar una rótula plástica durante la deformación inelástica del PRM-DES. La ubicación del arriostramiento debe ser consistente con la documentada para una conexión precalificada de acuerdo a ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2. La resistencia requerida del arriostramiento lateral adyacente a las rótulas plásticas debe ser como se requiere en el numeral F.3.4.1.2.3. F.3.5.3.4.3 — Arriostramiento para la estabilidad de las conexiones viga-columna (1) Conexiones arriostradas — Las aletas de la columna en conexiones viga-columna solo necesitan arriostramiento lateral al nivel de las aletas superiores de las vigas, cuando las

F.3.5.3.5 — Miembros F.3.5.3.5.1 — Requisitos básicos — Los miembros para vigas y columnas deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad alta, a menos que los ensayos de calificación lo precisen. Las vigas con perfiles de acero pueden ser compuestas con una placa de concreto reforzado para resistir las cargas de gravedad. F.3.5.3.5.2 — Aletas de vigas — No se permiten cambios abruptos en la aleta de la viga en las zonas de rótulas plásticas. Tampoco se permiten perforaciones en la aleta o recortes en el ancho de la aleta a menos que los ensayos de calificación demuestren que la configuración resultante puede desarrollar rótulas plásticas estables para soportar el ángulo de deriva de piso requerido. La configuración debe ser consistente con la correspondiente a una conexión precalificada de acuerdo

F-240

con ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

F-241

Emh

2 1.1R y M p

(F.3.5.3-6)

Lh

F.3.5.3.5.3 — Zonas protegidas — La región que en cada extremo de la viga esté sujeta a deformaciones inelásticas es una zona protegida, y debe satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.3. La extensión de la zona protegida debe estar de acuerdo con ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

donde: Ry =

Las zonas de rótulas plásticas en los extremos de vigas en PRM-DES deben tratarse como zonas protegidas. Las zonas de rótula plástica deben establecerse a partir de una precalificación o programa de calificación para la conexión, de acuerdo al numeral F.3.5.3.6.3. En general, para conexiones sin reforzar, la zona protegida se ubica desde la cara de la columna y hasta una distancia igual a la mitad del peralte de la viga más allá de la rótula plástica.

En lugar de la ecuación F.3.5.2-1, la resistencia requerida a cortante de la conexión debe ser la que se especifica en ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2.

F.3.5.3.6 — Conexiones F.3.5.3.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras deben considerarse de demanda crítica y satisfacer los requisitos del numeral F.3.1.3.4.2: (1) Soldaduras acanaladas en empalmes de columna. (2) Soldaduras de la conexión columna-placa de base, excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (3) Las soldaduras acanaladas de penetración completa de las aletas de vigas y almas de vigas a las columnas, a menos que se especifique otra cosa en ANSI/AISC 358, o como se determine en una precalificación de conexión de acuerdo con la sección F.3.11.1 o en un programa de ensayos de calificación de acuerdo con F.3.11.2. F.3.5.3.6.2 — Conexiones viga-columna — Las conexiones viga-columna del SRS deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) La conexión debe ser capaz de soportar un ángulo de deriva de piso de 0.04 radianes como mínimo. (2) La resistencia medida a flexión de la conexión, determinada en la cara de la columna, debe ser por lo menos 0.8M p de la viga conectada a un ángulo de deriva de piso de 0.04 radianes. F.3.5.3.6.3 — Validación de la conexión — La conexión viga-columna del SRS debe satisfacer los requisitos de la sección F.3.5.3.6.2 mediante una de las siguientes: (1) Uso de conexiones PRM-DES de acuerdo con ANSI/AISC 358. (2) Uso de una conexión precalificada PRM-DES de acuerdo con F.3.11.1. (3) Especificaciones de resultados de ensayos cíclicos de calificación de acuerdo con F.3.11.2. Deben realizarse al menos dos ensayos de la conexión y pueden basarse en una de las consideraciones siguientes: (a) Ensayos reportados en artículos de investigación o ensayos documentados realizados para otros proyectos que representen las condiciones del proyecto, con los límites especificados en el numeral F.3.11.2. (b) Ensayos enfocados específicamente para el proyecto que sean representativos de los tamaños de los miembros, resistencia del material, configuración de conexiones, procesos constructivos de la conexión, con los límites especificados en F.3.11.2. F.3.5.3.6.4 — Resistencia a cortante requerida — La resistencia requerida a cortante Vu de la conexión debe basarse en las combinaciones de carga del Título B incluyendo la carga sísmica amplificada, en la cual el efecto de las fuerzas horizontales incluyendo la sobre resistencia deben ser calculadas como:

F-242


Mp =

Fy Z , N-mm

Lh

distancia entre rótulas plásticas, mm.

=

F.3.5.3.6.5 — Zona de panel (1) Resistencia a cortante — El espesor requerido de la zona de panel debe determinarse a partir de la suma de los momentos en las caras de la columna, calculada proyectando los momentos esperados en los puntos de la rótula plástica hasta la cara de la columna. La resistencia de diseño a cortante debe ser I v Vn , con I v 1.0 y la resistencia nominal a cortante Vn se debe calcular para el estado límite de fluencia a cortante determinado de acuerdo con F.2.10.10.6. (2) Espesor de la zona de panel — Los espesores individuales, t , de las almas de la columna y placas de enchape, en caso de utilizarse, deben cumplir el siguiente requisito: t t d z w z 90

donde: t = dz = wz =

(F.3.5.3-7)

espesor del alma de la columna o de la placa de enchape, mm. altura de la zona de panel entre placas de continuidad, mm. ancho de la zona de panel entre aletas de columna, mm.

Alternativamente, cuando el pandeo local del alma de la columna y placa de enchape se previene uniendo estas mediante soldaduras de tapón, y dividiendo la placa para cumplir la ecuación F.3.5.3-7, el espesor total de la zona de panel debe satisfacer la ecuación F.3.5.3-7. Cuando se requieran soldaduras de tapón se deben suministrar 4 como mínimo. (3) Placas de enchape en la zona de panel — Las placas de enchape deben colocarse directamente en el alma de la columna cuando el alma no cumpla con la sección F.3.5.3.6.5(2). De otra forma las placas pueden conectarse directamente al alma de la columna, o separadas del alma. (a) Placas de enchape en contacto con el alma — Deben soldarse a las aletas de la columna por medio de soldaduras acanaladas de penetración completa o soldaduras de filete que sean capaces de desarrollar toda la resistencia de diseño a cortante de las placas de enchape. Cuando no se usen placas de continuidad, las placas de enchape deben ser unidas con soldadura de filete a lo largo de la parte superior e inferior para desarrollar la porción de la fuerza total que se trasmita a la placa de enchape, a menos que las placas de enchape y el alma cumplan con el numeral F.3.5.3.6.5(2). (b) Placas de enchape separadas del alma — Las placas de enchape deben colocarse en pares simétricos localizadas entre 1/3 y 2/3 de la distancia entre el borde de la aleta de la viga y el eje de la columna, y deben ser unidas con una soldadura acanalada de penetración completa a las aletas de la columna de tal manera que se desarrolle la resistencia de diseño completa de las lacas de enchape. (c) Placas de enchape con placas de continuidad — Cada placa de enchape debe soldarse a las placas de continuidad para desarrollar la porción de la fuerza total que trasmiten las placas de enchape. F-243


235

DIARIO OFICIAL

(d) Placas de enchape sin placas de continuidad — Cuando no se usen placas de continuidad las placas de enchape deben extenderse un mínimo de 150 mm arriba y debajo de la parte superior e inferior de la viga de mayor peralte conectada a momento.

(b) Para conexiones interiores (por los dos lados de la columna) el espesor de la placa de continuidad debe ser igual al espesor más grueso de las aletas a ambos lados de la columna. Las placas de continuidad deben cumplir también los requisitos de F.2.10.10. (3) Soldaduras de placas de continuidad — Las placas de continuidad deben soldarse a las aletas de la columna utilizando soldaduras acanaladas de penetración completa. Las placas de continuidad deben soldarse al alma de la columna utilizando soldaduras acanaladas o de filete. La resistencia requerida de la suma de las uniones soldadas de las placas de continuidad al alma de la columna deben ser la menor de las siguientes: (a) La suma de las resistencias de diseño a tensión de las áreas de contacto de las placas de continuidad con las aletas de la columna que tienen conectadas aletas de vigas. (b) La resistencia de diseño a cortante del área de contacto de la placa con el alma de la columna. (c) La resistencia de diseño a cortante de la zona de panel de la columna. (d) La suma de las resistencias a la fluencia esperadas de las aletas de la viga que transmiten la fuerza a las placas de continuidad.

Cuando una placa de enchape interfiere con placas de continuidad conectadas directamente al alma de la columna, el diseñador debe garantizar un patrón de transferencia de cargas que satisfaga la sección 2.4.4b de ANSI/AISC 358. Lo anterior puede conseguirse dimensionando la placa de enchape de manera tal que sea capaz de desarrollar la resistencia requerida de las placas de continuidad a la conexión del alma de la columna. Alternativamente, las placas de enchape pueden suspenderse por dentro de las placas de continuidad. Un patrón similar de cargas puede desarrollarse cuando la placa del alma de una viga perpendicular al alma de la columna se conecta a una placa de enchape. F.3.5.3.6.6 — Placas de continuidad (1) Requisitos de placa de continuidad — Deben suministrarse placas de continuidad exceptuando los siguientes casos: (a) Cuando así se determine en una conexión precalificada de acuerdo con el numeral F.3.11.1, o como lo determine un programa de ensayos de calificación de acuerdo con la sección F.3.11.2. (b) Cuando la aleta de la viga este soldada a la aleta de una columna laminada o armada con sección I que tenga un espesor que satisfaga las ecuaciones F.3.5.3-8 y F.3.5.3-9 no se requieren placas de continuidad: t cf t 0.4 1.8bbf t bf t cf t

Fyb R yb Fyc R yc

bbf 6

(F.3.5.3-8) (F.3.5.3-9)

donde: t cf = espesor mínimo requerido de la aleta de la columna cuando no se colocan placas de continuidad, mm. bbf = ancho de la aleta de la viga, mm. t bf = espesor de la aleta de la viga, mm. Fyb = esfuerzo de fluencia mínimo especificado de la aleta de la columna, MPa R yb =

relación del esfuerzo de fluencia esperado del material de la viga y el

R yc =

esfuerzo de fluencia mínimo especificado. relación del esfuerzo de fluencia esperado del material de la columna y el

esfuerzo de fluencia mínimo especificado. (c) Cuando la aleta de la viga esté soldada a la aleta de una columna formada por un perfil I encajonado y que tenga un espesor que cumpla las ecuaciones F.3.5.3.10 y F.3.5.3.11 no necesita placas de continuidad. ª b § Fyb R yb b ·º (F.3.5.3-10) t cf t 0.4 «1 bf b bf ¸ » 1.8bbf t bf 2 ¨ cf 4 ¹ »¼ Fyc R yc ¬« bcf © bf t cf t (F.3.5.3-11) 12 (d) Para conexiones pernadas, deben aplicarse las especificaciones ANSI/AISC 358. (2) Espesor de las placas de continuidad — Cuando se requieran placas de continuidad, el espesor se determinará como sigue: (a) Para conexiones exteriores (por un lado de la columna) el espesor de la placa de continuidad debe ser la mitad del espesor de la aleta de la viga como mínimo.

F.3.5.3.6.7 — Empalmes de columna — Los empalmes de las columnas deben cumplir con los requisitos de la sección F.3.4.2.5. Cuando se utilicen soldaduras para hacer el empalme, estas deben ser acanaladas de penetración completa. Cuando los empalmes de columna se hagan con pernos, estos deben tener una resistencia requerida a la flexión por lo menos igual a R y Fy Zx de la menor columna. La resistencia requerida a cortante de los empalmes del alma de columnas debe ser como mínimo igual a

¦ Mpc

H , donde

¦ Mpc

es la

suma de las resistencias plásticas a flexión nominales de las columnas por arriba y por debajo del empalme. Excepción — La resistencia requerida del empalme de columna no necesita ser mayor que la determinada por un análisis no lineal como se especifica en F.3.3, considerando factores de concentración de esfuerzos apropiados o factores de intensidad de esfuerzos de mecánica de fracturas. F.3.5.4 — PÓRTICOS CON CERCHAS DUCTILES (PCD) F.3.5.4.1 — Alcance — Los PCD deben satisfacer los requisitos de esta sección. F.3.5.4.2 — Bases de diseño — Los PCD deben tener una capacidad de soportar deformaciones inelásticas significativas, dentro de un segmento de cercha especialmente diseñado. Los PCD deben limitarse a luces entre columnas no mayores de 20 m y peralte total no mayor de 1.8 m. Las columnas y los segmentos de cercha por fuera del segmento especial se diseñan para permanecer elásticos bajo las cargas generadas por la fluencia total y endurecimiento por deformación del segmento especial. F.3.5.4.3 — Análisis — El análisis de los PCD debe satisfacer los siguientes requisitos. F.3.5.4.3.1 — Segmento especial — La resistencia vertical a cortante requerida del segmento especial debe calcularse para las combinaciones de carga del Título B. F.3.5.4.3.2 — Segmento no especial — La resistencia requerida de los elementos por fuera del segmento especial y sus conexiones deben calcularse con base en las combinaciones de carga del Título B incluyendo la carga sísmica amplificada. Para la determinación de la carga sísmica amplificada debe tomarse en cuenta el efecto de la fuerza horizontal incluyendo la sobreresistencia, Emh , a partir de las fuerza laterales necesarias para desarrollar la resistencia vertical a cortante esperada del segmento especial, actuando en el centro de la luz como se define en el numeral F.3.5.4.5.2. Deben incluirse los efectos de segundo orden para la máxima deriva de diseño.

F-244

F-245

F.3.5.4.4 — Requisitos del sistema F.3.5.4.4.1 — Segmento especial — Cada cercha horizontal que forme parte del SRS debe tener un segmento especial localizado en la zona central comprendida entre 0.25 y 0.75 de la luz de la cercha. La longitud del segmento especial debe estar entre 0.1 y 0.5 veces la luz de la cercha. La relación longitud-altura de cualquier panel en el segmento especial no debe exceder 1.5 ni ser menor que 0.67. Los paneles dentro del segmento especial deben ser todos vierendeel o todos paneles arriostrados en X ; no se permite la combinación de los anteriores ni el uso de otras configuraciones de diagonales de cercha. Cuando se usen miembros diagonales en el segmento especial, estos deben disponerse en forma de X separados por elementos verticales. Los diagonales de la cercha en el segmento especial deben ser fabricados con platinas de la misma sección. Dichos miembros diagonales deben interconectarse en los puntos en que se cruzan. La interconexión debe tener una resistencia de diseño adecuada para resistir una fuerza por lo menos de 0.25 veces la resistencia nominal a tensión del miembro diagonal. No se deben usar conexiones pernadas para miembros del alma dentro del segmento especial. No se permite el empate de los miembros de las cuerdas dentro del segmento especial, ni a una distancia menor a la mitad de la longitud del panel por fuera del segmento especial. Las resistencias axiales requeridas debidas a cargas vivas y muertas de los miembros diagonales en el segmento especial, no deben exceder 0.03Fy A g . F.3.5.4.4.2 — Arriostramiento para la estabilidad de la cercha — Cada aleta de las cuerdas superior e inferior de la cercha debe estar arriostrada lateralmente en los extremos del segmento especial. La resistencia requerida de la riostra lateral debe cumplir con: Pu

0.06R y Fy Af

(F.3.5.4-1)

donde: Af es el área bruta de la aleta del miembro de la cuerda del segmento especial, mm2 F.3.5.4.4.3 — Arriostramiento para la estabilidad de las conexiones cercha-columna — La columna debe estar arriostrada lateralmente al nivel de las cuerdas superior e inferior de las cerchas conectadas a las columnas. Las riostras laterales deben tener una resistencia requerida de: Pu

0.02R y Pnc

(F.3.5.4-2)

donde: Pnc es la resistencia nominal a compresión de los miembros de la cuerda en los extremos, N

F.3.5.4.4.4 — Rigidez del arriostramiento para la estabilidad — La rigidez requerida de la riostra debe cumplir los requisitos de F.2.20 donde: Pr R y Pnc

(F.3.5.4-3)

F.3.5.4.5 — Miembros F.3.5.4.5.1 — Miembros del segmento especial — La resistencia de diseño a cortante del segmento especial se calcula como la suma de la resistencia de diseño a cortante de los miembros de la cuerda a flexión, y la resistencia a cortante correspondiente a la resistencia de diseño a tensión y 0.3 veces la resistencia de diseño a compresión de los miembros diagonales, cuando se usen. Los miembros de las cuerdas superior e inferior en el segmento especial deben ser de la misma sección y proveerán por lo menos el 25% de la resistencia vertical a cortante requerida. F-246

La resistencia de diseño IPn determinada de acuerdo con el estado límite de fluencia por tensión, debe ser igual o mayor que 2.2 veces la resistencia requerida, con I 0.9 . donde: Pn Fy A g

(F.3.5.4-4)

F.3.5.4.5.2 — Resistencia vertical a cortante esperada del segmento especial — La resistencia vertical a cortante esperada del segmento especial Vne al centro de la luz está dada como: Vne

3.60R y M nc Ls

0.036EI(L Ls ) L3s

R y Pnt 0.3Pnc senD

(F.3.5.4-5)

donde: M nc E I L Ls Pnt Pnc D

= = = = = = = =

resistencia nominal a flexión de un miembro de la cuerda del segmento especial, N-mm módulo de elasticidad de un miembro de la cuerda del segmento especial, N/mm2 momento de inercia de un miembro de la cuerda del segmento especial, mm4 luz de la cercha, mm longitud del segmento especial, mm resistencia nominal a tensión de un miembro diagonal del segmento especial, N resistencia nominal a compresión de un miembro diagonal del segmento especial, N ángulo que forma un miembro diagonal con la horizontal, grados

F.3.5.4.5.3 — Límites de la relación ancho-espesor — Los miembros de las cuerdas y los miembros diagonales del alma dentro del segmento especial deben cumplir con los requisitos de la sección F.3.4.1.1.2 para miembros de ductilidad alta. Las relaciones ancho-espesor de las platinas de los miembros diagonales no deben ser mayores que 2.5. F.3.5.4.5.4 — Miembros de cuerdas armados — El espaciamiento de uniones para miembros de cuerda armados en el segmento especial no debe ser mayor que 0.04Ery Fy donde ry es el radio de giro de los componentes individuales con respecto a su eje débil. F.3.5.4.5.5 — Zonas protegidas — La región en cada extremo de un miembro de cuerda dentro del segmento especial es una zona protegida que debe cumplir los requisitos del numeral F.3.4.1.3. La zona protegida se extiende una longitud igual a dos veces el peralte del miembro de cuerda desde la conexión con los miembros del alma de la cercha. Los miembros del alma verticales y diagonales de extremo a extremo del segmento especial son zonas protegidas. F.3.5.4.6 — Conexiones F.3.5.4.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras son de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.1.3.4.2. (1) Soldaduras acanaladas en empalmes de columna (2) Soldaduras de conexiones columna-placa base, excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. F.3.5.4.6.2 — Conexiones de los miembros diagonales en el segmento especial — Las conexiones de los extremos de los miembros diagonales en el segmento especial deben tener una resistencia requerida por lo menos igual a la resistencia a fluencia esperada a tensión de los miembros diagonales, R y Fy A g .

F-247

236


DIARIO OFICIAL

F.3.5.4.6.3 — Empalmes de columnas — Los empalmes de columnas deben cumplir con los requisitos de la sección F.3.4.2.5. Cuando se utilicen soldaduras para hacer el empalme, estas deben ser acanaladas de penetración completa. Cuando los empalmes de columna se hagan con pernos, estos deben tener una resistencia requerida a la flexión por lo menos igual a R y Fy Zx de la menor columna. La resistencia requerida a cortante de los empalmes del alma de columnas debe ser como mínimo igual a

¦ Mpc

H , donde

¦ Mpc

es la

suma de las resistencias plásticas a flexión nominales de las columnas por arriba y por debajo del empalme. Excepción — La resistencia requerida del empalme de columna no necesita ser mayor que la determinada por un análisis no lineal como se especifica en F.3.3, considerando factores de concentración de esfuerzos apropiados o factores de intensidad de esfuerzos de mecánica de fracturas. F.3.5.5 — SISTEMAS DE COLUMNAS EN VOLADIZO CON DISIPACION DE ENERGIA MINIMA (SCV-DMI) F.3.5.5.1 — Alcance — Los SCV-DMI deben diseñarse de conformidad con esta sección F.3.5.5.2 — Bases de diseño — Los SCV-DMI se espera que posean una capacidad mínima de soportar derivas inelásticas por fluencia a flexión de las columnas. F.3.5.5.3 — Análisis — No se especifican requisitos de análisis especiales. F.3.5.5.4 — Requisitos del sistema F.3.5.5.4.1 — Columnas — Las columnas deben diseñarse utilizando las combinaciones de carga que incluyan la carga sísmica amplificada. La resistencia axial requerida, Prc no debe exceder el 15% de la resistencia axial de diseño, Pc , para estas combinaciones de carga únicamente. F.3.5.5.4.2 — Arriostramiento para la estabilidad de las columnas — No se especifican requisitos especiales. F.3.5.5.5 — Miembros F.3.5.5.5.1 — Requisitos básicos — No se especifican requisitos especiales. F.3.5.5.5.2 — Aletas de columnas — No se especifican requisitos especiales. F.3.5.5.5.3 — Zonas protegidas — No se especifican zonas protegidas. F.3.5.5.6 — Conexiones F.3.5.5.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — No se especifican soldaduras de demanda crítica.

F.3.5.6.4.1 — Columnas — Las columnas deben diseñarse utilizando las combinaciones de carga que incluyan la carga sísmica amplificada. La resistencia axial requerida, Prc no debe exceder el 15% de la resistencia axial de diseño, Pc , para estas combinaciones de carga únicamente. F.3.5.6.4.2 — Arriostramiento para la estabilidad de las columnas — Las columnas deben estar arriostradas de manera que satisfagan los requisitos aplicables a vigas clasificadas como miembros de ductilidad moderada de la sección F.3.4.1.2.1. F.3.5.6.5 — Miembros F.3.5.6.5.1 — Requisitos básicos — Los miembros de columnas deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.4.1.1 para miembros de ductilidad alta de la sección F.3.4.1.1 F.3.5.6.5.2 — Aletas de columnas — Se prohíben cambios abruptos en las aletas de columnas designadas como zonas protegidas en el numeral F.3.5.6.5.3. F.3.5.6.5.3 — Zonas protegidas — La región en la base de la columna sujeta a deformaciones inelásticas es una zona protegida, y debe satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.3. La longitud de la zona protegida es dos veces el peralte de la columna, a menos que se determine de otra manera mediante ensayos. F.3.5.6.6 — Conexiones F.3.5.6.6.1 — Soldaduras de demanda crítica - Las siguientes soldaduras son de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.1.3.4.2. (1) Soldaduras acanaladas en empalmes de columna (2) Soldaduras de conexiones columna-placa base F.3.5.6.6.2 — Bases de columnas — Las bases de las columnas deben diseñarse de acuerdo con el numeral F.3.4.2.6.

F.3.6 — SISTEMAS ARRIOSTRADOS Y MUROS DE CORTANTE Este numeral establece las bases de diseño, y los requisitos para el análisis, el sistema, miembros y conexiones para PAC-DMI, PAC-DES, PAE y PAPR, así como MCA-DES. Se incluyen las siguientes secciones: F.3.6.1 — Pórticos arriostrados concéntricamente con capacidad de disipación de energía mínima (PAC-DMI) F.3.6.2 — Pórticos arriostrados concéntricamente con capacidad de disipación de energía especial (PAC-DES) F.3.6.3 — Pórticos arriostrados excéntricamente (PAE) F.3.6.4 — Pórticos arriostrados de pandeo restringido (PAPR) F.3.6.5 — Muros de cortante de acero (MCA-DES). F.3.6.1 — PÓRTICOS ARRIOSTRADOS CONCÉNTRICAMENTE CON CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA MÍNIMA (PAC-DMI)

F.3.5.5.6.2 — Bases de columnas — No se especifican requisitos para columnas de base. F.3.5.6 — SISTEMAS DE COLUMNAS EN VOLADIZO CON DISIPACION DE ENERGIA ESPECIAL (SCV-DES) F.3.5.6.1 — Alcance — Los SCV-DES deben diseñarse de conformidad con esta sección. F.3.5.6.2 — Bases de diseño — Los SCV-DES se espera que posean una capacidad limitada de soportar derivas inelásticas por fluencia a flexión de las columnas. F.3.5.6.3 — Análisis — No se especifican requisitos de análisis especiales. F.3.5.6.4 — Requisitos del sistema

F.3.6.1.1 — Alcance — Los pórticos arriostrados concéntricamente con capacidad mínima de disipación de energía (PAC-DMI) deben diseñarse de acuerdo con esta sección. En estructuras aisladas sísmicamente, los PAC-DMI deben cumplir los requisitos de las secciones F.3.6.1.4.2, F.3.6.1.5, F.3.6.1.6 y F.3.6.1.7 y no se requiere que satisfagan los requisitos del numeral F.3.6.1.4.1. F.3.6.1.2 — Bases de diseño — Esta sección se aplica a pórticos arriostrados que cuenten con miembros arriostrados concéntricamente. Se permiten excentricidades menores que el peralte de la viga si se tienen en cuenta en el diseño de los miembros determinando los momentos producidos por la excentricidad, evaluados con la carga sísmica amplificada. Los PAC-DMI deben tener la capacidad de soportar deformaciones inelásticas limitadas en sus miembros y conexiones.

F-248

F.3.6.1.3 — Análisis — No se especifican requisitos especiales de análisis.

F-249

F.3.6.1.7.2 — Miembros — Las riostras deben tener una relación de esbeltez KL r d 4 E Fy F.3.6.2 — PÓRTICOS ARRIOSTRADOS CONCÉNTRICAMENTE CON CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA ESPECIAL (PAC-DES)

F.3.6.1.4 — Requisitos del sistema F.3.6.1.4.1 — Estructuras con riostras en V y V invertida — Las vigas deben ser continuas en las conexiones de la riostra cuando estas se presenten por fuera de la conexión viga-columna y deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) La resistencia requerida debe determinarse con base en las combinaciones de carga del Título B suponiendo que las riostras no proporcionan soporte para carga viva y muerta. Para combinaciones que incluyan los efectos de sismo, el efecto sísmico E debe determinarse como sigue: (a) Las fuerzas en las riostras a tensión se deben suponer como la menor de las siguientes: (i) La resistencia a fluencia esperada de la riostra a tensión, R y Fy A g . (ii) El efecto de la carga basado en la carga sísmica amplificada. (iii) La máxima fuerza que pueda ser desarrollada por el sistema. (b) Las fuerzas en las riostras a compresión se deben suponer iguales a 0.3Pn . (2) Como mínimo se requiere un juego de riostras laterales en el punto de intersección de estos arriostramientos, a menos que el miembro tenga suficiente resistencia y rigidez fuera del plano para garantizar la estabilidad entre puntos de arriostramiento adyacentes. F.3.6.1.4.2 — Estructuras con riostras en K — No se permiten arriostramientos en K para PACDMI. F.3.6.1.5 — Miembros F.3.6.1.5.1 — Requisitos básicos — Las riostras deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad moderada. F.3.6.1.5.2 — Esbeltez — Las riostras con configuraciones en V o V invertida deben cumplir KL r d 4 E Fy

F.3.6.2.1 — Alcance — Los pórticos arriostrados concéntricamente con capacidad especial de disipación de energía (PAC-DES) deben diseñarse de acuerdo con esta sección. F.3.6.2.2 — Bases de diseño — Esta sección se aplica a pórticos arriostrados que cuenten con miembros arriostrados concéntricamente. Se permiten excentricidades menores que el peralte de la viga si estas han sido consideradas en el diseño del miembro resultante y sus fuerzas de conexión, y no cambian la fuente de capacidad de deformación inelástica esperada. Los PAC-DES deben tener la capacidad de soportar deformaciones inelásticas significativas principalmente a partir del pandeo de la riostra y la fluencia de la riostra en tensión. F.3.6.2.3 — Análisis — La resistencia requerida de las columnas, las vigas y las conexiones debe basarse en las combinaciones de carga del Título B incluyendo la carga sísmica amplificada. En la determinación de esta última, el efecto de las fuerzas horizontales que incluyan la sobre resistencia, Emh , debe calcularse como la mayor fuerza determinada de los siguientes dos análisis: (1) Un análisis en el cual se supone que las riostras actúan con las fuerzas correspondientes a su resistencia esperada en compresión o en tensión. (2) Un análisis en el cual se supone que las riostras a tensión actúan con las fuerzas correspondientes a su resistencia esperada y todas las riostras en compresión actúan con su resistencia esperada a post pandeo. La determinación de si las riostras están en compresión o en tensión debe hacerse sin incluir los efectos de las cargas de gravedad. El análisis debe considerar las dos direcciones de cargas de la estructura. La resistencia esperada a tensión de la riostra es R y Fy A g . La resistencia esperada de la riostra a compresión, que puede calcularse como la menor de R y Fy A g y 1.14Fcre A g , donde Fcre se determina en F.2.5 utilizando las ecuaciones para Fcr pero utilizando el esfuerzo a

F.3.6.1.6 — Conexiones F.3.6.1.6.1 — Conexiones de riostras diagonales — La resistencia requerida de la conexión es el efecto correspondiente a la carga sísmica amplificada, aunque no necesita ser mayor que lo siguiente: (1) La máxima fuerza que puede ser desarrollada por el sistema. (2) En tensión, la resistencia a fluencia esperada de la riostra determinada como R y Fy A g . (3) En compresión, la resistencia esperada de la riostra a compresión, que puede calcularse como la menor de R y Fy A g y 1.14Fcre A g , donde Fcre se determina en F.2.5 utilizando las ecuaciones para Fcr pero utilizando el esfuerzo a fluencia esperado R y Fy en lugar de Fy . La longitud de riostra utilizada para determinar Fcre no debe ser mayor que la distancia entre extremos de la riostra. (4) Cuando se utilicen perforaciones agrandadas, la resistencia requerida para el estado límite de deslizamiento de pernos no requiere ser mayor que el efecto de la carga considerando las combinaciones del Título B sin incluir la carga sísmica amplificada. F.3.6.1.7 — PAC-DMI sobre sistemas con aisladores sísmicos F.3.6.1.7.1 — Requisitos del sistema — Las vigas en configuraciones V y V invertida deben ser continuas entre columnas.

F-250

fluencia esperado R y Fy en lugar de Fy . La longitud de riostra utilizada para determinar Fcre no debe ser mayor que la distancia entre extremos de la riostra. La resistencia a post pandeo esperada de la riostra debe calcularse máximo como 0.3 veces la resistencia esperada de la riostra a compresión. Las riostras con una esbeltez de 200 (la máxima permitida en F.3.6.2.5.2) pandean elásticamente; el valor de 0.3Fcr para tales riostras es 15 MPa. Este valor puede ser usado en el numeral F.3.6.2.3(2) para riostras de cualquier esbeltez como una estimación conservadora de la resistencia requerida de los miembros de la estructura. Alternativamente puede utilizarse un valor de 0 para simplificar el análisis. Excepciones: (1) Se permite despreciar los momentos flexionantes resultantes de la deriva sísmica en los cálculos anteriores. Pero si deben considerarse los momentos resultantes por cargas aplicadas a la columna entre puntos de soporte lateral. (2) La resistencia requerida de las columnas no necesita ser mayor que la menor de las siguientes: (a) Las fuerzas determinadas utilizando las combinaciones de carga del Título B incluyendo la carga sísmica amplificada, aplicada a un modelo estructural del edificio en el que todas las riostras a compresión se han retirado. (b) Las fuerzas correspondientes a la resistencia de la fundación a levantamiento. (c) Las fuerzas determinadas por un análisis no lineal como se define en F.3.3.3.

F-251


237

DIARIO OFICIAL

F.3.6.2.4 — Requisitos del sistema F.3.6.2.4.1 — Distribución de fuerzas laterales — Las riostras se deben disponer a lo largo de cualquier eje de arriostramiento en direcciones alternadas, en forma tal, que para cualquier dirección de la fuerza, paralela al arriostramiento, por lo menos un 30 por ciento, pero no más del 70 por ciento de la fuerza total horizontal sea resistida por riostras a tensión, a menos que la resistencia nominal Pn de cada riostra en compresión sea mayor que la resistencia requerida, Pu , que resulta al aplicar las combinaciones de carga usando la carga sísmica amplificada. Para el propósito de esta sección se define como eje de arriostramiento, un eje único o ejes paralelos que no se desvíen en planta más de un 10 por ciento de la dimensión del edificio perpendicular al eje de arriostramiento. F.3.6.2.4.2 — Estructuras con riostras en V y V invertida — Las vigas que sean interceptadas por riostras en puntos alejados de la conexión viga-columna deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) Las vigas deben ser continuas entre columnas. (2) Las vigas conectadas a las riostras deben satisfacer los requisitos para miembros de ductilidad moderada del numeral F.3.4.1.2.1. Como mínimo se requiere un juego de riostras laterales en el punto de intersección de estos arriostramientos, a menos que el miembro tenga suficiente resistencia y rigidez fuera del plano para garantizar la estabilidad entre puntos de arriostramiento adyacentes. Una forma de demostrar lo anterior es aplicar la fuerza definida en la ecuación F.2.19-7 en cada aleta de manera que se forme un par torsional; esta carga debe aplicarse conjuntamente con las fuerzas de flexión definidas en el punto 1 anterior. La rigidez de la viga y sus apoyos con respecto a esta carga de torsión debe ser suficiente para satisfacer la ecuación F.3.1.19-8. F.3.6.2.4.3 — Estructuras con riostras en K — No se permiten arriostramientos en K para PACDES. F.3.6.2.4.4 — Pórticos con riostras a tensión únicamente — Las estructuras con riostras únicamente a tensión no se permiten para PAC-DES.

(3) El área neta efectiva de la riostra no debe ser menor que el área bruta. Cuando se utilice reforzamiento en las riostras deben satisfacerse los siguientes requisitos: (a) La resistencia mínima especificada a la fluencia del refuerzo debe ser como mínimo la resistencia a la fluencia de la riostra. (b) Las conexiones del refuerzo a la riostra deben tener la resistencia suficiente para desarrollar la resistencia esperada del refuerzo a cada lado de la sección reducida. F.3.6.2.5.3 — Zonas protegidas — La zona protegida de PAC-DES debe satisfacer el numeral de F.3.4.1.3 e incluir lo siguiente: (1) Para riostras, el cuarto central de la longitud de la riostra y en la zona adyacente de cada conexión igual al peralte de la riostra en el plano de pandeo. (2) Elementos que conecten las riostras a vigas y columnas. F.3.6.2.6 — Conexiones F.3.6.2.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras se consideran de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.1.3.4.2. (1) Soldaduras acanaladas en empalmes de columnas. (2) Soldaduras de la conexión columna-placa de base, excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas (fuerzas de levantamiento) bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (3) Soldaduras en las conexiones viga-columna conforme al numeral F.3.6.2.6.2(2). F.3.6.2.6.2 — Conexiones viga-columna — Cuando un miembro diagonal o su cartela conecta tanto a la viga como a la columna, la conexión debe cumplir una de las siguientes condiciones: (1) La conexión debe ser simple y cumplir con los requisitos del numeral F.2.2.3.6.1, donde la rotación requerida debe tomarse como 0.025 radianes; o, (2) La conexión debe diseñarse para resistir un momento igual al menor de los siguientes: (a) Un momento correspondiente a 1.1R y Fy Z de la viga. (b) Un momento correspondiente a

F.3.6.2.5.1 — Requisitos básicos — Las columnas y riostras deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros de ductilidad alta. Las vigas deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros de ductilidad moderada. F.3.6.2.5.2 — Riostras diagonales — Las riostras deben cumplir con los siguientes requisitos: (1) Esbeltez KL r d 200 (2) Riostras armadas: El espaciamiento de conectores debe ser tal que la relación de esbeltez

l r de los elementos individuales entre los conectores no exceda 0,4 veces la esbeltez que gobierne el miembro armado.

F.3.6.2.6.3 — Resistencia requerida de las conexiones de la riostra — La resistencia requerida a tensión, compresión y flexión de las conexiones de la riostra (incluyendo las uniones viga-columna si son parte del sistema de arriostramiento) debe determinarse como se requiere enseguida. Estas resistencias requeridas pueden considerarse independientemente sin interacción entre ellas. (1) Resistencia requerida a tensión — La resistencia requerida a tensión debe ser la menor de los siguientes valores: (a) La resistencia esperada a fluencia a tensión de la riostra, determinada como R y Fy A g , excepto que las riostras no necesitan cumplir los requisitos de las ecuaciones F.2.10.4-1 y F.2.10.4-2 para esta carga. Esta excepción aplica a riostras donde la sección este reducida o cuando la sección neta este reducida efectivamente debido a rezago de cortante. Un caso típico es la conexión de PTE ranurado a una placa de conexión. El numeral F.3.6.2.5.2 requiere que las riostras con perforaciones o ranuras sean reforzadas de tal manera que el área neta efectiva sea mayor que el área bruta. La resistencia usada de la riostra para revisar los estados límites de la conexión, tal como el bloque de cortante, debe determinarse usando las propiedades esperadas del material tal como lo permite el numeral F.3.1.3.2 (b) La fuerza máxima que el sistema pueda transferir a la riostra calculada mediante un análisis racional.

La suma de la resistencia de diseño a cortante de los conectores debe ser igual o mayor que la resistencia a tensión de diseño de cada elemento. El espaciamiento de los conectores debe ser uniforme y no deben usarse menos de dos conectores. No deben colocarse conectores pernados en el cuarto medio de la longitud libre de la riostra. Excepción — Cuando el pandeo de las riostras con respecto a su eje de pandeo crítico no genere cortante en los conectores, el espaciamiento de estos debe ser tal que la relación de esbeltez l r de los elementos individuales entre los conectores no exceda 0,75 veces la relación de esbeltez del miembro fabricado que gobierna.

F-252

Cuando se utilicen perforaciones agrandadas, la resistencia requerida para el estado límite de deslizamiento de pernos no necesita ser mayor que los efectos basados en las combinaciones de carga del Título B, incluyendo la carga sísmica amplificada. Para otros estados límites se aplican las cargas de los incisos(a) y (b) anteriores. (2) Resistencia requerida a compresión — Las conexiones de las riostras deben diseñarse para una resistencia requerida a compresión basada en los estados límites de pandeo al menos igual a 1.1 veces la resistencia esperada de la riostra en compresión, donde la resistencia esperada a compresión se define en la sección F.3.6.2.3(2). (3) Restricciones al pandeo de la riostra — Las conexiones de la riostra deben diseñarse para resistir los momentos flexionantes o rotaciones impuestos por el pandeo de la riostra. Las conexiones que satisfagan cualquiera de los siguientes dos requisitos se considera que cumple este requisito: (a) Resistencia requerida a flexión: Las conexiones de riostras diseñadas para soportar los momentos flexionantes impuestos por el pandeo de la riostra deben tener una resistencia de diseño mínima de 1.1R y M p de la riostra con respecto al eje crítico de pandeo. (b) Capacidad de rotación: Las conexiones de riostra diseñadas para tolerar las rotaciones impuestas por el pandeo de la riostra deben tener suficiente capacidad de rotación para tolerar la rotación requerida para la deriva de piso de diseño. Se permite rotación inelástica de la conexión. La tolerancia a la rotación inelástica se verifica típicamente con el uso de una sola cartela a la que la riostra se suelda, de modo que entre el extremo de la riostra y la línea de fluencia (línea en la que se presenta la plastificación de la cartela), haya al menos una distancia igual al doble del espesor de la cartela F.3.6.2.6.4 — Empalmes de columnas — Deben cumplir con los requisitos del numeral F.3.4.2.5. Cuando se utilicen soldaduras acanaladas para hacer el empalme estas deben ser de penetración completa. Los empalmes de columnas deben diseñarse para desarrollar al menos el 50% de la menor resistencia de diseño a flexión de los miembros conectados. Los planos de fabricación y montaje deben satisfacer también los requisitos del numeral F.3.1.4.3. La resistencia requerida a cortante debe ser ¦ M pc H c , donde:

¦ Mpc

=

la suma de la resistencia plástica nominal a flexión Fyc Zc de las columnas arriba y abajo

Hc

=

del empalme, N-mm. altura libre de la columna entre conexiones de vigas, incluyendo la losa, si existe, mm.

F.3.6.3 — PÓRTICOS ARRIOSTRADOS EXCENTRICAMENTE (PAE) F.3.6.3.1 — Alcance — Los pórticos arriostrados excéntricamente (PAE) deben diseñarse de acuerdo con esta sección. F.3.6.3.2 — Bases de diseño — Esta sección es aplicable a pórticos arriostrados en los cuales un extremo de cada riostra intercepta una viga con una excentricidad desde la intersección de los ejes de la viga y una riostra adyacente o una columna, formando un vínculo que queda sujeto a cortante y flexión. Se permiten las excentricidades menores que el peralte de la viga en la conexión de la riostra lejana del vínculo, si las fuerzas resultantes en el miembro y conexión se consideran en el diseño, y no cambian la fuente esperada de capacidad de deformación inelástica. Se espera que los PAE diseñados de acuerdo con este numeral garanticen una capacidad de deformación inelástica significativa a través de la fluencia a cortante de los vínculos. Cuando los vínculos se conectan directamente a columnas, el diseño de la conexión vínculo-columna debe garantizar el desempeño requerido en F.3.6.3.6.5(1) y demostrar su conformidad con lo requerido en el numeral F.3.6.3.6.5(2). F-254

¦ 1.1R y Fy Z de la columna.

Este momento debe considerarse en combinación con la resistencia requerida de la conexión de la riostra y la conexión de la viga incluyendo las fuerzas amplificadas del diafragma colector.

F.3.6.2.5 - Miembros

F-253

F.3.6.3.3 — Análisis — La resistencia requerida de las riostras diagonales y sus conexiones, las vigas por fuera del vínculo y las columnas, debe basarse en las combinaciones de carga del Título B que incluyan la carga sísmica amplificada. En la determinación de la carga sísmica amplificada, el efecto de las fuerzas horizontales que incluyen la sobre resistencia, Emh , debe calcularse como las fuerzas desarrolladas en el miembro suponiendo que las fuerzas en los extremos del vínculo corresponden a la resistencia a cortante ajustada del vínculo. La resistencia a cortante ajustada del vínculo debe calcularse como R y veces la resistencia a cortante nominal del vínculo, Vn , dada en el numeral F.3.6.3.5.2(2) multiplicada por 1.25 para vínculos de secciones en I y 1.4 para vínculos en secciones cajón. Excepciones: (1) El efecto de las fuerzas horizontales que incluyen la sobre resistencia, Emh , puede tomarse como 0.88 veces las fuerzas determinadas en el párrafo anterior para el diseño de los siguientes miembros: (a) La parte de las vigas por fuera del vínculo. (b) Columnas en estructuras de 3 o más pisos. (2) Se pueden despreciar los momentos flexionantes resultantes de la deriva en estos cálculos. Pero si deben considerarse los momentos resultantes de cargas aplicadas a la columna entre puntos de soporte lateral. (3) La resistencia requerida de las columnas no necesita ser mayor que el menor de los siguientes valores: (a) Las fuerzas correspondientes a la resistencia de la cimentación al levantamiento. (b) Las fuerzas determinadas a partir de un análisis no lineal como se define en F.3.3.3. El ángulo de rotación inelástico del vínculo debe determinarse a partir de la porción inelástica de la deriva de diseño de piso. Alternativamente, el ángulo de rotación inelástico del vínculo se puede determinar a partir de un análisis no lineal como se define en F.3.3.3. El efecto de la carga sísmica Emh usado en el diseño de miembros de PAE, tal como la resistencia axial requerida para las ecuaciones del numeral F.3.6.3.5, debe calcularse a partir del análisis descrito anteriormente. F.3.6.3.4 — Requisitos del sistema F.3.6.3.4.1 — Angulo de rotación del vínculo — El ángulo de rotación del vínculo es el ángulo inelástico entre el vínculo y la viga por fuera de él, cuando la deriva total del piso sea igual a la deriva de piso de diseño. El ángulo de rotación del vínculo no debe exceder los valores siguientes: (a) 0.08 radianes cuando los vínculos tengan una longitud de 1.6M p Vp o menor. (b) 0.02 radianes cuando los vínculos tengan una longitud de 2 .6M p Vp o mayor. (c) En el caso de vínculos con longitudes comprendidas entre 1.6M p Vp y 2 .6M p Vp el límite se debe establecer por interpolación lineal F.3.6.3.4.2 — Arriostramiento del vínculo — Debe suministrarse arriostramiento en ambas aletas del vínculo en los extremos del vínculo para secciones I . El arriostramiento debe tener una resistencia de diseño y rigidez adecuada para desarrollar la rótula plástica de acuerdo con el numeral F.3.4.1.2.2 para miembros con ductilidad alta. F.3.6.3.5 — Miembros F.3.6.3.5.1 — Requisitos básicos — Los miembros de arriostramiento deben satisfacer los límites ancho-espesor del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad moderada. Cuando la viga por fuera del vínculo sea de diferente sección del vínculo, la viga debe satisfacer los límites ancho-espesor del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad moderada. La riostra diagonal y el segmento de viga por fuera del vínculo se dimensionan para permanecer esencialmente elásticos bajo las fuerzas generadas por el vínculo fluyendo completamente y con F-255

238


DIARIO OFICIAL

endurecimiento por deformación. Tanto la riostra diagonal como el segmento de viga por fuera del vínculo típicamente quedan solicitados por una combinación de fuerzas axiales grandes y momento flexionante, y por lo tanto deben tratarse como vigas-columnas en el diseño, donde la resistencia de diseño se define en F.2.8.

(b) Para fluencia por flexión: Vn

2 Mp e

(F.3.6.3-7)

donde:

Cuando la viga por fuera del vínculo este en el mismo miembro del vínculo, su resistencia debe determinarse usando las propiedades esperadas del material tal como lo permite el numeral F.3.1.3.2. F.3.6.3.5.2 — Vínculos — Deben colocarse vigas-vínculos sometidas a flexión y cortante debidas a las excentricidades entre las intersecciones de los ejes de las riostras y la viga (o entre la intersección de los ejes de la riostra y viga y el eje de la columna para vínculos conectados a columnas). Se debe considerar que la longitud del vínculo se mide como la distancia libre entre conexiones de riostras para vínculos centrales y la distancia libre entre la conexión de la riostra y la cara de la columna para vínculos adyacentes a columnas, excepto como se especifica en F.3.6.3.6.3.

Mp

Fy Z para Pu Py d 0.15

(F.3.6.3-8)

Mp

ª 1 Pu Py º Fy Z « » para Pu Py ! 0.15 ¬ 0.85 ¼

(F.3.6.3-9)

e

=

(1) Limitaciones — Los vínculos deben ser secciones I (laminadas o armadas), o secciones armadas en cajón. No se deben usar vínculos con PTE.

longitud del vínculo definida como la distancia libre entre los extremos de dos riostras diagonales o entre la riostra diagonal y la cara de la columna, mm.

(3) Longitud del vínculo Los vínculos deben cumplir los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad alta.

Si Pu Py ! 1.5 , la longitud del vínculo debe limitarse a lo siguiente:

Excepción — Las aletas de vínculos de sección I con longitudes e d 1.6 M p Vp pueden

Cuando U´d 0.5

satisfacer los requisitos para miembros con ductilidad moderada. 1.6M p

El alma o almas de un vínculo deben ser de una pieza. No se permiten refuerzos con placas de enchape ni perforaciones en el alma.

ed

Para vínculos hechos con secciones armadas, deben utilizarse soldaduras acanaladas de penetración completa para conectar el alma (o almas) a las aletas.

Cuando U ! 0.5

Los vínculos de secciones en cajón armadas deben tener un momento de inercia, I v , con respecto a un eje en el plano del PAE tal que I v ! 0.67I x , donde I x es el momento de inercia con respecto al eje perpendicular al plano del PAE.

ed

Vp

1.6M p Vp

1.15 0.3U '

(F.3.6.3-11)

donde:

(2) Resistencia a cortante — La resistencia a cortante de diseño del vínculo, I v Vn , con I v 0.9 debe ser el menor valor obtenido de acuerdo con los estados límite de fluencia a cortante en el alma y fluencia por flexión en la sección total. Para ambos estados límite: (a) Para fluencia por cortante: Vn

(F.3.6.3-10)

Vp

U´

Pu Py

(F.3.6.3-1)

(F.3.6.3-12)

Vu Vy

Vu = Vy =

resistencia a cortante requerida, N resistencia cortante nominal a la fluencia = 0.6Fy A lw , N (F.3.6.3-13)

Para vínculos con fuerzas axiales bajas no hay límite superior para la longitud del vínculo. Los límites en el ángulo de rotación del vínculo del numeral F.3.6.3.4.1 son prácticamente un límite inferior de la longitud del vínculo.

donde: Vp

0.6Fy A lw para Pu Py d 0.15

(F.3.6.3-2)

Vp

0.6Fy A lw 1 Pu Py

para Pu Py ! 0.15

(F.3.6.3-3)

para vínculos con sección I

(F.3.6.3-4)

no menor que 0.75t w o 10 mm, el que sea mayor, en donde bf y t w son el ancho de la aleta y el espesor del alma del vínculo, respectivamente.

(F.3.6.3-5)

Los vínculos deben tener rigidizadores intermedios en el alma que cumplan con lo siguiente:

2

A lw

d 2tf t w

A lw

2 d 2t f t w para vínculos sección cajón

Pu Py

= =

(4) Rigidizadores en el vínculo para secciones I — Se deben suministrar rigidizadores al alma del vínculo, en toda su altura y a ambos lados del alma, en los extremos de la riostra diagonal. Estos rigidizadores deben tener un ancho combinado no menor que bf 2t w y un espesor

(a) Los vínculos de longitudes iguales a 1.6M p Vp o menores, deben tener rigidizadores

resistencia axial requerida, N resistencia axial nominal a la fluencia = Fy A g , N

intermedios en el alma espaciados a intervalos que no excedan 30t w d 5 cuando el

(F.3.6.3-6)

ángulo de rotación del vínculo sea de 0.08 radianes o 52t w d 5 cuando dicho ángulo

F-256

F-257

sea de 0.02 radianes o menos. En el caso de rotaciones entre 0.02 y 0.08 radianes se debe interpolar linealmente. (b) Los vínculos con una longitud mayor que 2.6M p Vp y menor que 5M p Vp deben tener

(1) Soldaduras acanaladas en empalmes de columnas. (2) Soldaduras de la conexión columna-placa de base, excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas (por fuerzas de levantamiento) bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (3) Soldaduras de conexiones viga-columna de acuerdo con el numeral F.3.6.3.6.2(b). (4) Soldaduras que conecten las aletas del vínculo y el alma del vínculo a la columna cuando el vínculo esté conectado a columnas. (5) Soldaduras que conecten las almas a las aletas en vínculos con vigas armadas.

rigidizadores intermedios en el alma colocados a una distancia de 1.5bf medida desde cada extremo del vínculo. (c) Los vínculos de longitud comprendida entre 1.6M p Vp y 2.6M p Vp deben tener rigidizadores intermedios en el alma que cumplan los requisitos de los puntos (a) y (b) anteriores. (d) No se requieren rigidizadores intermedios en el alma en los vínculos con longitudes mayores que 5M p Vp . (e) En los vínculos los rigidizadores intermedios se deben extender en toda su altura. En el caso de vínculos con altura inferior a 635 mm sólo se requieren rigidizadores a un lado del alma. El espesor de tales rigidizadores no debe ser menor que t w o 10 mm, el que sea mayor, y el ancho no debe ser menor que

bf 2 t w .

F.3.6.3.6.2 — Conexiones viga-columna — Cuando una riostra o placa de unión conecta con la viga y la columna, la conexión debe cumplir con una de las siguientes condiciones: (1) La conexión debe ser simple (no a momento), y cumplir con los requisitos de F.2.2.3.6.1, donde la rotación requerida se tomara como 0.025 radianes (2) La conexión debe diseñarse para resistir un momento simultaneo con la resistencia requerida de la conexión de la riostra, igual al menor de los siguientes: (a) Un momento correspondiente a 1.1R y Fy Z de la viga.

En vínculos con alturas

mayores o iguales a 635 mm se requieren rigidizadores intermedios similares, en ambos lados del alma. La resistencia requerida de las soldaduras de filete que conectan los rigidizadores al alma del vínculo es Ast Fy , siendo Ast el área del rigidizador. La resistencia requerida de las soldaduras de filete que unen el rigidizador con las aletas del vínculo es Ast Fy 4 . (5) Rigidizadores del vínculo para secciones cajón — Se deben suministrar rigidizadores al alma del vínculo, en toda su altura y en un lado de cada alma del vínculo, en la conexión de la riostra diagonal. Estos rigidizadores pueden ser soldados en la cara interior o exterior de las almas del vínculo. Cada rigidizador debe tener un ancho no menor que b 2 , donde b es el ancho interior del cajón. Estos rigidizadores deben tener un espesor no menor que 0.75t w o 13 mm, el que sea mayor. Los vínculos deben tener rigidizadores intermedios en el alma que cumplan con lo siguiente: (a) Los vínculos de longitudes iguales a 1.6M p Vp o menores, y con esbelteces de alma h t w mayores o iguales que 0.64 E Fy , deben tener rigidizadores intermedios en un lado

del alma espaciados a intervalos que no excedan 20t w d 2t f 8 .

(b) Un momento correspondiente a

¦ 1.1R y Fy Z

de la columna

Este momento deberá considerarse en combinación con la resistencia requerida de la conexión de la riostra y la de la viga, incluidas las fuerzas amplificadas del diafragma colector. F.3.6.3.6.3 — Conexiones de las riostras — Cuando se utilicen perforaciones agrandadas, la resistencia requerida para el estado límite de deslizamiento de pernos no necesita ser mayor que los efectos de carga basados en las combinaciones de carga del Título B, incluyendo la carga sísmica amplificada. Las conexiones de riostras diseñadas para resistir la porción del momento en el extremo del vínculo deben considerarse completamente restringidas. F.3.6.3.6.4 — Empalmes de columnas — Deben cumplir con los requisitos del numeral F.3.4.2.5. Cuando se utilicen soldaduras acanaladas para hacer el empalme estas deben ser de penetración completa. Los empalmes de columnas deben diseñarse para desarrollar al menos el 50% de la menor resistencia de diseño a flexión de los miembros conectados. La resistencia requerida a cortante debe ser

¦ Mpc

Hc ,

(b) Los vínculos de longitudes iguales a 1.6M p Vp o menores, y con esbelteces de alma h t w menores que 0.64 E Fy , no requieren rigidizadores intermedios.

(c) Los vínculos con una longitud mayor que 1.6M p Vp

no requieren rigidizadores

intermedios. (d) Los rigidizadores intermedios en los vínculos se deben extender en toda su altura y se pueden soldar en la cara interior o exterior de las almas del vínculo. La resistencia requerida de las soldaduras de filete que conectan los rigidizadores al alma del vínculo es Ast Fy , siendo Ast el área del rigidizador. No es necesario soldar los rigidizadores en vínculos de secciones cajón a las aletas del cajón. F.3.6.3.5.3 — Zonas protegidas — Los vínculos de los PAE son zonas protegidas y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.4.1.3. F.3.6.3.6 — Conexiones F.3.6.3.6.1 — Soldaduras de demanda crítica - Las siguientes soldaduras son de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.1.3.4.2: F-258

donde: ¦ Mpc =


Hc


=

F.3.6.3.6.5 — Conexiones vínculo-columna (1) Requisitos — Las conexiones vínculo-columna deben ser conexiones a momento totalmente restringidas (TR) y deben satisfacer los siguientes requisitos: (a) La conexión debe ser capaz de sostener el ángulo de rotación del vínculo especificado en F.3.6.3.4.1. (b) La resistencia a cortante de la conexión, medida para el ángulo requerido de rotación del vínculo, debe ser por lo menos igual a la resistencia a cortante esperada del vínculo, Vn , como se define en el numeral F.3.6.3.3. (c) La resistencia a flexión de la conexión, medida para el ángulo de rotación del vínculo, debe ser por lo menos igual al momento correspondiente a la resistencia a cortante nominal del vínculo, Vn , como se define en el numeral F.3.6.3.5.2.2(2).

F-259


239

DIARIO OFICIAL

(2) Validación de la conexión — Las conexiones del vínculo a la columna deben satisfacer el requisito anterior mediante uno de los siguientes procedimientos: (a) Usar una conexión precalificada para pórticos arriostrados excéntricamente, de acuerdo con la sección F.3.11.2. (b) Ciñéndose a las especificaciones de resultados de ensayos cíclicos de calificación de acuerdo con F.3.11.2. Deben realizarse al menos dos ensayos de la conexión y pueden basarse en una de las consideraciones siguientes: (i) Ensayos reportados en artículos de investigación o ensayos documentados realizados para otros proyectos que representen las condiciones del proyecto, con los límites especificados en el numeral F.3.11.2. (ii) Ensayos enfocados específicamente para el proyecto que sean representativos de los tamaños de los miembros, resistencia del material, configuración de conexiones, procesos constructivos de la conexión, con los límites especificados en F.3.11.2. Excepción — No se requieren ensayos cíclicos de la conexión si se cumplen los siguientes requisitos: (1) Se hace un reforzamiento de la conexión viga-columna en el vínculo que excluya la fluencia de la viga sobre la longitud reforzada. (2) La resistencia de diseño de la sección reforzada y la conexión es igual o mayor a la resistencia requerida calculada con base en la resistencia a cortante ajustada del vínculo como se describe en F.3.6.3.3. (3) la longitud del vínculo (tomada como el segmento de viga desde el extremo del reforzamiento hasta la conexión de la riostra) no excede 1.6M p Vp (4) Se usan rigidizadores en la interfase entre el vínculo y la sección reforzada tal como se requiere en la sección F.3.6.3.5.2(4). F.3.6.4 — PÓRTICOS CON ARRIOSTRAMIENTOS CON PANDEO RESTRINGIDO (PAPR) F.3.6.4.1 — Alcance — Los PAPR deben diseñarse de acuerdo con esta sección. F.3.6.4.2 — Bases de diseño — Esta sección se aplica a estructuras con riostras conectadas concéntricamente a vigas y columnas de fabricación especial. Se permiten excentricidades menores que el peralte de la viga si las fuerzas en los miembros y las conexiones que resulten de ellas se consideran en el diseño y no cambian la fuente esperada de capacidad inelástica de deformación. Se espera que los PAPR diseñados de acuerdo con estos requisitos suministren una capacidad inelástica de deformación significativa, principalmente por medio de fluencia de la riostra a tensión y compresión. El diseño de las riostras debe proporcionar el desempeño requerido por el numeral F.3.6.4.2.1, y demostrar su conformidad de acuerdo con el numeral F.3.6.4.5.2(3). Las riostras deben diseñarse, ensayarse y detallarse para cumplir las deformaciones esperadas. Las deformaciones esperadas son las que corresponden a una deriva de piso de al menos 2% de la altura de piso o dos veces la deriva de piso de diseño, la que sea mayor, adicionalmente a las deformaciones de la riostra que resultan de la deformación de la estructura debida a carga gravitacional. Los PAPR deben diseñarse de manera que las deformaciones inelásticas bajo el sismo de diseño ocurran principalmente como fluencia de la riostra a tensión y compresión. F.3.6.4.2.1 — Resistencia de la riostra — La resistencia ajustada de la riostra debe establecerse con base en ensayos como se describe en esta sección. Cuando se requiera en estas provisiones, las conexiones de la riostra y los miembros adyacentes, se deben diseñar para resistir las fuerzas calculadas con base en la resistencia ajustada de la riostra.

E = = Z Pysc =

factor de ajuste de la resistencia a compresión factor de ajuste por endurecimiento por deformación resistencia axial de fluencia del núcleo de acero, MPa

La resistencia ajustada en tensión debe ser ZR y Pysc . Excepción: No se necesita aplicar el factor R y , si Pysc se determina usando el esfuerzo de fluencia obtenido de un ensayo. El factor de ajuste de la resistencia a compresión, E , se calcula como la relación de la fuerza a compresión máxima y la fuerza de tensión máxima de la muestra del ensayo medidas a partir de los ensayos de calificación especificados en F.3.11.3.4.3, para las deformaciones esperadas. El valor de E , a usar es el más grande de los dos ensayos de calificación de la riostra. En ningún caso E debe ser menor que uno. El factor de ajuste por endurecimiento por deformación, Z , se debe calcular como la relación de la máxima fuerza a tensión, medida a partir de los ensayos de calificación especificados en F.3.11.3.4.3 (para el intervalo de deformaciones esperadas) y la resistencia a la fluencia medida, R y Pysc del espécimen de ensayo. Se debe utilizar el mayor valor obtenido de Z en los dos ensayos de calificación. Cuando el material ensayado del núcleo de acero no coincida con el del prototipo, Z se debe calcular con base en los ensayos del material del prototipo. F.3.6.4.3 — Análisis — Los PAPR no deben considerarse como un sistema de resistencia de fuerzas gravitacionales. La resistencia requerida de columnas, vigas y conexiones en PAPR debe estar basada en las combinaciones de carga del Título B que incluyan la carga sísmica amplificada. En la determinación de la carga sísmica amplificada, los efectos de las fuerzas horizontales que incluyen la sobre resistencia, Emh , deben tomarse como las fuerzas desarrolladas en el miembro suponiendo que todas las fuerzas corresponden a su resistencia ajustada a compresión o tensión. Debe determinarse si las riostras están en compresión o tensión despreciando los efectos de las cargas gravitacionales. Los análisis deben considerar las dos direcciones de cargas en la estructura. La resistencia ajustada de la riostra a tensión debe ser como se describe en el numeral F.3.6.4.2.1. Excepciones: (1) Se permite despreciar los momentos flexionantes resultantes de la deriva sísmica en esta determinación. Se deben considerar los momentos resultantes de las cargas aplicadas a la columna entre puntos de soporte lateral. (2) La resistencia requerida de las columnas no necesita ser mayor que el menor de los siguientes valores: (a) Las fuerzas correspondientes a la resistencia de la cimentación al levantamiento. (b) Las fuerzas determinadas a partir de un análisis no lineal como se define en el numeral F.3.3. La deformación de la riostra debe determinarse a partir de la porción inelástica de la deriva de piso de diseño y debe incluir los efectos de la flexibilidad vertical de la viga. Alternativamente, las deformaciones de la riostra se pueden determinar a partir de análisis no lineales definidos en F.3.3. F.3.6.4.4 — Requisitos del sistema F.3.6.4.4.1 — Riostras en V y V invertida — Estas deben cumplir los siguientes requisitos:

La resistencia ajustada de la riostra en compresión debe ser EZR y Pysc

(1) La resistencia requerida de vigas interceptadas por riostras, sus conexiones y miembros de apoyo, se debe determinar con base en las combinaciones de carga del Titulo B de

donde F-260

F-261

este Reglamento suponiendo que las riostras no toman cargas vivas ni muertas. Para las combinaciones de carga que incluyan efectos sísmicos, los efectos sísmicos vertical y horizontal, E , en la viga deben determinarse a partir de las resistencias ajustadas de la riostra a tensión y a compresión. (2) Las vigas deben ser continuas entre columnas. Ambas aletas de la viga deben estar arriostradas lateralmente para satisfacer los requisitos de miembros de ductilidad moderada de la sección F.3.4.1.1. Como mínimo se requiere un juego de riostras laterales en el punto de intersección de estos arriostramientos, a menos que la viga tenga suficiente resistencia y rigidez fuera del plano para garantizar la estabilidad entre puntos de arriostramiento adyacentes. La viga tiene suficiente rigidez y resistencia por fuera del plano si la capacidad de la viga en el plano horizontal cumple la resistencia y rigidez requeridas para el arriostramiento nodal de columna prescrito en la sección F.2.19. Pu se puede tomar como la resistencia requerida a compresión de la riostra. Para propósitos de diseño y ensayos de riostras, la máxima deformación calculada de las riostras se debe incrementar para incluir el efecto de la deflexión vertical de la viga bajo la carga definida en la sección F.3.6.4.4.1(1). F.3.6.4.4.2 — Riostras en K — En PAPR no se permite el arriostramiento tipo K . F.3.6.4.4.3 — Conexiones de la riostra a las conexiones viga-columna — Estas conexiones deben diseñarse para resistir una fuerza sísmica fuera del plano E igual al 6% de la resistencia a compresión ajustada de la riostra. La rigidez requerida de la riostra debe cumplir los requisitos de la ecuación F.2.20.2-4, en la que Pu es la resistencia a compresión ajustada de la riostra. F.3.6.4.5 — Miembros F.3.6.4.5.1 — Requisitos básicos — Los miembros de vigas y columnas deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.4.1.1 para miembros de ductilidad alta.

Asc = área neta del núcleo de acero, mm2.

Los efectos de las cargas calculados con base en las resistencias ajustadas de la riostra no deben amplificarse por el factor de sobreresistencia, : 0 . (3) Validación de la conexión — El diseño de las riostras se debe realizar con base en los resultados de ensayos cíclicos de calificación de acuerdo con los procedimientos y criterios de aceptación de F.3.11.3. Los resultados de los ensayos de calificación deben consistir de al menos dos ensayos cíclicos satisfactorios; uno se requiere para realizar el ensayo de un sistema de riostra, que incluya una conexión de riostra solicitada por demandas de rotación que cumplan con los requisitos de F.3.11.3.2, y el otro puede ser o bien un ensayo uniaxial o un ensayo del sistema que debe cumplir con los requisitos de F.3.3.3. Ambos tipos de ensayos pueden validarse cumpliendo una de las siguientes condiciones: (a) (b)

Ensayos obtenidos en la literatura de pruebas elaboradas para otros proyectos similares al que se está ejecutando. Ensayos que sean realizados específicamente para el proyecto.

La interpolación o extrapolación de los resultados de los ensayos para miembros de diferente tamaño se debe justificar mediante un análisis racional que demuestre la consistencia de la distribución de esfuerzos y de deformaciones unitarias internas, que sea menos severa que las condiciones ensayadas y que considere los efectos adversos de las variaciones de las propiedades de los materiales. La extrapolación de los resultados de los ensayos se debe realizar con base en combinaciones similares de tamaños de núcleos de acero y de sistemas de restricción al pandeo. Para permitir que un diseño sea calificado mediante ensayos, debe cumplirse con F.3.11.3. F.3.6.4.5.3 — Zonas protegidas — Las zonas protegidas deben incluir el núcleo de acero de las riostras y los elementos que lo conectan a las vigas y columnas, y debe satisfacer los requisitos de F.3.4.1.3. F.3.6.4.6 — Conexiones

F.3.6.4.5.2 - Riostras (1) Conjunto — La riostras están compuestas por un núcleo de acero estructural y un sistema que restringe el pandeo del núcleo. (a) Núcleo de acero — Las placas usadas en el núcleo de acero que sean de 50mm de espesor o mayores deben satisfacer la tenacidad mínima del numeral F.3.1.3.3. No se permite empalmes en el núcleo de acero. (b) Sistemas de restricción al pandeo — El sistema de restricción al pandeo consiste de un recubrimiento para el núcleo de acero. En los cálculos de estabilidad, las vigas, columnas, y placas de unión que conecten el núcleo son consideradas parte de este sistema. El sistema de restricción de pandeo debe limitar el pandeo local y general del núcleo de acero para las deformaciones esperadas. La conformidad con estas provisiones se valida por medio de los ensayos descritos en el numeral F.3.6.4.2.2. (2) Resistencia de diseño — El núcleo de acero debe diseñarse para resistir la fuerza axial completa en la riostra. La resistencia axial de diseño de la riostra, IPysc , a tensión y a compresión, de acuerdo con el estado limite de fluencia, se debe determinar de la siguiente manera: Pysc

Fysc Asc

(F.3.6.4-1)

F.3.6.4.6.1 — Soldaduras de demanda crítica - Las siguientes soldaduras son de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.1.3.4.2: (1) Las soldaduras acanaladas en empalmes de columnas. (2) Las soldaduras de la conexión columna-placa de base, excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas (por fuerzas de levantamiento) bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (3) Soldaduras de conexiones viga-columna de acuerdo al numeral F.3.6.3.6.2(b). F.3.6.4.6.2 — Conexiones viga-columna — Cuando una riostra o placa de unión conecta con la viga y la columna, la conexión debe cumplir con una de las siguientes condiciones: (1) La conexión debe ser simple (no a momento), y cumplir con los requisitos de F.2.2.3.6.1, donde la rotación requerida se tomara como 0.025 radianes (2) La conexión debe diseñarse para resistir un momento simultaneo con la resistencia requerida de la conexión de la riostra, igual al menor de los siguientes: (a) Un momento correspondiente a 1.1R y Fy Z de la viga. (b)

I

0.9

Un momento correspondiente a

¦ 1.1R y Fy Z

de la columna

Este momento deberá considerarse en combinación con la resistencia requerida de la conexión de la riostra y la de la viga, incluidas las fuerzas amplificadas del diafragma colector.

donde, Fysc = resistencia a la fluencia mínima especificada del núcleo de acero, o resistencia real a la fluencia del núcleo de acero determinada de un ensayo, MPa F-262

F-263

240


DIARIO OFICIAL

F.3.6.4.6.3 — Conexiones de las riostras

El esfuerzo de fluencia esperado del alma debe tomarse como R y Fy . Cuando se usen paredes con

(1) Resistencia requerida — La resistencia requerida de la conexión de las riostras a tensión y compresión (incluyendo las conexiones viga-columna si son parte del sistema estructural arriostrado) debe ser 1.1 veces la resistencia ajustada de la riostra a compresión, donde la resistencia ajustada de la riostra es la definida en F.3.6.4.2.1. Cuando se utilicen perforaciones agrandadas, la resistencia requerida para el estado límite de deslizamiento de pernos no necesita ser mayor que los efectos de las combinaciones de carga del Título B, incluyendo la carga sísmica amplificada. (2) Requisitos de las cartelas de unión — El diseño de las conexiones debe incluir las consideraciones de pandeo local y general. Se debe utilizar un arriostramiento lateral consistente con el utilizado en los ensayos en los que se basa el diseño. Estos requisitos pueden cumplirse si se diseña la placa de unión para una fuerza transversal consiste con las fuerzas transversales del arriostramiento determinadas en los ensayos, añadiéndole atiesadores para resistir esta fuerza o suministrando un arriostramiento a la placa de unión. Cuando los ensayos no incluyan arriostramiento transversal, no se requiere suministrarlo. Debe incluirse en el ensayo de fabricación cualquier accesorio de arriostramiento. F.3.6.4.6.4 — Empalmes de columnas — Deben cumplir con los requisitos del numeral F.3.4.2.5. Cuando se utilicen soldaduras acanaladas para hacer el empalme estas deben ser de penetración completa. Los empalmes de columnas deben diseñarse para desarrollar al menos el 50% de la menor resistencia de diseño a flexión de los miembros conectados. La resistencia requerida a cortante Vu debe ser

¦ Mpc

Hc ,

donde: ¦ Mpc =


Hc


=

F.3.6.5 — MUROS DE CORTANTE DE ACERO (MCA) F.3.6.5.1 — Alcance — Los MCA deben diseñarse de acuerdo con esta sección. F.3.6.5.2 — Bases de diseño — Esta sección se aplica a estructuras conformadas por láminas de acero conectadas a vigas y columnas Se espera que los MCA diseñados de acuerdo con estos requisitos suministren una capacidad inelástica de deformación significativa, principalmente por medio de fluencia de la placa del alma y formación de rótulas plásticas en los extremos de los elementos de borde horizontales (EBH). F.3.6.5.3 — Análisis — No debe considerarse que las almas de los MCA resistan cargas de gravedad.

perforaciones, el esfuerzo de tensión efectivo esperado se define en F.3.6.5.7.1. Deben incluirse las fuerzas cortantes de la ecuación F.3.5.1-1 en el análisis. Se debe tener en cuenta que en algunos casos las fuerzas obtenidas de las combinaciones de carga del Título B pueden gobernar el diseño de los EBH. Las fuerzas cortantes en las vigas y en las columnas pueden ser muy grandes, y la fluencia por cortante podría ser el estado límite dominante. F.3.6.5.4 — Requisitos del sistema F.3.6.5.4.1 - Rigidez de los elementos de borde – Los EBV deben tener momentos de inercia con respecto al eje perpendicular al plano del alma, I c , no menores que 0.0031t w h 4 L . Los EBH deben tener momentos de inercia con respecto al eje perpendicular al plano del alma, I v , no menor que 0.0031L4 h veces la diferencia de los espesores de la placa del alma arriba y abajo.

donde: tw = h = Iv = Ic

=

L

=

espesor del alma, mm. distancia entre ejes de EBH, mm momento de inercia de un EBH con respecto al eje perpendicular al plano de la placa del alma, mm4 momento de inercia de un EBV con respecto al eje perpendicular al plano de la placa del alma, mm4 distancia entre ejes de los EBV, mm.

F.3.6.5.4.2 — Relación de momentos de la conexión EBH-EBV — Se deben cumplir las relaciones de momentos viga-columna de la sección F.3.5.3.4.1 para todas las intersecciones de elementos de borde sin considerar los efectos de las almas. F.3.6.5.4.3 — Arriostramiento — Los EBH deben arriostrarse de manera que se satisfagan los requisitos para elementos con ductilidad moderada de la sección F.3.4.1.2.1. F.3.6.5.4.4 — Aberturas en el alma — Las aberturas en las almas deben enmarcarse en todos sus lados por medio de elementos de borde intermedios prolongados a todo lo ancho y alto del panel, a menos que se justifique otra distribución por medio de ensayos y análisis, o lo permitido en F.3.6.5.7. F.3.6.5.5 — Miembros F.3.6.5.5.1 — Requisitos básicos — Los EBH, los EBV y elementos de borde intermedios deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad alta. F.3.6.5.5.2 — Almas — La resistencia de diseño a cortante del panel, IVn , de acuerdo con el estado límite de fluencia a cortante, debe determinarse como sigue: Vn

La resistencia requerida de los EBH, elementos de bordes verticales (EBV) y las conexiones de los MCA, deben basarse en las combinaciones de carga del Título B que incluyen la carga sísmica amplificada. En la determinación de la carga sísmica amplificada, el efecto de las fuerzas horizontales que incluya la sobre resistencia, Emh , debe determinarse a partir de un análisis en el cual se supone que todas las almas resisten las fuerzas correspondientes a su resistencia esperada en tensión , actuando con el ángulo D determinado en el numeral F.3.6.5.5.2, y los EBH las acciones resultantes de aplicar en cada extremo unos momentos iguales a 1.1R y M p . La tensión en las almas debe hallarse sin considerar los efectos de las cargas

I

0.42Fy t w Lcf sen 2D

(F.3.6.5-1)

0.9

donde: A b = área de la sección transversal de un EBH, mm2 Ac = área de la sección transversal de un EBV, mm2 I c = momento de inercia de un EBV con respecto al eje perpendicular al plano de la placa del alma, mm4 L = distancia entre ejes de EBV, mm.

gravitacionales.

F-264

Lcf = h = tw = D =

distancia libre entre aletas de columna, mm. distancia entre ejes de EBV, mm. espesor del alma, mm. ángulo de fluencia del alma en grados, medido con relación a la vertical. El ángulo de inclinación, D puede tomarse como 40°, o calcularse como sigue: 1

tan 4 D

F-265

twL 2Ac

(F.3.6.5-2)

§ 1 h3 · 1 t w h ¨¨ ¸¸ © Ab 360I c L ¹

F.3.6.5.5.3 — Zona protegida — La zona protegida de los MCA debe satisfacer la sección F.3.4.1.3, e incluye lo siguiente:

¦ Mpc

=


Hc

=


F.3.6.5.7 — Almas perforadas F.3.6.5.7.1 — Configuración normal de perforaciones circulares — Se permite usar una placa perforada como alma de un MCA siempre y cuando cumpla con esta sección. Las almas perforadas deben tener un patrón regular de perforaciones del mismo diámetro espaciadas uniformemente en toda el área de la placa del alma con un arreglo en el que las perforaciones se alinean diagonalmente con un ángulo uniforme con respecto a la vertical. Los bordes de las aberturas deben tener una rugosidad de superficie de 13 micrones o menos. (1)

(1) Las almas de MCA. (2) Los elementos que conectan las almas a los EBH y los EBV. (3) Las zonas de rótula plástica en cada extremo del EBH, en una región que va desde la cara de la columna hasta una distancia igual a un peralte de la cara de la columna, o como se especifica en F.3.5.3.5.3.

Resistencia — La resistencia de diseño a cortante del panel, IVn , de acuerdo con el estado límite de fluencia a cortante, debe determinarse como sigue para almas perforadas: Vn I

0.42Fy t w Lcf 1 0.7D Sdiag

(F.3.6.5-3)

0.9

F.3.6.5.6 — Conexiones donde: D = Sdiag =

F.3.6.5.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras son de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.1.3.4.2: (1) Las soldaduras acanaladas en empalmes de columnas. (2) Las soldaduras de la conexión columna-placa de base, excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (3) Las soldaduras de conexiones EBH-EBV.

(2)

Espaciamiento — El espaciamiento Sdiag debe ser como mínimo 1.67D . La distancia entre las primeras perforaciones y las conexiones del alma a los EBH y los EBV, debe ser D , como mínimo pero no mayor de D 0.7Sdiag

(3)

Rigidez — La rigidez de las placas regularmente perforadas debe calcularse utilizando un espesor efectivo de placa de alma, t ef , dada por:

F.3.6.5.6.2 — Conexiones EBH-EBV — Estas conexiones deben cumplir los requisitos del numeral F.3.5.1.6. t ef

donde: Hc = tw = Nr = D =

F.3.6.5.6.3 — Conexiones de almas a elementos de borde — La resistencia requerida de las conexiones del alma a los EBH y EBV que la rodean debe ser igual a la resistencia a fluencia esperada del alma a tensión, a un ángulo D .

La resistencia requerida a cortante Vu debe ser donde: F-266

¦ Mpc

Hc ,

(4)

S§ D ¨ 4 ¨© Sdiag

· ¸ ¸ ¹ tw Nr DsenD · S § D ·§ 1 ¨ ¸¨1 ¸ 4 ¨© Sdiag ¹¸ © Hc ¹ 1

(1) Resistencia requerida — La resistencia requerida a cortante de una conexión EBH-EBV debe basarse en las combinaciones de carga del Título B que incluyan la carga sísmica amplificada. En la determinación de la carga sísmica amplificada el efecto de las fuerzas horizontales que incluyen la sobre resistencia Emh , debe tomarse como el cortante calculado con la ecuación F.3.5.1-1 junto con el cortante que resulta de la resistencia a fluencia esperada a tensión de las almas a un ángulo D . (2) Zona de panel — La zona de panel de EBV cercana a la parte superior y base del EBH del MCA debe cumplir con los requisitos del numeral F.3.5.3.6.5.

F.3.6.5.6.4 — Empalmes de columnas — Deben cumplir con los requisitos del numeral F.3.4.2.5. Cuando se utilicen soldaduras acanaladas para hacer el empalme estas deben ser de penetración completa. Los empalmes de columnas deben diseñarse para desarrollar al menos el 50% de la menor resistencia de diseño a flexión de los miembros conectados.

diámetro de las perforaciones, mm. distancia mínima centro a centro entre perforaciones, mm.

(F.3.6.5-4)

altura libre de la columna (y de la placa de alma) entre aletas, mm. espesor de la placa de alma, mm. número de filas horizontales de perforaciones. ángulo con respecto a la vertical de la línea centro a centro más corta en el arreglo de las aberturas, grados.

Esfuerzo efectivo de tensión esperado — El esfuerzo efectivo de tensión esperado para ser usado en lugar del esfuerzo de tensión efectivo para el análisis de acuerdo con

la sección F.3.6.5.3 es R y Fy 1 0.7D Sdiag . F.3.6.5.7.2 — Perforaciones de alma con esquina reforzada — Se permiten perforaciones de un cuarto de círculo en las esquinas de las almas si estas están conectadas a una platina curva de refuerzo bordeando la perforación. Las platinas deben diseñarse para permitir el desarrollo de toda la resistencia del alma y mantener su resistencia cuando esté sujeta a las deformaciones

F-267


241

DIARIO OFICIAL

correspondientes a la deriva de piso de diseño. Lo anterior puede conseguirse si se cumplen las siguientes condiciones:

consten de columnas compuestas o de concreto reforzado y vigas bien sean de acero, embebidas en concreto, o compuestas.

(1) Diseño a tensión — La platina curva debe tener una resistencia de diseño que desarrolle la fuerza de tensión axial resultante de la tensión de la placa del alma en ausencia de otras fuerzas.

F.3.7.1.2 — Bases de diseño — Se espera que los PRMC-DMI diseñados de acuerdo con estas especificaciones suministren una capacidad de deformación inelástica mínima en sus miembros y conexiones. F.3.7.1.3 — Análisis — No se especifican requisitos especiales para el análisis.

R y Fy t w R 2

Pu

(F.3.6.5-5)

4e

F.3.7.1.5 — Miembros — No se especifican requisitos adicionales a los del Capítulo F.2 para los miembros de acero o compuestos. Las columnas de concreto reforzado deben cumplir los requisitos del Título C, excluyendo el numeral C.21.

donde: R

=

radio de la perforación, mm.

R 1 2 2 , mm.

e

F.3.7.1.4 — Requisitos del sistema — No se especifican requisitos especiales para el sistema.

(F.3.6.5-6)

F.3.7.1.6 — Conexiones — Las conexiones deben ser totalmente restringidas (TR). Las conexiones deben diseñarse para las combinaciones de cargas aplicables descritas en F.3.2.2 y F.3.2.3. Las resistencias de diseño de las conexiones viga-columna deben determinarse de acuerdo con F.2 y F.3.4.2.7.

Los EBH y los EBV deben diseñarse para resistir las fuerzas axiales de tensión en el extremo del refuerzo curvo.

F.3.7.2 — PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTOS COMPUESTOS CON CAPACIDAD DE ENERGÍA MODERADA (PRMC-DMO)

(2) Diseño para las fuerzas de la conexión viga-columna — Las platinas curvas deben tener una resistencia de diseño capaz de desarrollar los efectos combinados de fuerza axial y momento en el plano del alma que resultan de la deformación de la conexión en ausencia de otras fuerzas. La fuerza es:

F.3.7.2.1 — Alcance — Los sistemas PRMC-DMO deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Esta sección es aplicable a pórticos resistentes a momentos con conexiones totalmente restringida (TR) que consten de columnas compuestas o de concreto reforzado y vigas bien sean de acero estructural, embebidas en concreto, o compuestas.

Pu

15EI y ' 4e2 H

(F.3.6.5-7)

El momento es: Mu

Pu R 2

(F.3.6.5-8) F.3.7.2.3 — Análisis — No se especifican requisitos especiales para el análisis.

donde: E = Iy =

módulo de elasticidad, MPa momento de inercia de la placa, mm4

H '

altura de piso, mm deriva de piso de diseño, mm

= =

F.3.7.2.2 — Bases de diseño — Se espera que los PRMC-DMO diseñados de acuerdo con estas especificaciones suministren una capacidad de deformación inelástica limitada, a través de fluencia a flexión de las vigas y columnas y fluencia a cortante en las zonas de panel de las columnas. El diseño de las conexiones viga-columna, incluyendo la zona de panel, platinas de continuidad y diafragmas debe basarse en ensayos de conexiones que garanticen el desempeño requerido en el numeral F.3.7.2.6.2, y demostrar su conformidad con el numeral F.3.7.2.6.3.

F.3.7.2.4 — Requisitos del sistema F.3.7.2.4.1 — Arriostramiento para estabilidad de vigas — Las vigas deben arriostrarse para satisfacer los requisitos de miembros de ductilidad moderada del numeral F.3.4.1.2.1.

F.3.7 — PORTICOS RESISTENTES A MOMENTOS COMPUESTOS (PRMC) Este numeral proporciona las bases de diseño y los requisitos para el análisis, el sistema, los miembros y las conexiones para pórticos resistentes a momentos compuestos DMI, DMO, DES y parcialmente restringidos (PR)

Adicionalmente, a menos que se indique de otra forma mediante ensayos, los arriostramientos de las vigas se deben ubicar cerca de las fuerzas concentradas, en los cambios de la sección transversal y en otras ubicaciones donde los análisis indiquen que se puede formar una rótula plástica durante la deformación inelástica del PRMC-DMO. La resistencia requerida del arriostramiento lateral adyacente a las rótulas plásticas debe ser como se especifica en el numeral F.3.4.1.2.3. F.3.7.2.5 — Miembros

Se incluyen las siguientes secciones: F.3.7.1 — Pórticos resistentes a momentos compuestos con capacidad de energía mínima (PRMC-DMI) F.3.7.2 — Pórticos resistentes a momentos compuestos con capacidad de energía moderada (PRMC-DMO) F.3.7.3 — Pórticos resistentes a momentos compuestos con capacidad de energía especial (PRMC-DES) F.3.7.4 — Pórticos resistentes a momentos compuestos parcialmente restringidos (PRMC-PR) F.3.7.1 — PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTOS COMPUESTOS CON CAPACIDAD DE ENERGÍA MÍNIMA (PRMC-DMI) F.3.7.1.1 — Alcance — Los sistemas PRMC-DMI deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Esta sección es aplicable a pórticos resistentes a momentos con conexiones totalmente restringida (TR) que

F.3.7.2.5.1 — Requisitos básicos — Los miembros para vigas y columnas deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad moderada. F.3.7.2.5.2 — Aletas de vigas — No se permiten cambios abruptos en la aleta de la viga en las zonas de rótulas plásticas. Tampoco se permiten perforaciones en la aleta o recortes en el ancho de la aleta a menos que los ensayos de calificación demuestren que la configuración resultante puede desarrollar rótulas plásticas estables. F.3.7.2.5.3 — Zonas protegidas — La región que en cada extremo de la viga esté sujeta a deformaciones inelásticas es una zona protegida, y debe satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.3.

F-268

F-269

Las zonas de rótulas plásticas en los extremos de vigas en PRMC-DMO deben tratarse como zonas protegidas. En general, para conexiones sin reforzar, la zona protegida se ubica desde la cara de la columna y hasta una distancia igual a la mitad del peralte de la viga después de la rótula plástica. F.3.7.2.6 — Conexiones F.3.7.2.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — No se requieren soldaduras de demanda crítica. F.3.7.2.6.2 — Conexiones viga-columna — Las conexiones viga-columna del SRS deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) La conexión debe ser capaz de acomodar un ángulo de deriva de piso de 0.02 radianes como mínimo. (2) La resistencia medida a flexión de la conexión, determinada en la cara de la columna, debe ser por lo menos 0.8M p de la viga conectada, para un ángulo de deriva de piso de 0.02 radianes, donde M p se define como la resistencia nominal a flexión de las vigas de acero, las vigas embebidas o compuestas y debe satisfacer los requisitos de F.2.9. F.3.7.2.6.3 — Validación de la conexión — La conexión viga-columna del SRS debe satisfacer los requisitos de la sección F.3.7.2.6.2, mediante ensayos de la conexión o cálculos justificados por modelos mecánicos y criterios de diseño para estados límites de sus componentes de acuerdo con estas especificaciones. F.3.7.2.6.4 — Resistencia a cortante requerida — La resistencia requerida a cortante Vu de la conexión debe basarse en las combinaciones de carga del Título B incluyendo la carga sísmica amplificada, en la que el efecto de las fuerzas horizontales, incluyendo la sobre resistencia, se debe tomar como: Emh

2 1.1R y M p, esp

soldaduras acanaladas para hacer el empalme, estas deben ser de penetración completa. Cuando los empalmes de columna no se realicen con soldaduras acanaladas, deben tener una resistencia requerida a la flexión que sea por lo menos igual a la resistencia nominal a la flexión, M pcc , de la columna compuesta menor. La resistencia a cortante requerida de los empalmes del alma de la columna deben ser por lo menos igual a ¦ M pcc H , donde ¦ M pcc es la suma de la resistencias nominales a la flexión de las columnas compuestas arriba y abajo del empalme. Para columnas compuestas la resistencia nominal a la flexión debe satisfacer los requisitos de F.2.9 considerando la resistencia axial requerida, Puc . F.3.7.3 — PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTOS COMPUESTOS CON CAPACIDAD DE ENERGÍA ESPECIAL (PRMC-DES) F.3.7.3.1 — Alcance — Los sistemas PRMC-DES deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Esta sección es aplicable a pórticos resistentes a momentos con conexiones totalmente restringida (TR) que consten de columnas compuestas o de concreto reforzado y vigas bien sean de acero embebidas en concreto, o compuestas. F.3.7.3.2 — Bases de diseño — Se espera que los PRMC-DES diseñados de acuerdo con estas especificaciones suministren una capacidad de deformación inelástica significativa a través de fluencia por flexión de las vigas y fluencia limitada a cortante en las zonas de panel de las columnas. Excepto cuando se permita otra cosa en esta sección, las columnas deben diseñarse generalmente para ser más resistentes que las vigas totalmente plastificadas y con endurecimiento por deformación. Se permite la plastificación por flexión en las columnas en su base. El diseño de las conexiones viga-columna, incluyendo la zona de panel, las platinas de continuidad y los diafragmas, debe basarse en ensayos de conexiones que garanticen el desempeño requerido en el numeral F.3.7.3.6.2, y demostrar su conformidad con el numeral F.3.7.3.6.3. F.3.7.3.3 — Análisis — No se especifican requisitos especiales para el análisis. F.3.7.3.4 — Requisitos del sistema

(F.3.7.2-1)

Lh

donde M p, esp es la resistencia a la flexión plástica esperada de las vigas de acero, las embebidas o

F.3.7.3.4.1 — Relaciones de momento — Deben satisfacerse las siguientes relaciones en las conexiones viga-columna:

¦ M*pcc ¦ M*p, esp

compuestas. Para vigas embebidas o compuestas, M p, esp debe calcularse usando la distribución plástica de esfuerzos o el método de compatibilidad de deformaciones. Deben utilizarse factores R y apropiados para los diferentes elementos de la sección transversal estableciendo el equilibrio de fuerzas en la sección y calculando la resistencia a flexión. Lh es la distancia entre rótulas plásticas en la viga, mm. Para vigas de acero, M p, esp en la ecuación F.3.7.2-1 puede tomarse como R y M p de

donde: ¦ M*pcc

=

la viga.

¦ M*p,esp

=

provisiones del Título C considerando la resistencia axial requerida Puc . Cuando los ejes de vigas opuestas en la misma unión no coincidan debe usarse la línea media entre los dos ejes. suma de los momentos en las vigas de acero o embebidas en concreto en la intersección de los ejes de la viga y la columna. Se determina como la suma de las resistencias esperadas a flexión de las vigas en la rótula plástica, referidas al eje de

Los diafragmas internos deberán tener aberturas circulares suficientes para la colocación del concreto.

F-270

suma de las proyecciones al eje de las vigas, de la resistencia nominal a flexión de las

considerando la resistencia axial requerida Puc . Para columnas de concreto reforzado, la resistencia nominal a flexión, M pcc , debe calcularse con base en las

Cuando se utilicen placas de diafragma, el espesor de estas debe ser al menos igual del espesor de la aleta de la viga.

F.3.7.2.6.6 — Empalmes de columna — Adicionalmente a los requisitos de la sección F.3.4.2.5, los empalmes de columna deben cumplir con los requisitos de esta sección. Cuando se utilicen

(F.3.7.3-1)

columnas (incluidas las ménsulas si estas se utilizan) arriba y abajo de la unión con una reducción debida a la fuerza axial en la columna. Para columnas compuestas, la resistencia nominal a flexión, M pcc , debe satisfacer los requisitos de F.2.9

F.3.7.2.6.5 — Placas de continuidad y de diafragma — Se pueden usar placas para diafragmas de conexión para columnas compuestas rellenas tanto al interior como al exterior de la columna.

Las placas de diafragma deben soldarse alrededor de todo el perímetro de la columna utilizando soldaduras de penetración completa o soldaduras de filete por ambos lados. La resistencia requerida de estas uniones no debe ser menor que la resistencia de diseño del área de contacto de la placa con los lados de la columna.

!1

la columna. Se puede tomar M uv

=

¦ M*p,esp ¦ 1.1Mp,esp Muv ,donde M p,esp se calcula

de acuerdo con la sección F.3.7.2.6.4 momento debido a la amplificación por el cortante desde la posición de la rótula plástica hasta el eje de la columna F-271

242


DIARIO OFICIAL

Excepción — Deben aplicarse las excepciones de la sección F.3.4.3.4.1 excepto que el límite de la fuerza en el numeral F.3.5.3.4.1 debe ser Puc 0.1Pc . F.3.7.3.4.2 — Arriostramiento para la estabilidad de las vigas — Las vigas deben arriostrarse para satisfacer los requisitos de miembros de ductilidad alta del numeral F.3.4.1.2.2. Adicionalmente, a menos que se indique de otra forma mediante ensayos, los arriostramientos de las vigas deben colocarse cerca de las fuerzas concentradas, cambios en la sección transversal y otras ubicaciones donde los análisis indiquen que se puede formar una rótula plástica durante la deformación inelástica del PRMC-DES. F.3.7.3.4.3 — Arriostramiento para la estabilidad de las conexiones viga-columna — Las columnas compuestas con conexiones no arriostradas deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.5.3.4.3(2). F.3.7.3.5 — Miembros F.3.7.3.5.1 — Requisitos básicos — Los miembros de acero y compuestos deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad alta. Excepción — Las vigas embebidas en concreto reforzado deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad moderada si el recubrimiento de concreto es de 50 mm o mayor y sea suministrado confinamiento por medio de estribos en regiones donde se espera la formación de rótulas plásticas bajo las deformaciones por el sismo. Los estribos deben satisfacer los requisitos de C.21.5.3. Las vigas compuestas embebidas en concreto que sean parte del PRMC-DES deben satisfacer también el que la distancia desde la fibra de concreto de mayor compresión al eje neutro plástico no sea mayor que: YPNA

Ycon d

(F.3.7.3-2)

§ 1 700Fy · 1 ¨ ¸ © E ¹

donde: = Fy

esfuerzo de fluencia mínimo especificado de la viga de acero, MPa.

E Ycon d

módulo elástico de la viga de acero, MPa. distancia desde la parten superior de la viga de acero y la parte superior del concreto, mm. peralte total de la viga, mm.

= = =

F.3.7.3.5.2 — Aletas de vigas — No se permiten cambios abruptos en la aleta de la viga en las zonas de rótulas plásticas. Tampoco se permiten perforaciones en la aleta o recortes en el ancho de la aleta a menos que los ensayos de calificación demuestren que la configuración resultante puede desarrollar rótulas plásticas estables. F.3.7.3.5.3 — Zonas protegidas — La región que en cada extremo de la viga esté sujeta a deformaciones inelásticas es una zona protegida, y debe satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.3. Las zonas de rótulas plásticas en los extremos de vigas en PRMC-DES deben tratarse como zonas protegidas. En general, la zona protegida se ubica desde la cara de la columna compuesta y hasta una distancia igual a la mitad del peralte de la viga después de la rótula plástica. F.3.7.3.6 — Conexiones — Las conexiones deben ser totalmente restringidas (TR) y satisfacer los requisitos de la sección F.3.4.2 con todos sus numerales, además de esta sección. F.3.7.3.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras deben considerarse de demanda crítica y satisfacer los requisitos del numeral F.3.1.3.4.2: F-272

F.3.7.3.6.5 — Placas de continuidad y de diafragma — Las placas de continuidad o diafragma utilizadas para conexiones a momento con columnas rellenas deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.7.2.6.5. F.3.7.3.6.6 — Empalmes de columna — Los empalmes de columna deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.7.2.6.6.

(1) Las soldaduras acanaladas en empalmes de columna. Excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyan la carga sísmica amplificada. (2) Las soldaduras de la conexión columna-placa de base, (3) Las soldaduras acanaladas de penetración completa de las aletas de vigas, las placas de diafragma que sirven como continuación de aletas de vigas, las placas de cortante dentro del peralte de la viga que sirven de transición de la viga a un perfil embebido, y las almas de vigas a columnas. F.3.7.3.6.2 — Conexiones viga-columna — Las conexiones viga-columna del SRS deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) La conexión debe ser capaz de acomodar un ángulo de deriva de piso de 0.04 radianes como mínimo. (2) La resistencia medida a flexión de la conexión, determinada en la cara de la columna, debe ser por lo menos 0.8M p de la viga conectada, para un ángulo de deriva de piso de 0.04 radianes, donde M p se calcula de acuerdo con el numeral F.3.7.2.6.2. F.3.7.3.6.3 — Validación de la conexión — La conexión viga-columna del SRS debe satisfacer los requisitos de la sección F.3.7.3.6.2 por medio de lo siguiente: (1) Cuando las vigas están interrumpidas en la conexión, la conexión debe calificarse usando resultados de ensayos cíclicos de calificación de acuerdo con F.3.11.2. Deben realizarse al menos dos ensayos de la conexión y pueden basarse en una de las consideraciones siguientes: (a) Ensayos reportados en artículos de investigación o ensayos documentados realizados para otros proyectos que representen las condiciones del proyecto, con los límites especificados en el numeral F.3.11.2. (b) Ensayos enfocados específicamente para el proyecto que sean representativos de los tamaños de los miembros, resistencia del material, configuración de conexiones, procesos constructivos de la conexión, con los límites especificados en F.3.11.2. (2) Cuando las vigas no están interrumpidas o sean continuas a través de la columna compuesta o de concreto reforzado, y que no se usen uniones soldadas a las aletas de las vigas, ni la conexión sea susceptible de fractura prematura, deben cumplirse los requisitos de desempeño del numeral F.3.7.3.6.2(a). Se permiten conexiones que puedan acomodar el ángulo de deriva de piso requerido en los elementos de conexión y proporcionen la resistencia medida a flexión y a cortante que se especifican en el numeral F.3.5.3.6.4. Adicionalmente a lo anterior, el diseño debe demostrar que cualquier deriva adicional debida a la deformación de la conexión puede ser soportada por la estructura. El diseño debe incluir un análisis que contemple los efectos de estabilidad de toda la estructura, incluyendo los efectos de segundo orden. F.3.7.3.6.4 — Resistencia a cortante requerida — La resistencia requerida a cortante Vu de la conexión debe basarse en las combinaciones de carga del Título B que incluya la carga sísmica amplificada, en la que el efecto de las fuerzas horizontales, incluyendo la sobre resistencia deben ser calculadas como: Emh

2 1.1R y M p,esp

(F.3.7.3-3)

Lh

donde M p,esp es la resistencia a la flexión esperada de las vigas de acero, embebidas o compuestas. Para vigas embebidas o compuestas, M p,esp debe calcularse de acuerdo con la sección F.3.7.2.6.4 y Lh es la distancia entre rotulas plásticas en la viga, mm.

F-273

(1) La conexión debe ser capaz de acomodar un ángulo de deriva de piso de 0.02 radianes como mínimo. (2) La resistencia medida a la flexión de la conexión, determinada en la cara de la columna, debe incrementarse monotónicamente hasta un valor de al menos 0.5M p de la viga conectada, para un ángulo de deriva de piso de 0.02 radianes, donde M p se define como la resistencia nominal a flexión de la viga compuesta y debe satisfacer los requisitos de F.2.9.

F.3.7.4 — PÓRTICOS RESISTENTES A MOMENTOS PARCIALMENTE RESTRINGIDOS (PRMC-PR) F.3.7.4.1 — Alcance — Los sistemas PRMC-PR deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Esta sección es aplicable a pórticos resistentes a momentos con conexiones parcialmente restringidas (PR) que consten de columnas de acero y vigas compuestas que cumplan los requisitos de F.2.2.3.5.2.2.

F.3.7.4.6.4 — Validación de la conexión — La conexión viga-columna del SRS debe satisfacer los requisitos de la sección F.3.7.4.6.3 por medio de calificación, usando los resultados de ensayos cíclicos de calificación de acuerdo con F.3.11.2. Deben realizarse al menos dos ensayos de la conexión y pueden basarse en una de las consideraciones siguientes:

F.3.7.4.2 — Bases de diseño — Se espera que los PRMC-PR diseñados de acuerdo con estas especificaciones suministren una capacidad de deformación inelástica significativa a través de fluencia en los componentes dúctiles de las conexiones a momento viga-columna PR compuestas. Se permite una fluencia limitada en otras partes, tales como fluencia a flexión en la base de las columnas. El diseño de las conexiones de vigas y columnas debe basarse en ensayos de conexiones que garanticen el desempeño requerido en el numeral F.3.7.4.6.3, y demostrar su conformidad con el numeral F.3.7.4.6.4.

(1) Ensayos reportados en artículos de investigación o ensayos documentados realizados para otros proyectos que representen las condiciones del proyecto, con los límites especificados en el numeral F.3.11.2. (2) Ensayos enfocados específicamente para el proyecto que sean representativos de los tamaños de los miembros, resistencia del material, configuración de conexiones, procesos constructivos de la conexión, con los límites especificados en F.3.11.2.

F.3.7.4.3 — Análisis — Debe considerarse la flexibilidad de la conexión y la acción de viga compuesta en la determinación de las características dinámicas, resistencia y derivas de PRMC-PR. Para propósito de los análisis, la rigidez de las vigas debe determinarse con el momento de inercia efectivo de la sección compuesta. F.3.7.4.4 — Requisitos del sistema — No se especifican requisitos especiales. F.3.7.4.5 — Miembros

F.3.7.4.6.5 — Resistencia de la conexión — La resistencia nominal de la conexión, M n,PR debe tomarse como la resistencia a la flexión para 0.02 radianes durante el primer ciclo en el cual se excede esta rotación. F.3.7.4.6.6 — Empalmes de columna — Los empalmes de columnas compuestas deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.7.2.6.6.

F.3.8 — SISTEMAS ARRIOSTRADOS Y MUROS DE CORTANTE COMPUESTOS

F.3.7.4.5.1 — Columnas — Las columnas de acero deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad alta. F.3.7.4.5.2 — Vigas — Las vigas compuestas no deben ser embebidas y ser totalmente compuestas, y deben cumplir con los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad alta. Debe existir una placa de concreto maciza hasta una distancia de 300 mm desde la cara de la columna en la dirección de transferencia de momento. F.3.7.4.6 — Conexiones — Las conexiones deben ser PR y deben satisfacer todos los requisitos de F.3.4.2 y los de este numeral. F.3.7.4.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras deben considerarse de demanda crítica y satisfacer los requisitos del numeral F.3.1.3.4.2: (1) Las soldaduras acanaladas en empalmes de columna, excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (2) Las soldaduras de la conexión columna-placa de base, F.3.7.4.6.2 — Resistencia requerida — La resistencia requerida de las conexiones viga-columna a momento PR debe determinarse considerando los efectos de la flexibilidad de la conexión y los momentos de segundo orden. Adicionalmente, las conexiones compuestas deben tener una resistencia nominal por lo menos igual al 50% de M p , donde M p es la resistencia plástica nominal a flexión de la viga de acero conectada sin considerar la acción compuesta.

Este numeral establece las bases de diseño, y los requisitos para el análisis, el sistema, miembros y conexiones para PACC-DMI, PACC-DES, PAEC y MCC-DMI, MCC-DES así como MCAC. Se incluyen las siguientes secciones: F.3.8.1 — Pórticos compuestos arriostrados concéntricamente con capacidad de disipación de energía mínima (PACC-DMI) F.3.8.2 — Pórticos compuestos arriostrados concéntricamente con capacidad de disipación de energía especial (PACC-DES) F.3.8.3 — Pórticos compuestos arriostrados excéntricamente (PAEC) F.3.8.4 — Muros de cortante compuestos con capacidad de energía mínima (MCC-DMI) F.3.8.5 — Muros de cortante compuestos con capacidad de energía especial (MCC-DES) F.3.8.6 — Muros de cortante de acero compuestos (MCAC). F.3.8.1 — PÓRTICOS COMPUESTOS ARRIOSTRADOS CONCÉNTRICAMENTE CON CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA MÍNIMA (PACC-DMI) F.3.8.1.1 — Alcance — Los pórticos compuestos arriostrados concéntricamente con capacidad mínima de disipación de energía (PACC-DMI) deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Las columnas deben ser de acero, embebidas, rellenas o de concreto reforzado. Las vigas deben ser de acero estructural o compuestas. Las riostras pueden ser perfiles de acero o miembros compuestos rellenos de concreto. Esta sección se aplica a estructuras arriostradas que consten de miembros conectados concéntricamente en los cuales al menos uno de los elementos (columnas, vigas o riostras) es un miembro compuesto. F.3.8.1.2 — Bases de diseño — Esta sección se aplica a pórticos arriostrados que consten de miembros arriostrados concéntricamente. Se permiten excentricidades menores que el peralte de la viga si se tienen en cuenta en el diseño de los miembros determinando los momentos por excentricidad.

F.3.7.4.6.3 — Conexiones viga-columna — Las conexiones viga-columna del SRS deben satisfacer los siguientes requisitos:

F-274

F-275


243

DIARIO OFICIAL

Los PACC-DMI deben tener la capacidad de acomodar deformaciones inelásticas limitadas en sus miembros y conexiones. Los PACC-DMI deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.6.1, excepto lo que se modifique en esta sección. F.3.8.1.3 — Análisis — No se especifican requisitos especiales de análisis. F.3.8.1.4 — Requisitos del sistema — No se especifican requisitos especiales del sistema. F.3.8.1.5 — Miembros F.3.8.1.5.1 — Requisitos básicos — No se especifican requisitos especiales. F.3.8.1.5.2 — Columnas — No se especifican requisitos especiales para columnas de acero o compuestas. Las columnas de concreto reforzado deben satisfacer los requisitos de C.21 F.3.8.1.5.3 — Riostras — No se especifican requisitos especiales para riostras de acero o compuestas rellenas. F.3.8.1.6 — Conexiones — Las conexiones deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.2.7. F.3.8.2 — PÓRTICOS COMPUESTOS ARRIOSTRADOS CONCÉNTRICAMENTE CON CAPACIDAD DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA ESPECIAL (PACC-DES) F.3.8.2.1 — Alcance — Los pórticos compuestos arriostrados concéntricamente con capacidad especial de disipación de energía (PACC-DES) deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Las columnas deben ser embebidas o rellenas. Las vigas deben ser de acero estructural o compuestas. Las riostras deben ser perfiles de acero o miembros compuestos rellenos de concreto. Esta sección se aplica a estructuras arriostradas que consten de miembros conectados concéntricamente. F.3.8.2.2 — Bases de diseño — Esta sección se aplica a pórticos arriostrados que consistan de miembros arriostrados concéntricamente. Se permiten excentricidades menores que el peralte de la viga si estas han sido consideradas en el diseño del miembro resultante y sus fuerzas de conexión, y no cambian la fuente de capacidad de deformación inelástica esperada. Los PACC-DES deben tener la capacidad de acomodar aceptar deformaciones inelásticas significativas principalmente a partir del pandeo de la riostra y la fluencia de la riostra en tensión. F.3.8.2.3 — Análisis — Las columnas compuestas y las riostras de acero y compuestas deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.5.2.3. F.3.8.2.4 — Requisitos del sistema — Los requisitos del sistema para PACC-DES deben cumplir los dados en el numeral F.3.5.2.4.

F.3.8.2.6 — Conexiones — El diseño de conexiones debe basarse en la sección F.3.4.2 y las mencionadas en esta sección. F.3.8.2.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras se consideran de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.1.3.4.2. (1) Las soldaduras acanaladas en empalmes de columnas. Excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (2) Las soldaduras de la conexión columna-placa de base, (3) Las soldaduras en las conexiones viga-columna que cumplan el numeral F.3.8.2.6.2(2). F.3.8.2.6.2 — Conexiones viga-columna — Cuando una riostra o su placa de conexión conecta tanto a la viga como a la columna, la conexión debe cumplir una de las siguientes condiciones: (1) La conexión debe ser simple (no a momento) y cumplir con los requisitos del numeral F.2.2.3.6.1, donde la rotación requerida debe tomarse como 0.025 radianes, o (2) Las conexiones viga-columna deben satisfacer los requisitos especificados en los numerales F.3.4.2 y F.3.7.2.6.4, F.3.7.2.6.5, F.3.7.2.6.6 y F.3.7.3.6.1 para conexiones a momento TR. F.3.8.2.6.3 — Resistencia requerida de las conexiones de la riostra — La resistencia requerida de las conexiones de la riostra debe satisfacer los requisitos de la sección F.3.6.2.6.3. F.3.8.2.6.4 — Empalmes de columnas — Deben cumplir con los requisitos del numeral. F.3.7.2.6.3 F.3.8.3 — PÓRTICOS COMPUESTOS ARRIOSTRADOS EXCENTRICAMENTE (PAEC) F.3.8.3.1 — Alcance — Los pórticos arriostrados excéntricamente (PAEC) deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Las columnas deben ser compuestas embebidas o rellenas. Las vigas deben ser de acero o compuestas. Los vínculos deben ser de acero. Las riostras deben ser miembros de acero o compuestos rellenos de concreto. Esta sección es aplicable a pórticos arriostrados en los cuales un extremo de cada riostra intercepta una viga con una excentricidad desde la intersección de los ejes en la viga y una riostra adyacente o una columna. F.3.8.3.2 — Bases de diseño — Los PAEC deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.6.3.2, excepto lo que se modifique en esta sección. Esta sección es aplicable a pórticos arriostrados en los cuales un extremo de cada riostra intercepta una viga con una excentricidad desde la intersección de los ejes en la viga y una riostra adyacente o columna, formando un vínculo que queda sujeto a cortante y a flexión. Las excentricidades menores que el peralte de la viga se permiten en la conexión de la riostra lejana del vínculo si las fuerzas resultantes en el miembro y la conexión se consideran en el diseño, y no cambian la fuente esperada de capacidad de deformación inelástica. Se espera que los PAEC diseñados de acuerdo con este numeral suministren una capacidad de deformación inelástica significativa a través de la fluencia a cortante de los vínculos.

F.3.8.2.5 — Miembros F.3.8.2.5.1 — Requisitos básicos — Las columnas compuestas y las riostras de acero o compuestas deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros de ductilidad alta. Las vigas de acero o compuestas deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros de ductilidad moderada.

La resistencia de diseño de los miembros debe satisfacer los requisitos del Capítulo F.2, excepto lo que se modifique en esta sección.

Para satisfacer los requisitos de compacidad moderada del numeral F.3.5.2.5.1 la relación anchoespesor de riostras rellenas cuadradas y rectangulares deben multiplicarse por el factor 0.264 0.0082Kl r , para Kl r entre 35 y 90, siendo Kl r la esbeltez efectiva de la riostra.

F.3.8.3.4 — Requisitos del sistema — Los requisitos del sistema PAEC deben satisfacer lo especificado en F.3.6.3.4.

F.3.8.3.3 — Análisis — El análisis de PAEC debe satisfacer los requisitos de F.3.6.3.3.

F.3.8.2.5.2 — Riostras diagonales — Las riostras de acero y las compuestas rellenas deben cumplir los requisitos de la sección F.3.6.2.5.2. El radio de giro en dicha sección debe tomarse como el de la sección de acero aislada.

F.3.8.3.5 — Miembros — Deben satisfacer los requisitos de F.3.6.3.5. F.3.8.3.6 — Conexiones — Deben satisfacer los requisitos de F.3.6.3.6, excepto lo especificado a continuación.

F-276

F.3.8.3.6.1 — Conexiones viga-columna — Cuando una riostra o una cartela se conecta a la viga y a la columna, la conexión debe cumplir con una de las siguientes condiciones: (1) La conexión debe ser simple (no a momento) y cumplir con los requisitos de F.2.2.3.6.1, donde la rotación requerida se tomara como 0.025 radianes. (2) Las conexiones viga-columna deben satisfacer los requisitos especificados en los numerales F.3.4.2 y F.3.7.2.6.4, F.3.7.2.6.5 y F.3.7.2.6.6 para conexiones a momento TR. F.3.8.4 — MUROS DE CORTANTE COMPUESTOS DE CONCRETO REFORZADO Y PERFILES DE ACERO CON CAPACIDAD MÍNIMA DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA (MCC-DMI) F.3.8.4.1 — Alcance — Los MCC-DMI deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Esta sección se aplica cuando los muros de concreto reforzado están compuestos por elementos de acero estructural, incluyendo perfiles estructurales o secciones compuestas que actúan como elementos de borde para los muros y vigas de acople de acero estructural o compuestas que conectan dos o más muros de concreto reforzado adyacentes. F.3.8.4.2 — Bases de diseño — Se espera que los MCC-DMI diseñados de acuerdo con este numeral garanticen una capacidad de deformación inelástica limitada a través de la fluencia en los muros de concreto reforzado y los elementos de acero o los compuestos. Los muros de concreto reforzado deben diseñarse para desarrollar deformaciones inelásticas para la deriva de piso de diseño consistentemente con lo especificado en el Título C, excluyendo C.21. Las vigas de acople de acero y las compuestas deben diseñarse para desarrollar deformaciones inelásticas para la deriva de diseño de piso mediante fluencia por flexión. Los elementos de borde de acero y los compuestos deben diseñarse para desarrollar deformaciones inelásticas para la deriva de piso de diseño mediante fluencia producida por fuerzas axiales. Los muros de concreto reforzado deben cumplir los requisitos del Título C, excluyendo lo que se modifica en esta sección. F.3.8.4.3 — Análisis — El análisis de MCC-DMI debe satisfacer los requisitos del Título C con las modificaciones incluidas en esta sección. (1) Para el análisis elástico deben asignarse las rigideces efectivas no fisuradas de acuerdo con C.10 para muros y vigas de acople compuestas. (2) Cuando se utilicen perfiles embebidos en concreto como miembros de borde, el análisis debe basarse en la sección transformada utilizando las propiedades elásticas del material. (3) Debe tomarse en cuenta la flexibilidad de la conexión entre vigas de acople y muros, así como el efecto de las distorsiones de cortante de la viga de acople y muros. F.3.8.4.4 — Requisitos del sistema — Para muros acoplados, se permite que las vigas de acople se plastifiquen en toda la altura de la estructura, la conexión viga de acople-muro debe desarrollar la resistencia a cortante esperada a la flexión de la viga de acople. Se permite redistribuir las fuerzas en la viga de acople verticalmente a los pisos adyacentes. El cortante de cualquier viga de acople individual no debe ser reducido más del 20% del valor determinado elásticamente. La suma de la resistencia a cortante de las vigas de acople en toda la altura del edificio debe ser mayor o igual que los valores determinados elásticamente. F.3.8.4.5 — Miembros F.3.8.4.5.1 — Miembros de borde — Los miembros de borde deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) La resistencia axial requerida del elemento de borde debe determinarse suponiendo que las fuerzas de cortante son tomadas por el muro de concreto reforzado y todas las fuerzas gravitacionales y de volcamiento son tomadas por los miembros de borde en conjunto con el muro de cortante. (2) Cuando el miembro de borde de acero embebido en concreto califique como una columna compuesta como se define en F.2.9, debe diseñarse como una columna compuesta que satisfaga los requisitos de F.2.9.

F-278

F-277

(3) Deben instalarse conectores de espigo o anclajes de refuerzo soldados para transferir la resistencia a cortante requerida entre los miembros de borde de acero y los muros de concreto reforzado. Si se utilizan conectores de espigo, estos deben satisfacer los requisitos de F.2.9. Si se utiliza refuerzo soldado, este debe satisfacer los requisitos AWS D.1.4. F.3.8.4.5.2 — Vigas de acople (1) Vigas de acople de acero — Las vigas de acople de acero que se usen entre muros de concreto reforzado adyacentes deben satisfacer los requisitos de F.2 y los de esta sección. Los siguientes requisitos aplican para vigas en secciones I . (a) las vigas de acople de acero deben cumplir con los requisitos de la sección F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad moderada. (b) La resistencia a cortante esperada, Vn , para vigas de acople de acero debe calcularse con la ecuación F.3.8.4-1 Vn

2R y M p g

donde: A tw = Mp =

d R y Vp

(F.3.8.4-1)

área del alma de la viga de acero, mm2 Fy Z , N-mm.

Vn Vp

= =

resistencia esperada a cortante de una viga de acople de acero, N. 0.6Fy A tw , N.

g

=

distancia libre de la viga de acople, mm.

(c) La longitud de empotramiento, Le , debe calcularse con la ecuación F.3.8.4-2. La longitud de empotramiento debe considerarse que empieza por dentro de la primera capa de refuerzo de confinamiento del miembro de borde del muro.

Vn

§b · 0.004 fc ' ¨ w ¸ © bf ¹

donde: Le = bw = bf = fcc = E1 =

0.66

ª 0.58 0.22E1 º E1b f L e « » ¬ 0.88 g 2Le ¼

(F.3.8.4-2)

longitud de empotramiento, mm espesor del muro de concreto, mm ancho de la aleta de la viga, mm resistencia a la compresión del concreto, MPa factor que relaciona la profundidad del bloque rectangular de esfuerzos de compresión equivalente y la profundidad del eje neutro como se define en el Título C

(d) Debe colocarse un refuerzo vertical en el muro cuya resistencia axial nominal sea igual a la resistencia a cortante esperada de la viga de acople, sobre la longitud de empotramiento de la viga con dos terceras partes del acero de refuerzo localizado sobre la primera mitad de la longitud de empotramiento. Este refuerzo de muro debe extenderse una distancia por lo menos igual a la longitud de desarrollo a la tensión, tanto arriba como debajo de las aletas de la viga de acople. Se puede suministrar refuerzo vertical para otros propósitos, tales como miembros de borde verticales, como parte del refuerzo vertical requerido. (2) Vigas de acople compuestas — Las vigas de acople compuestas embebidas en concreto deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.8.4.5.2(1) como se modifica en esta sección: F-279

244


DIARIO OFICIAL

(a) Las vigas de acople deben tener una longitud de empotramiento dentro del muro de concreto reforzado que sea suficiente para desarrollar la resistencia a cortante esperada, Vn,comp , calculada con la ecuación F.3.8.4-3.

Vn,comp

2M p,esp g

donde: M p,esp =

d Vcomp

(F.3.8.4-3)

resistencia a la flexión esperada de la viga de acople compuesta. Para vigas embebidas o compuestas debe calcularse usando la distribución plástica de esfuerzos o el método de compatibilidad de deformaciones. Deben usarse factores R y apropiados para los diferentes elementos de la sección transversal, estableciendo el equilibrio de fuerzas de la sección y calculando la resistencia a la flexión. resistencia a cortante límite esperada de la viga de acople compuesta

Vcomp

=

Vcomp

As Fyt dc · § R y Vp ¨¨ 0.166 fcc b wc dc ¸¸ s © ¹

embebida calculada con la ecuación F.3.8.4-4, N. (F.3.8.4-4)

Los muros de concreto reforzado deben cumplir los requisitos de la sección F.3.8.4 y los requisitos de muros de cortante del Título C, incluyendo C.21, excepto lo que se modifica en esta sección. F.3.8.5.3 — Análisis — El análisis de MCC-DES debe satisfacer los requisitos de F.3.8.4.3, con las siguientes excepciones. (1) Para el análisis elástico deben asignarse las rigideces efectivas de secciones fisuradas de acuerdo con C.10 para muros y vigas de acople compuestas. (2) Debe tomarse en cuenta el efecto de las distorsiones de cortante de la viga de acople y muros. F.3.8.5.4 — Requisitos del sistema — Deben satisfacerse los requisitos de la sección F.3.8.4.4 con las siguientes excepciones: (1) Para muros acoplados las vigas de acople deben plastificarse en toda la altura de la estructura seguida por la plastificación en la base de los muros. (2) Para muros acoplados, la resistencia de diseño axial del muro en condiciones balanceadas, Pb , debe ser mayor o igual que la resistencia axial requerida a compresión del muro, calculada como la suma de las resistencias requeridas atribuidas a los muros a partir de los componentes de carga gravitacional de la combinación de carga lateral, más la suma de la resistencia a cortante de las vigas incrementada por un factor de 1.1 para reflejar los efectos del endurecimiento por deformación

1.1R y Vn de todas las vigas de acople que conectan con los muros.

F.3.8.5.5 — Miembros

donde: As = Fyt =

área del refuerzo transversal, mm. esfuerzo de fluencia del refuerzo transversal, MPa.

F.3.8.5.5.1 — Elementos dúctiles — Las vigas de acople son zonas protegidas, y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.4.1.3. Se permiten las soldaduras en vigas de acople de acero para poner atiesadores, tal como se requiere en F.3.6.3.5.2(4).

b wc = dc = s =

ancho del concreto, mm. peralte efectivo del concreto, mm espaciamiento del refuerzo transversal, mm.

F.3.8.5.5.2 — Miembros de borde — Las columnas de acero no embebidas deben satisfacer los requisitos de F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad alta y la sección F.3.8.4.5.1(1).

(b) La longitud de empotramiento requerido debe calcularse con la ecuación F.3.8.4-2 usando Vn,comp en lugar de Vn . F.3.8.4.6 — Conexiones — No se especifican requisitos adicionales a los de la sección F.3.8.4.5. F.3.8.5 — MUROS DE CORTANTE COMPUESTOS DE CONCRETO REFORZADO Y PERFILES DE ACERO CON CAPACIDAD ESPECIAL DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA (MCC-DES) F.3.8.5.1 — Alcance — Los MCC-DES deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Esta sección se aplica cuando los muros de concreto reforzado están compuestos por elementos de acero estructural, incluyendo perfiles estructurales o secciones compuestas que actúan como elementos de borde para los muros y vigas de acople de acero o compuestas que conectan dos o más muros de concreto reforzado adyacentes. F.3.8.5.2 — Bases de diseño — Se espera que los MCC-DES diseñados de acuerdo con este numeral garanticen una capacidad de deformación inelástica significativa a través de la fluencia en los muros de concreto reforzado y los elementos de acero o compuestos. Los muros de concreto reforzado deben diseñarse para desarrollar deformaciones inelásticas para la deriva de piso de diseño consistentemente con lo especificado en el Título C, excluyendo C.21. Las vigas de acople de acero y compuestas deben diseñarse para desarrollar deformaciones inelásticas para la deriva de diseño de piso mediante fluencia por flexión. Las vigas de acople de acero y las compuestas deben diseñarse para desarrollar deformaciones inelásticas para la deriva de piso a través de fluencia por flexión. Las conexiones de las vigas de acople y el diseño de los muros debe tomar en cuenta la resistencia esperada, incluido el endurecimiento por deformación de las vigas de acople. Los elementos de borde de acero y compuestos deben diseñarse para desarrollar deformaciones inelásticas para la deriva de piso de diseño a través de la fluencia producida por las fuerzas axiales.

Adicionalmente a los requisitos de la sección F.3.8.4.3(2) y F.3.8.4.5.1(2), los requisitos de esta sección deben aplicarse a muros con elementos de borde de acero embebidos. Los miembros de borde de acero embebidos en concreto reforzado que califiquen como columnas compuestas de acuerdo con el capitulo F.2.9, deben cumplir adicionalmente lo establecido en F.3.4.1.4.2(2) para miembros de ductilidad alta; de lo contrario, los miembros deben ser diseñados como miembros compuestos a compresión cumpliendo lo establecido en C.10.13 incluyendo los requisitos sísmicos especiales para miembros de borde en C.21.9.6. El refuerzo transversal para el confinamiento de los miembros de borde compuestos debe extenderse una distancia 2h dentro del muro, donde h es el peralte total del miembro de borde en el plano del muro. Se deben suministrar conectores de cortante de espigo o barras de refuerzo soldadas , como se especifica en la sección F.3.8.4.5.1(3). F.3.8.5.5.3 — Vigas de acople de acero — Además de los parámetros de F.3.8.4.5.2, las vigas de acople de acero estructural deben cumplir con lo establecido en F.3.6.3.5.2. Cuando en el capitulo F.3.6.3.5.2(4), se requiera, la rotación de la viga de acople se supondrá como 0.08 radianes, a menos que un valor menor se justifique por análisis racionales de deformaciones inelásticas esperadas bajo la deriva de piso de diseño. Se deben colocar por ambos lados de la viga de acople atiesadores de cara contra el muro de concreto reforzado. Estos rigidizadores deben cumplir los requisitos de la sección F.3.6.3.5.2(4). Las vigas de acople de acero deben cumplir con los requisitos de la sección F.3.4.1.1 para miembros de ductilidad alta. La resistencia a cortante esperada para la cual se calcula la longitud de empotramiento con la ecuación F.3.8.4-1 debe incrementarse por un factor de 1.1 para reflejar los efectos del

endurecimiento por deformación 1.1R y Vn . F-280

F-281

El refuerzo vertical del muro como se define en F.3.8.4.5.2(1)(e) debe ser confinado por un refuerzo transversal que cumpla lo establecido para miembros de borde en C.21.9.6. Los miembros de acero embebidos deben contar con dos regiones de refuerzo de transferencia vertical anclado a la aleta superior e inferior del miembro embebido. La primera región debe estar localizada de manera que coincida con la ubicación de las barras de refuerzo longitudinales del muro cercanas a la cara del muro. La segunda debe localizarse a una distancia no menor que d 2 desde donde se termina la longitud de empotramiento. Todas las barras de refuerzo de transferencia deben tener su longitud de desarrollo completa cuando envuelvan las aletas de la viga de acople. Se pueden usar anclajes rectos, con gancho o mecánicos para suministrar dicho desarrollo. Se pueden usar acoples metálicos soldados a las aletas para anclar las barras de transferencia verticales. El área de refuerzo de transferencia vertical requerido se calcula con la ecuación F.3.8.5-1: A tb t 0.03fccLe bf Fytf

donde: A tb =

(F.3.8.5-1)

F.3.8.6 — MUROS DE CORTANTE DE ACERO COMPUESTOS (MCAC) F.3.8.6.1 — Alcance — Los MCAC deben diseñarse de acuerdo con esta sección. Los MCAC consisten en placas de acero con recubrimiento de concreto reforzado en uno o ambos lados de la placa, las placas de acero en ambos lados de un relleno de concreto reforzado, y acero estructural o compuestos en los miembros de borde. F.3.8.6.2 — Bases de diseño — Se espera que los MCAC diseñados de acuerdo con estos requisitos suministren una capacidad inelástica de deformación significativa, principalmente por medio de fluencia de la placa del alma. Los elementos de borde horizontales (EBH) y los elementos de borde verticales (EBV) adyacentes a las almas compuestas deben diseñarse para permanecer esencialmente elásticos bajo las fuerzas máximas que pueden generarse por las almas de acero totalmente plastificadas junto con las almas de concreto reforzado después que el alma de acero haya plastificado completamente, excepto que se permite la formación de rótulas plásticas en los extremos de los EBH. F.3.8.6.3 — Análisis

Fytf =

área de refuerzo de transición requerido en la primera y la segunda región, anclado tanto a la aleta superior como inferior, mm2 esfuerzo de fluencia del refuerzo de transferencia, MPa

F.3.8.6.3.1 — Almas — Las almas de acero deben diseñarse para resistir la carga sísmica E determinada a partir del análisis requerido por el Título B. El análisis debe tener en cuenta las aberturas en el alma.

Le bf fcc

longitud de empotramiento, mm ancho de aleta de la viga, mm resistencia a compresión del concreto, MPa

F.3.8.6.3.2 — Otros miembros y conexiones — Las columnas, vigas, y conexiones en MCAC deben diseñarse para resistir las fuerzas sísmicas determinadas a partir de un análisis que incluye la resistencia esperada de las almas de acero a cortante, 0.6R y Fy A sp , y cualquier porción de concreto

= = =

en el muro activo para la deriva de diseño de piso. Los EBV pueden plastificarse en la base. El área del refuerzo de transferencia vertical no debe exceder el calculado por la ecuación F.3.8.5-2: F.3.8.6.4 — Requisitos del sistema

¦ Atb 0.08Leb w As

(F.3.8.5-2) F.3.8.6.4.1 — Espesor de la placa de acero — No se permiten placas con espesores menores que 9.5mm.

donde: ¦ A tb =

área total del refuerzo de transferencia suministrado para la primera y la segunda región,

As bw

ancladas a la aleta superior e inferior, mm. área del refuerzo longitudinal del muro en toda la longitud de empotramiento Le , mm2. ancho del muro, mm.

= =

F.3.8.5.5.4 — Vigas de acople compuestas — Las secciones compuestas embebidas que sirven como vigas de acople deben cumplir con los requisitos de la sección F.3.8.5.5.3, excepto los requisitos de F.3.6.3.5.2(4), y debe usarse la ecuación F.3.8.5-3 en lugar de la ecuación F.3.8.4-4. Para todas las vigas de acople compuestas embebidas, la resistencia a cortante esperada, Vcomp , es:

Vcomp

As Fyr dc · § 1.1R y Vp 1.56 ¨¨ 0.166 fcc b wc dc ¸¸ s © ¹

F.3.8.6.4.2 — Rigidez de los elementos de borde verticales — Los EBV deben satisfacer los requisitos de F.3.6.5.4.1. F.3.8.6.4.3 — Relación de momentos en la conexión EBH-EBV — Las relación viga-columna debe satisfacer los requisitos de F.3.6.5.4.2. F.3.8.6.4.4 — Riostras — El arriostramiento debe cumplir los requisitos de F.3.6.5.4.3. F.3.8.6.4.5 — Aberturas en el alma — Deben instalarse miembros de borde alrededor de las aberturas de almas de muros de cortante tal como se requiera en los análisis. F.3.8.6.5 — Miembros

(F.3.8.5-3) F.3.8.6.5.1 — Requisitos básicos — Los EBH y EBV de acero y los compuestos deben satisfacer los requisitos del numeral F.3.4.1.1 para miembros con ductilidad alta.

F.3.8.5.6 — Conexiones F.3.8.5.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras son de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.1.3.4.2: (1) Las soldaduras acanaladas en empalmes de columnas. Excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (2) Las soldaduras de la conexión columna-placa de base, F.3.8.5.6.2 — Empalmes de columna — Deben diseñarse de acuerdo a los requisitos de F.2.7.2.6.6. F-282

F.3.8.6.5.2 — Almas — La resistencia de diseño a cortante del tablero, IVn , para el estado límite de fluencia por cortante de una placa compuesta que cumpla con la sección F.3.8.6.5.3, debe determinarse como sigue: Vn I

0.6Asp Fy

(F.3.8.6-1)

0.9

donde: A sp =

área horizontal de la placa de acero atiesada, mm2

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Fy

=

esfuerzo de fluencia mínimo especificado de la placa de acero, MPa.

Vn

=

resistencia a cortante nominal de la placa de acero, N

La resistencia de diseño de los MCAC con una placa que no cumpla los requisitos de rigidez de la sección F.3.8.6.5.3 debe basarse en la resistencia de la placa especificada en F.3.6.5.5 y satisfacer los requisitos de F.2.7.2 y F.2.7.3. F.3.8.6.5.3 — Elementos de rigidización de concreto — La placa de acero debe estar rigidizada adecuadamente por un recubrimiento de un tablero de concreto reforzado. La validación de este requisito puede demostrarse por medio de un análisis de placa con pandeo elástico que muestre que el muro compuesto puede resistir una fuerza nominal igual a Vns .

F.3.8.6.6.5 — Empalmes de columnas — Deben cumplir con los requisitos del numeral F.3.7.2.6.6.

F.3.9 — FABRICACIÓN Y MONTAJE Este numeral establece los requisitos para la fabricación y montaje. Se deben cumplir todos los requisitos de F.2.13, excepto lo modificado específicamente en este numeral. Se incluyen las siguientes secciones: F.3.9.1 — Planos de fabricación y montaje. F.3.9.2 — Fabricación y montaje F.3.9.1 — PLANOS DE FABRICACION Y MONTAJE

El espesor de concreto debe ser como mínimo 100 mm a cada lado cuando el concreto se coloque a ambos lados de la placa de acero y 200 mm cuando el concreto se coloque en un lado de la placa de acero deben instalarse conectores de espigo o otros conectores mecánicos que prevengan el pandeo local y la separación de la placa y el concreto reforzado. Debe colocarse refuerzo horizontal y vertical en el recubrimiento de concreto que cumpla o exceda los requisitos de C.14.3. La cuantía de refuerzo en ambas direcciones no debe ser menor que 0.0025. El espaciamiento máximo entre barras no debe ser mayor que 450 mm. F.3.8.6.5.4 — Miembros de borde — Los miembros de borde de acero y los compuestos deben diseñarse para resistir una acción igual a la resistencia esperada a cortante de la placa de acero y cualquier porción de concreto reforzado del muro activa para la deriva de piso de diseño. Los miembros de borde compuestos y los de concreto reforzado deben satisfacer también los requisitos de la sección F.3.8.5.5.2. Los miembros de borde de acero deben satisfacer también los requisitos de la sección F.3.6.5. F.3.8.6.6 — Conexiones F.3.8.6.6.1 — Soldaduras de demanda crítica — Las siguientes soldaduras son de demanda crítica y deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.1.3.4.2: (1) Las soldaduras acanaladas en empalmes de columnas. Excepto cuando pueda demostrarse que puede impedirse la formación de la rótula en la columna o cerca de la placa de base mediante restricciones, y en ausencia de tensiones netas bajo las combinaciones de carga que incluyen la carga sísmica amplificada. (2) Las soldaduras de la conexión columna-placa de base, (3) Las soldaduras de conexiones EBH-EBV. F.3.8.6.6.2 — Conexiones EBH-EBV — Estas conexiones deben cumplir los requisitos del numeral F.3.6.5.6.2. F.3.8.6.6.3 — Conexiones de placas de acero a elementos de borde — La placa de acero debe estar continuamente soldada o atornillada en todos sus bordes a la estructura de acero o a los miembros de borde, o el componente de acero de los miembros de borde compuesto. Se requiere que las soldaduras o los pernos de alta resistencia de deslizamiento crítico desarrollen la resistencia nominal a cortante de la placa. F.3.8.6.6.4 — Conexiones de placa al tablero de concreto reforzado — Los anclajes de acero entre la placa y el tablero de concreto reforzado deben diseñarse para prevenir su pandeo. Los anclajes de acero deben diseñarse para satisfacer las siguientes condiciones: (1) Tensión en el conector — El anclaje de acero debe diseñarse para resistir la fuerza de tensión resultante del pandeo local inelástico de la placa de acero. (2) Cortante en el conector — Los anclajes de acero deben diseñarse en conjunto para transferir la resistencia a cortante de la placa de acero o el panel de concreto reforzado, la que sea menor.

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(2) No se permite la colocación de conectores de cortante soldados y fijaciones de lámina colaborante que penetren en la aleta de la viga dentro de la zona protegida. Sólo se permite la fijación del tablero metálico mediante soldaduras de tapón. (3) Las fijaciones de accesorios para fachadas, particiones, ductos, y tuberías soldadas, pernadas, con pernos autoperforantes o disparados no se pueden colocar dentro de la zona protegida F.3.9.2.2 — Uniones pernadas — Las uniones pernadas deben satisfacer los requisitos de la sección F.3.4.2.2 F.3.9.2.3 — Uniones soldadas — Las soldaduras y conexiones soldadas deben cumplir con las especificaciones AWS D.1.1 y AWS D.1.8. Las extensiones de soldadura deben estar de acuerdo con el numeral 6.10 de AWS D.1.1, excepto que en las soldaduras de los bordes externos de placas de continuidad a las columnas no se requiere remover las extensiones de soldadura a menos de 6 mm del borde de una placa de continuidad. Las especificaciones AWS D.1.8 deben aplicarse tanto a soldaduras de taller como de campo. F.3.9.2.4 — Placas de continuidad y atiesadores — Las esquinas de placas de continuidad y los atiesadores colocados en el alma de perfiles laminados deben detallarse de acuerdo con AWS D.1.8 numeral 4.1.

F.3.10 — CONTROL DE CALIDAD Y SUPERVISION TECNICA PARA ESTRUCTURAS DEL SISTEMA DE RESISTENCIA SÍSMICA Este numeral establece los requisitos para el control de calidad y supervisión técnica del sistema de resistencia sísmica. Se deben cumplir todos los requisitos de F.2.14, excepto lo modificado específicamente en este numeral. Se incluyen las siguientes secciones: F.3.10.1 — Alcance. F.3.10.2 — Inspección de soldaduras. F.3.10.3 — Inspección de pernos. F.3.10.1 — Alcance — Los requisitos y las responsabilidades para el cumplimiento de un plan de calidad deben estar de acuerdo con este Reglamento (incluyendo el Título I) y las especificaciones dadas por el ingeniero estructural. Las inspecciones y ensayos necesarios para establecer que la construcción cumple con estas provisiones se deben incluir en un plan de calidad. Dicho plan de calidad debe incluir los ensayos e inspecciones mínimas, adicionales a los requeridos por el Capítulo F.2, que se presentan en esta sección. F.3.10.2 — Inspección de soldaduras — Deben cumplirse los requisitos de AWS D.1.8, además de lo especificado en este numeral. F.3.10.2.1 — Inspección visual — La inspección visual de las soldaduras debe ser el método principal usado para confirmar que los procedimientos, los materiales y la mano de obra usados en la construcción corresponden con los especificados y aprobados para el proyecto. La inspección visual debe llevarse a cabo por personal calificado, de acuerdo con procedimientos escritos. Como mínimo, la inspección visual debe incluir las siguientes actividades: (1) Inspección visual antes de soldar. (a) Acondicionamiento de soldaduras acanaladas. - Preparación de la junta - Dimensiones (alineamiento, abertura de raíz, hombro de la raíz, bisel). - Limpieza de las superficies a soldar. - Puntos de soldadura (localización y calidad). - Platinas de respaldo y su acondicionamiento. (b) Configuración y acabado de los agujeros de acceso de soldadura. F-286

F.3.9.1.1 — Planos de fabricación para construcción en acero — Los planos de fabricación deben indicar el trabajo que debe realizarse e incluir los aspectos requeridos por el Capítulo F.2, el Código de Prácticas Estándar para Estructuras de Acero ICONTEC, y los requisitos aplicables de F.3.1.4.1 y F.3.1.4.2, así como los siguientes, si son aplicables: (1) Localización de pernos pretensionados. (2) Localización de superficies con acabados especiales, clase A o mejores. (3) Placas de unión dibujadas a escala cuando se diseñan para permitir rotaciones inelásticas. (4) Dimensiones del agujero de acceso, perfil de superficie y su acabado. (5) Sitios donde las platinas de respaldo deben ser removidas. (6) Sitios donde se requieren filetes de soldadura cuando se permita que se dejen las platinas de respaldo. (7) Sitios donde se requieren filetes de soldadura para reforzar soldaduras acanaladas, o donde se necesitan para mejorar la geometría de la conexión. (8) Sitios donde deben removerse las extensiones de soldadura (9) Ensayos no destructivos que deba realizar el fabricante. F.3.9.1.2 — Planos de montaje para construcción en acero — Los planos de montaje deben indicar el trabajo que debe realizarse e incluir los aspectos requeridos por el Capítulo F.2, el Código de Prácticas Estándar para Estructuras de Acero ICONTEC, y los requisitos aplicables de F.3.1.4.1 y F.3.1.4.2, así como los siguientes, cuando sean aplicables: (1) Localización de pernos pretensionados. (2) Sitios donde las platinas de respaldo deben ser removidas. (3) Sitios donde se requieren filetes de soldadura suplementarios cuando pueda dejarse instalada la platina de respaldo. (4) Sitios donde se requieren filetes de soldadura para reforzar soldaduras acanaladas, o donde se necesitan para mejorar la geometría de la conexión. (5) Sitios donde deben removerse las de soldadura. (6) Juntas o grupos de juntas en los que se requiera un orden especifico de ensamble, secuencia de soldadura, técnica de soldadura u otras precauciones especiales. F.3.9.1.3 — Planos de fabricación y montaje para construcción compuesta — Los planos de fabricación y montaje para los componentes de acero de construcción compuesta acero-concreto deben satisfacer los requisitos de los numerales F.3.9.1.1 y F.3.9.1.2. Los planos de fabricación y montaje deben satisfacer los requisitos de de F.3.1.4.3. F.3.9.2 — FABRICACION Y MONTAJE F.3.9.2.1 — Zona protegida — Cuando una zona sea denominada como protegida en estas provisiones debe cumplir con lo siguiente: (1) Las discontinuidades creadas por la fabricación o montaje, tales como soldaduras provisionales, ayudas de montaje y corte con soplete deben ser reparadas.

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(c) Acondicionamiento de filetes de soldadura. - Dimensiones (alineamiento, aberturas de raíz). - Limpieza de las superficies a soldar. - Puntos de soldadura (localización y calidad). (2) Inspección visual durante la soldadura. (a) Seguimiento al procedimiento de soldadura. - Parámetros del equipo de soldadura. - Velocidad de avance. - Materiales de soldadura seleccionados. - Tipo y flujo de gas de protección. - Precalentamiento aplicado. - Temperatura entre pases de soldadura (min/máx) - Posición de soldadura adecuada (plana, vertical, horizontal, sobrecabeza). - Mezcla de metales de aporte de acuerdo con lo aprobado. (b) Operarios de soldadura calificados. (c) Control y manejo de consumibles de soldadura. - Empaque y conservación. - Temperatura de aplicación y manejo a temperatura ambiente, así como condiciones ambientales de exposición.(humedad, contaminación, etc) (d) Condiciones ambientales. - Velocidad de viento. - Lluvia y temperatura ambiente. (e) Técnicas de soldadura. - Limpieza entre pases y final. - Control de tolerancias de cada pase. - Requisitos de calidad de cada pase. (f) Revisión de fisuras en puntos de soldadura. (3) Inspección visual después de la aplicación de la soldadura. (a) Limpieza de la soldadura. (b) Identificación legible del operario de soldadura. (c) Verificación del tamaño, longitud y localización de la soldadura. (d) Inspección visual de las soldaduras de acuerdo con los criterios de aceptación. - No existencia de fisuras. - Fusión adecuada entre soldadura y metal base. - Tamaño de cráteres. - Perfil de las soldaduras. - Tamaño de soldadura. - Socavación. - Porosidad. (e) Localización de filetes de refuerzo. (f) Retiro y acabado de placas de respaldo y extensiones de soldadura (si se requieren). (g) Reparaciones, si se requieren. F.3.10.2.2 — Inspección con ensayos no destructivos — Los ensayos no destructivos en soldadura deben realizarse de acuerdo con los siguientes criterios: (1) Procedimientos (a) Ensayos de ultra sonido — Se deben realizar de acuerdo con las especificaciones AWS D1.1 vigentes. (b) Ensayos de partículas magnéticas — Se deben realizar de acuerdo con las especificaciones AWS D1.1 vigentes. (2) Ensayos no destructivos requeridos (a) Área "k " — Cuando se realicen soldaduras de placas de enchape, placas de continuidad, o atiesadores en el área "k " , se deben realizar ensayos de partículas magnéticas para detectar fisuras hasta una distancia de 75 mm de la soldadura. (b) Soldaduras acanaladas de penetración completa — Deben realizarse ensayos de ultrasonido al 100 por ciento de las soldaduras acanaladas de penetración completa en materiales con espesores iguales o mayores de 8 mm. En materiales con espesores F-287

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menores de 8 mm, se deben realizar ensayos radiográficos. Se deben realizar ensayos de partículas magnéticas al 25 por ciento de todas las soldaduras viga-columna acanaladas de penetración completa. (c) Desgarramiento lamelar y laminaciones en el material base — En materiales de base mayores de 38 mm que tengan cargas de tensión en el sentido perpendicular a la laminación, para juntas en T y en esquina con materiales mayores de 19 mm, con soldaduras acanaladas de penetración completa, se deben realizar ensayos de ultrasonido para detectar discontinuidades por detrás y adyacentes a la línea de fusión de la soldadura. Cualquier discontinuidad en el material de base que se encuentre hasta t 4 de la superficie debe ser evaluada de acuerdo con el criterio de AWS D1.1 tabla 6.2, donde t es el espesor de la pieza sometida a las deformaciones a través del espesor. (d) Destijeres de vigas y agujeros de acceso — En conexiones y empalmes soldados las superficies de vigas destijeradas o con agujeros de acceso realizados por medio de corte por fusión deben ensayarse con partículas magnéticas o tintas penetrantes cuando el espesor de la aleta sea mayor de 38 mm para perfiles laminados, o cuando el espesor del alma sea mayor de 38 mm para perfiles ensamblados. (e) Reparaciones en vigas de sección reducida — Deben realizarse ensayos de partículas magnéticas en todas las soldaduras y áreas adyacentes a la región de la rótula plástica de la sección reducida que haya sido reparada con soldadura, o en el metal base si se removieron protuberancias con pulidora. (f) Sitios de remoción de extensiones de soldadura — Deben realizarse ensayos de partículas magnéticas en la terminación de soldaduras a las que se le haya retirado la extensión, excepto para placas de continuidad. (g) Reducción del porcentaje de ensayos de ultrasonido y radiográficos — El porcentaje de ensayos puede ser reducido a un 25 por ciento para un determinado operario si se demuestra que tiene menos del 5 por ciento de rechazos. Para efectos de esta evaluación, en soldaduras continuas, cada 150 mm de soldadura será considerada una soldadura. (h) Reducción del porcentaje de ensayos de partículas magnéticas — El porcentaje de ensayos puede ser reducido a un 10 por ciento para un determinado operario si se demuestra que tiene menos del 5 por ciento de rechazos. Para efectos de esta evaluación, en soldaduras continuas cada 150 mm de soldadura será considerada una soldadura. Esta reducción no se permite paran soldaduras en el área “k”, reparaciones, remoción de respaldos y extensiones y agujeros de acceso.

(a) Documentar las conexiones aceptadas o rechazadas.

F.3.11 — ENSAYOS PARA CALIFICACION DE CONEXIONES Este numeral establece los requisitos para la calificación de conexiones mediante ensayos. Se incluyen las siguientes secciones: F.3.11.1 — Precalificación de conexiones viga-columna y vínculo-columna. F.3.11.2 — Ensayos cíclicos de calificación de conexiones viga-columna y vínculo-columna. F.3.11.3 — Ensayos cíclicos de calificación de riostras de pandeo restringido. F.3.11.1 — PRECALIFICACIÓN DE CONEXIONES VIGA-COLUMNA Y VÍNCULO-COLUMNA F.3.11.1.1 — Alcance — Este numeral contiene los requisitos mínimos para la precalificación de las conexiones resistentes a momento viga- columna en pórticos resistentes a momento con capacidad especial y moderada de disipación de energía y de las conexiones vínculo-columna en pórticos arriostrados excéntricamente. Se permite utilizar conexiones precalificadas que estén dentro de los límites aplicados en los ensayos de precalificación, sin la necesidad de realizar pruebas cíclicas de calificación adicionales. Cuando los límites de precalificación o requisitos de diseño para conexiones precalificadas contradigan los requisitos de estas provisiones, gobernarán los requisitos de la conexión precalificada. F.3.11.1.2 — Requisitos generales F.3.10.1.2.1 — Bases para precalificación — La precalificación de la conexión se debe basar en los datos de los ensayos descritos en la sección F.3.10.1.3, soportadas mediante estudios analíticos y modelos de diseño. Las evidencias de los ensayos deben ser suficientes para garantizar que la conexión puede soportar el ángulo de deriva de entrepiso requerido para PRM-DES y PRM-DMO, o lo requerido para el ángulo de rotación del vínculo en sistemas PAE, sobre una base consistente y confiable, dentro de los límites especificados de precalificación. Deben ser identificados todos los estados límites aplicables a la conexión que afecten la rigidez, la resistencia y la capacidad de deformación de la conexión y el sistema de resistencia sísmica. Lo anterior incluye estados límite de fractura, de estabilidad y todos los otros estados límite pertinentes para la conexión bajo consideración. Los efectos de las variables de diseño se listan en la sección F.3.10.1.4. F.3.11.1.2.2 — Autorización de la precalificación — Podrán utilizarse las conexiones precalificadas del Estándar ANSI/AISC 358 “Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications”, o más reciente. En su defecto, la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes será la responsable de aprobar la precalificación de una conexión y sus límites asociados.

(3) Documentación — Todos los ensayos no destructivos realizados deben estar documentados e identificados por soldadura, marca y ubicación en la pieza y en la estructura. F.3.10.3 — Inspección de pernos — El principal método para confirmar que los procedimientos, materiales y mano de obra utilizada en la construcción cumple con lo especificado para el proyecto será la observación de las operaciones de empernado. Como mínimo deben revisarse los siguientes conceptos: (1) Inspección antes del empernado. (a) Selección correcta de los pernos especificados para la unión. (b) Selección del procedimiento de empernado adecuado para la junta. (c) Correcta fabricación de los elementos de la conexión, incluido el tipo de preparación de superficie. (d) Ensayos de calificación de procedimiento de empernado. (e) Almacenamiento adecuado de pernos, tuercas, y arandelas en caso de requerirse. (2) Inspección durante el empernado. (a) Correcta colocación de los pernos, y las arandelas si se requieren, en todos los agujeros. (b) Verificación de apriete inicial de los pernos. (c) Garantía de la no rotación de uno de los componentes del perno mediante una llave de tuercas. (d) Verificación del pretensionamiento para cumplir con lo especificado en F.2.10.3.1, de acuerdo con el método de tensionamiento utilizado. (e) Verificación de que los pernos sean apretados desde el punto de mayor rigidez de la junta hacia los bordes libres.

F.3.11.1.3 — Requisitos del ensayo — Los datos utilizados para sustentar la precalificación de la conexión se deben basar en ensayos realizados de acuerdo con F.3.10.2 Se debe realizar un suficiente número de ensayos en especímenes diferentes para demostrar que la conexión tiene la capacidad y confiabilidad suficientes para incursionar en la deriva de entrepiso requerida para pórticos resistentes a momentos con disipación de energía especial y moderada, o el ángulo de rotación del vínculo requerido para sistemas PAE, cuando el vínculo sea adyacente a las columnas. Los límites en las dimensiones de los miembros para precalificación no serán mayores que los especificados en F.3.10.2.5.2. F.3.11.1.4 — Variables de precalificación — Para efectos de la precalificación deben ser considerados los efectos de las siguientes variables en las conexiones: (1) Parámetros de la viga o del vínculo: (a) Forma de la sección transversal: ancho de aleta, cajón u otro. (b) Método de fabricación del miembro: perfil laminado, ensamblado u otro. (c) Peralte. (d) Peso por unidad de longitud. (e) Espesor de la aleta. (f) Especificación del material.

(3) Inspección después del empernado. F-288

(g) Relación luz/peralte (para pórticos resistentes a momento con capacidad especial y moderada de disipación de energía) o longitud del vínculo (para pórticos arriostrados excéntricamente). (h) Relación ancho-espesor de los elementos de la sección. (i) Arriostramiento lateral. (j) Otros parámetros pertinentes a la conexión específica considerada.

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F.3.11.1.5 — Procedimiento de diseño — Debe presentarse un procedimiento de diseño de la conexión, completo y detallado, aplicando todos los estados límite dentro de los parámetros de precalificación. F.3.11.1.6 — Registro de precalificación — Una conexión precalificada debe suministrarse con un registro de calificación escrito que incluya la siguiente información: (1) Descripción general de la conexión precalificada con gráficas que identifiquen claramente los aspectos relevantes y los componentes de la conexión. (2) Descripción del comportamiento esperado de la conexión en el rango elástico e inelástico, localización de la zona inelástica y una descripción de los estados limites que controlen la resistencia y la capacidad de deformación de la conexión. (3) Listado de los sistemas para los cuales la conexión está precalificada: pórticos resistentes a momento con capacidad especial o moderada de disipación de energía o pórticos arriostrados excéntricamente. (4) Listado de los límites para todas las variables de calificación enunciadas en la sección F.3.10.1.4. (5) Listado de las soldaduras de demanda crítica. (6) Definición de la región de la conexión que debe ser considerada como zona protegida. (7) Procedimiento detallado de diseño de la conexión, tal como se requiere en F.3.10.1.5. (8) Listado de referencias o reportes de ensayos, reportes de investigación u otras publicaciones que presenten las bases para la precalificación. (9) Resumen de procedimientos de control de calidad requeridos

(2) Parámetros de la columna: (a) Forma de la sección transversal: ancho de aleta, cajón u otro. (b) Método de fabricación del miembro: perfil laminado, ensamblado u otro. (c) Peralte. (d) Peso por unidad de longitud. (e) Espesor de aleta. (f) Especificación del material. (g) Relación luz/peralte (para pórticos resistentes a momento con capacidad especial y moderada de disipación de energía) o longitud del vínculo (para pórticos arriostrados excéntricamente). (h) Relación ancho-espesor de los elementos de la sección. (i) Arriostramiento lateral. (j) Orientación de la columna con respecto a la viga ó el vínculo: conectada a la aleta, al alma, aleta y alma, etc. (k) Otros parámetros pertinentes a la conexión específica considerada.

F.3.11.2 — ENSAYOS CÍCLICOS DE CALIFICACIÓN DE CONEXIONES VIGA-COLUMNA Y VÍNCULO-COLUMNA (3) Relaciones Viga (vinculo) – Columna (a) Resistencia de la zona de panel (b) Detalles de las placas de enchape. (c) Relación de momentos Viga (vinculo) -Columna. (4) Placas de continuidad: (a) Identificación de las condiciones bajo las cuales se requieren las placas de continuidad. (b) Espesores, anchos y longitudes. (c) Detalles de unión al alma y a las aletas.

F.3.11.2.1 — Alcance y propósito — Esta sección incluye los requisitos para ensayos cíclicos de calificación de conexiones viga-columna para PRM-DES y PRM-DMO, y conexiones vínculo-columna en PAE. El propósito del ensayo descrito en esta sección es proporcionar evidencia de que la conexión viga -columna o vinculo- columna cumple con los requisitos de resistencia y deriva de piso o ángulo de rotación del vínculo de este Capítulo. Esta sección proporcionas las recomendaciones mínimas para condiciones simplificadas de ensayo. F.3.11.2.2 — Símbolos

(5) Soldaduras: (a) Localización, longitud (incluyendo retornos), tipo (soldadura de penetración completa, filete, tapón, penetración parcial u otra), y cualquier refuerzo o contorno requerido. (b) Resistencia y tenacidad del metal de aporte. (c) Detalles y tratamiento de las soldaduras o de las placas de respaldo y extensiones. (d) Agujeros de acceso de soldaduras: dimensiones, geometría y acabado. (e) Controles de calidad adicionales a los especificados en F.3.1.17. (6) Pernos: (a) Diámetro del perno. (b) Grado del perno: ASTM A325, A490, otro. (c) Requisitos de instalación: pretensionado, apriete normal, otro. (d) Tipo de perforación: estándar, agrandadas, ranura corta, ranura larga, otra. (e) Método de fabricación de la perforación: taladrado, punzonado, sub-punzonado y rimado, otro. (f) Otros parámetros pertinentes a la conexión considerada (7) Fabricación: todos los parámetros de fabricación pertinentes a la conexión considerada que excedan los requisitos del Título F o AWS, tales como: (a) Rugosidad de la superficie en cortes por fusión o bordes pulidos. (b) Tolerancias de corte. (c) Refuerzo o perfil de la soldadura (d) Presencia de agujeros, pernos o soldaduras para accesorios. (8) Detalles adicionales de la conexión: todos los parámetros pertinentes a la conexión considerada.

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T J total

= =

ángulo de deriva ángulo total de rotación del vínculo

F.3.11.2.3 — Requisitos del conjunto de prueba — El conjunto de prueba debe reproducir lo más cercanamente posible las condiciones que ocurrirán en el prototipo cuando se someta a las solicitaciones sísmicas. El conjunto de prueba debe incluir los siguientes aspectos: (1) El espécimen de prueba consistirá por lo menos de una sola columna con vigas o vínculos conectados a uno o ambos lados de la columna. (2) Los puntos de inflexión en el conjunto de prueba deben coincidir aproximadamente con los puntos de inflexión previstos en el prototipo cuando se vea sometido a la acción sísmica. (3) Se permite el arriostramiento lateral del conjunto de prueba cerca de los puntos de aplicación de carga o reacciones, cuando se requiera para proporcionar estabilidad lateral al conjunto de prueba. No se permite el uso de arriostramientos adicionales, a menos que reproduzcan las condiciones que sean usadas en el prototipo. F.3.11.2.4 — Variables esenciales del ensayo — El espécimen de prueba debe reproducir lo más cercanamente posible, el diseño, detallado, aspectos constructivos y propiedades de las materiales del prototipo. Las siguientes variables deben reproducirse en el espécimen de prueba. F.3.11.2.4.1 — Fuentes de rotación inelástica — La rotación inelástica en el espécimen de prueba se debe desarrollar mediante la acción inelástica de los mismos miembros y elementos de conexión que se utilicen para el prototipo, es decir, en la viga o el vínculo, en la zona de panel de la columna, en la columna fuera de la zona de panel, o entre los elementos de conexión, bajo los límites descritos más adelante. La porción de rotación inelástica total desarrollada en el espécimen de prueba por cada F-291


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miembro o elemento de conexión, debe estar dentro del 25% de la porción de rotación inelástica total prevista, que se desarrolle en el correspondiente miembro o elemento de conexión del prototipo.

(2) La resistencia mínima a tensión especificada para el metal de aporte que se utilice en el espécimen de prueba debe ser la misma que la utilizada para las correspondientes soldaduras en el prototipo. La resistencia a tensión ensayada en la soldadura del ensayo de prueba no debe estar más de 125 Mpa por encima de la resistencia a tensión del metal de aporte especificada para el prototipo. (3) La tenacidad mínima Charpy especificada para el metal de aporte usado en el espécimen de prueba no debe exceder la tenacidad mínima Charpy especificada del metal de aporte a usar en las soldaduras correspondientes del prototipo. La tenacidad Charpy usada en el espécimen de prueba no debe ser más del 50%, ni 34 kJ, el que sea mayor, por encima de la tenacidad mínima Charpy que se usará en el prototipo. (4) Las posiciones en que se ejecuten las soldaduras del espécimen de prueba deben ser las mismas que se requieran en las soldaduras del prototipo. (5) Los detalles de las platinas de respaldo, las de extensión de la soldadura, los agujeros de acceso, y similares usados para ejecutar las soldaduras del espécimen de prueba deben ser los mismos usados en las soldaduras correspondientes del prototipo. Las platinas de respaldo y las de extensión no se deben remover del espécimen de prueba, a menos que las correspondientes platinas se remuevan del prototipo. (6) Los métodos de inspección, las pruebas no destructivas y los estándares de aceptación de las soldaduras del espécimen de prueba deben ser los mismos a usar en el prototipo.

F.3.11.2.4.2 — Tamaño de los miembros — El tamaño de la viga o del vínculo usado en el espécimen de prueba debe estar dentro de los siguientes límites: (1) El peralte de la viga o del vínculo del ensayo no debe ser menor del 90% del peralte de la viga o el vínculo del prototipo. (2) El peso por unidad de longitud de la viga o del vínculo ensayado no debe ser menor del 75% del peso por unidad de longitud de la viga o del vínculo del prototipo. El tamaño de la columna usada en el espécimen de prueba debe representar apropiadamente la acción inelástica en la columna, como lo requiere la sección F.3.11.2.5.1. Adicionalmente el peralte de la columna de prueba no debe ser menor del 90% del peralte de la columna del prototipo. Se permite la extrapolación por fuera de los límites de esta sección siempre y cuando así lo considere el ingeniero estructural y apruebe la Comisión Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. F.3.11.2.4.3 — Detalles de la conexión — Los detalles de la conexión usada en los especímenes de prueba deben representar lo más cercanamente posible los detalles de la conexión del prototipo. Los elementos de conexión usados en el espécimen de prueba deben ser una representación a escala real de los elementos de conexión usados en el prototipo, para los tamaños de miembros ensayados.

F.3.11.2.4.7 — Pernos — Las partes empernadas del espécimen de prueba deben reproducir las partes empernadas del prototipo lo más estrechamente posible. Adicionalmente, las partes empernadas del espécimen de prueba deben satisfacer los siguientes requisitos:

F.3.11.2.4.4 — Placas de continuidad — Los tamaños y detalles de conexión de las placas de continuidad usadas en el espécimen de prueba se deben proporcionar para representar, lo más cercanamente posible, los tamaños y detalles de conexión de las placas de continuidad usadas en el prototipo.

(1) El grado de los pernos (e.g., ASTM A325, ASTM A325M, ASTM A490, ASTM A490M, ASTM F1852) usado en el espécimen de ensayo debe ser el mismo que se usará en el prototipo, excepto que los pernos ASTM A325 podrán ser reemplazados por ASTM F1852, y viceversa. No se permite reemplazar pernos A325 por Sae Gr 5, ni A490 por SAE Gr 8. (2) El tipo y la orientación de los agujeros para pernos (estándar, agrandados, ranura corta, ranura larga, u otros) usados en el espécimen de prueba, deben ser los mismos que se usarán en los correspondientes agujeros empernados del prototipo. (3) Cuando deba desarrollarse rotación inelástica por fluencia o por deslizamiento en la parte empernada de la conexión, el método usado para realizar los agujeros (taladrado, punzonado y rimado, u otro) en el espécimen de prueba, debe ser el mismo que se usará en los correspondientes agujeros del prototipo. (4) Los pernos en el espécimen de prueba deben tener el mismo grado de apriete (pretensionado u otro) y preparación de la superficie de contacto (resistencia al deslizamiento no especificada, resistencia al deslizamiento clase A o B, u otra) que la que se usará para los correspondientes pernos del prototipo.

F.3.11.2.4.5 — Resistencia del material — Cada miembro o elemento de conexión del espécimen de prueba que suministre rotación inelástica por fluencia, debe cumplir con los siguientes requisitos adicionales: (1) El esfuerzo de fluencia se debe determinar mediante ensayos de los materiales reales usados en el espécimen de prueba, como se especifica en la sección F.3.11.2.8. El uso de valores de esfuerzos de fluencia reportados en los certificados de calidad de la acería no se permite para los propósitos de ésta sección. (2) El esfuerzo de fluencia de la viga no debe estar más del 15% por debajo de R y Fy para el grado de acero a ser usado para el elemento correspondiente al prototipo. Los esfuerzos de fluencia de las columnas y los elementos de conexión no deben estar más del 15% por encima ni por debajo de R y Fy para el grado de acero a ser usado para el elemento correspondiente en el prototipo. R y Fy se debe determinar de acuerdo con la sección F.3.1.5.2. F.3.11.2.4.6 — Soldaduras — Las soldaduras del espécimen de prueba deben satisfacer los requisitos siguientes: (1) Las soldaduras deben ejecutarse siguiendo estrictamente los procedimientos de soldadura tal como lo requiere AWS D1.1. Las variables esenciales del procedimiento de soldadura deben cumplir con los requisitos de AWS D1.1 y deben estar dentro de los parámetros establecidos por el fabricante del metal de aporte. La resistencia a tensión de las soldaduras y la tenacidad mínima en prueba Charpy con ranura en V usadas en el conjunto de prueba, se deben determinar en ensayos de materiales como se especifica en la sección F.3.11.2.8.3. La resistencia de la soldadura y la tenacidad mínima en prueba Charpy con ranura en V , reportadas en el certificado de calidad del fabricante de la soldadura no se deben usar, a menos que los resultados reportados cumplan con los requisitos de F.3.1.17.

F.3.11.2.5 — Historia de carga F.3.11.2.5.1 — Requisitos generales — El espécimen de prueba debe estar sujeto a cargas cíclicas acordes con los requisitos prescritos en la sección F.3.11.2.5.2 para conexiones viga-columna en PRM, y en la sección F.3.11.2.5.3 para conexiones vínculo-columna en PAE. Las secuencias de carga diferentes a las especificadas en las secciones F.3.11.2.5.2 y F.3.11.2.5.3 pueden usarse cuando se demuestre que son equivalentes o más severas. F.3.11.2.5.2 — Secuencia de carga para conexiones viga-columna resistentes a momento — Los ensayos cíclicos de calificación de conexiones a momento viga-columna en PRM deben llevarse a cabo controlando el ángulo de deriva, T , impuesto al espécimen de prueba, como se indica a continuación: (1) (2) (3) (4) (5)

F-292

(6) (7) (8)

2 ciclos a T 2 ciclos a T 2 ciclos a T

0.01 rad., con dos ciclos de carga en cada paso.

F.3.11.2.5.3 — Secuencia de carga para conexiones vínculo-columna — Los ensayos cíclicos de calificación de conexiones vínculo-columna en PAE deben llevarse a cabo controlando el ángulo de rotación del vínculo, J total , impuesto al espécimen de prueba, como se indica a continuación: (1)

6 ciclos a J total

0.00375 rad.

(2)

6 ciclos a J total

0.005 rad.

(3)

6 ciclos a J total

0.0075 rad.

(4)

6 ciclos a J total

0.01 rad.

(5)

4 ciclos a J total

0.015 rad. 0.02 rad.

(6)

4 ciclos a J total

(7)

2 ciclos a J total

(8)

1 ciclo a J total

0.04 rad.

(9)

1 ciclo a J total

0.05 rad.

(10) 1 ciclo a J total

0.07 rad.

(11) 1 ciclo a J total

0.09 rad.

0.00375 rad 0.005 rad 0.0075 rad 0.01 rad 0.015 rad

F.3.11.2.7.3 — Requisitos para ensayos del metal de soldadura — La resistencia a la tensión de las soldaduras y la tenacidad mínima en prueba Charpy con ranura en V , usadas en el conjunto de prueba se deben determinar por medio de ensayos de materiales como se especifica en F.2.3.17. La resistencia a la tensión de las soldaduras y la tenacidad mínima en prueba Charpy con ranura en V , reportadas por el certificado de calidad del fabricante de la soldadura no se deben usar, a menos que estas especificaciones cumplan con los requisitos de F.2.3.17. Si el procedimiento de soldadura del espécimen de prueba está dentro de r 0.8kJ / mm del procedimiento de soldadura de la placa de ensayo, se debe utilizar un solo ensayo F.3.11.2.8 — Requisitos para el informe del ensayo — Para cada espécimen de prueba debe prepararse un informe escrito que cumpla los requisitos de esta sección. El informe debe documentar completamente todas las características clave y los resultados del ensayo. El informe debe incluir la siguiente información: (1)

(2)

0.03 rad.

(3) (4)

Continuar cargando con incrementos de J total

T T T T T

F-293

0.02 rad 0.03 rad 0.04 rad

Continuar cargando a incrementos de T

6 ciclos a 6 ciclos a 6 ciclos a 4 ciclos a 2 ciclos a

0.02 rad., con un ciclo de carga en cada paso.

F.3.11.2.6 — Instrumentación — Se debe proporcionar la instrumentación suficiente en el espécimen de prueba para permitir la medición o el cálculo de las cantidades listadas en la sección F.3.11.2.8.

(5) (6) (7)

(8)

F.3.11.2.7 — Requisitos para el ensayo de los materiales F.3.11.2.7.1 — Requisitos para ensayos de tensión del acero — Los ensayos de tensión deben llevarse a cabo sobre muestras de acero tomadas del material adyacente a cada espécimen de prueba. Los resultados de los ensayos de tensión de los certificados de calidad de la acería deben ser reportados pero no pueden ser usados en lugar de los ensayos del espécimen para los propósitos de esta sección. Los resultados de los ensayos de tensión deben basarse en pruebas que se realicen de acuerdo con la sección F.3.11.2.7.2. Los ensayos de tensión deben realizarse y reportarse para las siguientes partes del espécimen de prueba: (1) Las aleta(s) y las alma(s) de las vigas y las columnas en lugares estándar. (2) Cualquier elemento de la conexión que desarrolle rotación inelástica mediante fluencia. F.3.10.2.7.2 — Métodos para ensayos de tensión en el acero — Los ensayos de tensión deben llevarse a cabo de acuerdo con ASTM A6/A6M, ASTM A370 y ASTM E8, con las siguientes excepciones: (1) El esfuerzo de fluencia Fy obtenido del ensayo debe basarse en la definición de resistencia a la fluencia en ASTM A370, usando el método de la paralela a una deformación unitaria de 0.002. (2) La velocidad de aplicación de la carga para el ensayo de tensión debe reproducir, tan cerca como sea posible, la velocidad de aplicación de la carga que será usada para el espécimen de prueba.

(9)

(10)

(11) (12) (13)

Un dibujo o una descripción clara del conjunto del ensayo, incluyendo dimensiones esenciales, condiciones de borde en los puntos de carga y reacción, así como la localización de las riostras laterales. Un dibujo del detalle de la conexión mostrando los tamaños de los miembros, los grados del acero, los tamaños de todos los elementos de conexión, los detalles de la soldadura incluyendo el metal de aporte, el tamaño y la localización de los agujeros para pernos, el tamaño y el grado de los pernos, y cualquier otro detalle pertinente de la conexión. Un listado de todas las otras variables esenciales para el espécimen de prueba, tal como se listan en la sección F.3.11.2.4. Un listado o una gráfica que muestre la carga aplicada o la historia de desplazamientos del espécimen de prueba. Un listado de todas las soldaduras de demanda crítica. La definición de las regiones de la conexión que comprenden las zonas protegidas. Una gráfica de la carga aplicada contra el desplazamiento del espécimen de prueba. El desplazamiento en esta gráfica debe ser medido en el punto de la aplicación de la carga o en un punto cercano a éste. Deben identificarse claramente las cargas y desplazamientos medidos en el espécimen de prueba. Una gráfica del momento de la viga en función de la deriva para conexiones viga- columna resistentes a momento; o una gráfica de la fuerza cortante del vínculo contra el ángulo de rotación del mismo para conexiones vínculo-columna. Para conexiones viga-columna, el momento de la viga y la deriva deben calcularse con respecto al eje de la columna. El ángulo de deriva y la rotación inelástica total desarrollada por el espécimen de prueba. Deben identificarse los componentes del espécimen de prueba que contribuyen a la rotación inelástica total debido a la fluencia o el deslizamiento. La parte de la rotación inelástica total que desarrolla cada componente del espécimen de prueba debe aparecer en el informe. El método usado para calcular las rotaciones inelásticas debe ser mostrado claramente. Un listado cronológico de las observaciones significativas del ensayo, incluyendo observaciones sobre fluencia, deslizamiento, inestabilidad, y fractura de cualquier parte del espécimen de ensayo. El modo que controla la falla del espécimen de prueba. Si el ensayo se finalizó antes de la falla, la razón debe indicarse claramente. Los resultados de los ensayos del material especificados en la sección F.3.11.2.7. Los procedimientos de soldadura y reportes de la inspección de la misma.

Se pueden incluir en el informe dibujos adicionales, datos y discusión acerca del espécimen de prueba o resultados de los ensayos. F.3.11.2.9 — Criterio de aceptación — El espécimen de prueba debe satisfacer la resistencia y el ángulo de deriva de piso o el ángulo de rotación del vínculo. El espécimen de prueba debe sostener el ángulo de deriva o el ángulo de rotación del vínculo para un mínimo de un ciclo completo de carga. F.3.11.3 — ENSAYOS CICLICOS DE CALIFICACION PARA ARRIOSTRAMIENTOS RESTRINGIDOS AL PANDEO F.3.11.3.1 — Alcance — Esta sección incluye los requisitos para ensayos cíclicos de calificación de riostras restringidas al pandeo individuales o en su conjunto. El propósito del ensayo de riostras solas es proporcionar

F-294

F-295

248


DIARIO OFICIAL

evidencia de que el arriostramiento restringido al pandeo satisface los requisitos de resistencia y deformación inelástica de este Capítulo F.3; también permite la determinación de las fuerzas máximas en la riostra para efectos del diseño de los elementos adyacentes. El propósito del ensayo del conjunto de la riostra es proporcionar evidencia de que el diseño de la riostra puede soportar satisfactoriamente las demandas de deformación y rotación asociadas con el diseño. Además, el ensayo del conjunto procura demostrar que el comportamiento histerético de la riostra dentro del conjunto es consistente con el de los elementos individuales de la riostra con ensayo uniaxial. F.3.11.3.2 — Símbolos 'b ' bm ' by

=

cantidad de deformación usada para el control de cargas del espécimen (rotación total del extremo de la riostra para el espécimen del conjunto: deformación axial total de la riostra para el espécimen de la riostra) = valor de la cantidad de deformación ' b , correspondiente a la deriva de piso de diseño = valor de la cantidad de deformación ' b , en la primera fluencia significativa del espécimen de prueba

F.3.11.3.3 — Espécimen de ensayo del conjunto — El espécimen de ensayo del conjunto debe satisfacer los siguientes requisitos: (1) El mecanismo para soportar las rotaciones inelásticas del espécimen del conjunto de la riostra debe ser el mismo que para el prototipo. Las demandas rotacionales y de deformación en el conjunto deben ser iguales o mayores que en el prototipo. (2) La resistencia axial de fluencia del núcleo de acero, Pysc de la riostra en el espécimen del conjunto no debe ser menor que la del prototipo, donde ambas resistencias se basan en el área del núcleo Asc , multiplicada por la resistencia a la fluencia determinada en un cupón de ensayo. (3) La sección transversal y la orientación de la proyección del núcleo de acero del espécimen del conjunto de la riostra debe ser la misma que en la riostra del prototipo. (4) Debe usarse la misma metodología de diseño documentada para el diseño del conjunto y para el prototipo, con el objeto de permitir la comparación de las demandas de rotación y de deformación. En el cálculo de la estabilidad, las vigas, las columnas y las placas que conectan el núcleo serán consideradas como parte de este sistema. (5) Los márgenes de seguridad calculados para el diseño de la conexión del prototipo, la estabilidad de la proyección del núcleo de acero, el pandeo general, y otros detalles constructivos relevantes del conjunto del ensayo, excluyendo la placa de unión para el prototipo, deben ser iguales o mayores que los del espécimen de ensayo del conjunto. (6) El arriostramiento lateral del ensayo del conjunto debe replicar el arriostramiento lateral en el prototipo. (7) El espécimen de ensayo del conjunto y el prototipo deben ser fabricados de acuerdo con los mismos procesos y procedimientos de calidad. F.3.11.3.4 — Espécimen de ensayo de la riostra — El espécimen de ensayo de la riostra debe reproducir tan cercanamente como sea posible el diseño, el detallado, los aspectos constructivos, y las propiedades del material del prototipo. F.3.11.3.4.1 — Diseño del espécimen de ensayo de la riostra — Se debe utilizar la misma metodología de diseño documentada para el espécimen de ensayo y el prototipo. Los cálculos deben demostrar, como mínimo, los siguientes requisitos: (1) El factor de seguridad calculado para la estabilidad contra pandeo general del prototipo debe ser igual o mayor que el del espécimen de prueba de la riostra. (2) Los factores de seguridad del espécimen de prueba y el prototipo deben tomar en cuenta las diferencias en las propiedades del material, incluyendo los esfuerzos de fluencia y último, la deformación última, y la tenacidad. F.3.11.3.4.2 — Fabricación del espécimen de ensayo de la riostra — El espécimen de ensayo de la riostra y el prototipo deben ser fabricados de acuerdo con los mismos procesos y procedimientos de calidad. F-296

(6) Ciclos completos adicionales de carga a la deformación correspondiente a ' b 1.5' bm como se requiera para el espécimen de ensayo de la riostra para alcanzar una deformación axial inelástica acumulada de al menos 200 veces la deformación de fluencia (no se requiere para el espécimen de prueba del conjunto). La deriva de diseño de entrepiso no se puede tomar como menos de 0.01 veces la altura de piso para los propósitos de cálculo de ' bm . Se permite usar otras secuencias de carga para calificar el espécimen de prueba cuando demuestren ser iguales o más severas en términos de la deformación inelástica máxima y acumulada. F.3.11.3.7 — Instrumentación — Debe suministrarse la suficiente instrumentación en el espécimen de prueba, tal que permita la medición o cálculos de las cantidades listadas en la sección F.3.11.3.9. F.3.11.3.8 — Requisitos del material de la prueba

F.3.11.3.4.3 — Similitud del espécimen de ensayo de la riostra y el prototipo — El espécimen del ensayo de la riostra debe cumplir los siguientes requisitos: (1) La sección transversal y la orientación del núcleo de acero deben ser las mismas que en el prototipo. (2) La resistencia a la fluencia axial del núcleo de acero, Pysc del espécimen de prueba de la riostra no debe variar más del 50 por ciento con respecto al prototipo, donde ambas resistencias se basan en el área del núcleo Asc , multiplicada por la resistencia a la fluencia determinada en un cupón de ensayo. (3) El material y el método de separación entre el núcleo de acero y el mecanismo de restricción al pandeo en el espécimen de prueba de la riostra deben ser los mismos que en el prototipo. F.3.11.3.4.4 — Detalles de la conexión — Los detalles de la conexión usados en el espécimen de prueba de la riostra deben representar los detalles de conexión del prototipo tan cercanamente como sea posible. F.3.11.3.4.5 — Materiales (1) Núcleo de acero: el núcleo de acero debe satisfacer los siguientes requisitos para el espécimen de ensayo de la riostra: (a) El esfuerzo de fluencia mínimo especificado debe ser igual al del prototipo. (b) El esfuerzo de fluencia medido en el material del núcleo de acero del espécimen de prueba de la riostra, debe ser al menos el 90 por ciento que el del prototipo determinado en cupones de prueba. (c) El esfuerzo y la deformación unitaria últimos mínimos especificados del núcleo de acero del espécimen de la riostra, no deben ser mayores que los del prototipo. (2) Mecanismo de restricción del pandeo: los materiales usados en el mecanismo de restricción al pandeo del espécimen de prueba de la riostra deben ser los mismos utilizados en el prototipo. F.3.11.3.4.6 — Conexiones — Las uniones soldadas, pernadas y con pasadores del espécimen del ensayo deben replicar las del prototipo tan cerca como sea posible. F.3.11.3.5 — Historia de cargas F.3.11.3.5.1 — Requisitos generales — El espécimen de prueba debe someterse a cargas cíclicas de acuerdo con los requisitos de la sección F.3.11.3.6.2 y F.3.11.3.6.3. Se permiten incrementos adicionales de carga más allá de los descritos en F.3.11.3.6.3. Cada ciclo debe incluir incursiones completas en la zona de tensión y compresión hasta la deformación prescrita. F.3.11.3.5.2 — Control del ensayo — El ensayo debe conducirse controlando el nivel de deformaciones axiales o rotacionales ' b impuestas al espécimen de prueba. Como alternativa, la deformación rotacional máxima puede aplicarse y mantenerse si se sigue el protocolo de deformaciones axiales. F.3.11.3.5.3 — Secuencia de carga — Las cargas deben ser aplicadas al espécimen de prueba para producir las siguientes deformaciones, donde la deformación corresponde a la deformación axial del núcleo de acero para el espécimen de prueba, y la demanda de deformación rotacional para el espécimen de prueba del conjunto: (1) Dos ciclos de carga a una deformación correspondiente a ' b (2) Dos ciclos de carga a una deformación correspondiente a (3) Dos ciclos de carga a una deformación correspondiente a (4) Dos ciclos de carga a una deformación correspondiente a (5) Dos ciclos de carga a una deformación correspondiente a

'b 'b 'b

' by

0.5' bm ' bm 1.5' bm 2' bm

F-297

Se pueden incluir en el informe dibujos adicionales, datos y discusiones de los resultados del ensayo. F.3.11.3.10 — Criterios de aceptación — Debe realizarse por lo menos un ensayo del conjunto que satisfaga los requisitos de la sección F.3.11.3.4. Debe realizarse por lo menos un ensayo de riostra que satisfaga los requisitos de la sección F.3.11.3.5. Dentro del rango de protocolo requerido, todos los ensayos deben satisfacer los siguientes requisitos: (1) La gráfica que muestre la carga aplicada vs la historia de desplazamientos debe exhibir un comportamiento estable y repetitivo con incrementos de rigidez. (2) No debe haber fractura, inestabilidad en la riostra o falla de la conexión en el extremo de la riostra. (3) Para ensayos de riostra, las fuerzas máximas de tensión y compresión no deben ser menores que la resistencia nominal del núcleo en cada ciclo para una deformación mayor que ' by . (4) Para ensayos de riostra, la relación de la fuerza de compresión máxima y la fuerza de tensión máxima no debe ser mayor de 1.3, para una deformación mayor que ' by .

F.3.11.3.8.1 — Requisitos para ensayos de tensión — Los ensayos de tensión deben realizarse en muestras de acero tomadas del mismo material que se use para la fabricación del núcleo de acero. Deben reportarse los resultados de los ensayos de tensión de los certificados de calidad pero no se pueden usar en lugar del ensayo del espécimen para los propósitos de esta sección. Los resultados de los ensayos de tensión deben basarse en pruebas efectuadas de acuerdo con la sección F.3.11.3.2.

$

F.3.11.3.8.2 — Métodos para ensayo de tensión — Los ensayos de tensión deben efectuarse de acuerdo con las normas ASTM A6, ASTM A370, y ASTM E8, con las siguientes excepciones: (1) El esfuerzo de fluencia reportado en los ensayos debe basarse en la definición de resistencia a la fluencia de ASTM A370, usando el método de la paralela para una deformación unitaria de 0.002. (2) La velocidad de carga para los ensayos de tensión debe reproducir, tan cercanamente como sea posible, la velocidad de carga usada en el espécimen de ensayo. (3) El cupón debe maquinarse de tal manera que su eje longitudinal sea paralelo al eje longitudinal del núcleo de acero. F.3.11.3.9 — Requisitos del informe de la prueba — Para cada espécimen de prueba debe elaborarse un informe que cumpla los requisitos de esta sección. El reporte debe documentar extensivamente todos los aspectos importantes y resultados del ensayo. El reporte debe incluir la siguiente información: (1) Un dibujo o una descripción clara del espécimen de prueba, incluyendo las dimensiones importantes, las condiciones de borde y las cargas en los puntos de reacción, y localización de arriostramiento lateral, si lo hay. (2) Un dibujo de los detalles de la conexión que muestre las dimensiones de los miembros, grado del acero, las medidas de los elementos de conexión, los detalles de soldadura incluyendo el metal de aporte, el sitio y la localización de agujeros de pernos o pasadores, las dimensiones y el grado de los conectores, y cualquier otro detalle pertinente de las conexiones. (3) Un listado de las otras variables esenciales listadas en la sección F.3.11.3.4 y F.3.11.3.5, según sea apropiado. (4) Un listado o una gráfica que muestre la historia de las cargas o los desplazamientos aplicados. (5) Una gráfica de las cargas aplicadas en función de las deformaciones ' b . Se debe mostrar claramente el método utilizado para determinar las deformaciones. Debe identificarse claramente la ubicación donde fueron medidas las cargas y las deformaciones del ensayo del espécimen de prueba. (6) Una lista cronológica de las observaciones significativas del ensayo, incluyendo observaciones sobre fluencia, deslizamiento, inestabilidad, desplazamiento transversal a lo largo del espécimen de prueba y la fractura en cualquier parte del espécimen de prueba y sus conexiones, según aplique. (7) Los resultados de los ensayos de materiales especificados en la sección F.3.11.3.8 (8) El control de calidad y plan de calidad usado para la fabricación del espécimen. Deben incluirse también los procedimientos de soldaduras y los reportes de la inspección. F-298

'b

F-299


249

DIARIO OFICIAL CAPÍTULO F.4 ESTRUCTURAS DE ACERO CON PERFILES DE LÁMINA FORMADA EN FRÍO

Notas:

F.4.1 — PROVISIONES GENERALES F.4.1.1 — ALCANCE Y DEFINICIONES F.4.1.1.1 — Alcance y límites de aplicabilidad — Esta Especificación debe aplicarse al diseño de miembros estructurales de acero de bajo carbono (acero dulce) o de baja aleación, cuya sección ha sido formada en frío, a partir de láminas, rollos, tiras, platinas o barras de espesor menor o igual a 25.4 mm (1 pulgada) y usados para sostener cargas en: (a) Edificios, en los que el diseño debe hacerse de acuerdo con las especificaciones del método DCCR (Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia) o el método DEA ( Diseño por Esfuerzos Admisibles), donde se indique explícitamente1 (b) Otro tipo de estructuras, distintas de edificios, teniendo en consideración las condiciones generadas por los efectos dinámicos. F.4.1.1.2 — Terminología — Los siguientes son los significados de los diferentes términos utilizados a lo largo de esta especificación: Acero Virgen — Es el material tal y como es recibido del productor de acero o bodega antes de ser formado en frío como un resultado de las operaciones de fabricación. Aleta de una Sección en Flexión — Es el ancho plano de una aleta incluyendo cualesquier rigidizadores intermedios más las esquinas adyacentes. Alma — En un miembro sujeto a flexión, es la parte de la sección que está unida a las dos aletas, o que está unido a una sola aleta y que atraviesa el eje neutro. Análisis Racional de Ingeniería — Análisis basado en una teoría que es apropiada para la situación, en resultados de ensayos disponibles que sean relevantes y en el juicio de una buena ingeniería. Los factores de resistencia mínimos que deben utilizarse cuando se hace un análisis de este tipo son los siguientes: Para miembros: Para conexiones:

I I

0.80 0.65

Ancho Efectivo de Diseño — Es el ancho plano de un elemento reducido para propósitos de diseño, también conocido simplemente como el ancho efectivo Ancho Plano — Es el ancho de un elemento excluyendo las esquinas medido a lo largo de su plano. Área de la Sección Transversal: Área Efectiva — El área efectiva, Ae , es calculada utilizando los anchos efectivos de los elementos componentes en concordancia con la sección F.4.2. El área efectiva será igual al área bruta o al área neta, la que sea aplicable, si los anchos efectivos de todos los elementos componentes, determinados de acuerdo con la sección F.4.2, son iguales a los anchos planos reales.

1

El método de diseño con coeficientes de carga y resistencia, DCCR, será el procedimiento válido de diseño bajo las disposiciones de este Reglamento. Solo se permitirá el método de diseño por esfuerzos admisibles, DEA, en el numeral F.4.7, referente al diseño de Tableros Metálicos para Trabajo en Sección Compuesta.

F-300

F-301

Área Total — Es el área total o completa, no reducida, A , calculada sin reducir los anchos de los elementos componentes a sus anchos efectivos. Esta puede ser un área bruta no reducida o un área neta no reducida, dependiendo donde sea aplicable.

Ensayo de Comportamiento — Ensayo realizado sobre miembros estructurales, conexiones, y montajes donde su comportamiento no puede ser determinado por las provisiones dadas en esta especificación o sus referencias.

Área bruta — El área bruta, Ag , es aquella donde no se consideran reducciones por huecos,

Ensayo de Comprobación — Prueba realizada, cuando es requerida, sobre miembros, conexiones y montajes, diseñada de acuerdo a las provisiones del Capítulo F.4 de esta especificación, o sus referencias, con el objeto de comparar el comportamiento real con el calculado.

aberturas y cortes. Área Neta — El área neta, A n , es igual al área bruta menos el área de huecos, aberturas y cortes.

Esfuerzo — El esfuerzo como es usado en esta especificación significa la fuerza por unidad de área.

Canal Guía — Un miembro de un entramado que consiste de solo un alma y dos (2) aletas. La altura del alma debe medirse al interior de las aletas.

Esfuerzo de fluencia — Término genérico para denotar ya sea, el punto de fluencia o la resistencia a fluencia, según sea apropiado para el material

Cargas de Servicio — Carga bajo la cual se evalúan los límites del Estado de servicio

Especificación Publicada — Requerimientos para un acero listado por un fabricante, procesador, productor, comercializador, u otro ente, los cuales 1. Están generalmente disponibles para dominio público o bajo requerimiento, 2. Son establecidos antes que el acero sea ordenado, y 3. Especifican al menos, las propiedades mecánicas mínimas, los límites de la composición química y, si es recubierto, las propiedades del recubrimiento.

Carga Mayorada — Producto de la carga nominal y el factor de mayoración (factor de carga) Cargas Nominales — Son las magnitudes de las cargas especificadas por este Reglamento aplicable no incluyendo los factores de mayoración. Conexión — Combinación de elementos estructurales y nudos (o juntas) usada para transmitir las fuerzas entre dos o más miembros. Correa — Miembro estructural horizontal el cual soporta un tablero de cubierta y está sujeto principalmente a flexión bajo las cargas aplicadas tales como nieve, viento o cargas muertas. DCCR — Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia — Es un método para dimensionar componentes estructurales (miembros, conectores, elementos de conexión y montajes) tal que la resistencia de diseño iguala o excede la resistencia requerida del componente bajo la acción de las combinaciones de carga para Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia. Este es el método que se utilizará en estas especificaciones. DEA — Diseño por Esfuerzos Admisibles — Es un método para dimensionar componentes estructurales (miembros, conectores, elementos de conexión y montajes) tal que la resistencia admisible iguala o excede la resistencia requerida del componente bajo la acción de las combinaciones de carga para Diseño por Esfuerzos Admisibles DEA. Este método no se utilizará en estas especificaciones, a menos que se indique lo contrario. Diafragma — cubierta, entrepiso u otra membrana o sistema de arriostramiento que transfiere fuerzas en la dirección de su propio plano al sistema resistente a fuerzas laterales. Dintel — Es un miembro horizontal que hace parte de un entramado estructural usado sobre aberturas de piso, cubierta o muro para transferir las cargas alrededor de la abertura a los miembros estructurales de soporte. Efecto de Carga — Fuerzas, esfuerzos, y deformaciones producidas en un componente estructural debido a las cargas aplicadas Elemento Multirigidizado — Es un elemento rigidizado entre almas, o entre un alma y un borde rigidizado, por medio de rigidizadores intermedios paralelos a la dirección del esfuerzo. Elementos en Compresión No Rigidizados — Elemento en compresión plano rigidizado en solo un borde paralelo a la dirección del esfuerzo. Elementos en Compresión Rigidizados o Parcialmente Rigidizados — Elemento en compresión plano (por ejemplo, la aleta plana en compresión de un miembro en flexión o un alma o aleta de un miembro en compresión) en el cual, ambos bordes paralelos a la dirección del esfuerzo están rigidizados por uno u otro de los siguientes elementos: alma, ala, pestaña rigidizadora o labio atiesador, rigidizador intermedio, o similares.

F-302

Espesor — El espesor, t , de cualquier elemento o sección será el del acero base, no incluyendo algún tipo de recubrimiento. Factor de Mayoración — Factor que toma en cuenta las desviaciones entre la carga real y la carga nominal debido a incertidumbres en el análisis que transforma la carga en un efecto de carga, y la probabilidad de que más de una carga extrema ocurra de manera simultánea. Factor de Resistencia, I — Es un factor que toma en cuenta inevitables desviaciones entre la resistencia real y la resistencia nominal además de la manera y consecuencias de la falla. Factor de Seguridad, : — Factor que toma en cuenta las desviaciones entre la resistencia real y la resistencia nominal, desviaciones entra la carga real y la carga nominal, incertidumbres en el análisis que transforma la carga en un efecto de carga, y la manera y consecuencias de la falla. Este factor solo se definirá en aquellas partes donde se utilice el método DEA. Fatiga — Estado límite de iniciación de la fisura y su crecimiento, resultante de la aplicación repetida de las cargas vivas. Grado — Es una designación utilizada para el esfuerzo de fluencia mínimo. Larguero — Miembro estructural horizontal el cual soporta paneles de muro y está sujeto, principalmente, a flexión bajo las cargas horizontales aplicadas, tales como cargas de viento. Miembro Alma — Es un miembro estructural en una cercha que se conecta al cordón superior e inferior, pero no es un miembro cordón. Miembro Cordón — Es un miembro estructural que constituye al componente superior o inferior de una cercha. Miembro Estructural de Acero Formado en Frío — Son secciones fabricadas a partir de presión mecánica sobre piezas planas provenientes de láminas, longitudes cortadas de rollos o platinas, o por formación rolada en frío de rollos o láminas de acero laminado en frío o laminado en caliente. Ambas operaciones de formación son realizadas a temperatura ambiente, lo cual indica que no se introduce calor, como se hace con el proceso de formación en caliente. Momento de Fluencia — En un miembro sujeto a flexión, es el momento en el cual la fibra más extrema alcanza la primera fluencia. Muro Cortina — Es un muro que transfiere cargas transversales (fuera de su plano) y es limitado a una carga vertical sobreimpuesta, no incluyendo el peso del material del tablero, no mayor a 1.46 kN/m (100 lb/pie), o una carga vertical sobreimpuesta no mayor a 0.89 kN (200 lb) F-303

250


DIARIO OFICIAL

Resistencia Nominal — Resistencia de una estructura o componente (sin los factores de resistencia o factores de seguridad aplicados) para soportar los efectos de las cargas, tal como es determinado conforme con lo estipulado en esta especificación.

Muro de Corte — Muro que provee resistencia a cargas laterales en el plano del muro y asimismo estabilidad para el sistema estructural. Pandeo — Estado límite de cambio repentino en la geometría de una estructura o cualquiera de sus elementos bajo una condición crítica de carga.

Resistencia Requerida — Son las fuerzas, esfuerzos y deformaciones actuantes sobre un componente estructural, determinadas ya sea por un análisis estructural, para combinaciones de carga por DEA o DCCR, según sea apropiado, o como se especifica en este Reglamento.

Pandeo Distorsional — Es un modo de pandeo que envuelve cambios en la forma de la sección transversal, excluyendo el pandeo local.

Resistencia Última — Máximo esfuerzo alcanzado por un material en el ensayo de tensión.

Pandeo Flector — Modo de pandeo en el cual un miembro a compresión flexiona lateralmente sin torsión o cambio en la forma de la sección transversal.

Rollo Madre — Es un rollo continuo sin juntas soldadas tal y cual como es manejado por un molino en caliente, molino en frío, una línea de recubrimiento metálico o línea de pintura e identificable por un único número de rollo. Este rollo puede ser cortado o flejado en rollos más pequeños, sin embargo, de estos últimos puede decirse que vienen del mismo Rollo Maestro si, de acuerdo con la trazabilidad, puede determinarse el número del Rollo Original.

Pandeo Flexo-Torsional — Modo de pandeo en el cual un miembro en compresión dobla y se gira sobre su eje (torsional) simultáneamente sin cambio en la forma de la sección transversal. Pandeo Local — Estado límite del pandeo para un elemento en compresión donde la línea de conexión entre elementos permanece derecha y los ángulos entre elementos no cambian.

Sección Asimétrica — Sección no simétrica alrededor de ningún eje o punto. Sección de Simetría de Punto — Es una sección simétrica alrededor de un punto (centroide) tal como una sección Z con alas iguales.

Pandeo Lateral Torsional — Modo de pandeo de un miembro en flexión que envuelve deflexión fuera de su plano de flexión ocurriendo simultáneamente con torsión alrededor del centro de cortante de la sección transversal.

Sección de Simetría Doble — Es una sección simétrica alrededor de dos ejes ortogonales que pasan por su centroide.

Paral — Miembro vertical de un entramado en un sistema de muro ó ensamble. Sección de Simetría Sencilla — Es una sección simétrica alrededor de sólo un eje que pasa por su centroide.

Paral de Muro Cortina — Miembro en un sistema de muro exterior de acero que transfiere cargas transversales (fuera de su plano) y es limitado por una carga axial sobreimpuesta, exclusiva de los materiales de cerramiento, no mayor a 1460 N/m (100 lb/pie), ó una carga axial puntual sobreimpuesta no mayor a 890 N (200 lb) por paral.

SS (Structural Steel) — Designación ASTM para ciertos aceros planos destinados a aplicaciones estructurales

Propiedades del Acero Virgen — Propiedades mecánicas del acero virgen tales como punto de fluencia, resistencia última y elongación.

Subelemento de un Elemento Multirigidizado — Porción de un elemento mutirigidizado entre rigidizadores intermedios adyacentes, entre el alma y un rigidizador intermedio o entre el borde y rigidizador intermedio.

Punto de Fluencia — El punto de fluencia es el primer esfuerzo en el material en el cual ocurre un incremento en la deformación sin ningún incremento del esfuerzo, tal como es definido por la NTC correspondiente.

Talón — Región de conexión entre los cordones superior e inferior de una cercha con cordones no paralelos F.4.1.1.3 — Unidades — Esta especificación ha sido desarrollada de tal manera que cualquier sistema compatible de unidades pueda ser utilizado, excepto en aquellas situaciones donde se establezca algo diferente de manera explícita. Las unidades de trabajo consideradas en esta sección son las determinadas por el Sistema Internacional SI (fuerza en Newtons, longitud en milímetros y presión o esfuerzo en Megapascales, MPa).

Punto de Fluencia Mínimo Especificado — Límite inferior del punto de fluencia en un ensayo especificado para calificar como adecuado un lote de acero, de uso en miembros estructurales de acero formado en frío, diseñado en ese punto de fluencia. Punto de Panel — Región de conexión entre un miembro alma y un miembro cordón en una cercha.

F.4.1.2 — MATERIALES F.4.1.2.1 — Aceros aplicables — Esta Especificación requiere el uso de acero de calidad estructural según lo definido en las siguientes especificaciones NTC de ICONTEC o ASTM de la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales.

Punto de Quiebre — Región de conexión entre dos miembros cordones de cercha donde existe un cambio de pendiente, no incluyendo el talón. Relación Ancho Plano-Espesor — Es el ancho Plano de un elemento medido a lo largo de su plano, dividido por su espesor.

NTC 6 (ASTM A1011/A1011M SS Grados 30 (205MPa), 33 (230MPa), 36 (250MPa) Tipos 1 y 2, 40 (275MPa), 45 (310MPa), 50 (340MPa), y 55 (380MPa); HSLAS Clases 1 y 2, Grados 45 (310MPa), 50 (340MPa), 55 (380MPa), 60 (410MPa), 65 (450MPa), y 70 (480MPa); HSLAS-F Grados 50 (340MPa), 60 (410MPa), 70 (480MPa), y 80 (550MPa)) Productos planos laminados en caliente de aceros, al carbono, estructurales, alta resistencia baja aleación y alta resistencia baja aleación con capacidad de deformado – estampado-

Resistencia a la Fluencia — Esfuerzo en el cual el material exhibe una desviación límite especificada de la proporcionalidad entre el esfuerzo y la deformación como es definido por la NTC correspondiente. Resistencia Admisible — Es la resistencia nominal divida por el factor de seguridad, R n : . Solo se utilizará en aquellas secciones de este Reglamento donde se indique.

NTC 1920 ASTM A36/A36M Acero estructural al Carbono.

Resistencia de Diseño — Es la resistencia nominal multiplicada por un factor de resistencia, IRn .

NTC 1950 (ASTM A242/A242M) Acero estructural de alta resistencia y baja aleación.

Resistencia Disponible — Resistencia de diseño o resistencia admisible, según sea el caso

NTC 1985 (ASTM A572) Aceros de alta resistencia y baja aleación con colombio y vanadio, de calidad estructural.

F-304

F-305

los requerimientos de la NTC 45264 (para acero al carbón) o ASTM A847 (para acero de alta resistencia baja aleación, HSLA) (3) Las propiedades del recubrimiento en los aceros se determinarán por el productor, el proveedor o el vendedor de acuerdo con lo establecido en NTC 3940 (4) El acero debe cumplir los requisitos de la sección F.4.1.2.3. (5) Si el acero va a ser soldado, su idoneidad para el proceso destinado de soldadura será establecido por el productor, proveedor o vendedor de acuerdo con las especificaciones de AWS D1.1 ó D1.3 (American Welding Society), según sea el caso.

NTC 2012 (ASTM A588/A588M) Acero estructural de alta resistencia y baja aleación con esfuerzo mínimo de fluencia de 345MPa y hasta 100mm (4pulg.) de espesor. NTC 3325 (ASTM A283/A283M) Láminas gruesas de acero al carbono de resistencia a la tensión baja e intermedia. NTC 4007 (ASTM A529/A529M) Especificaciones para el acero al carbono-manganeso de alta resistencia y calidad estructural.

Si la identificación y documentación de la producción del acero no han sido establecidas, entonces adicionalmente a los anteriores cinco puntos, el fabricante del producto de acero formado en frío establecerá (a su proveedor o a quien corresponda) que el esfuerzo de fluencia (punto de fluencia) y la resistencia última de tensión del rollo madre sean, al menos, 10% mayores que la suministrada en la especificación publicada de referencia.

NTC 4009 (ASTM A606) Láminas y flejes de acero laminados en frío y en caliente de alta resistencia y baja aleación, con resistencia mejorada a la corrosión. NTC 4011 (ASTM A653/A653M SS Grados 33 (230MPa), 37 (255MPa), 40 (275MPa), y 50 (340MPa) Clase 1 y Clase 3; HSLA tipos A y B, grados 40 (275MPa), 50 (340MPa), 60 (410MPa), 70 (480MPa) y 80 (550MPa)) Productos planos de acero recubiertos con zinc – galvanizados – o recubiertos con aleación hierro zinc – galvano-recocido – mediante procesos de inmersión en caliente.

F.4.1.2.3 — Ductilidad — Los aceros que no están en la lista de F.4.1.2.1 y que se usen para miembros y conexiones estructurales, de acuerdo con la sección F.4.1.2.2, deben cumplir con uno de los siguientes requisitos de ductilidad:

NTC 4015 (ASTM A792/A792M (Grados 33 (230MPa), 37 (255MPa), 40 (275MPa), y 50 clase 1 (340MPa clase 1)) Productos planos de acero recubiertos con aleación 55% Aluminio-Zinc, mediante el proceso de inmersión en caliente.

F.4.1.2.3.1 — La relación entre la resistencia a la tensión y el esfuerzo de fluencia no debe ser menor que 1.08, y la elongación total no debe ser menor que el 10% en una longitud testigo de 50 mm ó 7% en una longitud testigo de 200 mm de la probeta estándar ensayada de acuerdo con la norma ASTM A370. Si estos requisitos no se pueden cumplir, se deben satisfacer los siguientes criterios: 1. la elongación local en una longitud de 12.7 mm a través de la fractura no debe ser menor del 20%, 2. La elongación uniforme en la región externa a la fractura no debe ser menor del 3%. Cuando la ductilidad del material se determina con base en los criterios de elongación local y uniforme, se restringe su uso 5 al diseño de correas y largueros de acuerdo con F.4.3.3.1.1(a), F.4.3.3.1.2, F.4.4.6.1.1, F.4.4.6.1.2 y F.4.4.6.2.1. Para correas, largueros y parales de muros-cortina, sujetos a carga axial y a momento flector combinados (sección F.4.3.5), Pu Ic Pn no debe ser mayor que 0.15.

NTC 4526 (ASTM A500) Tubería estructural de acero al carbono formada en frío, con y sin costura, redonda y de otras formas. NTC 5091 (ASTM A1008/A1008M SS Grados 25 (170MPa), 30 (205MPa), 33 (230MPa) Tipos 1 y 2, y 40 (275MPa) Tipos 1 y 2; HSLAS Clases 1 y 2, Grados 45 (310MPa), 50 (340MPa), 55 (380MPa), 60 (410MPa), 65 (450MPa), y 70 (480MPa); HSLAS-F Grados 50 (340MPa), 60 (410MPa), 70 (480MPa), y 80 (550MPa) Productos planos, laminados en frío, de aceros: al carbono, estructurales, de alta resistencia baja aleación y alta resistencia baja aleación con capacidad de deformado -estampadoASTM A847 Tubos estructurales de alta resistencia y baja aleación formados en frío, soldados y sin costura con mejorada resistencia a la corrosión ambiental.

F.4.1.2.3.2 — Los aceros conforme a la norma ASTM A653/A653M SS Grado 80 (550MPa), ASTM A1008/A1008M SS Grado 80 (550MPa), A792/A792M Grado 80 (550MPa), A875/A875M SS Grado 80 (550MPa) y espesores de la norma ASTM A1039 Grado 55 (380MPa), 60 (410MPa), 70 (480MPa) y 80 (550MPa) que no cumplen el requerimiento del 10% de elongación mínima, y otros aceros que no cumplen lo estipulado en el numeral F.4.1.2.3.1 se permitirán para uso en miembros en compresión de secciones cerradas cajón concéntricamente cargados de acuerdo con lo descrito en la Excepción 1, seguidamente, y en configuraciones de almas múltiples tales como cubiertas, cerramientos y tableros de piso tal como se describe en la Excepción 2 descrita en este numeral, siempre y cuando se cumpla que:

ASTM A875/A875M (SS Grados 33 (230MPa), 37 (255MPa), 40 (275MPa), y 50 (340MPa) clase 1 y clase 3; HSLAS Tipos A y B, Grados 50 (340MPa), 60 (410MPa), 70 (480MPa) y 80 (550MPa)) Productos planos de acero recubiertos con aleación zinc 5% Aluminio, mediante el proceso de inmersión en caliente. ASTM A1003/A1003M (ST Grados 50 (340MPa) H, 40 (275MPa) H, 37 (255MPa) H, 33 (230MPa) H) Productos planos de acero, acero al carbono, con recubrimientos metálicos y no metálicos para miembros formados en frío de uso en entramados.

(1) El esfuerzo de fluencia, Fy , usado para la determinación de la resistencia nominal dada en

ASTM A1039/A1039M (SS Grados 40 (275MPa), 50 (340MPa), 55 (380), 60 (410MPa), 70 (480MPa) y 80 (550MPa)) Especificaciones estándar para acero en láminas, laminado en caliente, al carbono, comercial y estructural, fabricado mediante el proceso de fundida en rollos mellizos. Espesores del Grado 55 (380) y mayores que no cumplen el requerimiento del 10% de elongación mínima están limitados por la sección F.4.1.2.3.2.

F.4.2, F.4.3, F.4.4 y F.4.5 se toma como el menor valor entre el 75% del Punto de Fluencia Mínimo Especificado y 410 MPa. (2) La resistencia última de tensión, Fu , utilizada para determinar la resistencia nominal en el numeral F.4.5, es tomada como el menor valor entre el 75% de la resistencia última mínima especificada y 427 MPa.

F.4.1.2.2 — Otros aceros — La lista dada en F.4.1.2.1 no excluye el uso de aceros de hasta 25.4 mm (1 pulgada) de espesor, ordenados o producidos de acuerdo con otras especificaciones, siempre y cuando se cumpla que:

Alternativamente, se debe demostrar la aplicabilidad de tales aceros para la configuración con almas múltiples por medio de ensayos de carga, de acuerdo con las disposiciones de la sección F.4.6.1. Las resistencias de diseño que se basen en estos ensayos no deben exceder las resistencias disponibles calculadas de acuerdo con los numerales F.4.2 a F.4.8, usando el esfuerzo de fluencia mínimo especificado, Fsy , y la resistencia última mínima especificada

(1) Los aceros deben cumplir con los requisitos mecánicos y químicos de cualquiera de las especificaciones mencionadas anteriormente, u otra especificación publicada. (2) Las propiedades mecánicas y químicas serán determinadas por el productor, el proveedor, o el 2 vendedor, de acuerdo con las siguientes especificaciones: Para láminas recubiertas, NTC 3940 ; para acero laminado en caliente, en frío, en rollos y láminas, NTC 73; para placas y barras, ASTM A6/A6M; para secciones estructurales huecas, los ensayos deben realizarse en concordancia con

2 3

Fu .

Documento Referencia ASTM A924/A924M for coated sheets. Documento Referencia ASTM A568/A568M for hot-rolled or cold-rolled sheet and strip.

F-306

4 5

Documento Referencia ASTM A500-03ª for carbon steel Miembros estructurales horizontales que soportan tableros de techo o paneles de cubierta y cargas aplicadas por flexión, principalmente.

F-307


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DIARIO OFICIAL

Excepción 1 — Para configuraciones con almas múltiples, será permitido el uso de un esfuerzo de fluencia mínimo especificado reducido, R b Fsy , para la determinación de la

Donde: Lo =

resistencia nominal a flexión (resistencia a momento) en numeral F.4.3.3.1.1(a), para lo cual el factor de reducción, R b debe determinarse como sigue:

r Fcr

= =

Rr KL

= =

(a) Aletas en compresión rigidizadas y parcialmente rigidizadas Para w t d 0.067E Fsy Rb

1.00

Para 0.067E Fsy w t 0.974E Fsy Rb

1 0.26 ¬ª wFsy

tE 0.067 ¼º

0.4

(F.4.1.2-1)

longitud en la cual el esfuerzo de pandeo local iguala al esfuerzo de pandeo flector radio de giro de la sección transversal completa no reducida esfuerzo crítico mínimo de pandeo para la sección, calculado de acuerdo con la ecuación F.4.2.2-5. factor de reducción longitud efectiva

F.4.1.2.4 — Espesor mínimo entregado — El espesor mínimo de acero sin revestimiento, del producto formado en frío tal como se entrega a la obra no debe ser en ningún punto menor que el 95% del espesor, t , usado en su diseño; sin embargo, los espesores pueden ser menores en los dobleces, tales como esquinas, debido a los efectos del formado en frío. F.4.1.3 — CARGAS

Para 0.974E Fsy d w t d 500 Rb

F.4.1.3.1 — Cargas Nominales — Las cargas nominales serán determinadas de acuerdo con las especificaciones establecidas el Título B de este Reglamento.

0.75

(b) Aletas en compresión no rigidizadas

F.4.1.4 — DISEÑO POR ESFUERZOS ADMISIBLES

Para w t d 0.0173E Fsy Rb

F.4.1.4.1 — Bases del Diseño — Las especificaciones de diseño dadas bajo esta sección del Reglamento están basadas en los principios del Diseño por Esfuerzos Admisibles. No aplicarán los requerimientos de este método en sección alguna de este Reglamento, excepto para tableros metálicos para trabajo en sección compuesta (Sección F.4.7) Las bases del diseño para este Reglamento estarán de acuerdo con lo registrado en la sección F.4.1.5, desarrollada para el método DCCR.

1.00

Para 0.0173E Fsy w t d 60 Rb

1.079 0.6 wFsy

tE

(F.4.1.2-2)

Donde: E = Fsy =

módulo de elasticidad punto de fluencia mínimo especificado como se describe en la sección

t w

F.4.1.6.1 ^ 550 MPa espesor de la sección ancho plano de la aleta en compresión

= =

El diseño bajo este método debe ser hecho de acuerdo con la siguiente ecuación: R d Rn :

La excepción antes expuesta no aplica en tableros de acero para uso en sección compuesta con una losa de concreto debido a que el tablero actúa como un refuerzo en tensión para este caso. Excepción 2 — Para miembros en compresión, de secciones cerradas tipo cajón, concéntricamente cargados, se permitirá el uso de un esfuerzo de fluencia reducido de 0.9Fsy , en lugar de Fy , en las ecuaciones F.4.3.4-2, F.4.3.4-3 y F.4.3.4-4 para la determinación de la resistencia axial en la sección F.4.3.4. Se usará un radio de giro reducido R r r en la ecuación F.4.3.4-5 cuando el valor de la longitud efectiva KL sea menor a 1.1Lo , donde Lo es dado por la ecuación F.4.1.2-3 y Rr es dado por la ecuación F.4.1.2-4. Lo

Sr E Fcr

Rr

0.65

(F.4.1.2-3)

0.35 KL 1.1Lo

F.4.1.4.1.1 — Requerimientos para Diseño por Esfuerzos Admisibles — Este método, en el caso que se especifique como el procedimiento de diseño, satisfará los requerimientos de este Reglamento cuando la resistencia admisible de cada componente estructural iguala o excede a la resistencia admisible requerida, determinada con base en las cargas nominales, para todas las combinaciones de carga aplicables.

(F.4.1.2-4)

Donde: R Rn : Rn :

= = = =

(F.4.1.4-1)

resistencia Admisible Requerida, usada donde se indique. resistenciaA Nominal Especificada dada en F.4.2 a F.4.8. factor de Seguridad especificado, usado donde se indique. esfuerzo de Diseño Admisible, usado donde se indique.

F.4.1.4.1.2 — Combinaciones de carga para Diseño por Esfuerzos Admisibles — Las combinaciones de carga para el método de Diseño por Esfuerzos Admisibles están estipuladas en el Título B de este Reglamento. F.4.1.5 — DISEÑO CON COEFICIENTES DE CARGA Y RESISTENCIA (DCCR) F.4.1.5.1 — Bases del Diseño — Las especificaciones de diseño dadas bajo esta sección del Reglamento están basadas en los principios del Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) Deben aplicar todos los requerimientos de esta sección para el diseño con miembros estructurales formados en frío, excepto donde se especifique lo contrario. F.4.1.5.1.1 — Requerimientos para el Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) — El diseño satisfará los requerimientos de este Reglamento cuando la resistencia de diseño de cada componente estructural iguala o excede la resistencia requerida determinada con base en las cargas nominales multiplicadas por los apropiados coeficientes de mayoración de carga, para todas las combinaciones de carga aplicables.

F-308

F-309

Esta ecuación es aplicable solamente cuando Fuv Fyv t 1.2 , R t d 7 , y el ángulo incluido es

El diseño debe ser realizado de acuerdo con la siguiente ecuación: R U d IR n

Donde: RU = Rn = I = IRn =

d 120D (F.4.1.5-1)

resistencia requerida resistencia nominal especificada en F.4.2 a F.4.8 coeficiente de resistencia especificado en F.4.2 a F.4.8 resistencia de diseño

F.4.1.5.1.2 — Coeficientes y combinaciones de carga para DCCR — Los coeficientes de carga y sus combinaciones para el método DCCR están estipulados en el Título B de este Reglamento. F.4.1.6 — INCREMENTO EN EL PUNTO DE FLUENCIA Y LA RESISTENCIA DEBIDO AL TRABAJO DE FORMADO EN FRÍO F.4.1.6.1 — Esfuerzo de Fluencia — El esfuerzo de fluencia usado en el diseño, Fy , será un valor no mayor al esfuerzo de fluencia mínimo especificado de los aceros listados en las secciones F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.3.2, o el que se establece en F.4.6, o incrementado por efecto del trabajo de formación en frío descrito en la sección F.4.1.6.2. F.4.1.6.2 — Incremento en la resistencia debido al trabajo de formado en frío — El incremento en la resistencia debido al trabajo de formación en frío permitirá la sustitución de Fya por Fy , donde Fya es el promedio del esfuerzo de fluencia de la sección completa. Tal incremento debe ser limitado a de acuerdo con las secciones F.4.3.2, F.4.3.3.1 (excluyendo la sección F.4.3.3.1.1 (b)), F.4.3.4, F.4.3.5, F.4.4.4 y F.4.4.6.1. Las limitaciones y métodos utilizados en la determinación de Fya son los siguientes: (a) Para miembros en compresión cargados axialmente y miembros en flexión para los cuales sus proporciones son tales que la cantidad U para la determinación de la resistencia es igual a la unidad (1.00), calculado acorde con la sección F.4.2.2 de este Reglamento para cada uno de los elementos componentes de la sección, el punto de fluencia de diseño, Fya , del acero será

Bc

3.69 Fuv Fyv 0.819 Fuv Fyv

m

0.192 Fuv Fyv 0.068

2

1.79

(F.4.1.6-3) (F.4.1.6-4)

Donde: R = t = Fyv =

radio interno de doblez espesor de la sección esfuerzo de fluencia a tensión del acero virgen especificado en la sección F.4.1.2

Fuv

de este Reglamento o según como se establece en F.4.6.3.3. resistencia a tensión del acero virgen especificado por la sección F.4.1.2 o establecido de acuerdo con la sección F.4.6.3.3

=

(b) Para miembros en tensión axialmente cargados el punto de fluencia del acero será determinado ya sea por el método 1. o el método 3. prescrito en el párrafo a) de esta misma sección. (c) El efecto de la soldadura sobre las propiedades mecánicas de un miembro será determinado con base en ensayos sobre probetas de sección completa que contengan, dentro de la longitud testigo, el tipo de soldadura que el fabricante se propone utilizar. Se deben tomar las medidas necesarias para considerar tal efecto en el uso estructural del miembro. F.4.1.7 — ESTADO DE SERVICIO DE LA ESTRUCTURA — Una estructura será diseñada para llevar a cabo las funciones requeridas durante su vida esperada. Los estados límite de servicio deben ser escogidos con base en la función destinada para la estructura, y deben ser evaluados usando cargas y combinaciones de carga realistas. F.4.1.8 — DOCUMENTOS DE REFERENCIA — Los siguientes documentos son las referencias y la base de este Reglamento: American Iron and Steel Institute. (AISI), 1140 Connecticut Avenue, NW, Washington, DC20036: AISI S100-07, North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members

determinado con base en uno de los siguientes métodos: AISI S200-07, North American Standard for Cold-Formed Steel Framing – General Provisions (1) Ensayos a tensión de la sección completa (Ver párrafo (a) de la sección F.4.6.3.1) (2) Ensayos sobre columnas cortas (Ver párrafo (b) de la sección F.4.6.3.1) (3) Calculado como sigue:

AISI S210-07, North American Standard for Cold-Formed Steel Framing – Floor and Roof System Design AISI S211-07, North American Standard for Cold-Formed Steel Framing – Wall Stud Design

Fya

CFyc 1 C Fyf d Fuv

(F.4.1.6-1)

Donde: Fya = esfuerzo de fluencia promedio de la sección completa no reducida para miembros c

Fyf

en compresión o de secciones con aletas completas para miembros en flexión = relación entre el total del área de las esquinas y el total del área de la sección transversal de la sección completa, para miembros en compresión; o relación entre el total del área de las esquinas de la aleta que controla y el total del área de la aleta que controla, para miembros en flexión. = es la media ponderada del punto de fluencia a tensión de las porciones planas establecidas de acuerdo con la sección F.4.6.3.2 de este Reglamento o el punto de fluencia del acero virgen si no se realizan ensayos.

Fyc

Bc Fyv

R t m

(F.4.1.6-2)

La anterior expresión define el esfuerzo de fluencia a tensión de las esquinas. F-310

AISI S212-07, North American Standard for Cold-Formed Steel Framing – Header Design AISI S214-07, North American Standard for Cold-Formed Steel Framing – Truss Design AISI S901-02, Rotational-Lateral Stiffness Test Method for Beam-to-Panel Assemblies AISI S902-02, Stub-Column Test Method for Effective Area of Cold-Formed Steel Columns AISI S906-04, Standard Procedures for Panel and Anchor Structural Tests AISI S213-07, North American Standard for Cold-Formed Steel Framing – Lateral Design AISI S908-04, Base Test Method for Purlins Supporting a Standing Seam Roof System American Society of Civil Engineers (Sociedad Americana de Ingenieros Civiles) (ASCE), 1801 Alexander Bell Drive, Reston VA, 20191: ASCE/SEI 7-05, Minimun Design Loads in Buildings and Other Structures American Welding Society (AWS), 550 N.W. LeJeune Road, Miami, Florida 33135: F-311

252


DIARIO OFICIAL

NTC 4526 (ASTM A500-03a) Tubería estructural de acero al carbono formada en frío, con y sin costura, redonda y de otras formas.

AWS D1.3-98, Structural Welding Code – Sheet Steel

NTC 4701 (ASTM F959-04) Elementos de fijación. Indicadores directos de tensión tipo arandela compresible para uso con elementos de fijación estructurales.

AWS C1.1/C1.1M–2000, Recommended Practices for Resistances Welding American Society of Mechanical Engineers (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos), ASME B46.1-2000 “Surface Texture, Surface Roughness, Waviness, and Lay”

NTC 4965 (ASTM A563-00) Tuercas de acero al carbono y acero aleado.

Normas NTC (Normas Técnicas Colombianas) del ICONTEC ó ASTM (American Society for Testing and Materials) según aplique:

NTC 5091 (ASTM A1008/A1008M-05b) Productos planos, laminados en frío, de aceros: al carbono, estructurales, alta resistencia baja aleación y alta resistencia baja aleación con capacidad de deformado (estampado)

NTC 6 (ASTM A1011/A1011M-05a) Productos planos, laminados en caliente de aceros: al carbono, estructurales, alta resistencia baja aleación y alta resistencia baja aleación con capacidad de deformado – estampado –

ASTM A325-06 Pernos estructurales de acero, tratados térmicamente, con resistencia última mínima de 835/735ksi ASTM A490-06 Pernos estructurales de acero tratados térmicamente (calor) con mínima resistencia última de 1050MPa.

NTC 1920 (ASTM A36/A36M-00a) Acero estructural al Carbono. NTC 1950 (ASTM A242/A242M-00a) Acero estructural de baja aleación y alta resistencia. NTC 1985 (ASTM A572/A572M-06) Aceros de calidad estructural de alta resistencia baja aleación Niobio (Columbio) – vanadio NTC 2012 (ASTM A588/A588M-05) Acero estructural de alta resistencia y baja aleación con límite de fluencia mínimo de 345MPa en espesores hasta 100mm

ASTM A847/A847M-05 Tubos estructurales de alta resistencia y baja aleación formados en frío, soldados y sin costura con mejorada resistencia a la corrosión ambiental ASTM A875/A875M-05 Productos planos de acero recubiertos con aleación zinc 5% Aluminio, mediante el proceso de inmersión en caliente. ASTM A1003/A1003M-05 Productos planos de acero, acero al carbono, con recubrimientos metálicos y no metálicos para miembros formados en frío de uso en entramados.

NTC 2633 (ASTM A283/A283M-00) Barras y chapas de acero al carbono de media y baja resistencia a la tensión NTC 3353 (ASTM A370-05) Definiciones y métodos para los ensayos mecánicos de productos de acero.

ASTM A1039/A1039M-04 Especificaciones estándar para acero en láminas, laminado en caliente, al carbono, comercial y estructural, fabricado mediante el proceso de fundición en rollos mellizos

NTC 4007 (ASTM A529/A529M-05) Especificaciones para el acero al carbono-manganeso de alta resistencia y calidad estructural.

ASTM E1592-01 Método de ensayo estándar para el comportamiento estructural de cubiertas metálicas y sistemas de cerramiento mediante la diferencia estática y uniforme de presión de aire

NTC 4009 (ASTM A606-04) Láminas y flejes de acero, laminados en frío y en caliente de alta resistencia y baja aleación, con resistencia mejorada a la corrosión.

ASTM F436-04 Elementos de fijación. Arandelas de acero templado. ASTM F844-04 Arandela, aceros y productos planos, no templados de uso general

NTC 4011 (ASTM A653/A653M-06) Productos planos de acero recubiertos con Zinc – galvanizados – o recubiertos con aleación hierro zinc – galvano-recocido – mediante procesos de inmersión en caliente. NTC 4015 (ASTM A792/A792M-05) Productos planos de acero recubiertos con aleación 55% aluminio-zinc, mediante el proceso de inmersión en caliente. NTC 4028 (ASTM A490M-04a) Elementos de fijación. Pernos de acero de alta resistencia, clase 10.9 y 10.9.3 para juntas de acero estructurales – sistema métrico – NTC 4029 (ASTM A325M-06) Elementos de fijación. Pernos de alta resistencia destinados a juntas de acero estructurales – sistema métrico –

ASTM F959M-05a Elementos de fijación. Indicadores directos de tensión tipo arandela compresible para uso con elementos de fijación estructurales – sistema métrico American Institute of Steel Construction (AISC), 1140 Connecticut Avenue, NW, Washington, DC20036: ANSI/AISC 360-05, Specification for Structural Steel Buildings Steel Deck Institute. Design Manual for Composite Decks, Form Decks and Roof Decks, publication No 30, 2000 Steel Deck Institute. Composite Deck Design Handbook, March 1997 Steel Deck Institute. Manual of Construction with Steel Deck, 1991

NTC 4031 (ASTM F436M-04) Elementos de fijación. Arandelas de acero templado – sistema métrico NTC 4034 (ASTM A307-00) Elementos de fijación. Especificación para tornillos y pernos de acero al carbono con 490MPa de resistencia a la tensión. NTC 4035 (ASTM A194/A194M-00b) Especificación para tuercas de acero al carbono y aleado para alta presión y servicios de alta temperatura. NTC 4479 (ASTM A449-04b) Tornillos y pernos de acero al carbono templados y revenidos. NTC 4511 (ASTM A563M-04) Especificaciones para tuercas de acero aleado y al carbono – sistema métrico –

F.4.2 — ELEMENTOS F.4.2.1 — LÍMITES Y CONSIDERACIONES DIMENSIONALES F.4.2.1.1 — Consideraciones para la relación ancho plano-espesor de aletas F.4.2.1.1.1 — Relaciones máximas ancho plano-espesor de aletas — Las máximas relaciones admisibles ancho plano-espesor, w t , sin consideración de rigidizadores intermedios y tomando como t el espesor real del elemento, deben ser las siguientes:

NTC 4512 (ASTM A354-04) Tornillos, pernos y otros elementos de fijación roscados externamente, templados y revenidos, de aleación de acero.

(1) Elemento a compresión rigidizado con solo un borde longitudinal conectado a un elemento alma o aleta y el otro borde rigidizado por:

F-312

F-313

Labio o pestaña sencilla ......................................................... w t d 60 Cualquier otra clase de rigidizador (i) cuando I s I a ......................................................... w t d 60 (ii) cuando I s t I a ......................................................... w t d 90 Donde: I s = momento de inercia real del rigidizador completo alrededor de su propio eje centroidal paralelo al elemento a ser rigidizado. Ia = momento de inercia adecuado del rigidizador, de tal forma que cada elemento componente se comportará como un elemento rigidizado. (2) Elemento a compresión rigidizado con ambos bordes longitudinales conectados a otros elementos rigidizados………………………………………..... w t d 500 (3) Elemento a compresión no rigidizado……………………. ...... w t d 60 Nota: Los elementos en compresión no rigidizados que tengan una relación w t superior a aproximadamente 30 y los elementos en compresión rigidizados que tengan una relación w t superior a aproximadamente 250 son susceptibles a desarrollar una deformación perceptible bajo la resistencia total disponible (resistencia multiplicada por un factor), sin afectar la capacidad del miembro a desarrollar la resistencia requerida (efecto de las cargas mayoradas). Los elementos rigidizados con relaciones w t mayores que 500 pueden ser usados con una resistencia de diseño adecuada para soportar las cargas requeridas; sin embargo, las deformaciones importantes de tales elementos invalidarán las ecuaciones de diseño especificadas en este Reglamento. F.4.2.1.1.2 — Deflexión hacia el interior de la longitud completa de la Aleta — Cuando la aleta de un miembro en flexión es inusualmente ancha, y se desea limitar la máxima curvatura o movimientos de esta hacia el eje neutro, la siguiente ecuación aplica a las aletas en compresión y tensión independiente de si están rigidizadas o no: wf

0.061tdE fav 4 100cf d

Tabla F.4.2.1-1 Luces cortas y aletas anchas. Máxima relación permisible entre el ancho de diseño efectivo b y ancho real w

F.4.2.1.1.3 — Efectos de variación debido al corte (Luces cortas soportando cargas concentradas) — Cuando la luz de la viga es menor que 30w f ( wf según se define más adelante) y soporta una carga concentrada o varias cargas espaciadas a una distancia mayor que 2w f , el ancho efectivo de diseño de cualquier aleta, bien sea en tensión o en compresión, debe limitarse de acuerdo con la tabla F.4.2.1-1

Relación b w

L wf

Relación b w

30 25 20 18 16

1.00 0.96 0.91 0.89 0.86

14 12 10 8 6

0.82 0.78 0.73 0.67 0.55

Donde: L = luz total para vigas simples; o distancia entre puntos de inflexión para vigas continuas; o el doble de la longitud para vigas en voladizo. wf = ancho de la aleta que se proyecta más allá del alma para vigas I y secciones similares; o la mitad de la distancia entre almas para secciones cajón o U. Para las aletas de las vigas I y secciones similares rigidizadas por pestañas o labios en los bordes exteriores, wf debe ser tomado como la suma de la proyección de la aleta más allá del alma y el ancho de la pestaña o labio. F.4.2.1.2 — Relación máxima altura-espesor en almas — La relación h t , de las almas de los miembros en flexión no debe exceder los siguientes límites:

h t max

(a) Para almas no reforzadas

200

(b) Para almas provistas de rigidizadores de apoyo que satisfagan los requisitos de F.4.3.3.7.1: (1) Cuando se usen rigidizadores de apoyo solamente h t max 260 (2) Cuando se usen rigidizadores de apoyo y rigidizadores intermedios h t max

(F.4.2.1-1)

Donde: wf = ancho de la aleta que se proyecta más allá del alma; o la mitad de la distancia entre almas para vigas en cajón o U. t = espesor de la aleta d = altura de la viga cf = cantidad de desplazamiento por curvatura de la aleta hacia el eje neutro fav = esfuerzo promedio en el ancho de la aleta no reducido (en el caso que los miembros sean diseñados mediante el procedimiento del ancho efectivo, el esfuerzo promedio es igual al máximo esfuerzo multiplicado por la relación entre el ancho efectivo de diseño y el ancho real)

L wf

300

Donde: h = altura de la porción plana del alma, medida a lo largo del plano del alma t = espesor del alma Cuando el alma conste de dos o más láminas, se debe calcular para cada una la relación h t F.4.2.2 — ANCHOS EFECTIVOS DE ELEMENTOS RIGIDIZADOS F.4.2.2.1 — Elementos rigidizados bajo compresión uniforme (a) Determinación de la resistencia El ancho efectivo, b , se determinará a partir de las siguientes ecuaciones: b w cuando O d 0.673 (F.4.2.2-1) b Uw cuando O ! 0.673 (F.4.2.2-2) Donde: w = ancho plano como se muestra en la figura F.4.2.2-1 U = factor de reducción local =

1 0.22 O

O

(F.4.2.2-3)

O es un factor de esbeltez determinado como sigue: O

F-314

f Fcr

(F.4.2.2-4)

F-315


253

DIARIO OFICIAL

Donde: f = esfuerzo de compresión en el elemento calculado como sigue:

Donde: O c 0.256 0.328 w t Fy E

Para miembros en flexión:

O está definida por la ecuación F.4.2.2-4, excepto que fd reemplaza a f .

(1) Si se utiliza el procedimiento 1 de la sección F.4.3.3.1.1: (a) Cuando la fluencia inicial es en compresión en el elemento en consideración, f

(F.4.2.2-10)

Fy

(b) Cuando la fluencia inicial es en tensión, el esfuerzo de compresión, f , en el elemento en consideración debe ser determinado con base en la sección efectiva para el momento M y (momento que causa la fluencia inicial). (2) Si se utiliza el procedimiento 2 de la sección F.4.3.3.1.1, f es el esfuerzo en el elemento bajo consideración para el momento Mn determinado con base en la sección efectiva. (3) Si se utiliza la sección F.4.3.3.1.2.1, f es el esfuerzo Fc como se describe bajo ese numeral para la determinación del módulo de sección efectiva Sc . Para miembros a compresión f se toma igual al Fn , como es determinado en F.4.3.4. 2

Fcr

k

S E § t · ¨ ¸ 12 1 P 2 © w ¹

Figura F.4.2.2-1 — Elementos rigidizados F.4.2.2.2 — Elementos rigidizados bajo compresión uniforme con huecos circulares y no circulares

2

(F.4.2.2-5)

(a) Determinación de la resistencia

Donde: k = coeficiente de pandeo de placa = 4 para elementos rigidizados apoyados por un alma en cada borde longitudinal. En las secciones aplicables se dan valores de k para los diferentes tipos de elementos. E = módulo de elasticidad del acero t = espesor del elemento rigidizado bajo compresión uniforme. P = relación de Poisson del acero

Para huecos circulares: El ancho efectivo, b , debe determinarse como sigue: Para 0.50 t dh w t 0 , y w t d 70 y la distancia entre centros de huecos es t 0.50w y t 3dh b

(b) Determinación del Estado de Servicio (deflexiones): b

El ancho efectivo, b d , usado para la determinación del estado de servicio de la estructura debe ser calculado como sigue: bd

w cuando O d 0.673

bd

Uw cuando O ! 0.673

(F.4.2.2-6) (F.4.2.2-7)

Donde: w = ancho plano U = coeficiente de reducción determinado por uno de los siguientes procedimientos: (1) Procedimiento 1. Se puede obtener un estimativo bajo del ancho efectivo a partir de las ecuaciones F.4.2.2-3 y F.4.2.2-4 donde fd sustituye a f , siendo fd el esfuerzo de compresión en el elemento bajo consideración. (2) Procedimiento 2. Para elementos rigidizados soportados por un alma en cada borde longitudinal, se puede obtener un estimativo mejorado del ancho efectivo, calculando U así:

U 1.00 cuando O d 0.673 U

U

1.358 0.461 O

0.41 0.59

O cuando 0.673 O O c

Fy fd 0.22 O

U d 1.00 para todos los casos

O cuando O t O c

(F.4.2.2-8) (F.4.2.2-9)

w dh cuando O d 0.673

(F.4.2.2-11)

ª 0.22 0.8d h 0.085dh º w «1 » w wO O ¬« ¼» cuando O ! 0.673 O

(F.4.2.2-12)

En todos los casos b d w dh Donde: w = ancho plano t = espesor del elemento d h = diámetro de huecos O es definido en la sección F.4.2.2.1 Para huecos no circulares — Se asumirá que un elemento rigidizado bajo compresión uniforme con huecos no circulares consiste de dos franjas no rigidizadas de ancho plano, c , adyacentes a los huecos (ver la figura F.4.2.2-2) El ancho efectivo, b , de cada franja no rigidizada adyacente al hueco se determinará de acuerdo con la sección F.4.2.2.1(a), con la excepción de que el coeficiente de pandeo de placas, k , debe ser tomado como 0.43 y w como c . Estas especificaciones serán aplicables dentro de los siguientes límites: (1) Espaciamiento centro a centro de huecos, s t 610 mm ( 24 pulgadas) (2) Distancia libre entre el hueco y los extremos, Send t 254 mm ( 10 pulgadas) (3) Altura del hueco, dh d 63.5 mm ( 2.5 pulgadas) (4) Longitud del hueco, Lh d 114 mm ( 4.5 pulgadas) (5) Relación entre la altura del hueco, d h , y el ancho entre bordes exteriores, wo , dh w o d 0.5

F-316

F-317

Alternativamente, se permitirá la determinación del ancho efectivo, b , mediante pruebas en laboratorio sobre columnas cortas de acuerdo con el procedimiento de ensayo AISI S902.

b1

be 1 \ b1

(F.4.2.2-19)

(2) Para otro elemento rigidizado bajo gradiente de esfuerzo ( f1 y f2 en compresión como se muestra en la figura F.4.2.2-3(b)) k

4 2 1 \ 2 1 \ 2

(F.4.2.2-20)

3 \

b1

be

b2

be b1

(F.4.2.2-21) (F.4.2.2-22)

Figura F.4.2.2-2 — Elementos rigidizados bajo compresión uniforme con huecos no circulares (b) Estado de servicio (deflexiones) — El ancho efectivo, b d usado en la determinación del estado de servicio será igual al b calculado de acuerdo con el procedimiento 1 de la sección F.4.2.2.1(b), excepto que fd remplaza el valor de f , donde fd es el esfuerzo de compresión calculado sobre el elemento en consideración. F.4.2.2.3 — Almas y otros elementos rigidizados bajo gradiente de esfuerzo — La siguiente notación es usada en esta sección: b1 be

= = =

bo

=

b2

f1 , f2 = ho = k = \ f2 f1

ancho efectivo, dimensión definida en la figura F.4.2.2-3 ancho efectivo, dimensión definida en la figura F.4.2.2-3 ancho efectivo b determinado de acuerdo con la sección F.4.2.2.1 con f1 remplazando a f y con k determinado como es definido en esta sección. ancho de la aleta en compresión entre bordes externos como se define en la figura F.4.2.2-4. esfuerzos mostrados en la figura F.4.2.2-3 calculados sobre la base de la sección efectiva. Donde f1 y f2 son esfuerzos en compresión, f1 t f 2 . altura del alma medida entre bordes exteriores, tal y como se define en la figura F.4.2.2-4. coeficiente de pandeo de placas (valor absoluto) (F.4.2.2-13)

(a) Determinación de la resistencia (1) Para almas bajo gradiente de esfuerzo ( f1 en compresión y f 2 en tensión como se muestra en la figura F.4.2.2-3(a)), los anchos efectivos y el coeficiente de pandeo de placas serán calculados como sigue: k

4 2 1 \ 2 1 \ 3

(F.4.2.2-14)

Para ho bo d 4

3 \

b1

be

b2

be 2 cuando \ ! 0.236 be b1 cuando \ d 0.236

b2

(F.4.2.2-15) (F.4.2.2-16) (F.4.2.2-17)

Adicionalmente, b1 b 2 no excederá la porción en compresión del alma calculada sobre la base de la sección efectiva. Para ho bo ! 4

b1

be

3 \

Figura F.4.2.2-3 — Almas y otros elementos rigidizados bajo gradiente de esfuerzo

(b) Determinación del Estado de servicio (deflexiones) — Los anchos efectivos utilizados en la determinación del estado de servicio del miembro serán calculados de acuerdo con la sección F.4.2.2.3(a) excepto que fd1 y fd2 reemplazan a f1 y f2 , donde fd1 y fd2 son los esfuerzos calculados f1 y f2 basados en la sección efectiva hallada con la carga para la cual el estado de servicio es determinado.

(F.4.2.2-18)

F-318

F-319

254


DIARIO OFICIAL

(b) Determinación del Estado de servicio (deflexiones) — El ancho efectivo, b d , usado en la determinación del estado de servicio del miembro estructural será calculado acorde con el procedimiento 1 de la sección F.4.2.2.1(b), excepto que fd reemplaza a f y k 0.43 .

Figura F.4.2.2-4 — Dimensiones entre bordes externos de almas y elementos rigidizados bajo gradiente de esfuerzo F.4.2.2.4 — Almas de Secciones C con huecos bajo gradiente de Esfuerzo — Las especificaciones de esta parte serán aplicables dentro de los siguientes límites: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

dh h d 0.7 h t d 200 Huecos centrados en la mitad de la altura del alma Distancia libre entre huecos t 457 mm Huecos no circulares con radio de la esquina t 2t Huecos no circulares con dh d 64 mm y Lh d 114 mm Huecos circulares con diámetro d 152 mm dh ! 14 mm

Donde: dh h t Lh b1 , b 2

= = = = =

Figura F.4.2.3-1 — Elemento no rigidizado bajo compresión uniforme F.4.2.3.2 — Elementos no rigidizados y rigidizadores de borde bajo gradiente de esfuerzo — La siguiente notación aplicará a esta sección: b

altura del hueco en el alma altura de la porción plana del alma medida a lo largo del plano del alma espesor del alma longitud del hueco en el alma anchos efectivos definidos por la figura F.4.2.2-3

(a) Determinación de la resistencia — Cuando dh h 0.38 , los anchos efectivos, b1 y b 2 , serán determinados de acuerdo con la sección F.4.2.2.3(a) asumiendo que no existen huecos en el alma Cuando dh h t 0.38 , el ancho efectivo será determinado de acuerdo con la sección F.4.2.3.1(a) asumiendo que la porción en compresión del alma consiste de un elemento no rigidizado adyacente al hueco con f f1 como se muestra en la figura F.4.2.2-3. (b) Determinación del Estado de servicio (deflexiones) — Los anchos efectivos serán determinados de acuerdo con la sección F.4.2.2.3(b) asumiendo la no existencia de huecos en el alma.

=

bo

=

f1 , f2

=

ho k

= =

t w

= =

\

f1 f2 =

O U

= =

ancho efectivo medido desde el borde rigidizado o soportado, determinado de acuerdo con la sección F.4.2.2.1(a), con f igual a f1 y con k y U determinados de acuerdo al procedimiento presentado en esta sección. ancho total del elemento no rigidizado del miembro en sección C, tal como se define en la figura F.4.2.3-4 esfuerzos mostrados en las figuras F.4.2.3-2, F.4.2.3-3, y F.4.2.3-4 calculados con base en la sección bruta. Donde tanto f1 como f2 son esfuerzos de compresión y se tiene que f1 t f 2 . altura total del miembro no rigidizado en sección C, definido de acuerdo con la figura F.4.2.3-4. coeficiente de pandeo de placa definido en esta sección o, de forma diferente, como se define en la sección F.4.2.2.1(a) espesor del elemento ancho plano del elemento no rigidizado, donde w t d 60 (valor absoluto)

(F.4.2.3-1)

factor de esbeltez definido en la sección F.4.2.2.1(a) con f f1 factor de reducción tal como se define en esta sección o, de otra forma, como se define en la sección F.4.2.2.1(a)

(a) Determinación de la resistencia — El ancho efectivo, b , de un elemento no rigidizado bajo gradiente de esfuerzo se determinará de acuerdo con la sección F.4.2.2.1(a) con f igual a f1 y el coeficiente de pandeo de placa, k , determinado de acuerdo con esta sección, a menos que se indique lo contrario. Para los casos en que f1 es en compresión y f 2 es en tensión, U , presente en la sección F.4.2.2.1(a), se determinará de acuerdo con esta sección. (1) Cuando, tanto f1 como f2 son esfuerzos de compresión (figura F.4.2.3-2), el coeficiente de pandeo de placa será calculado de acuerdo con cualquiera de las siguientes ecuaciones:

F.4.2.3 — ANCHOS EFECTIVOS DE ELEMENTOS NO RIGIDIZADOS F.4.2.3.1 — Elementos no rigidizados bajo compresión uniforme (a) Determinación de la resistencia — El ancho efectivo, b , se determinará de acuerdo con la sección F.4.2.2.1(a), excepto que el coeficiente de pandeo de placa, k , debe ser tomado como 0.43 y w como se define en la figura F.4.2.3-1.

Si el esfuerzo decrece hacia el borde no soportado (libre) (figura F.4.2.3-2(a)): 0.578 (F.4.2.3-2) k \ 0.34 Si el esfuerzo crece hacia el borde no soportado (libre) (figura F.4.2.3-2(b)) (F.4.2.3-3) k 0.57 0.21\ 0.07\ 2

F-320

F-321

Figura F.4.2.3-3 — Elementos no rigidizados bajo gradiente de esfuerzo, un borde longitudinal en compresión y el otro borde longitudinal en tensión Donde: U 0.925 Figura F.4.2.3-2 — Elementos no rigidizado bajo gradiente de esfuerzo, ambos bordes longitudinales en compresión (2) Cuando f1 es en compresión y f2 en tensión (figura F.4.2.3-3) el factor de reducción y el coeficiente de pandeo de placa será calculado como sigue: (a) Si el borde no soportado está en compresión (figura F.4.2.3-3(a)): U 1.0 cuando O d 0.673 1 \

U

k

§ 0.22 1 \ · ¨¨ 1 ¸¸ O ¹ cuando O ! 0.673 1 \ O

1 \ ©

0.57 0.21\ 0.07\

2

O

(F.4.2.3-10)

0.145 bo ho 1.256

(F.4.2.3-11)

0.1 d bo ho d 1.0

Alternativa 2 para secciones C no rigidizadas: Cuando el borde soportado está en compresión y el borde no soportado está en tensión (figura F.4.2.3-4(b)), el ancho efectivo se determina de acuerdo con la sección F.4.2.2.3.

(F.4.2.3-4) (F.4.2.3-5)

(b) Si el borde soportado está en compresión (figura F.4.2.3-3(b)) Para \ 1.0 U 1.0 cuando O d 0.673 0.22 · § ¨1 O ¸ ¹ \ cuando O ! 0.673 U 1 \ © O k 1.70 5\ 17.1\ 2 Para \ t 1.0 U 1.0

(F.4.2.3-6) (F.4.2.3-7)

Para la determinación del ancho efectivo, b , de los elementos no rigidizados de un miembro en sección C se permitirá el uso de los dos métodos alternativos siguientes, según sea el caso: Alternativa 1 para secciones C no rigidizadas: Cuando el borde no soportado (libre) está en compresión y el borde soportado está en tensión (figura F.4.2.3-4(a)): b b

k

w cuando O d 0.856 Uw cuando O ! 0.856

(F.4.2.3-8) (F.4.2.3-9)

Figura F.4.2.3-4 — Elementos no rigidizados de secciones C bajo gradiente de esfuerzo para los métodos alternativos En el cálculo de módulo de la sección efectiva Se del numeral F.4.3.3.1.1 ó Sc del numeral F.4.3.3.1.2.1 la fibra extrema en compresión en las figuras F.4.2.3-2(b), F.4.2.3-3(a), y F.4.2.3-4(a) debe ser tomada como el borde de la sección efectiva más cercano al extremo no soportado (libre). En el cálculo del módulo de sección efectiva Se del numeral F.4.3.3.1.1, la fibra extrema en tensión en las figuras F.4.2.3-3(b) y F.4.2.3-4(b) será tomada como el borde de la sección efectiva más cerca al extremo no soportado. (b) Determinación del Estado de servicio (deflexiones) - El ancho efectivo, b d , usado en la determinación del estado de servicio será calculado de acuerdo con la sección F.4.2.3.2(a), excepto que fd1 y fd2 reemplazan a f1 y f2 , respectivamente, donde fd1 y fd2 son los esfuerzos f1 y f2 calculados tal como se muestra en las figuras F.4.2.3-2, F.4.2.3-3 y F.4.2.3-4, basados en el área bruta con la carga para la cual se determina el estado de servicio. F.4.2.4 — ANCHOS EFECTIVOS DE ELEMENTOS BAJO COMPRESIÓN UNIFORME CON UNA PESTAÑA SIMPLE COMO RIGIDIZADOR DE BORDE — Los anchos efectivos de elementos bajo compresión uniforme con un rigidizador simple de borde serán calculados de acuerdo con (a) mediante determinación de la resistencia y con (b) determinación del estado de servicio. (a) Determinación de la resistencia Para w t d 0.328S : I a 0 (No se necesita rigidizador de borde) b w

F-322

(F.4.2.4-1) F-323


b1

b2

ds

dcs

w 2 (véase figura F.4.2.4-1)

Donde: w t· 1 § t n ¨ 0.582 4S ¸¹ 3 ©

(F.4.2.4-2) (F.4.2.4-3)

Para w t ! 0.328S :

b1

b 2 RI

b2

b b1 (véase figura F.4.2.4-1)

(véase figura F.4.2.4-1)

(F.4.2.4-4)

dsc R I

(F.4.2.4-6)

(F.4.2.4-7)

= = =

w t Ia

(F.4.2.4-11)

(F.4.2.4-5)

Donde: S 1.28 E f

ds

255

DIARIO OFICIAL

dimensión plana definida en la figura F.4.2.4-1 espesor de la sección momento de Inercia adecuado del rigidizador de tal forma que cada elemento componente se comporte como un elemento rigidizado. 3

= b = b1 , b 2 ds

=

dcs

=

w t ªw t º ª º 0.328 » d t 4 «115 5» (F.4.2.4-8) 399t 4 « S ¬ S ¼ ¬ ¼ ancho efectivo de diseño = porciones del ancho efectivo de diseño tal como se definen en la figura F.4.2.4-1

ancho efectivo reducido del rigidizador tal como se define en la figura F.4.2.4-1, y utilizado en el cálculo de todas las propiedades de la sección efectiva ancho efectivo del rigidizador calculado de acuerdo con la sección F.4.2.3.2 (véase figura F.4.2.4-1)

RI Donde: Is =

=

I s Ia d 1

(F.4.2.4-9)

momento de Inercia de la sección completa del rigidizador alrededor de su propio eje centroidal paralelo al elemento a ser rigidizado. Para rigidizadores de borde, la esquina redondeada entre el rigidizador y el elemento a ser rigidizado no será considerada como parte del rigidizador.

d t sen T 3

2

12

(F.4.2.4-10)

Para la definición de las demás variables remitirse a la figura F.4.2.4-1. El ancho efectivo, b , en las ecuaciones F.4.2.4-4 y F.4.2.4-5 se calculará de acuerdo con la sección F.4.2.2.1 con el coeficiente de pandeo de placa, k , tal como se define en la tabla F.4.2.4-1 a continuación: Tabla F.4.2.4-1 Determinación del coeficiente de pandeo de placa k

Pestaña simple rigidizadora de borde 140o t T t 40o

D w d 0.25

0.25 D w 0.80

3.57 R I 0.43 d 4

5D · n § ¨ 4.82 w ¸ R I 0.43 d 4 © ¹

n

Figura F.4.2.4-1 — Elementos con pestaña (labio) simple rigidizadora de borde (b) Determinación del Estado de servicio (deflexiones) — El ancho efectivo, b d , usado en la determinación del estado de servicio será calculado de acuerdo con la sección F.4.2.4(a) excepto que fd reemplaza a f , donde fd es el esfuerzo de compresión calculado en la sección efectiva con la carga para la cual se determina el estado de servicio. F.4.2.5 — ANCHOS EFECTIVOS DE ELEMENTOS CON RIGIDIZADORES INTERMEDIOS SENCILLOS O MÚLTIPLES O ELEMENTOS DE BORDE CON RIGIDIZADORES INTERMEDIOS F.4.2.5.1 — Anchos efectivos de elementos bajo compresión uniforme con rigidizadores intermedios sencillos o múltiples — La siguiente notación es utilizada en esta sección:

Ag

=

área bruta del elemento, incluyendo rigidizadores.

As be

= =

bo

=

área bruta del rigidizador ancho efectivo del elemento, localizado en el centroide del elemento incluyendo rigidizadores, ver figura F.4.2.5-2 ancho plano total del elemento rigidizado, ver figura F.4.2.5-1

bp

=

ancho plano del subelemento más grande, ver figura F.4.2.5-1

cf

=

Fcr f

= =

distancia horizontal a partir del borde del elemento al eje (o ejes) del rigidizador (o rigidizadores), ver figura F.4.2.5-1 esfuerzo de pandeo elástico de la placa esfuerzo de compresión uniforme actuante sobre el elemento plano

F-324

h

=

I sp

=

k kd k loc Lbr

= = = =

R n t i O U

= = = = = =

F-325

ancho de elementos adyacentes a elementos rigidizados (ejemplo. La altura del alma en una sección sombrero con rigidizadores intermedios múltiples en la aleta a compresión es igual a h si los elementos adyacentes tienen diferentes anchos, utilizar el más pequeño) momento de Inercia del rigidizador alrededor del eje de la porción plana del elemento. El radio que conecta al rigidizador con la parte plana puede ser incluido. coeficiente de pandeo de placa del elemento coeficiente de placa para pandeo distorsional coeficiente de placa para pandeo local del subelemento longitud no soportada entre puntos de arriostramiento u otras restricciones, las cuales restringen el pandeo distorsional del elemento factor de modificación para el coeficiente distorsional de pandeo de placa número de rigidizadores en el elemento espesor del elemento índice para el rigidizador "i" factor de esbeltez factor de reducción

El ancho efectivo se determinará como sigue:

U

ª Ag º U« » ¬ t ¼ 1 cuando O d 0.673

U

1 0.22 O

be

(F.4.2.5-1)

O cuando O ! 0.673

(F.4.2.5-2)

Donde:

(F.4.2.5-3)

14

(F.4.2.5-9)

Donde: 10.92 I sp J bo t 3

(F.4.2.5-10)

As bo t

G

(F.4.2.5-11)

Si Lbr E bo se permitirá utilizar la relación Lbr bo en lugar de E para tener en cuenta el incremento en la capacidad debido al arriostramiento. b) Determinación del Estado de servicio — El ancho efectivo, b d , utilizado en la determinación del estado de servicio se calculará de acuerdo con la sección F.4.2.5.1.1(a), excepto que fd remplaza a f , donde fd es el esfuerzo de compresión calculado sobre el elemento en consideración, basado en la sección efectiva para la carga en la cual se determina el estado de servicio. F.4.2.5.1.2 — Caso General: Rigidizadores arbitrarios en número, localización y tamaño — Para elementos rigidizados bajo compresión uniforme con rigidizadores múltiples de tamaño, localización y número arbitrario, los coeficientes de pandeo de placa y anchos efectivos se calcularán como sigue: a) Determinación de la resistencia k loc

Donde: f O Fcr

1 J n 1

E

4b b 1 E 2¦ 2

o

kd

(F.4.2.5-12)

p

2

2

n JZ i 1 i i

E 2 1 2¦ i 1 G i Z i n

(F.4.2.5-13)

Donde: Fcr

k

S2E § t · ¨ ¸ 12 1 P 2 © bo ¹

Donde:

2

(F.4.2.5-4)

E

El coeficiente de pandeo de placa, k , se determinará a partir del mínimo entre Rk d y k loc , determinado de acuerdo con la sección F.4.2.5.1.1 ó F.4.2.5.1.2, según corresponda.

k

=

R

2 cuando bo h 1 11 bo h 1 t cuando bo h t 1 5 2

R

el valor mínimo entre Rk d y k loc

4 n 1 2

kd

2

(F.4.2.5-14)

Donde:

Ji

(F.4.2.5-6) Zi

a) Determinación de la resistencia

1 E

14

(F.4.2.5-5)

F.4.2.5.1.1 — Caso Específico: “n” rigidizadores idénticos igualmente espaciados — Para elementos bajo compresión uniforme con rigidizadores idénticos, múltiples e igualmente espaciados, los coeficientes de pandeo de placa y los anchos efectivos se calcularán como sigue:

k loc

§ n · ¨ 2¦ J i Z i 1 ¸ © i 1 ¹

2

(F.4.2.5-7)

J 1 n

Gi

10.92 I sp i

(F.4.2.5-15)

bo t 3 § c · sen ¨ S i ¸ © bo ¹ As i 2

(F.4.2.5-16) (F.4.2.5-17)

bo t

Si Lbr E bo se permitirá utilizar la relación Lbr bo en lugar de E para tener en cuenta el incremento en la capacidad debido al arriostramiento.

(F.4.2.5-8)

E 2 1 G n 1

F-326

F-327

256


DIARIO OFICIAL

que fd reemplaza a f , donde fd es el esfuerzo de compresión calculado sobre el elemento en consideración, basado en la sección efectiva para la carga en la que se determina el estado de servicio.

F.4.3 — MIEMBROS Figura F.4.2.5-1 — Anchos de placa (secciones planas) y ubicación de rigidizadores

F.4.3.1 — PROPIEDADES DE LA SECCIÓN — Las propiedades de la sección (Área transversal, momento de inercia, módulo de sección, radio de giro, etc) se determinarán de acuerdo con los métodos convencionales del diseño estructural. Estas propiedades se basarán en las secciones transversales totales de los miembros estructurales (o en secciones netas cuando sea aplicable su uso) excepto donde se requiera el uso de una sección transversal reducida o ancho de diseño efectivo. F.4.3.2 — MIEMBROS EN TENSIÓN — Para miembros en tensión cargados axialmente, la resistencia nominal a tensión, Tn , será el menor valor obtenido de acuerdo con los estados límite de a), b) ó c). a) Para fluencia en la sección bruta: Tn Ag Fy It

(F.4.3.2-1)

0.90

Donde: Figura F.4.2.5-2 — Localizaciones de anchos efectivos b) Determinación del Estado de servicio (deflexiones) — El ancho efectivo, b d , utilizado en la determinación del estado de servicio se calculará de acuerdo con la sección F.4.2.5.1.2(a), excepto que fd reemplaza a f , donde fd es el esfuerzo de compresión calculado sobre el elemento en consideración, basado en la sección efectiva para la carga en la cual se determina el estado de servicio.

Tn

=

resistencia nominal del miembro bajo tensión

Ag

=

área bruta o completa de la sección transversal

Fy

=

esfuerzo de fluencia de diseño como se define en la sección F.4.1.6.1

b) Para rotura en la sección neta lejos de la conexión: Tn An Fu It 0.75

(F.4.3.2-2)

F.4.2.5.2 — Elementos de borde con rigidizadores intermedios Donde: (a) Determinación de la resistencia — Para elementos rigidizados de borde con rigidizadores intermedios, el ancho efectivo, be , se determinará como sigue: Si bo t ! 0.328 S , el elemento es totalmente efectivo y no se requiere reducir el elemento por pandeo local Si bo t ! 0.328 S , entonces el coeficiente de pandeo de placa, k , se determinará a partir de las especificaciones de la la sección F.4.2.4, pero con b o en lugar de w en todas las expresiones numéricas Si el valor k , calculado a partir de la sección F.4.2.4, es menor a 4.0 k 4 , el rigidizador o

An Fu

= =

área neta de la sección transversal resistencia a tensión como se especifica en la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.3.2

c) Para rotura en la sección neta en la conexión — La resistencia de diseño a tensión también se limitará por las secciones F.4.5.2.7, F.4.5.3, y F.4.5.5 para miembros en tensión cuando se usen conexiones soldadas, conexiones pernadas y conexiones atornilladas. F.4.3.3 — MIEMBROS A FLEXIÓN

rigidizadores intermedios deberán ser ignorados y deben seguirse las especificaciones de la sección F.4.2.4 para el cálculo del ancho efectivo. Si el valor k , calculado a partir de la sección F.4.2.4, es igual a 4.0 k 4 , el ancho efectivo del

F.4.3.3.1 — Flexión — La resistencia nominal a flexión, Mn , será el valor calculado de acuerdo con las secciones F.4.3.3.1.1, F.4.3.3.1.2, F.4.3.3.1.3, F.4.3.3.1.4, F.4.4.6.1.1, F.4.4.6.1.2, y F.4.4.6.2.1, según sea aplicable.

elemento rigidizado de borde se calculará de acuerdo con las especificaciones de la sección F.4.2.5.1, con la siguiente excepción: R calculado de acuerdo con la sección F.4.2.5.1 es menor o igual a 1

Para miembros en flexión no restringidos lateralmente sujetos a flexión y carga torsional, tales como cargas que no pasan por el centro de cortante de la sección transversal, se deberá aplicar la sección F.4.3.3.6.

Donde: bo =

F.4.3.3.1.1 — Resistencia nominal de la sección — La resistencia nominal a flexión, Mn , se calculará, bien sea a partir de la base del punto de iniciación de la fluencia en la sección efectiva (Procedimiento 1) o sobre la base de la capacidad de reserva inelástica (Procedimiento 2), según sea aplicable.

Ancho plano total del elemento rigidizado de borde

Las otras variables son definidas en la sección F.4.2.4 y F.4.2.5.1 (b) Determinación del Estado de servicio (deflexiones) — El ancho efectivo, b d , utilizado en la determinación del estado de servicio se calculará de acuerdo con la sección F.4.2.5.2(a), excepto

Para secciones con aletas a compresión rigidizadas o parcialmente rigidizadas: Ib

F-328

Para secciones con aletas a compresión no rigidizadas: Ib

F-329

0.90

(b) Elementos en compresión no rigidizados

a) Procedimiento 1 — Basado en la iniciación de la fluencia – La resistencia nominal a flexión , Mn , para el momento de fluencia efectivo se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-1, como sigue:

Para elementos en compresión no rigidizados, Cy , se calculará como sigue: (i)

Mn

Se Fy

(F.4.3.3-1)

Elementos en compresión no rigidizados bajo gradiente de esfuerzo causando compresión en un borde longitudinal y tensión en el otro borde longitudinal: Cy 3.0 cuando O d O 3

Donde: Se =

módulo elástico de la sección efectiva, calculado respecto a la fibra extrema en compresión o tensión al alcanzar Fy

C y 3 2 ª¬ O O 3 O 4 O 3 ¼º cuando O 3 O O 4

Fy

esfuerzo de fluencia de diseño determinado en la sección F.4.1.6.1

Cy

=

0.95

b) Procedimiento 2 — Basado en la capacidad de reserva inelástica. Se permite utilizar la capacidad de reserva inelástica a flexión cuando se cumplen las siguientes condiciones:

(F.4.3.3-5)

1.0 cuando O t O 4

Donde: O 3 0.43

(1) El miembro no está sujeto a torsión o a pandeo lateral, torsional o flexo-torsional. (2) El efecto del trabajo de formación en frío no se incluye en la determinación del esfuerzo de fluencia Fy

O4

0.673 1 \

\

=

(F.4.3.3-6)

Valor definido en la sección F.4.2.3.2

(ii) Elementos en compresión no rigidizados bajo gradiente de esfuerzo que cause compresión en ambos bordes longitudinales Cy 1

(3) La relación entre la altura de la porción en compresión del alma y su espesor no excede O 1 (4) La fuerza de corte no excede 0.6Fy veces el área del alma (el área es igual a ht para elementos rigidizados ó wt para elementos no rigidizados) (5) El ángulo entre cualquier alma y la vertical no excede 30 grados.

(iii) Elementos no rigidizados bajo compresión uniforme: Cy 1

La resistencia nominal a flexión, Mn , no debe exceder 1.25Se Fy determinado de

(c) Elementos en compresión multirigidizados y elementos en compresión con rigidizadores de borde:

acuerdo con el procedimiento 1 de la sección F.4.3.3.1.1(a) ni el momento que causa la deformación unitaria máxima en compresión igual a Cy ey (no se limita la deformación unitaria máxima para la tensión)

Cy

Donde: h = t = ey =

Cuando sea aplicable, se usarán los anchos efectivos de diseño en el cálculo de las propiedades de las secciones. Mn debe ser calculado considerando equilibrio de esfuerzos, suponiendo un curva esfuerzo-deformación elasto-plástica, la cual es la misma para tensión y compresión, pequeñas deformaciones y que las secciones permanecen planas durante la flexión. El efecto de la flexión y arrugamiento del alma combinados debe ser revisado de acuerdo con las especificaciones de la sección F.4.3.3.5

w E Cy

= = =

altura plana del alma espesor del acero base del elemento deformación unitaria en la fluencia = Fy E ancho plano del elemento módulo de elasticidad factor de deformación unitaria a compresión determinado como sigue:

(a) Elementos en compresión rigidizados sin rigidizadores intermedios

Cy Cy

Cy

3.0 cuando w t d O 1 § w t O1 · 3 2¨ ¸ cuando O 1 w t O 2 © O 2 O1 ¹ 1.0 cuando w t t O 2

Donde: 1.11 O1 Fy E O2

(F.4.3.3-2)

(F.4.3.3-3)

1.28

(F.4.3.3-4)

Fy E

F-330

1

F.4.3.3.1.2 — Resistencia al pandeo lateral torsional — Las especificaciones de esta sección aplicarán a miembros con secciones abiertas como se definen en la sección F.4.3.3.1.2.1 ó con secciones cerradas tipo cajón como se definen en la sección F.4.3.3.1.2.2. El factor de resistencia en estas secciones será: Ib

0.90

F.4.3.3.1.2.1 — Resistencia al pandeo lateral torsional de miembros de secciones abiertas — La especificaciones de esta sección aplican a miembros en flexión de secciones I, Z, C y otras secciones de simetría sencilla (no se incluyen tableros de almas múltiples, U, miembros de cajones cerrados y miembros curvos o en arco) sujetos a pandeo lateral torsional. Las especificaciones de esta sección no se aplican a aletas en compresión no arriostradas lateralmente de secciones estables lateralmente. Los perfiles C y Z en los que la aleta en tensión está sujeta a un tablero de cerramiento se deberán calcular de acuerdo a la sección F.4.4.6.1.1.

F-331


257

DIARIO OFICIAL

Para segmentos no arriostrados lateralmente de secciones de simetría sencilla, doble y de punto, sujetas a pandeo lateral torsional la resistencia nominal a flexión Mn , se calculará como sigue:

MB

Mn

Cb

Sc Fc

= valor absoluto del momento en el centro del segmento no arriostrado = valor absoluto del momento a los tres-cuartos del segmento no arriostrado puede ser tomado, de manera conservadora, igual a la unidad para todos los casos. Para voladizos donde el extremo libre no está arriostrado, Cb , se tomará igual a la unidad. = radio polar de giro de la sección transversal alrededor del centro de corte

MC

(F.4.3.3-7)

Donde: Sc = Módulo elástico de la sección efectiva calculado con respecto a la fibra extrema en compresión sometida a un esfuerzo Fc .

ro

Fc se determina como sigue:

Donde: rx , ry =

El segmento del miembro no está sujeto a pandeo lateral torsional para momentos menores o iguales a My . La resistencia de diseño a flexión se determinará conforme a la sección F.4.3.3.1.1(a) Para 2.78Fy ! Fe ! 0.56Fy Fc

10 § 10Fy · F ¨1 ¸ 9 y ¨© 36Fe ¸¹

(F.4.3.3-8)

Para Fe d 0.56Fy Fc

Fe

xo

=

A Sf

= =

V ey

(F.4.3.3-9)

Donde: Fy = esfuerzo de fluencia de diseño determinado de acuerdo con la sección F.4.1.6.1 Fe =

rx2 ry2 xo2

=

Para Fe t 2.78Fy

esfuerzo crítico elástico de pandeo lateral torsional calculado de acuerdo con (a) o (b), a continuación:

S2E 2

(F.4.3.3-14)

Donde: E = Ky =

módulo de elasticidad del acero factor de longitud efectiva para flexión alrededor del eje y

Ly

=

longitud no arriostrada del miembro para flexión alrededor del

Vt

S 2 ECw º 1 ª «GJ » Aro2 « K t Lt 2 ¼» ¬

eje y

Para flexión alrededor del eje de simetría: para secciones de simetría sencilla y doble Cb ro A V ey V t (F.4.3.3-10) Fe Sf Para secciones de simetría de punto Cb ro A V ey V t Fe 2Sf

radios de giro de la sección transversal alrededor de los ejes centroidales principales distancia desde el centro de cortante al centroide, medida a lo largo del eje principal x , se toma como negativo. área transversal completa no reducida módulo elástico de la sección completa no reducida respecto a la fibra extrema en compresión

K y Ly ry

(a) Para secciones de simetría sencilla, doble y de punto (i)

(F.4.3.3-13)

Donde: G = J = Cw = Kt = Lt =

(F.4.3.3-11)

(F.4.3.3-15)

módulo de cortante constante de torsión de Saint-Venant de la sección transversal constante de alabeo torsional de la sección transversal factor de longitud efectiva para torsión longitud no arriostrada del miembro para torsión

Donde: 12.5 M max 2.5 Mmax 3M A 4M B 3M C

Cb

Para secciones de simetría sencilla el eje x es el eje de simetría orientado de tal forma que el centro de cortante tenga una coordenada x negativa.

(F.4.3.3-12)

Donde: M max = valor absoluto del momento máximo en el segmento no arriostrado MA = valor absoluto del momento en el cuarto del segmento no arriostrado

Para secciones de simetría de punto, tales como secciones Z, el eje x debe ser el eje centroidal perpendicular al alma. Alternativamente, Fe puede ser calculado usando la ecuación dada en (b) para secciones I de simetría doble, secciones C de simetría sencilla, o secciones Z de simetría de punto.

F-332

F-333

(ii) Para secciones de simetría sencilla con flexión alrededor del eje centroidal perpendicular al eje de simetría: Cs AV ex ª j Cs j2 ro2 V t V ex º »¼ CTF Sf «¬

Fe

I yc =

(F.4.3.3-16) Los otros términos son definidos en (a)

Cs 1 para momento que produzca compresión en el lado del centro de corte, medido desde el centroide Cs 1 para momento que produzca tensión en el lado del centro de corte, medido desde el centroide S2E

V ex

K x Lx

rx

2

F.4.3.3.1.2.2 — Resistencia al pandeo lateral torsional de miembros de secciones cajón cerradas — Para miembros en cajón cerrados, la resistencia nominal a flexión , Mn , se determinará como sigue: Si la longitud no arriostrada lateralmente del miembro es menor o igual a Lu , la resistencia nominal a flexión se determinará utilizando la sección F.4.3.3.1.1.

(F.4.3.3-17) Lu debe ser calculado como sigue:

Donde: K x = factor de longitud efectiva para flexión alrededor del eje x L x = longitud no arriostrada del miembro para flexión alrededor del eje x

0.6 0.4 M1 M 2

CTF

Lu

º 1 ª 3 2 « x dA ³ xy dA » xo 2 I y ¬« A³ A ¼»

Sf K y L y

Cb S K y L y Sf

EGJI y

(F.4.3.3-23)

Donde: J = constante torsional de la sección cajón I y = momento de inercia de la sección completa no reducida alrededor de su eje centroidal

Las otras variables se definen en la sección F.4.3.3.1.2.1. F.4.3.3.1.3 — Resistencia a flexión de miembros de sección tubular cilíndrica cerrada — Para miembros de sección tubular cilíndrica cerrada que tienen una relación diámetro exterior a espesor de pared, D t , no mayor a 0.441E Fy , la resistencia nominal a flexión Mn , se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-24. Mn Fc Sf Ib 0.95

(F.4.3.3-24)

(F.4.3.3-20)

2

Para D t d 0.0714 E Fy

Para secciones Z con simetría de punto Cb S 2 EdI yc Fe 2 2Sf K y L y

Fe

paralelo al alma.

Para secciones I con simetría doble y secciones C de simetría sencilla Cb S 2 EdI yc

(F.4.3.3-22)

Si la longitud no arriostrada lateralmente de un miembro es mayor que Lu , tal como se calcula en la ecuación anterior, la resistencia nominal a flexión se determinará de acuerdo con la sección F.4.3.3.1.2.1, donde el esfuerzo crítico de pandeo lateral torsional, Fe , se calcula como sigue:

(F.4.3.3-19)

(b) Para secciones I, secciones C de simetría sencilla, o secciones Z sometidas abajo flexión alrededor del eje centroidal perpendicular al alma (eje x), se permite el uso de las siguientes ecuaciones, para el cálculo de Fe , en lugar de las presentadas en el inciso a):

Fe

0.36Cb S EGJI y Fy Sf

Las variables se definen en la sección F.4.3.3.1.2.1.

(F.4.3.3-18)

Donde: M 1 es el momento menor y M 2 es el momento mayor en los extremos de la longitud no arriostrada en el plano de flexión, y donde M1 M 2 (relación de momentos en el extremo) es positiva cuando M 1 y M 2 tienen el mismo signo (flexión en curvatura doble) y negativa cuando son de signos opuestos (flexión en curvatura sencilla) Cuando el momento flector en cualquier punto dentro de la longitud no arriostrada es más grande que los momentos en ambos extremos de esta longitud, CTF será tomado igual a la unidad. j

momento de inercia de la porción en compresión de la sección, alrededor del eje centroidal paralelo al alma, utilizando la sección completa no reducida.

Donde: d = altura de la sección

Fc (F.4.3.3-21)

Fc

(F.4.3.3-25)

ª § E Fy · º « 0.970 0.020 ¨¨ ¸¸ » Fy © D t ¹ »¼ ¬«

(F.4.3.3-26)

Para 0.318 E Fy D t d 0.441 E Fy

Fc F-334

1.25 Fy

Para 0.0714 E Fy D t d 0.318 E Fy

0.328E D t

(F.4.3.3-27) F-335

258


DIARIO OFICIAL

Donde: D = t = Fc = Sf =

(2) 25 d bo t d 100 (3) 6.25 D t d 50

diámetro externo del tubo cilíndrico espesor esfuerzo crítico de pandeo flector módulo elástico de la sección transversal completa no reducida respecto a la fibra extrema en compresión.

(4) 45 o d T 90 o (5) 2 d ho bo d 8 (6) 0.04 d D sen T bo d 0.5 Donde: ho = t = bo = D =

Las otras variables se definen en la sección F.4.3.3.1.2.1 F.4.3.3.1.4 — Resistencia al pandeo distorsional — Las especificaciones de este numeral aplicarán a secciones I, Z, C y otros miembros de sección transversal abierta que emplean aletas en compresión con rigidizadores de borde, con la excepción de miembros que cumplen el criterio de la sección F.4.4.6.1.1, F.4.4.6.1.2 cuando se emplea el factor R de la ecuación F.4.4.6-4, ó sección F.4.4.6.2.1. La resistencia nominal a flexión se calculará de acuerdo con las ecuaciones F.4.3.3-28 ó F.4.3.3-29. . Ib

T

Fd

(F.4.3.3-28)

Mn

S2E § t · ¨ ¸ 12 1 P 2 © bo ¹

=

(F.4.3.3-29)

Donde: L =

Donde: Od M y Mcrd

(F.4.3.3-30)

My

(F.4.3.3-31)

Sfy Fy

(F.4.3.3-33)

un valor que toma en cuenta el gradiente del momento el cual, conservadoramente, puede tomarse igual a 1.0 1.0 d 1 0.4 L Lm

0.7

1 M1

M2

0.7

d 1.3

(F.4.3.3-34)

valor mínimo entre Lcr y Lm

0.6

Lcr

Lm

fluencia

§ b D sen T · (F.4.3.3-35) 1.2ho ¨ o ¸ d 10ho ho t © ¹ = distancia entre puntos de restricción contra el pandeo distorsional (para

M1 y M 2

Sf Fd

2

Donde:

Donde: Sfy = módulo elástico de la sección completa no reducida respecto a la fibra extrema en la primera

Mcrd

Ek d

Donde: E =

Para O d ! 0.673 0.5 0.5 § § · ·§ · ¨ 1 0.22 ¨ M crd ¸ ¸ ¨ Mcrd ¸ M y ¨ ¸ ¸¨ ¸ ¨¨ © M y ¹ ¹¸ © M y ¹ ©

=

El esfuerzo de pandeo distorsional, Fd , se calculará como sigue:

0.90

Para O d d 0.673 Mn M y

altura entre bordes externos del alma como se define en la figura F.4.2.2-4 espesor del metal base ancho de bordes externos de la aleta como se define en la figura F.4.2.2-4 dimensión entre bordes externos de la pestaña como se define en la figura F.4.2.4-1 ángulo de la pestaña como se define en la figura F.4.2.4-1

=

miembros restringidos en forma continua Lm Lcr ) son el valor menor y mayor del momento en los extremos, respectivamente, en el segmento no arriostrado

(F.4.3.3-32)

Lm

de la viga;

M1 M 2 ; es negativo cuando los momentos causan curvatura doble y positiva cuando la flexión causa curvatura sencilla.

Donde: Sf = módulo elástico de la sección completa no reducida respecto a la fibra extrema en compresión Fd = esfuerzo de pandeo elástico distorsional calculado de acuerdo con cualquiera de las secciones F.4.3.3.1.4(a), (b) ó (c)

kd

§ b D sen T · 0.5 d 0.6 ¨ o ¸ ho t © ¹

E P

(a) Disposiciones simplificadas para secciones C y Z no restringidas con pestaña rigidizadora simple — Para secciones C y Z que no tienen restricciones rotacionales en la aleta a compresión y están dentro de los límites dimensionales suministrados en esta sección, se permite el uso de la ecuación F.4.3.3-33 para un cálculo predictivo conservador del esfuerzo de pandeo distorsional, Fd . Remitirse a la sección F.4.3.3.1.4(b) ó F.4.3.3.1.4(c) para disposiciones alternativas y para miembros fuera de los límites dimensionales de esta sección.

= =

0.7

d 8.0

(F.4.3.3-36)

módulo de elasticidad relación de Poisson

(b) Disposiciones para secciones C y Z o cualquier sección abierta con una aleta en compresión rigidizada que se extiende hacia un lado del alma donde el rigidizador es una pestaña simple o un rigidizador de borde complejo — Se permite la aplicación de estas disposiciones a cualquier sección con un alma sencilla y aleta sencilla rigidizada en el borde bajo compresión, incluyendo aquellas que cumplen los límites geométricos de la sección F.4.3.3.1.4(a). El esfuerzo distorsional de pandeo, Fd , debe ser calculado de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-37 como sigue:

Se aplicarán los siguientes límites dimensionales: (1) 50 d ho t d 200 F-336

Fd

E

F-337

k Ife k Iwe k I k k Ifg

k Iwe =

(F.4.3.3-37)

Donde: E

=

un valor que toma en cuenta el gradiente del momento el cual, conservadoramente, puede tomarse igual a 1.0 1.0 d 1 0.4 L Lm

= Donde: L =

0.7

1 M1

M2

0.7

d 1.3

(F.4.3.3-38)

14

§ 4S4h 1 P2 § · S4h4 · I2 o 2 2 o¸ ¨ ¨ Ixf xo hx Cwf xyf xo hx ¸ (F.4.3.3-39) ¨ ¸ 720 ¸¸ Iyf t3 ¨¨ © ¹ © ¹

Donde: ho = P = t = I xf = xo = hx = Cwf

= =

producto del momento de inercia de la aleta

I yf

=

momento de inercia de la aleta alrededor del eje y

k Ife

Lm

4§

§ S· ¨ ¸ © L¹

Donde: E = G = Jf =

de cerramiento) a la unión aleta-alma de un miembro (cero si la aleta en compresión no está restringida) rigidez geométrica rotacional (dividida por el esfuerzo Fd ) demandada por la

área de la sección transversal de la aleta en compresión más el rigidizador de borde alrededor de un sistema coordenado x y localizado en el centroide de la aleta, con el eje x positivo y el eje y positivo medido hacia la derecha y hacia abajo del centroide, respectivamente. distancia en y a partir del la unión aleta-alma hasta el centroide de la aleta rigidez geométrica rotacional (dividida por el esfuerzo Fd ) demandada por el

Donde: [ web f1 f2 f1 , gradiente de esfuerzo en el alma, donde f1 y f 2 son los esfuerzos en los extremos opuestos del alma, f1 ! f 2 , compresión es positiva, tensión es negativa, y los esfuerzos se calculan sobre la base de la sección bruta (ej: para la flexión simétrica pura, f1 f 2 , [ web 2 ) (c) Análisis racional de pandeo elástico - Se permitirá el uso de un análisis racional elástico que considere el pandeo distorsional en lugar de las expresiones dadas en la sección F.4.3.3.1.4(a) ó (b). Aplicará el factor de resistencia de la sección F.4.3.3.1.4. F.4.3.3.2 — Cortante

de la viga; M1 M 2 es negativo

cuando los momentos causan curvatura doble) y positiva cuando la flexión causa curvatura sencilla. rigidez elástica rotacional provista por la aleta a la unión aleta-alma

=

=

alma a partir de la unión aleta-alma

=

en el segmento no arriostrado

k Ifg

2 2 · § § · h ¨ ª45 360 1 [web 62 160º ¨ L ¸ 448S2 ¨§ o ¸· ª53 3 1 [web º S4 ¸ ¼ h ¬ ¼ ¸ hotS2 ¨ ¬ ©L¹ © o¹ ¨ ¸ (F.4.3.3-43) 2 4 13 440 ¨ §L· §L· ¸ S4 28S2 ¨ ¸ 420 ¨ ¸ ¨ ¸ © ho ¹ © ho ¹ © ¹

en compresión más el rigidizador de borde alrededor de un sistema coordenado x y localizado en el centroide de la aleta, con el eje x positivo y el eje y positivo medido hacia la derecha y hacia abajo del centroide, respectivamente. distancia entre puntos de restricción contra el pandeo distorsional (para miembros restringidos en forma continua Lm Lcr ) M1 y M 2 = son el valor menor y mayor del momento en los extremos, respectivamente,

rigidez rotacional provista por un elemento de restricción (riostra, panel, tablero

yo = k Iwg =

En las anteriores ecuaciones I xf , I yf , I xyf , Cwf , xo y h x son las propiedades de la aleta

Lm

(F.4.3.3-41)

=

Donde: Af =

altura entre bordes externos del alma como se define en la figura F.4.2.2-4 relación de Poisson espesor del acero base momento de inercia de la aleta alrededor del eje x distancia en x a partir de la unión aleta-alma al centroide de la aleta distancia en x a partir del centroide de la aleta hasta el centro de cortante de la aleta constante de torsión de alabeo de la aleta

I xyf

kI

aleta a partir de la unión aleta-alma 2 º § 2ª § Ixyf · 2 2 · 2 § Ixyf · § S· « ¨ ¸ 2yo xo hx ¨ ¸ h y ¸ I I » (F.4.3.3-42) ¨ ¸ «Af ¨ xo hx ¨¨ ¸ ¨ Iyf ¸ x o ¸¸ xf yf » © L¹ ¨ © Iyf ¹ © ¹ ¹ ¬« © ¼»


Donde: Lcr

rigidez elástica rotacional provista por el alma a la unión aleta-alma

§ 3 § S · 2 19h § S · 4 h 3 · Et 3 o ¨ ¨ ¸ ¨ ¸ o ¸ 12 1 P 2 ¨© ho © L ¹ 60 © L ¹ 240 ¸¹

Iwg

· S 2 I2 2 2 ¨ EIxf xo hx ECwf E xyf xo hx ¸ §¨ ·¸ GJf (F.4.3.3-40) ¨ ¸ L Iyf © ¹ © ¹

F.4.3.3.2.1 — Resistencia al corte de almas sin huecos — La resistencia nominal a cortante, Vn , se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-44. Vn

A w Fv

Iv

0.95

(F.4.3.3-44)

(a) Para h t d Ek v Fy módulo de elasticidad del acero módulo de corte constante de torsión de Saint-Venant de la aleta en compresión, más el rigidizador de borde alrededor de un sistema coordenado x y localizado en el centroide de la aleta, con el eje x positivo y el eje y positivo medido hacia la derecha y hacia abajo del centroide, respectivamente. F-338

Fv (b) Para

0.60Fy

(F.4.3.3-45)

Ek v Fy h t d 1.51 Ek v Fy

F-339


Fv

259

DIARIO OFICIAL

0.60 Ek v Fy

(7) Diámetro d 152 mm para huecos circulares (8) dh ! 14 mm

(F.4.3.3-46)

h t

Donde: dh = h = t = Lh =

(c) Para h t ! 1.51 Ek v Fy 2

Fv

S Ek v

12 1 P 2

0.904 Ek v

h t

(F.4.3.3-47a)

2

h t 2

(F.4.3.3-47b)

Para almas de secciones C con huecos, la resistencia a cortante se calculará de acuerdo con la sección F.4.3.3.2.1, multiplicada por el factor de reducción, qs , tal y como se define en este inciso.

Donde: Vn = Aw =

resistencia nominal al corte área del elemento alma = ht

Donde: h = t = Fv = E = kv =

altura de la porción plana del alma medida a lo largo de su plano espesor del alma esfuerzo nominal de corte módulo de elasticidad del acero coeficiente de pandeo al corte calculado de acuerdo con 1 ó 2 como sigue:

(F.4.3.3-48)

Cuando c t t 54 qs 1.0

(1) Para almas no reforzadas, k v 5.34 (2) Para almas con rigidizadores transversales que satisfacen los requisitos de la sección F.4.3.3.7 Cuando a h d 1.0 kv

4.00

5.34

a h

5.34

4.00

=

a h 2

2

§ M · § V · ¨ ¸ ¨ ¸ d 1.0 © Ib M nxo ¹ © I v Vn ¹

(F.4.3.3-54)

Para vigas con rigidizadores transversales en el alma, cuando M Ib Mnxo ! 0.5 y V I v Vn ! 0.7 , M y V deben también satisfacer la siguiente ecuación de interacción:

F.4.1.6.1 relación de Poisson = 0.3

§ M · § V · 0.6 ¨ ¸¨ ¸ d 1.3 © Ib M nxo ¹ © I v Vn ¹

(F.4.3.3-55)

Donde: Mn = resistencia nominal cuando solo se considera flexión

F.4.3.3.2.2 — Resistencia al corte de almas de secciones C con huecos — Las disposiciones de este numeral serán aplicables dentro de los siguientes límites:

M

=

Ib = M nxo =

dh h d 0.7 h t d 200 Huecos centrados en la mitad de la altura del alma Distancia libre entre huecos t 457 mm Radio en la esquina t 2t para huecos no circulares. dh d 64 mm y Lh d 114 mm para huecos no circulares

V

=

Iv Vn

= =

resistencia requerida a flexión. M M u factor de resistencia para flexión (ver sección F.4.3.3.1.1) resistencia nominal a flexión (resistencia a momento) alrededor del eje centroidal x determinado de acuerdo con la sección F.4.3.3.1.1 resistencia requerida a cortante V Vu factor de resistencia para cortante (ver sección F.4.3.3.2) resistencia nominal cuando se solo se considera cortante

F-340

F-341

F.4.3.3.4 — Arrugamiento del alma F.4.3.3.4.1 — Resistencia a arrugamiento de almas sin huecos — La resistencia nominal a arrugamiento del alma, Pn , se determinará de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-56 ó F.4.3.3-57, según sea aplicable. Se usarán los factores de resistencia en las tablas F.4.3.3-1 a F.4.3.3-5 para la determinación de la resistencia de diseño Pn

§ R ·§ N ·§ h· Ct 2 Fy sen T ¨¨ 1 CR ¸ ¨ 1 CN ¸ ¨ 1 Ch ¸ t ¹¸ ©¨ t ¹¸ ©¨ t ¹¸ ©

Donde: Pn = C = t = Fy = T CR

= =

R CN

= =

N Ch

= =

h

=

Se utiliza el término carga interior o reacción interior cuando la distancia entre el borde del área cargada y el extremo del miembro es mayor a 1.5h , excepto cuando se especifique algo diferente. o

ángulo entre el plano del alma y el plano de la superficie de soporte, 45 d T d 90 coeficiente de radio de doblez interno tomado de la tabla F.4.3.3-1, F.4.3.3-2, F.4.3.3-3, F.4.3.3-4, ó F.4.3.3-5 radio de doblez interno coeficiente de longitud de apoyo de la carga tomado de la tabla F.4.3.3-1, F.4.3.3-2, F.4.3.3-3, F.4.3.3-4, ó F.4.3.3-5 longitud de apoyo de la carga (mínimo 19 mm) coeficiente de esbeltez del alma tomado de la tabla F.4.3.3-1, F.4.3.3-2, F.4.3.3-3, F.4.3.3-4, ó F.4.3.3-5 dimensión plana del alma, medida en su mismo plano

DPn

(F.4.3.3-57)

Donde: Pnc = resistencia nominal a arrugamiento del alma de secciones C y Z con voladizos D

1.34 L o h

Se utiliza el término carga sobre una aleta o reacción sobre una aleta cuando la distancia entre los bordes de las áreas de aplicación de las cargas concentradas opuestas adyacentes o las reacciones es igual o mayor a 1.5h .

Se utiliza el término carga de extremo o reacción de extremo cuando la distancia entre el borde del área cargada y el extremo del miembro es igual o menor a 1.5h .

resistencia nominal a arrugamiento del alma coeficiente de la tabla F.4.3.3-1, F.4.3.3-2, F.4.3.3-3, F.4.3.3-4, ó F.4.3.3-5 espesor del alma esfuerzo de fluencia de diseño de acuerdo con la sección F.4.1.6.1 o

Pn y Pnc deberán calcularse para cada alma individual y los resultados se sumarán para obtener la resistencia nominal de la sección completa.

Se utiliza el término carga sobre las dos aletas o reacción sobre las dos aletas cuando la distancia entre los bordes de las áreas de aplicación de las cargas concentradas (sobre una placa) opuestas adyacentes a las reacciones es menor a 1.5h

(F.4.3.3-56)

Alternativamente, para la condición de carga de extremo sobre una aleta en una sección C ó Z, la resistencia nominal a arrugamiento del alma, Pnc , con voladizo sobre un lado, puede calcularse de la siguiente manera, excepto que Pnc no debe ser mayor al valor obtenido para la condición de carga interior sobre una aleta: Pnc

(F.4.3.3-52) (F.4.3.3-53)

F.4.3.3.3 — Flexión y corte combinados

2

Cuando el alma consta de dos o más láminas, cada lámina debe considerarse como un elemento separado que soporta su parte correspondiente de cortante.

(1) (2) (3) (4) (5) (6)

(F.4.3.3-51)

(F.4.3.3-50)

Donde: a = longitud del panel de corte para el elemento alma no reforzado = distancia libre entre rigidizadores transversales de elementos alma reforzados Fy = esfuerzo de fluencia de diseño determinado de acuerdo con la sección P

c 54t

qs

Donde: c h 2 dh 2.83 para huecos circulares c h 2 dh 2 para huecos no circulares

Para vigas con almas no reforzadas, la resistencia requerida a flexión M , y la resistencia requerida al corte, V , deben también satisfacer la siguiente ecuación de interacción:

Cuando a h ! 1.0 kv

Cuando 5 d c t 54

F.4.3.3.3.1 — Método de Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) — Para vigas bajo flexión y cortante combinados, la resistencia requerida a flexión M , y la resistencia requerida al corte, V , no deben exceder Ib M n y I v Vn , respectivamente.

(F.4.3.3-49)

2

altura del hueco en el alma altura la porción plana del alma medida a lo largo de su plano espesor del alma longitud del hueco en el alma

La tabla F.4.3.3-1 aplica para vigas I constituidas por dos canales conectados espalda con espalda donde h t d 200 , N t d 210 , N h d 1.0 y T 90o . Tabla F.4.3.3-1 Factores de resistencia y coeficientes para secciones armadas Condiciones de Apoyo y Aleta Aletas Sujeta al rigidizadas o apoyo parcialmente rigidizadas

No sujeta

Aletas rigidizadas o parcialmente rigidizadas

Aletas no rigidizadas

C

CR

CN

Ch

Iw

Límites

Extremo

10

0.14

0.28

0.001

0.75

R td5

Interior

20.5

0.17

0.11

0.001

0.85

R td5

Extremo

10

0.14

0.28

0.001

0.75

R td5

Interior

20.5

0.17

0.11

0.001

0.85

R td3

Extremo

15.5

0.09

0.08

0.04

0.75

Interior

36

0.14

0.08

0.04

0.75

Casos de carga Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas o reacción Carga sobre una aleta o reacción

R td3

Extremo

10

0.14

0.28

0.001

0.75

R td5

Interior

20.5

0.17

0.11

0.001

0.85

R td3

0.26

0.009 h t 0.3

t 1.0

(F.4.3.3-58)

Donde: Lo = longitud del voladizo medido desde el borde del apoyo hasta el extremo del miembro Pn = resistencia nominal a arrugamiento del alma con carga de extremo sobre una aleta calculada con la ecuación F.4.3.3-56 y las tablas F.4.3.3-2 y F.4.3.3-3.

La tabla F.4.3.3-2 aplica a secciones canal con almas sencillas y miembros en sección C donde h t d 200 , N t d 210 , N h d 2.0 y T 90o . De acuerdo con esta tabla, para carga interior, o reacción, sobre las dos aletas sujetas al apoyo, la distancia desde el borde del apoyo de la carga al extremo del miembro se extenderá al menos 2.5h . Para los casos de aletas no sujetas, la distancia desde el borde del apoyo de la carga al extremo del miembro se extenderá al menos 1.5h .

El uso de la ecuación F.4.3.3-57 se limita a 0.5 d Lo h d 1.5 y h t d 154 . Para Lo h ó h t fuera de estos límites D 1.0 . Las almas de miembros a flexión con relación h t mayor a 200 deben ser provistas con los medios adecuados para la transmisión de cargas concentradas o reacciones directamente sobre estas. Pn y Pnc representan las resistencias nominales para la carga o reacción de un alma sólida conectada a la aleta superior y la inferior de un perfil. Para perfiles conformados por dos o más almas,

F-342

F-343

260


DIARIO OFICIAL Tabla F.4.3.3-2 Factores de resistencia y coeficientes para secciones canal con almas sencillas y secciones C Condiciones de Apoyo y Aleta

Sujeta al apoyo


Aletas rigidizadas o parcialmente rigidizadas No sujeta

Aletas no rigidizadas

C

CR

CN

Ch

Iw

Límites

Extremo

4

0.14

0.35

0.02

0.85

R td9

Interior

13

0.23

0.14

0.01

0.90

R td5

Extremo

7.5

0.08

0.12

0.048

0.85

R t d 12 R t d 12

Casos de carga Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas o reacción Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas o reacción Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas o reacción

Interior

20

0.10

0.08

0.031

0.85

Extremo

4

0.14

0.35

0.02

0.80

Interior

13

0.23

0.14

0.01

0.90

Extremo

13

0.32

0.05

0.04

0.90

Interior

24

0.52

0.15

0.001

Tabla F.4.3.3-4 Factores de resistencia y coeficientes para secciones tipo sombrero sencillo Condiciones de apoyo

Sujeta al apoyo

R td5 No sujeta

R td3

0.80

Aletas rigidizadas o parcialmente rigidizadas No sujeta Aletas no rigidizadas

0.75

R td5

Interior

17

0.13

0.13

0.04

0.85

R t d 10

Límites

Extrema

9

0.10

0.07

0.03

0.85

Interior

10

0.14

0.22

0.02

0.85

Extrema

4

0.25

0.68

0.04

0.75

R td4

Interior

17

0.13

0.13

0.04

0.85

R td4

R t d 10

0.40

0.60

0.03

0.85

R td2

La tabla F.4.3.3-5 aplica a miembros con secciones tablero de almas múltiples donde h t d 200 ,

0.32

0.10

0.01

0.85

R td1

N t d 210 , N h d 3 , y 45o d T d 90o

Extremo

2

0.11

0.37

0.01

0.75

Interior

13

0.47

0.25

0.04

0.80

R td1

Tabla F.4.3.3-5 Factores de resistencia y coeficientes para secciones tablero de almas múltiples Condiciones de apoyo

C

Casos de carga

CR

CN

Ch

Iw

No sujeta

4

0.14

0.35

0.02

0.85

R td9

Interior

13

0.23

0.14

0.01

0.90

R t d 5.5

Extrema

9

0.05

0.16

0.052

0.85

R t d 12

Interior Extrema

24 5

0.07 0.09

0.07 0.02

0.04 0.001

0.80 0.85

R t d 12

Interior

13

0.23

0.14

0.01

0.90

13

0.32

0.05

0.04

0.90

Interior

24

0.52

0.15

0.001

0.80

CR

CN

Ch

Iw

Límites

4

0.04

0.25

0.025

0.90

R t d 20

Interior Extrema Interior Extrema

8 9 10 3

0.10 0.12 0.11 0.04

0.17 0.14 0.21 0.29

0.004 0.040 0.020 0.028

0.85 0.85 0.85 0.60

R t d 10

Interior

8

0.10

0.17

0.004

0.85

Extrema Interior

6 17

0.16 0.10

0.15 0.10

0.050 0.046

0.90 0.90

R t d 10 R t d 20 R td5

Límites

Extrema

Extrema

C

Extrema

Casos de carga Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas

Sujeta al apoyo

F.4.3.3.4.2 — Resistencia al arrugamiento de almas de secciones C con huecos — Cuando un hueco en el alma queda dentro de la longitud de soporte, debe utilizarse un rigidizador de apoyo. Para vigas con huecos, la resistencia al arrugamiento debe calcularse utilizando la sección F.4.3.3.4.1, multiplicando el valor obtenido por el factor de reducción, Rc , dado en esta sección. Las especificaciones de esta sección se aplicarán dentro de los siguientes límites:

R td5

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

R td3

Extrema

4

0.40

0.60

0.03

0.85

R td2

Interior Extrema

13 2

0.32 0.11

0.10 0.37

0.01 0.01

0.85 0.75

R td1

Interior

13

0.47

0.25

0.04

0.80

R td1

La tabla F.4.3.3-4 aplica a miembros con sección sombrero sencillo donde h t d 200 , N t d 200 , N hd2 y T

Iw

0.04

4

Tabla F.4.3.3-3 Factores de resistencia y coeficientes para secciones Z con almas sencillas

Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas o reacción Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas o reacción Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas o reacción

Ch

0.68

13

T 90 . En esta tabla para carga interior, o reacción, sobre las dos aletas sujetas al apoyo, la distancia desde el borde del apoyo de la carga al extremo del miembro se extenderá al menos 2.5h . Para los casos no sujetos, la distancia desde el borde del apoyo de la carga al extremo del miembro se extenderá al menos 1.5h .


CN

0.25

Interior

o

Sujeta al apoyo

CR

4

Extremo

La tabla F.4.3.3-3 aplica a secciones Z con almas sencillas donde h t d 200 , N t d 210 , N h d 2.0 y

Condiciones de Apoyo y Aleta

C

Extrema

Casos de carga Carga sobre una aleta o reacción Carga sobre las dos aletas Carga sobre una aleta o reacción

dh h d 0.7 h t d 200 Huecos centrados en la mitad de la altura del alma Distancia libre entre huecos t 457 mm (18 pulgadas) Distancia entre el extremo del miembro y el borde del hueco t d Radio en la esquina t 2t para huecos no circulares. dh d 64 mm (2.5 pulgadas) y Lh d 114 mm (4.5 pulgadas) para huecos no circulares Diametro d 152 mm (6 pulgadas) para huecos circulares dh ! 14 mm (9/16 pulgada)

90o

F-344

F-345

Donde: d h = altura del hueco en el alma h = altura de la porción plana del alma medida a lo largo de su plano t = espesor del alma d = altura de la sección transversal Lh = longitud del hueco en el alma

(c) Para dos secciones Z traslapadas sobre el apoyo § P· § M · 0.86 ¨ ¸ ¨ ¸ d 1.65I © Pn ¹ © Mnxo ¹

Donde I

Para reacción en el extremo sobre una sola aleta (ecuación F.4.3.3-56 con la tabla F.4.3.3-2), cuando ninguna porción de un hueco en el alma está dentro de la longitud del apoyo, el factor de reducción, Rc , se calculará como sigue: R c 1.01 0.325dh h 0.083 x h d 1.0 N t 25 mm

h t d 150

(F.4.3.3-59)

N t d 140 Fy d 483 Mpa R t d 5.5

Deben satisfacerse también las siguientes condiciones: (1) El extremo final de un miembro debe conectarse al otro por al menos dos tornillos A307 con diámetro de 12.7 mm a través del alma. (2) La sección combinada en el traslapo se conectará al apoyo por al menos dos tornillos A307 con diámetro de 12.7 mm a través de las aletas. (3) Las almas de las dos secciones estarán en contacto. (4) La relación entre el mayor espesor y el menor espesor del conjunto no excederá 1.3.

(F.4.3.3-60)

Donde: x = distancia más corta entre el hueco en el alma y el borde del área de aplicación de la carga N = longitud de apoyo de la carga

La siguiente notación es aplicable a este numeral:

F.4.3.3.5 — Flexión y arrugamiento del alma combinados F.4.3.3.5.1 — Método de Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) — Para almas planas no reforzadas de secciones sujetas a la combinación de flexión y carga concentrada o reacción, se diseñará de tal forma que el momento, M , y la carga concentrada o reacción, P , satisfagan las relaciones M d Ib M nxo , y P d I w Pn . Adicionalmente, se deben satisfacer los siguientes requerimientos: (a) Para secciones con almas sencillas no reforzadas: § P· § M · 0.91 ¨ ¸ ¨ ¸ d 1.33I © Pn ¹ © Mnxo ¹ Donde I

0.90

(b) Para secciones con almas múltiples no reforzadas tales como vigas tipo I armadas de dos secciones C conectadas espalda con espalda, o secciones similares las cuales proveen un alto grado de restricción al giro del alma (tales como secciones I armadas por dos ángulos soldados a una sección C):

Donde I

(F.4.3.3-62)

M

=

resistencia requerida a flexión en, o inmediatamente adyacente a, el punto de aplicación de la carga concentrada o reacción P . M M u

P

=

Ib

=

resistencia requerida para carga concentrada o reacción en presencia del momento flector. P Pu factor de resistencia para flexión (ver sección F.4.3.3.1.1) resistencia nominal a flexión centroidal alrededor del eje x determinada de acuerdo con la sección F.4.3.3.1.1 factor de resistencia para arrugamiento del alma (ver sección F.4.3.3.4) resistencia nominal para carga concentrada o reacción en ausencia de momento flector, determinada de acuerdo con la sección F.4.3.3.4

M nxo =

Iw Pn

(F.4.3.3-61)

Excepción: En los apoyos interiores de luces continuas, la anterior ecuación no es aplicable a tableros metálicos o vigas con dos o más almas sencillas, cuando la parte en compresión de las almas adyacentes estén lateralmente soportadas en la región del momento negativo por elementos continuos o intermitentes conectados a la aleta, chapas rígidas o arriostramiento lateral, y el espaciamiento entre almas adyacentes no exceda 254mm.

§ P· § M · 0.88 ¨ ¸ ¨ ¸ d 1.46I © Pn ¹ © Mnxo ¹

0.90

La ecuación anterior es válida para secciones dentro de los siguientes límites:

Para reacción interior sobre una sola aleta (ecuación F.4.3.3-56 con la tabla F.4.3.3-2) cuando cualquier porción de un hueco en el alma no está dentro de la longitud del apoyo, el factor de reducción, Rc , se calculará como sigue: R c 0.90 0.047 d h h 0.053 x h d 1.0 N t 76 mm (3 pulgadas)

(F.4.3.3-63)

= =

F.4.3.3.6 — Cargas de flexión y torsión combinadas — Para miembros bajo flexión no restringidos lateralmente, sujetos a cargas de flexión y torsión simultáneamente, la resistencia disponible a flexión (resistencia a momento multiplicada por un factor) calculada de acuerdo con la sección F.4.3.3.1.1(a) debe ser reducida al ser multiplicada por un factor de reducción, R . Como se especifica en la ecuación F.4.3.3-64, el factor de reducción, R , será igual a la relación de los esfuerzos normales debido a solo la flexión dividido por los esfuerzos combinados de ambos, flexión y alabeo torsional, en el punto de esfuerzo combinado máximo de la sección transversal. R

fflexión d 1.0 fflexión ftorsión

(F.4.3.3-64)

Los esfuerzos deben calcularse utilizando las propiedades de la sección completa para los esfuerzos torsionales y las propiedades de la sección efectiva para los esfuerzos por flexión. Para secciones C de aletas con bordes rigidizados, si el máximo esfuerzo de compresión combinado ocurre en la unión del alma con la aleta se puede incrementar el factor R en un 15%, pero nunca será mayor a la unidad (1.0).

0.90 F-346

F-347


261

DIARIO OFICIAL

Las disposiciones de esta sección no aplicarán cuando se utilicen las especificaciones de los numerales F.4.4.6.1.1 y F.4.4.6.1.2 F.4.3.3.7 — Rigidizadores F.4.3.3.7.1 — Rigidizadores de apoyo — Los rigidizadores (transversales) de apoyo, anexos a las almas de vigas en los puntos de cargas concentradas, o reacciones, se diseñarán como miembros en compresión. Las cargas concentradas, o reacciones, se aplicarán directamente en los rigidizadores, o cada rigidizador será ajustado exactamente a la porción plana de la aleta de tal manera que la carga se apoye directamente sobre el extremo de este. Se proveerán los mecanismos para transferencia de cortante entre el rigidizador y el alma, de acuerdo a las especificaciones de F.4.5. Para carga concentrada, o reacciones, la resistencia nominal es igual a Pn , donde Pn es el valor más pequeño obtenido entre (a) y (b) de este numeral. Ic

0.85

(a) Pn (b)

Fwy Ac

(F.4.3.3-65)

Pn = resistencia nominal axial evaluada de acuerdo con la sección F.4.3.4.1(a), con Ae

reemplazado por A b Donde: Fwy =

valor menor de Fy para almas de vigas, o Fys para la sección del rigidizador

Para rigidizadores de apoyo en soportes interiores o bajo cargas concentradas (F.4.3.3-66) A c 18t 2 A s Para rigidizadores de apoyo en soportes de extremos A c 10t 2 A s

(F.4.3.3-67)

Donde: t = espesor del acero base del alma de la viga As = área de la sección transversal del rigidizador de apoyo Para rigidizadores de apoyo en soportes interiores o bajo cargas concentradas A b b1 t A s (F.4.3.3-68) Para rigidizadores de apoyo en soportes de extremos Ab b 2 t As

(F.4.3.3-69)

Donde: b1 b2

25t ª¬ 0.0024 Lst t 0.72 ¼º d 25t

(F.4.3.3-70)

12t ª¬ 0.0044 Lst t 0.83 ¼º d 12t

Donde: L st =

(F.4.3.3-71)

longitud del rigidizador de apoyo

La relación w t s para los elementos rigidizados y no rigidizados de los rigidizadores de

Figura F.4.3.3-1 — Rigidizador de apoyo F.4.3.3.7.2 — Rigidizadores de apoyo en miembros en sección C a flexión — Para carga sobre las dos aletas de miembros en sección C bajo flexión, con rigidizadores de apoyo que no cumplan los requerimientos de la sección F.4.3.3.7.1, la resistencia nominal, Pn , se determinará de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-72.

Pn

0.7 Pwc A e Fy t Pwc

Ic

0.90

(F.4.3.3-72)

Donde: Pwc = resistencia nominal a arrugamiento del alma para miembros en sección C a flexión, calculada de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-56 para miembros con almas sencillas, en puntos extremos o interiores. Ae = área efectiva del rigidizador de apoyo sujeto a esfuerzos de compresión uniforme, calculada en el esfuerzo de fluencia Fy = esfuerzo de fluencia del acero del rigidizador de apoyo La ecuación F.4.3.3-72 aplica para los siguientes límites:

apoyo no excederá 1.28 E Fys y 0.42 E Fys , respectivamente, donde Fys es el esfuerzo

(1) Se requiere apoyo completo del rigidizador. Si el ancho del apoyo es más angosto que el ancho de rigidizador de tal forma que una de las aletas del rigidizador se considere no apoyada, Pn , se reducirá en un 50%

de fluencia, y t s es el espesor del rigidizador de acero.

F-348

F-349

(2) Los rigidizadores serán en sección C o canal con una altura mínima del alma de 89 mm y espesor mínimo del acero base de 0.84 mm. (3) El rigidizador se sujetará al alma del miembro en flexión con un mínimo de 3 tornillos o pernos. (4) La distancia desde las aletas del miembro a flexión al primer tornillo no será menor a d 8 donde d es la altura total del miembro en flexión (5) La longitud del rigidizador no será menor que la altura del miembro en flexión menos 9 mm. (6) El ancho de apoyo no será menor a 38 mm F.4.3.3.7.3 — Rigidizadores de cortante — En aquellas zonas donde se requieran rigidizadores de cortante, el espaciamiento se basará en la resistencia nominal a cortante, Vn , permitida en la sección

F.4.3.4 — MIEMBROS EN COMPRESIÓN CARGADOS CONCÉNTRICAMENTE — La resistencia de diseño a carga axial debe ser el menor valor de los calculados de acuerdo con las secciones F.4.3.4.1, F.4.3.4.2, F.4.4.1.2, F.4.4.6.1.3, y F.4.4.6.1.4, según sea aplicable. F.4.3.4.1 — Resistencia nominal por fluencia, pandeo flector, pandeo flexo-torsional y torsional — Esta sección se aplica a miembros cuya resultante de todas las cargas actuantes sobre el miembro es una carga axial que pasa a través del centroide de la sección efectiva calculada para el esfuerzo, Fn , definido en esta parte del Reglamento. (a) La resistencia nominal bajo carga axial Pn , se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.3.4-1.

F.4.3.3.2, y la relación a h no excederá el valor de ª¬ 260 h t ¼º ni 3.0 . 2

El momento de inercia real I s , de un par de rigidizadores de cortante conectados, o un rigidizador de cortante sencillo, con referencia a un eje en el plano del alma, deberá tener un valor mínimo de: 5ht 3 ª¬ h a 0.7 a h º¼ t h 50

I s min

4

Pn

A e Fn

Ic

0.85

Donde: Ae =

(F.4.3.3-73)

Donde: t y h se definen de acuerdo a la sección F.4.2.1.2 a = distancia entre rigidizadores de cortante

Ast

º » YDht » ¼»

Donde: 1.53Ek v Cv cuando C v d 0.8 2 Fy h t Cv

Para O c d 1.5

Fn

0.658 F

(F.4.3.4-2)

Para O c ! 1.5

Fn

§ 0.877 · ¨¨ 2 ¸¸ Fy © Oc ¹

(F.4.3.4-3)

(F.4.3.3-74)

kv

4.00 5.34

5.34

a h 2 4.00

a h 2

y

(F.4.3.4-4)

(F.4.3.3-76) Fe

= es el valor mínimo del esfuerzo de pandeo flector elástico, de pandeo torsional y de pandeo flexo-torsional determinado de acuerdo con las secciones F.4.3.4.1.1 a la F.4.3.4.1.5.

Donde: kv

O c2

Donde: Fy Oc Fe

(F.4.3.3-75)

1.11 Ek v cuando C v ! 0.8 ht Fy

área efectiva calculada con el esfuerzo Fn . Para secciones con huecos circulares, Ae debe determinarse de acuerdo con la sección F.4.2.2.2(a), sujeta a las limitaciones de esa sección. Si el número de huecos en la región de longitud efectiva multiplicado por el diámetro del hueco y dividido por la longitud efectiva no excede 0.015, Ae se puede determinar ignorando los huecos. Para miembros tubulares cilíndricos cerrados Ae , se calculará de acuerdo con las especificaciones de la sección F.4.3.4.1.5.

Fn es determinado como sigue:

El área bruta de los rigidizadores de cortante no será menor a: ª 1 Cv « a a h 2 2 «h a h 1 a h 2 ¬«

(F.4.3.4-1)

cuando a h d 1.0

(F.4.3.3-77)

cuando a h ! 1.0

(F.4.3.3-78)

esfuerzo de fluencia del acero del alma esfuerzo de fluencia del acero del rigidizador D 1.0 para rigidizadores dispuestos en pares D 1.8 para rigidizadores de ángulo sencillo D 2.4 para rigidizadores de placa sencilla

Y

F.4.3.3.7.4 — Rigidizadores que no cumplen estos requisitos — La resistencia de diseño de miembros con rigidizadores que no cumplen los requisitos de la sección F.4.3.3.7.1, F.4.3.3.7.2 y F.4.3.3.7.3, tales como rigidizadores hechos con acero estampado o laminados, se determinará mediante ensayos de acuerdo con F.4.6 o análisis racional de ingeniería de acuerdo con la sección F.4.1.1.2. F-350

(b) Las secciones en ángulo cargadas concéntricamente se diseñarán para un momento flector adicional como se especifica en las definiciones de M x y M y (DCCR) en la sección F.4.3.5.2. F.4.3.4.1.1 – Secciones no sujetas a pandeo torsional o flexo-torsional – Para secciones de simetría doble, secciones cerradas o cualquier otra sección para la cual se puede demostrar que no está sujeta a pandeo torsional o flexo-torsional, el esfuerzo de pandeo flector elástico, Fe , se determinará como sigue: Fe

S2E

(F.4.3.4-5)

KL r 2

Donde: E = K = L = r =

módulo de elasticidad del acero factor de longitud efectiva longitud no arriostrada lateralmente del miembro radio de giro de la sección transversal completa no reducida alrededor del eje de pandeo F-351

262


DIARIO OFICIAL

En pórticos donde la estabilidad lateral sea provista por arriostramiento diagonal, muros de cortante, sujeciones a estructuras adyacentes con adecuada estabilidad lateral, o por tableros de pisos, o tableros de cubiertas asegurados horizontalmente por muros o sistemas de riostras paralelos al plano del pórtico, y en cerchas, el factor de longitud efectiva, K , para el miembro en compresión, el cual no depende de su propia rigidez a flexión para la estabilidad lateral del pórtico o cercha, se tomará igual a la unidad, a menos que un análisis muestre que un menor valor pueda ser utilizado. En un pórtico que dependa de su propia rigidez a flexión para la estabilidad lateral, la longitud efectiva, KL , del miembro en compresión se determinará por un método racional y no será menor que la longitud real no arriostrada.

Ae

1 ª V Vt 2E ¬« ex

V ex V t 2 4EV ex V t »º

Alternativamente, se puede obtener una estimación conservadora de Fe a partir de la siguiente ecuación: Fe

V t V ex V t V ex

(F.4.3.4-7)

1 xo ro

= espesor = módulo de elasticidad del acero = área de la sección transversal completa no reducida Fy 2Fe d 1.0

(F.4.3.4-11)

F.4.3.4.2 — Resistencia al pandeo distorsional — Las especificaciones de este numeral aplicarán a secciones I, Z, C, sombrero, y otros miembros de sección transversal abierta que empleen aletas con rigidizadores de borde, con la excepción de miembros que cumplen el criterio de la sección F.4.4.6.1.2. La resistencia nominal bajo carga axial se calculará de acuerdo con las ecuaciones F.4.3.4-12 y F.4.3.4-13. Ic

0.85

2

(F.4.3.4-8)

Pn

Py

(F.4.3.4-12)

Para O d ! 0.561

V t y Vex se definen en la sección F.4.3.3.1.2.1

0.6 0.6 § § · ·§ · ¨ 1 0.25 ¨ Pcrd ¸ ¸ ¨ Pcrd ¸ P y ¨ Py ¸ ¸¸ ¨ Py ¸ ¨¨ © ¹ ¹© ¹ ©

Para secciones de simetría sencilla, se supone el eje x como eje de simetría.

Pn

Para secciones de simetría doble sujetas a pandeo torsional, Fe se tomará como el menor valor de Fe calculado de acuerdo a la sección F.4.3.4.1.1 y Fe V t , donde V t se define en la sección F.4.3.3.1.2.1.

Donde: Od Py Pcrd

Para secciones de simetría sencilla en ángulo en las cuales el área efectiva Ae para el esfuerzo Fy es igual al área completa de la sección transversal no reducida

A ,

Fe se calculará utilizando la

ecuación F.4.3.4-5 donde r es el radio de giro mínimo. F.4.3.4.1.3 — Secciones de simetría de punto — Para secciones de simetría de punto, Fe se tomará como el menor valor entre V t , como se define en la sección F.4.3.3.1.2.1 y Fe como se calcula en la sección F.4.3.4.1.1 utilizando el eje principal menor de la sección. F.4.3.4.1.4 — Secciones no simétricas — Para miembros cuyas secciones transversales no poseen ninguna simetría, sea alrededor de un eje o de un punto, Fe se determinará por medio de un análisis racional. Alternativamente, a los miembros en compresión con tales secciones transversales se les podrá realizar ensayos de comportamiento de acuerdo con lo especificado en la sección F.4.6. F.4.3.4.1.5 — Secciones tubulares cilíndricas cerradas — Para miembros tubulares cilíndricos cerrados que tienen una relación diámetro externo a espesor de pared, D t , no mayor a 0.441E Fy y en los cuales la resultante de todas las cargas y momentos actuantes son equivalentes a una fuerza puntual en la dirección del eje de miembro pasando a través del centroide de la sección, el esfuerzo de pandeo flector, Fe , se calculará de acuerdo con la sección F.4.3.4.1.1, y el área efectiva, Ae , se calculará como sigue:

Pn =

Py

(F.4.3.4-14)

Ag Fy

(F.4.3.4-15)

Donde: Ag = área bruta de la sección transversal

Fy = Pcrd

esfuerzo de fluencia

A g Fd

(F.4.3.4-16)

Donde: Fd = Esfuerzo de pandeo distorsional elástico calculado de acuerdo con la sección F.4.3.4.2(a), (b) ó (c) (a) Disposición simplificada para secciones C y Z no restringidas con pestaña rigidizadora simple — Para secciones C y Z que no tienen restricción rotacional de la aleta, y que están dentro de los límites dimensionales indicados en esta sección, se permite el uso de la ecuación F.4.3.4-17 para un cálculo predictivo conservador del esfuerzo de pandeo distorsional, Fd . Remitirse a la sección F.4.3.4.2(b) ó F.4.3.4.2(c) para opciones alternativas de miembros que están fuera de los límites dimensionales. Serán aplicables los siguientes límites dimensionales:

F-353

(1) 50 d ho t d 200 (2) 25 d bo t d 100 (3) 6.25 d D t d 50

k Iwe

= =

(4) 45o d T d 90o (5) 2 d ho bo d 8 (6) 0.04 d D sen T bo d 0.50 Donde: ho = bo = D = t = T =

kI

altura entre bordes externos del alma como se define en la figura F.4.2.2-4 ancho bordes externos de la aleta como se define en la figura F.4.2.2-4 dimensión entre bordes externos de la pestaña como se define en la figura F.4.2.4-1 espesor del acero base ángulo de la pestaña como se define en la figura F.4.2.4-1

2

(F.4.3.4-17)

Et 3

6ho 1 P 2

(F.4.3.4-22)

rigidez rotacional provista por los elementos de restricción (riostras, panel, tablero de

k Ifg

=

cerramiento) a la unión aleta-alma de un miembro (el valor es cero si el elemento es no restringido) Si la rigidez rotacional provista a las dos aletas es diferente entre sí, se utilizará el valor más pequeño entre los dos. rigidez geométrica rotacional (dividida por el esfuerzo Fd ) demandada por la aleta a

k Iwg

=

partir de la unión aleta-alma, de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-42 rigidez geométrica rotacional (dividida por el esfuerzo Fd ) demandada por el alma a partir de la unión aleta-alma 2

El esfuerzo de pandeo distorsional, Fd , se calculará como sigue:

S2E § t · ¨ ¸ 12 1 P 2 © bo ¹

rigidez elástica rotacional provista por el alma a la unión aleta-alma

=

=

Dk d

(F.4.3.4-13)

resistencia nominal axial

F-352

Fd

(F.4.3.4-10)

Para O d d 0.561

Donde: E

t E A R

(F.4.3.4-6)

¼

(F.4.3.4-9)

Donde: D = diámetro externo del tubo cilíndrico Fy = esfuerzo de fluencia

F.4.3.4.1.2 — Secciones de simetría doble y simetría sencilla sujetas a pandeo torsional o flexo-torsional — Para secciones de simetría sencilla sujetas a pandeo flexo-torsional, Fe se tomará como el menor valor de Fe calculado de acuerdo a la sección F.4.3.4.1.1 y Fe calculado como sigue: Fe

Ao R A Ao

Donde: º ª D E 0.037 d 0.441 0.667 » A d A para Ao « « DFy tE » t Fy ¬ ¼

Donde: L =

3 § S · tho ¨ ¸ © L ¹ 60

(F.4.3.4-23)


Donde:

Donde: D = un valor que toma en cuenta el beneficio de una longitud no arriostrada, Lm , más corta que Lcr , el cual, conservadoramente puede tomarse igual a 1.0 = 1.0 para Lm t Lcr ln L L (F.4.3.4-18) = Lm Lcr m cr para Lm Lcr Donde: Lm = distancia entre puntos de restricción contra el pandeo distorsional (para miembros restringidos en forma continua Lcr Lm , sin embargo, la restricción puede ser incluida como un resorte rotacional, k I , de acuerdo a la disposiciones de la sección F.4.3.4.2(b) ó

Lcr

Lm

14

§ 6S 4 h 1 P 2 § ·· I2 o 2 2 ¨ ¨ I x h x Cwf xyf xo h x ¸ ¸ (F.4.3.4-24) ¨ xf o ¸¸ I yf t3 ¨¨ © ¹ ¹¸ © = distancia entre puntos de restricción contra el pandeo distorsional (para miembros

restringidos en forma continua Lcr

Lm )

Remitirse a la sección F.4.3.3.1.4(b) para definición de las demás variables en la ecuación F.4.3.4-24. (c) Análisis racional de pandeo elástico — Se permitirá el uso de un análisis racional elástico que considere el pandeo distorsional en lugar de las expresiones dadas en la sección F.4.3.4.2(a) ó (b). Se aplicará el factor de resistencia de la sección F.4.3.4.2.

(c) Lcr

§ b D senT · 1.2ho ¨ o ¸ © ho t ¹

F.4.3.5 — CARGA AXIAL Y MOMENTO COMBINADOS

0.6

d 10ho

(F.4.3.4-19) F.4.3.5.1 — Carga axial a tensión y momento combinados

1.4

§ b D senT · 0.05 d 0.1 ¨ o ¸ d 8.0 © ho t ¹ módulo de elasticidad del acero relación de Poisson kd

E P

= =

(F.4.3.4-20)

siguientes ecuaciones de interacción:

(b) Para secciones C y Z, sombrero ó cualquier sección abierta con aletas rigidizadas de igual dimensión donde el rigidizador es una pestaña (labio) simple o un rigidizador de borde complejo — Las disposiciones de esta parte de la norma aplicarán a cualquier sección abierta con aletas rigidizadas de igual dimensión, incluyendo aquellas que cumplen los límites geométricos de la sección F.4.3.4.2(a) Fd

k Ife k Iwe k I k Ifg k Iwg

Donde: k Ife =

F.4.3.5.1.1 — Método de Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) — Las resistencias requeridas (tensión y momentos mayorados) T , M x y M y deben satisfacer las

(F.4.3.4-21)

My Mx T d 1.0 Ib M nxt Ib M nyt It Tn

(F.4.3.5-1)

My Mx T d 1.0 Ib M nx Ib M ny It Tn

(F.4.3.5-2)

Donde: M x , My

=

resistencias requeridas a flexión con respecto a los ejes centroidales. M x My

M uy

rigidez elástica rotacional provista por la aleta a la unión aleta-alma, de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-40 F-354

F-355

M ux ,


Ib

=

M nxt , Mnyt

Donde: Sft

para resistencia a flexión (sección F.4.3.3.1.1), Ib 0.90 o 0.95 . Para vigas no arriostradas lateralmente (sección F.4.3.3.1.2), Ib 0.90 . Para miembros tubulares cilíndricos cerrados (sección F.4.3.3.1.3), Ib 0.95 .

Sft Fy

T

0.85

Pn

= resistencia nominal axial determinada de acuerdo con la sección F.4.3.4

M x , My

=

resistencias requeridas a flexión con respecto a los ejes centroidales de la sección

Ib

=

factor para resistencia a flexión (sección F.4.3.3.1.1), Ib 0.90 o 0.95 . Para vigas no arriostradas lateralmente (sección F.4.3.3.1.2), Ib 0.90 . Para miembros tubulares cilíndricos cerrados (sección F.4.3.3.1.3), Ib 0.95

M nx , M ny =

resistencia nominal a flexión alrededor de los ejes centroidales de acuerdo con la

(F.4.3.5-3)

= resistencia requerida a tensión axial, T

It

Ic

efectiva determinada solo para la resistencia requerida bajo compresión axial. M x M ux , M y M uy

= módulo de la sección completa no reducida respecto a la fibra extrema a tensión alrededor del eje apropiado = esfuerzo de fluencia de diseño determinado de acuerdo con la sección F.4.1.6.1

Fy

263

DIARIO OFICIAL

Tu

sección F.4.3.3.1

0.95

Tn

= resistencia nominal bajo carga axial de acuerdo con la sección F.4.3.2

M nx , M ny =

sección F.4.3.3.1

P !0 PEX

(F.4.3.5-7)

Dy

P 1 !0 PEY

(F.4.3.5-8)

Donde:

F.4.3.5.2.1 — Método de Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) — Las resistencias requeridas P , M x y M y deben determinarse utilizando un análisis elástico de primer

PEX

orden y deben satisfacer las siguientes ecuaciones de interacción. Alternativamente, las resistencias requeridas P , M x y M y se determinarán de acuerdo con una análisis de segundo orden6 y deben satisfacer las siguientes ecuaciones de interacción usando los valores para K x

Dy

1

resistencias nominales a flexión alrededor de los ejes centroidales de acuerdo con la

F.4.3.5.2 — Carga axial a compresión y momento combinados

Dx

Dx

1.0 , y Cmx

Cmy

Ky

PEY

1.0 ,

1.0 . Adicionalmente, cada relación individual en las ecuaciones F.4.3.5-

S 2 El x S 2 El y

K y Ly

4 a F.4.3.5-6 no excederá la unidad.

Donde: Ix

Para secciones ángulo no rigidizadas, de simetría sencilla, con área efectiva no reducida, se permitirá tomar My como la resistencia requerida a flexión solamente. Para otro tipo de secciones en ángulo o

Kx

ángulos no rigidizados de simetría sencilla para los cuales el área efectiva Ae en el esfuerzo Fy es menor que el área se la sección transversal completa no reducida A , My se tomará ya sea como la resistencia requerida a flexión o la resistencia requerida a flexión más PL 1000 , el que resulte en un valor mínimo permisible para P .

Cmy M y C M P mx x d 1.0 Ic Pn Ib Mnx D x Ib Mny D y

(F.4.3.5-4)

My Mx P d 1.0 Ic Pno Ib M nx Ib Mny

(F.4.3.5-5)

Lx

Iy

=

Ky

Donde: P

=

momento de inercia de la sección transversal completa no reducida alrededor del eje x factor de longitud efectiva para pandeo alrededor del eje x longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje x momento de inercia de la sección transversal completa no reducida alrededor del eje y factor de longitud efectiva para pandeo alrededor del eje y

Ly

=

longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje y

Pno

=

resistencia nominal axial determinada de acuerdo con la sección F.4.3.4 con Fn

Cmx , Cmy =

Fy

coeficientes cuyos valores se determinarán como sigue:

(a) Para miembros bajo compresión en pórticos sujetos a traslación de los nudos (inclinación lateral) Cm 0.85 (b) Para miembros restringidos en compresión en pórticos arriostrados contra la traslación de nudos y no sujetos a carga lateral entre sus apoyos, en plano de la flexión

Cm

(F.4.3.5-6)

= resistencia requerida bajo compresión axial. P

(F.4.3.5-10)

2

= = =

Cuando P Ic Pn d 0.15 se permitirá el uso de la siguiente ecuación en lugar de las dos anteriores:

My Mx P d 1.0 Ic Pn Ib Mnx Ib Mny

(F.4.3.5-9)

K x Lx 2

0.6 0.4 M1 M 2

(F.4.3.5-11)

Donde: M1 M 2 es la relación entre el momento menor y el mayor en los extremos del segmento del miembro bajo consideración, el cual no está arriostrado en el plano de la flexión. M1 M 2 es positivo cuando el miembro se flexiona en curvatura doble y negativa cuando se flexiona en curvatura simple.

Pu

6

El análisis de segundo orden estará acorde con las especificaciones del AISI STANDARD. North American Specification (Remitirse a los documentos de referencia en la sección F.4.1.8 de esta norma)

F-356

F-357

(c) Para miembros en compresión en pórticos arriostrados contra la traslación de nudos en el plano de la carga y sujetos a carga transversal entre sus apoyos, el valor de Cm podrá ser determinado por un análisis racional de ingeniería. No obstante, en lugar de tal análisis, se permite utilizar los siguientes valores:

deformación relativa que produce fuerzas cortantes en los conectores entre secciones individuales, KL r se reemplaza por KL r m calculado como sigue:

F.4.4 — MIEMBROS ARMADOS Y SISTEMAS ESTRUCTURALES

Donde: KL r o =

F.4.4.1 — SECCIONES ARMADAS

a ri

F.4.4.1.1 — Miembros a flexión compuestos por dos secciones C espalda con espalda — La máxima separación longitudinal entre soldaduras u otros conectores, smax , que unen dos secciones C para formar una sección I será:

2 § KL · § a · ¨ r ¸ ¨r ¸ © ¹o © i ¹

§ KL · ¨ r ¸ © ¹m

(1) Para miembros cuyos extremos están restringidos, Cm 0.85 (2) Para miembros cuyos extremos no están restringidos, Cm 1.00

= =

2

(F.4.4.1-3)

relación de esbeltez total de la sección completa alrededor del eje del miembro armado espaciamiento del sujetador intermedio, punto o cordón de soldadura radio de giro mínimo del área transversal total no reducida de una sección individual en un miembro armado

Remitirse a la sección F.4.3.4.1.1 para definición de los otros símbolos. Adicionalmente, la resistencia del sujetador y su espaciamiento deben satisfacer lo siguiente:

smax

Donde: L = g = Ts m q

= = =

L 6 d 2gTs mq

(F.4.4.1-1)

luz de la viga distancia vertical entre las dos líneas de conexiones más cercanas a las aletas superior e inferior resistencia de diseño de la conexión a tensión (véase F.4.5) distancia desde el centro de cortante de una sola sección C al plano medio del alma carga de diseño sobre la viga para espaciamiento de los conectores (Ver adelante los métodos de determinación)

La carga, q , se obtendrá dividiendo la magnitud de las cargas concentradas o reacciones mayoradas entre la longitud de apoyo. En vigas diseñadas para una carga uniformemente distribuida, q , se tomará igual a tres veces la carga uniformemente distribuida, basándose en las combinaciones de carga críticas. Si la longitud de apoyo de una carga concentrada o reacción es más pequeña que el espacio entre soldaduras, s , la resistencia de diseño de las soldaduras o conexiones más cercanas a la carga o reacción se calculará como sigue: Ts

Donde: Ps =

Ps m 2g

(1) El espaciamiento del sujetador intermedio, del punto o cordón de soldadura, a, está limitado de tal forma que a ri no excede la mitad de la relación de esbeltez que gobierne del miembro armado. (2) Los extremos de un miembro en compresión armado estarán conectados por soldadura con longitud no menor que el máximo ancho del miembro o por conectores espaciados longitudinalmente no más de cuatro (4) veces su diámetro sobre una distancia igual a 1.5 veces el ancho máximo del miembro. (3) Los sujetadores intermedios o soldaduras en cualquier punto de unión del miembro longitudinal serán capaces de transmitir una fuerza en cualquier dirección igual al 2.5% de la resistencia nominal axial del miembro armado. F.4.4.1.2.1 — Miembros a compresión en sección cajón compuestos por dos secciones C en contacto — Para miembros en sección cajón, formados a partir de dos secciones C en contacto a través de sus pestañas o labios rigidizadores y unidas por cordones intermitentes de soldadura, se tiene que: Cuando a ri ! 50

(F.4.4.1-2)

carga concentrada o reacción basada en las combinaciones de carga crítica.

El máximo espaciamiento permisible de las conexiones, smax , dependerá de la intensidad de carga aplicada directamente sobre la conexión. Por lo tanto, si se desea utilizar un espaciamiento uniforme para las conexiones sobre toda la longitud de la viga, este se determinará en el punto de máxima intensidad de carga local. En casos donde este procedimiento resulte en un espaciamiento muy cercano y antieconómico, se permitirá la adopción de cualquiera de los siguientes métodos: (a) El espaciamiento de la conexión varía a lo largo de la viga de acuerdo con la variación de la intensidad de la carga (b) Colocación de cubreplacas de refuerzo soldadas a las aletas en los puntos donde se presentan las cargas concentradas. La resistencia a cortante de diseño de las conexiones que unan estas placas a las aletas se usará para el valor de Ts y g se tomará como la altura de la viga F.4.4.1.2 — Miembros a compresión compuestos por dos secciones en contacto — Para miembros en compresión compuestos de dos secciones en contacto, la resistencia axial de diseño se determinará de acuerdo con la sección F.4.3.4.1(a) con la siguiente modificación: Si el modo de pandeo implica una

2 · § KL · § a ¨ ¸ ¨ 50 ¸ © r ¹o © ri ¹

§ KL · ¨ ¸ © r ¹m

2

(F.4.4.1-4)

Cuando a ri d 50

§ KL · ¨ r ¸ © ¹m

§ KL · ¨ r ¸ © ¹o

(F.4.4.1-5)

Todas las variables se definen y limitan en la sección F.4.4.1.2. El valor de a no excederá los 300 mm. F.4.4.1.3 — Espaciamiento de conectores en secciones con cubreplacas — El espaciamiento, s , en la línea del esfuerzo, de soldaduras, remaches o pernos que conectan una cubreplaca, lámina o un rigidizador no integral en compresión a otro elemento no excederá (a), (b) y (c) como sigue: (a) Al espaciamiento, s , requerido para transmitir el cortante entre las partes conectadas sobre la base de la resistencia de diseño por conexión especificado en cualquier otra parte de este Título. (b) 1.16t E fc Donde:

F-358

F-359

264


DIARIO OFICIAL

t fc

= =

Donde: Wx , Wy

espesor de cubreplaca o lámina esfuerzo de compresión para la carga nominal en la cubreplaca o lámina

componentes de la carga de diseño W paralelas a los ejes x e y,

=

respectivamente, Wx y Wy son positivos si apuntan en la dirección positiva de los ejes x y y , respectivamente.

(c) Tres veces el ancho plano, w , del elemento más angosto en compresión no rigidizado tributario a las conexiones, pero no tiene que ser menor que 1.11t E Fy si w t 0.50 E Fy , ó 1.33t E Fy

Donde: W =

si w t t 0.50 E Fy , a menos que se requiera un menor espaciamiento en los incisos (a) o (b) especificados anteriormente.

carga de diseño dentro de una distancia de 0.5a a cada lado de la riostra.

En el caso de soldaduras intermitentes de filete paralelas a la dirección del esfuerzo, el espaciamiento se tomará como la distancia libre entre soldaduras más 12.7 mm. En todos los otros casos, el espaciamiento se tomará como la distancia centro a centro entre las conexiones.

Donde: distancia longitudinal entre ejes de riostras a = K c 0 para secciones C K c I xy 2I x para secciones Z

Excepción: Los requerimientos de esta sección no aplican a placas o láminas que actúan solo en función de cubiertas o material para traslape y no se consideren como elementos portantes.

Donde: I xy =

producto de inercia de la sección completa no reducida

Iy

=

momento de inercia de la sección completa no reducida alrededor del eje x

Mz

Wx esy Wy esx , momento torsional de W alrededor del centro de cortante

F.4.4.2 — SISTEMAS MIXTOS — El diseño de miembros en sistemas mixtos que utilicen componentes de acero formado en frío en conjunto con otros materiales se hará conforme a lo estipulado en este Reglamento y cualquier otra especificación aplicable al otro material. F.4.4.3 — ARRIOSTRAMIENTO LATERAL Y ESTABILIDAD — Las riostras deben diseñarse para restringir la flexión lateral o torsión de una viga o columna cargada, y para evitar el arrugamiento local en los puntos de fijación.

(F.4.4.3-5)

Donde: esx , esy

= excentricidades de las componentes de las cargas medidas desde el centro

d m

= =

de cortante en las direcciones x e y , respectivamente. F.4.4.3.1 — Vigas y columnas simétricas — Las riostras y los sistemas de arriostramiento, incluyendo las conexiones, se diseñarán considerando los requerimientos de resistencia y rigidez.

altura de la sección distancia desde el centro de cortante al plano medio del alma de la sección C

F.4.4.3.2 — Vigas en sección C y sección Z — Las siguientes disposiciones de arriostramiento para restringir la torsión en secciones C y secciones Z que se utilicen como vigas cargadas en el plano del alma se aplicarán solamente cuando ninguna aleta esté conectada a un tablero metálico o panel de tal manera que restrinja de manera efectiva la deflexión lateral de la aleta conectada. Cuando sólo la aleta superior esté conectada de esta forma debe remitirse a la sección F.4.4.6.3.1. Cuando ambas aletas están conectadas de manera que efectivamente se restringe la deflexión lateral no es necesario más arriostramiento. F.4.4.3.2.1 — Ninguna aleta conectada a un panel que contribuya a la resistencia y estabilidad de la sección C o sección Z — Cada riostra intermedia en las aletas superior e inferior de miembros en sección C o Z se diseñará con una resistencia PL1 y PL2 , donde PL1 es la fuerza de riostra requerida sobre la aleta, en el cuadrante con ambos ejes x y y positivos, y PL2 es la fuerza de riostra sobre la otra aleta. El eje x será el eje centroidal perpendicular al alma y el eje y el eje centroidal paralelo al alma. Las coordenadas x y y se orientarán de tal forma que una de las aletas esté localizada en el cuadrante donde ambos ejes, x y y , son positivos. Remitirse a la figura F.4.4.3-1 para la esquematización de los sistemas de coordenadas y direcciones positivas de las fuerzas.

Figura F.4.4.3-1 — Sistema de coordenadas y direcciones positivas de las fuerzas

(a) Para cargas uniformes

(b) Para cargas concentradas,

PL1

1.5 ¬ª Wy K c Wx 2 M z d ¼º

(F.4.4.3-1)

PL2

1.5 ¬ª Wy K c Wx 2 M z d ¼º

(F.4.4.3-2)

Cuando la carga uniforme, W , actúa a través del plano del alma, entonces Wy

PL1

PL2

PL1

PL2

1.5 m d W para secciones C § I xy · 1.5 ¨¨ ¸¸ W para secciones Z © 2I x ¹

W:

PL1

Py K c Px 2 M z d

(F.4.4.3-6)

PL2

Py K c Px 2 M z d

(F.4.4.3-7)

Cuando una carga de diseño actúa a través del plano del alma, entonces Py

(F.4.4.3-3)

PL1

(F.4.4.3-4)

PL2

m d P

para secciones C

F-360

PL1

§ I xy · ¨¨ ¸¸ P para secciones Z © 2I x ¹

PL2

Donde: Px , Py

=

F-361

(F.4.4.3-9)

(a) Los dinteles, incluyendo miembros dinteles cajón y espalda con espalda, y dinteles tipo L, dobles y sencillos, se diseñarán de acuerdo de acuerdo con la sección F.4.8.4.4 de esta norma. (b) Las cerchas para entramados de acero formado en frío se diseñarán de acuerdo con la sección F.4.8.4.3 de esta norma. (c) Los parales de muro se diseñarán de acuerdo con la sección F.4.8.4.2, ya sea sobre la base de un sistema completamente en acero conforme con la sección F.4.4.4.1 ó sobre la base de un diseño arriostrado a paneles de cerramiento conforme a una apropiada teoría, ensayos ó un análisis racional de ingeniería. Se permiten almas con y sin perforaciones. Ambos extremos deben estar conectados para restringir la rotación alrededor del eje longitudinal del paral y el desplazamiento horizontal perpendicular al eje del paral. (d) Los entramados para sistemas de entrepiso y cubierta en edificios se diseñarán de acuerdo con esta parte del Reglamento. (e) Los muros de corte para entramados livianos, arriostramiento mediante bandas diagonales (elementos que son parte del muro estructural) y diafragmas para resistir viento, sismo y otras cargas laterales en su propio plano, se diseñaran de acuerdo con AISI S213.

componentes de la carga de diseño P paralelas a los ejes x y y , respectivamente. Px y Py son positivos si apuntan en la dirección positiva

Mz

de los ejes x y y , respectivamente. Px esy Py esx , momento torsional de P alrededor del centro de cortante

P

=

carga concentrada de diseño dentro de una distancia de 0.3a sobre cada

lado de la riostra, más 1.4 1 l a veces cada carga concentrada de diseño

localizada más allá de 0.3a pero no más allá de 1.0a a partir de la riostra. La carga concentrada de diseño es la carga aplicada determinada de acuerdo con la combinación de carga más crítica. Donde: l =

F.4.4.4.1 — Diseño completamente en acero de ensambles de parales de muro — En los ensambles de parales de muro que utilizan un diseño completamente en acero se despreciará la contribución estructural de los paneles de cerramiento sujetos a estos y deberán cumplir con los requisitos de F.4.3. Para miembros en compresión con perforaciones en el alma circulares y no circulares, las propiedades de la sección efectiva se determinarán de acuerdo con la sección F.4.2.2.2.

distancia desde la carga concentrada hasta la riostra

Remitirse a la sección F.4.4.3.2.1(a) para definición de las otras variables. La fuerza de arriostramiento, PL1 o PL2 , es positiva cuando la restricción se requiera para prevenir el movimiento de la aleta correspondiente a la dirección x negativa. Donde se provean riostras, estas deben estar sujetadas de tal manera que restrinjan efectivamente la sección contra la deflexión lateral de ambas aletas en los extremos y en cualquier punto de arriostramiento intermedio. Cuando todas las cargas y reacciones sobre una viga se transmiten a través de miembros que ajustan dentro de la sección de forma tal que restrinjan la sección contra la rotación torsional y el desplazamiento lateral, no se requerirán riostras adicionales, excepto aquellas que se requieran por resistencia de acuerdo con la sección F.4.3.3.1.2.1.

F.4.4.5 — CONSTRUCCIÓN DE DIAFRAGMAS EN ACERO PARA ENTREPISOS, CUBIERTAS O MUROS — La resistencia nominal al cortante en su propio plano de un diafragma, S n , se establecerá mediante cálculo o ensayos. Los factores de resistencia para los diafragmas dados en la tabla F.4.4.5-1 se aplicarán a ambos métodos. Si la resistencia nominal al cortante se establece solo por ensayos sin definir todos los umbrales de estados límites, los factores de resistencia se limitarán a los valores dados en la tabla F.4.4.5-1 para las conexiones tipo y los modos de falla relacionados con la conexión. El estado límite multiplicado por un factor más desfavorable controlará el diseño. Donde se empleen combinaciones de sujetadores dentro de un sistema de diafragma se utilizará el factor más desfavorable. Id

=

como se especifica en la tabla F.4.4.5-1 Tabla F.4.4.5-1 Factores de resistencia para diafragmas

F.4.4.3.3 — Arriostramiento de miembros en compresión axialmente cargados — La resistencia requerida en las riostras para restringir la translación lateral en un punto de arriostramiento para un miembro individual en compresión se calculará como sigue:

Pbr,1

0.01Pn

(F.4.4.3-10)

La rigidez requerida en la riostra para restringir la translación lateral en un punto de arriostramiento para un miembro individual en compresión se debe calcular como sigue: Ebr,1

Tipo de carga o combinación Sismo Viento

2 ª¬ 4 2 n º¼ Pn Lb

P

(F.4.4.3-8)

(F.4.4.3-11)

Todas las demás

Tipo de conexión

Estado Límite Relativa a la Conexión Pandeo del Panel*

Id

Soldada Atornillada Soldada Atornillada Soldada Atornillada

Id

0.55 0.65 0.70

0.80

0.60 0.65

Nota: *El pandeo del panel es una deformación fuera del plano del elemento y no se relaciona con el pandeo local que se presenta en los sujetadores

Donde: Pbr,1 =

resistencia nominal requerida de la riostra para un miembro sencillo en compresión

Pn Ebr,1

=

resistencia nominal bajo compresión axial de un miembro sencillo

=

rigidez requerida de riostra para un miembro sencillo en compresión

n Lb

= =

número de puntos de arriostramiento intermedio igualmente espaciados distancia entre riostras sobre un miembro en compresión

F.4.4.4 — CONSTRUCCIÓN DE ENTRAMADOS LIVIANOS CON MIEMBROS DE ACERO FORMADO EN FRÍO — El diseño e instalación de miembros estructurales y no estructurales utilizados en aplicaciones de entramados repetitivos en acero formado en frío en los que el espesor mínimo especificado del acero base sea entre 0.455 mm y 2.997 mm estará de acuerdo con F.4.8 de este Reglamento y lo siguiente, según sea aplicable: F-362

Para otro tipo de sujetadores mecánicos diferentes a tornillos Id no será mayor que los valores mostrados en la tabla F.4.4.5-1 para tornillos. Adicionalmente, los valores de Id utilizando sujetadores mecánicos diferentes a tornillos deben limitarse a los valores de I establecidos a través de calibración de la resistencia al cortante de un sujetador individual, a menos que existan los datos suficientes para establecer un efecto de sistema de diafragma acorde con la sección F.4.6.1.1. La calibración de la resistencia al cortante del sujetador incluirá el tipo de material del diafragma. La calibración de las resistencias al cortante de sujetadores individuales estará de acuerdo con la sección F.4.6.1.1. El conjunto para ensayo debe ser tal que el modo de falla evaluado sea representativo del diseño. Debe considerarse el impacto del espesor del material de soporte sobre el modo de falla. F-363


265

DIARIO OFICIAL Tabla F.4.4.6-1 Valores de R para secciones C ó Z en luces simples

F.4.4.6 — SISTEMAS DE MUROS Y CUBIERTAS METÁLICAS — Las disposiciones de la sección F.4.4.6.1 a la sección F.4.4.6.3 aplicarán para sistemas de muro y cubierta metálicos que incluyan correas de acero formado en frío, largueros, paneles de cubierta y muro, o paneles de cubierta tipo junta continua (Standing Seam), según sea aplicable.

Rango de Altura, mm

F.4.4.6.1.1 — Miembros en flexión con una aleta completamente sujeta a tableros o a paneles de cerramiento — Esta sección no aplica a una viga continua en la región entre puntos de inflexión adyacentes al soporte o a vigas en voladizo.

Ib

RSe Fy

0.70

CoZ

0.65

216 8.5 d d 292

Z

0.50

216 8.5 d d 292

C

0.40

Para miembros en luces simples, R se reducirá debido a los efectos del aislamiento comprimido entre la lámina de acero y el miembro. La reducción debe ser calculada multiplicando R de la tabla F.4.4.6-1 por el siguiente factor de corrección, r :

La resistencia nominal a flexión, Mn , de una sección C ó Z cargada en un plano paralelo al alma, con la aleta a tensión sujeta a un tablero ó panel y con la aleta a compresión no arriostrada lateralmente, se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.4.6-1.

Mn

R

Perfil CoZ

d d 165 165 6.5 d d 216

F.4.4.6.1 — Correas, Largueros y otros miembros

r

1.00 0.0004t i con t i en milímetros

(F.4.4.6-2)

(F.4.4.6-1) Donde: ti = Espesor del aislamiento en fibra de vidrio no comprimido, mm

0.90

Donde R se obtiene de la tabla F.4.4.6-1 para una luz simple con secciones C o Z, y R 0.60 para secciones C en luces continuas R 0.70 para secciones Z en luces continuas Se y Fy = son los valores definidos en la sección F.4.3.3.1.1

F.4.4.6.1.2 — Miembros a flexión con una aleta sujeta a un sistema de cubierta de junta continua (Standing Seam) — La resistencia nominal a flexión, Mn , de una sección C o Z, cargada en un plano paralelo al alma que soporte un sistema de cubierta de junta continua en la aleta superior se determinará utilizando un arriostramiento discreto y las especificaciones de la sección F.4.3.3.1.2.1 o podrá calcularse de acuerdo con este numeral.

El factor de reducción, R , se limitará a sistemas de cubierta y muro que cumplan las siguientes condiciones:

Mn Ib

Altura del miembro d 292 mm Aletas en el miembro con rigidizadores de borde 60 d altura espesor d 170 2.8 d altura ancho del ala d 4.5 16 d ancho plano espesor del ala d 43 Para sistemas de luce continuas, la longitud del traslapo en cada apoyo interior hacia cada lado (distancia del centro del apoyo al final del traslapo) no será menor que 1.5d Longitud del vano para el miembro no mayor a 10 m Ambas aletas están restringidas al movimiento lateral en los apoyos Los paneles de muro o cubierta serán láminas de acero con 340 MPa como esfuerzo mínimo de fluencia y un mínimo de 0.46 mm para el espesor del metal base, con una altura de formación de crestas mínima de 29 mm espaciadas un máximo de 305 mm a centros, y sujetas de tal forma que inhiban de manera efectiva el movimiento relativo entre el panel y la aleta de la correa El aislamiento es una capa en fibra de vidrio de hasta 152 mm de espesor localizada entre el miembro y el panel de una manera compatible con el sujetador usado. Tipo de sujetador: mínimo tornillos de lámina de metal No.12 autorroscante o autorremachante o remaches de 4.76 mm y arandelas de 12.7 mm de diámetro. Los sujetadores deben ser tornillos de tipo estructural. La distancia entre sujetadores no debe ser mayor que 305 mm centro a centro y éstos deben estar localizados cerca del centro de la aleta de la viga y adyacentes a la cresta del panel. El punto de fluencia de diseño del miembro no debe exceder 410 MPa.

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)

(10) (11) (12) (13)

(14)

Si alguna de las variables no cumple con los límites establecidos anteriormente, deben realizarse ensayos a escala natural de acuerdo con la sección F.4.6.1, o diseñar utilizando un método racional de análisis. Para sistemas de correas continuos en los cuales las luces de vanos adyacentes varían más del 20%, los valores de R para los vanos adyacentes deben tomarse de la tabla F.4.4.6–1. Se permite la realización de ensayos de acuerdo con la sección F.4.6.1 como procedimiento alternativo al descrito en este numeral.

RSe Fy

(F.4.4.6-3)

0.90

Donde: R = Factor de reducción determinado de acuerdo con AISI S9087 Se y Fy son definidos en la sección F.4.3.3.1.1 F.4.4.6.1.3 — Miembros en compresión con una aleta sujeta completamente a un tablero o panel de cerramiento — Las disposiciones aquí dadas son aplicables a secciones C ó Z cargadas concéntricamente a lo largo de su eje longitudinal con solo una aleta sujeta a un tablero o panel de cerramiento con elementos de conexión. La resistencia nominal bajo carga axial de una sección C ó Z, en una luz simple o continua, se calculará como sigue: (a) La resistencia nominal en el eje débil se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.4.6-5. Pn

C1C2 C3 AE 29 500

Ic

0.85

Donde: C1 0.79x 0.54

(F.4.4.6-5)

C2

(F.4.4.6-6)

1.17Dt 0.93 D 2.5b 1.63d 22.8

C3

AISI. American Iron and Steel Institute. Remitirse a los documentos de referencia.

t b d A E

F-365

La resistencia nominal axial de secciones Z, en luces simples o continuas, se calculará de acuerdo con los incisos a) y b)

para secciones Z es la distancia al conector o elemento de sujeción, medida

=

desde el lado exterior del alma, dividido entre el ancho de la aleta, tal como se muestra en la figura F.4.4.6-1. para secciones C, es el ancho de la aleta menos la distancia al sujetador, medido a partir del lado externo del alma, dividido entre el ancho de la aleta, tal como se muestra en la figura F.4.4.6-1.

= = = = = =

0.0394 cuando t , b y d están en milímetros espesor de la sección C o Z, mm ancho de aleta de la sección C o Z, mm altura de la sección C o Z, mm area completa transversal no reducida para secciones C o Z módulo de elasticidad del acero, 203 000 Mpa

(a) Para la resistencia de diseño en el eje débil

Pn

I

(9) (10)

k af RFy A

(F.4.4.6-8)

0.85

Donde: Para d t d 90 k af 0.36 Para 90 d t d 130 0.72

k af

La ecuación F.4.4.6-5 será aplicable a sistemas de cubiertas y muros que cumplan las siguientes condiciones: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

(F.4.4.6-7)

7

F-364

Donde: x =

(F.4.4.6-4)

d 250t

(F.4.4.6-9)

Para d t ! 130 k af 0.20

t d 3.22 mm 152 mm d d d 305 mm Las aletas son elementos en compresión rigidizados en el borde 70 d d t d 170 2.8 d d b d 5 70 d ancho plano del ala t d 50 Ambas aletas están restringidas a movimiento lateral en los apoyos La cubierta metálica o los paneles de muro en acero tendrán conectores o elementos de sujeción espaciados entre centros 305 mm como máximo, con una rigidez lateral-rotacional mínima de 10 300 N / m / m (sujeto en la mitad del ancho de la aleta para determinación de la rigidez) como se determina con el procedimiento de ensayo del AISI8 Las secciones C y Z tendrán un punto de fluencia mínimo de 230 MPa La longitud de la luz no excederá 10 m

R = factor de reducción determinado de pruebas de carga de succión realizadas acorde con AISI S908 A = áea transversal total no reducida de la sección Z d = altura de la sección Z t = espesor de la sección Z Remitirse a la sección F.4.3.3.1.1 para definición de Fy . El uso de la ecuación F.4.4.6-9 se limitará a los sistemas de cubierta que cumplan con las siguientes condiciones: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

(b) Para la resistencia nominal en el eje fuerte deben utilizarse las ecuaciones de las secciones F.4.3.4.1 y F.4.3.4.1.1

Espesor de correa, 1.37 mm d t d 3.22 mm 152 mm d d d 305 mm Las aletas son elementos en compresión rigidizados en el borde 70 d d t d 170 2.8 d d b 5 donde b = ancho de aleta de la sección Z 16 d ancho plano del ala t 50 Ambas aletas están restringidas a movimiento lateral en los apoyos Esfuerzo de fluencia, Fy d 483 Mpa

(b) Para la resistencia de diseño alrededor del eje fuerte deben utilizarse las ecuaciones de las secciones F.4.3.4.1 y F.4.3.4.1.1 F.4.4.6.2 — Sistema de panel de cubierta de junta continua (Standing Seam) F.4.4.6.2.1 — Resistencia de sistema de panel de cubierta de junta continua (Standing Seam) — Bajo cargas gravitacionales, la resistencia nominal de los paneles de cubierta de junta continua se determinará de acuerdo con F.4.2 y F.4.3 de este Reglamento o mediante ensayos de acuerdo con el documento AISI S906. Bajo cargas de succión, la resistencia nominal del panel de cubierta de junta continua se determinará de acuerdo con las especificaciones AISI S906. Se deberán realizar ensayos de acuerdo con el documento AISI S906 con las siguientes excepciones:

Figura F.4.4.6-1 — Definición de x F.4.4.6.1.4 — Miembros en compresión de secciones Z con una aleta sujeta a un sistema de cubierta de junta continua (Standing Seam) — Las disposiciones de este numeral aplican a secciones Z cargadas concéntricamente a lo largo de su eje longitudinal, con una sóla aleta sujeta a paneles de cubierta de junta continua (Standing Seam). Alternativamente, los valores de diseño de un sistema particular podrán tomarse con base en puntos de arriostramiento discreto, o en ensayos de acuerdo con F.4.6.

8

(1) Se permitirá el procedimiento de ensayo de succión para cubiertas de paneles clase 1 descrito en FM 44719

Puede obtenerse más información sobre el procedimiento de ensayo en el documento AISI S901.

F-366

9

Procedimiento de ensayo descrito por Factory Mutual (FM Approvals)

F-367

266


DIARIO OFICIAL (2) Se permitirán ensayos existentes conducidos de acuerdo con el procedimiento de ensayo de succión descrito por el CEGS 0741610 y anteriores a esta norma

Donde: w i = carga gravitacional distribuida soportada por la i ésima correa, por unidad de longitud (determinada a partir de la combinación crítica para diseño) I xy = producto de inercia de la sección completa no reducida alrededor de ejes centroidales

Se permite el uso de los procedimientos de ensayo descritos en la norma ASTM E1592 para las pruebas de carga sobre cubierta. El factor de resistencia, I , no debe ser mayor a 0.90. Cuando el número de conjuntos para ensayo es menor a 3, se usará un factor de resistencia, I , de 0.80.

paralelos y perpendiculares al alma de la correa ( I xy

L m b t Ix

F.4.4.6.3.1 — Anclaje del arriostramiento para sistemas cubierta-correa bajo carga gravitacional con la aleta superior conectada a un tablero metálico — Para sistemas de cubierta con secciones C y Z, con un tablero metálico, o una cubierta de junta continua (Standing Seam) conectados a las aletas superiores y diseñados de acuerdo con las secciones F.4.3.3.1 y F.4.4.6.1, debe suministrarse un dispositivo de anclaje capaz de transferir las fuerzas del diafragma de cubierta al apoyo. Cada dispositivo de anclaje debe diseñarse para resistir una fuerza, PL , determinada por la ecuación F.4.4.6-11 y debe satisfacer los requisitos de rigidez mínima de la ecuación F.4.4.6-17. Adicionalmente, las correas deben ser restringidas por el tablero metálico de tal forma que los desplazamientos laterales máximos de la aleta superior entre líneas de anclaje lateral, evaluado con las cargas de servicio, no excedan la longitud del vano dividida por 360.

NF §

K effi, j · ¸ ¸ total i ¹

¦ ¨¨ Pi k i 1©

= = = = =

=

Los dispositivos de anclaje11, o riostras, se localizarán en cada vano de correas y se conectarán al miembro en la aleta superior o cerca de ella. Si los dispositivos de anclaje no están directamente conectados a todas las líneas de correas de cada vano, se suministrarán mecanismos para transmitir las fuerzas desde otra línea de correas a los dispositivos de anclaje. Debe demostrarse que la fuerza requerida, PL , puede transferirse al dispositivo de anclaje a través del tablero de cubierta y su sistema de sujeción. La rigidez lateral del dispositivo de anclaje se determinará mediante análisis o ensayos. Estos análisis o ensayos deben tomar en cuenta los efectos de la flexibilidad del alma de la correa sobre la conexión del dispositivo de anclaje.

PLj

0 para secciones C)

longitud del vano de la correa distancia desde el centro de cortante al plano medio del alma ( m 0 para secciones Z) ancho de la aleta superior de la correa espesor de la correa momento de inercia de la sección completa no reducida alrededor del eje centroidal perpendicular al alma de la correa d = altura de la correa = +1 si la aleta superior de la correa señala hacia arriba de la pendiente D = -1 si la aleta superior de la correa señala hacia abajo de la pendiente T = ángulo entre la vertical y el plano del alma de la correa K effi, j = rigidez lateral efectiva del j ésimo dispositivo de anclaje con respecto a la i ésima correa

F.4.4.6.3 — Arriostramiento y anclaje de sistemas de cubierta

d Pi, j ª 1 º « » ¬« K a C6 LA p E ¼»

1

(F.4.4.6-13)

Donde: d Pi, j = distancia medida a lo largo de la pendiente de cubierta entre la i ésima línea de correas y el Ka C6 Ap

= = =

E = K totali

(F.4.4.6-10)

j ésimo dispositivo de anclaje rigidez lateral del dispositivo de anclaje coeficiente tomado de las tablas F.4.4.6-2 a F.4.4.6-4 área bruta de la sección transversal del panel de cubierta, por unidad de ancho módulo de elasticidad del acero = rigidez lateral efectiva de todos los elementos que resisten la fuerza Pi

¦ K effi, j K sys Na

=

Donde: PLj = fuerza lateral que debe ser resistida por el dispositivo de anclaje j ésimo (es positiva

Np

=

cuando la restricción se requiere para restringir el movimiento de las correas en la dirección hacia arriba de la pendiente de cubierta) número de líneas de correas en la pendiente de la cubierta

i

=

índice para cada línea de correas i

j

=

índice para cada dispositivo de anclaje j 1, 2, ..., Na

1, 2, ..., N p

Donde: K sys =

=

(F.4.4.6-11)

wi L

11

(F.4.4.6-15)

las ecuaciones F.4.4.6-14 y F.4.4.6-16, con los valores promedios de L , t y d de ambos vanos.

(F.4.4.6-12)

Para sistemas con luces múltiples y dispositivos de anclaje en los tercios o los puntos medios, cuándo los vanos adyacentes tienen diferentes propiedades de sección o luces diferentes al vano en consideración, se debe utilizar el siguiente procedimiento para tener en cuenta la influencia de los

10

Para sistemas con luces múltiples y dispositivos de anclaje en los apoyos, cuándo los dos vanos adyacentes tengan diferentes propiedades de sección o luces diferentes, los valores de Pi en la ecuación F.4.4.6-11 y ecuación F.4.4.6-18 deben tomarse como el promedio de los valores encontrados a partir de la ecuación F.4.4.6-12, evaluados separadamente para cada uno de los dos vanos. Los valores de K sys y K effi, j en las ecuaciones F.4.4.6-11 y F.4.4.6-15 se calcularán usando

Donde: C1 , C2 , C3 y C4 = Coeficientes presentados en las tablas F.4.4.6-2 a F.4.4.6-4. WPi = carga total vertical requerida soportada por la i ésima correa en un solo vano =

rigidez lateral del sistema de cubierta, despreciando el aporte de los dispositivos de

anclaje § C5 · ELt 2 ¨ ¸ Np 1 d2 © 000 ¹

Para sistemas con luces múltiples la fuerza Pi , calculada de acuerdo con la ecuación F.4.4.6-12 y los coeficientes C1 a C4 de las tablas F.4.4.6-2 a F.4.4.6-4, en los casos de “línea exterior de pórticos”, “vano de extremo” o “anclaje exterior del vano de extremo”, debe ser mayor al 80% de la fuerza determinada usando los coeficientes C2 a C4 para todas las otras posiciones del área de cubierta.

Donde: Na = número de dispositivos de anclaje a lo largo de una línea de anclajes Pi = fuerza lateral introducida al sistema en la i ésima correa ½° m 0.25b t º ° ª§ C2 · I xy L = C1 WPi ® «¨ C3 » D cos T C4 sen T ¾ ¸ d2 ¼ ¯° ¬© 1 000 ¹ I x d ¿°

(F.4.4.6-14)

j 1

Procedimiento de ensayo descrito por the Corps of Engineers of USA En esta parte del Reglamento se utilizará el término “dispositivo de anclaje” en lugar de “riostra”

F-368

F-369

Tabla F.4.4.6-3 Coeficientes para restricciones en los puntos medios

vanos adyacentes. Los valores para Pi en la ecuación F.4.4.6-11 y la ecuación F.4.4.6-18 deben tomarse como el promedio de los valores encontrados a partir de la ecuación F.4.4.6-12, evaluada separadamente para cada uno de los tres vanos. El valor de K sys en la ecuación F.4.4.6-15 debe calcularse usando la ecuación F.4.4.6-16, con L , t y d tomados como el promedio de los valores en los tres vanos. Los valores de K effi, j deben calcularse usando la ecuación F.4.4.6-14, con L tomado como la luz del vano bajo consideración. En un vano de extremo, cuando se calculan los valores promedio para Pi o se promedian las propiedades para el cálculo de K sys , estos deben hallarse mediante la suma del valor proveniente del primer vano interior más dos veces el valor obtenido del vano de extremo y dividiendo el total de la suma por tres.

Luz simple

Luces múltiples

Sujeto a lo largo de su longitud (TF) Cubierta de junta continua (Standing Seam) (SS) Vano de extremo TF Primer vano interior Todos los demás puntos Vano de extremo SS Primer vano interior Todos los demás puntos

C1

C2

C3

C4

C5

C6

1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

7.6 7.5 8.3 3.6 5.4 7.9 2.5 4.1

44 15 47 53 46 19 41 31

0.96 0.62 0.95 0.92 0.93 0.54 0.47 0.46

0.75 0.35 3.1 3.9 3.1 2.0 2.6 2.7

0.42 0.18 0.33 0.36 0.31 0.08 0.13 0.15

La rigidez total efectiva en cada correa debe satisfacer la siguiente ecuación: K totali t K req

Tabla F.4.4.6-4 Coeficientes para restricciones en los tercios

(F.4.4.6-16)

Donde: Luz simple

P 1 20 ¦ i 1 Pi K req I d I 0.75

N

(F.4.4.6-17)

En lugar de las ecuaciones F.4.4.6-11 a F.4.4.6-16, se permite un análisis alternativo para las fuerzas de restricción lateral. Un análisis de este tipo debe incluir los efectos de primer o segundo orden y tener en cuenta también los efectos de la pendiente de cubierta, torsión resultante debido a cargas aplicadas excéntricas al centro de cortante, torsión resultante de las resistencia lateral suministrada por el cerramiento y cargas aplicadas oblicuamente a los ejes principales. Este análisis alternativo debe incluir también los efectos de la restricción lateral y rotacional suministrada por el tablero sujeto a la aleta superior de los miembros. Debe considerarse la rigidez del dispositivo de anclaje y tomarse en cuenta el efecto de la flexibilidad del alma de la correa sobre la conexión del dispositivo de anclaje. Cuando las fuerzas de restricción lateral se determinan por medio de un análisis racional, el máximo desplazamiento lateral de la aleta superior de la correa entre líneas de arriostramiento lateral evaluado con las cargas de servicio no excederá la luz del vano dividida por 360. El desplazamiento lateral de la aleta superior de la correa en la línea de restricción, ' tf se calculará a los niveles de cargas mayoradas para diseño y debe limitarse por: ' tf d I

d 20

(F.4.4.6-18) Tabla F.4.4.6-2 Coeficientes para restricciones en los apoyos

Luz simple

Luces múltiples

Sujeto a lo largo de su longitud (TF) Cubierta de junta continua (Standing Seam) (SS) Línea de pórtico exterior TF Línea de primer pórtico interior Todos los demás puntos Línea de pórtico de exterior SS Línea de primer pórtico interior Todos los demás puntos

F-370

C1

C2

C3

C4

C5

C6

0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 0.5 1.0 1.0

8.2 8.3 14 4.2 6.8 13 1.7 4.3

33 28 6.9 18 23 11 69 55

0.99 0.61 0.94 0.99 0.99 0.35 0.77 0.71

0.43 0.29 0.073 2.5 1.8 2.4 1.6 1.4

0.17 0.051 0.085 0.43 0.36 0.25 0.13 0.17

Luces múltiples

Sujeto a lo largo de su longitud (TF) Cubierta de junta continua (Standing Seam) (SS) Anclaje exterior de vano de extremo Anclaje interior de vano de extremo y anclaje TF exterior de primer vano interior Todos los demás puntos Anclaje exterior de vano de extremo Anclaje interior de vano de extremo y anclaje SS exterior de primer vano interior Todos los demás puntos

C1

C2

C3

C4

C5

C6

0.5 0.5 0.5

7.8 7.3 15

42 21 17

0.98 0.73 0.98

0.39 0.19 0.72

0.40 0.18 0.043

0.5

2.4

50

0.96

0.82

0.20

0.5 0.5

6.1 13

41 13

0.96 0.72

0.69 0.59

0.12 0.035

0.5

0.84

56

0.64

0.20

0.14

0.5

3.8

45

0.65

0.10

0.014

F.4.4.6.3.2 — Arriostramiento lateral y de estabilidad alternativo para sistemas cubierta-correa — Se permite el arriostramiento torsional que evite el giro alrededor del eje longitudinal de un miembro, en combinación con restricciones laterales que eviten el desplazamiento lateral de la aleta superior en la línea del pórtico, en lugar de los requisitos de la sección F.4.4.6.3.1. La riostra torsional debe prevenir la rotación de la sección transversal en el punto de arriostramiento discreto a lo largo de la luz del miembro. La conexión de las riostras debe hacerse en, o cerca de, ambas aletas de secciones abiertas comunes, incluyendo las secciones C y Z. La efectividad de las riostras torsionales en la prevención de la rotación de la sección transversal y la resistencia requerida de las riostras laterales en la línea del pórtico se determinará por medio de un análisis racional de ingeniería ó ensayos. El desplazamiento lateral de la aleta superior de la sección C o Z en la línea del pórtico deberá limitarse a Id 20 , , calculado para carga mayorada, donde d es la altura del miembro en sección C ó Z, y I es el factor de resistencia . El desplazamiento lateral entre líneas de pórticos, calculado para carga de servicio, se limita a L 180 , donde L es la luz del vano del miembro. Para parejas de correas adyacentes, que se restrinjan contra rotación la una a la otra, no se requiere anclaje externo para el arriostramiento torsional.

I

0.75

F.4.5 — CONEXIONES Y UNIONES F.4.5.1 — GENERALIDADES — Las conexiones se diseñaran para transmitir la resistencia requerida actuante sobre los miembros conectados, teniendo en cuenta la excentricidad cuando sea aplicable. F.4.5.2 — CONEXIONES SOLDADAS — El siguiente criterio de diseño aplicará a conexiones soldadas utilizadas para miembros estructurales de acero formado en frío en los cuales el espesor de la parte conectada más delgada es 4.76 mm o menos. Para el diseño de conexiones soldadas en las cuales el espesor de la parte conectada más delgada sea mayor a 4.76 mm debe remitirse a las especificaciones establecidas en el numeral F.2. La sección F.4.4.5 aplicará para los casos donde se utilicen diafragmas.

F-371


Las soldaduras de arco en las que al menos una de las partes conectadas sea de un espesor de 4.76 mm o menor deben realizarse de acuerdo con las disposiciones AWS D1.31, a menos que se especifique algo diferente en este Reglamento. Los soldadores y procedimientos de soldadura deben estar calificados como se especifica en AWS D1.3. Estas disposiciones son aplicables a todas las posiciones de soldadura que se listan en la tabla F.4.5.2-1. Las soldaduras por procesos de resistencia deben ser realizadas de conformidad con los procedimientos dados en AWS C1.1 ó AWS C1.3. Tabla F.4.5.2-1 Posiciones para soldar

Soldadura de ranura a tope

Punto de soldadura de arco

Cordón de soldadura de arco

Soldadura de filete, de solape o T

P H V S -----

----P ----

P H --P ----

P H V S P H V S

Lámina a lámina Lámina a miembro de apoyo

Estas soldaduras no pueden realizarse cuando el espesor más delgado a conectar sea mayor de 3.8mm, ni cuando una combinación de láminas exceda dicho espesor. Se deben utilizar arandelas para soldar, como se muestra en las figuras F.4.5.2-1 y F.4.5.2-2, cuando el espesor de lámina sea menor a 0.711 mm. Las arandelas para soldar deben tener espesores entre 1.27 y 2.03 mm, con una perforación mínima de 9.53 mm de diámetro. Las soldaduras lámina a lámina no requerirán arandelas para soldar. Las soldaduras de tapón deben especificarse con un diámetro efectivo de área de fusión mínimo, de , que no puede ser menor a 9.5 mm.

Posición para soldar Conexión

267

DIARIO OFICIAL

Soldadura de ranura abocinada en bisel P H V S P H V S

Soldadura de ranura abocinada en V P H V S -----

P = Plana, H = Horizontal, V = Vertical, S = Sobrecabeza

F.4.5.2.1 — Soldaduras acanalada en juntas a tope — La resistencia nominal, Pn , de una soldadura acanalada en una junta a tope, por uno o ambos lados, se determinará de acuerdo con los incisos (a) o (b), el que sea aplicable. (a) Para tensión o compresión normales al área efectiva o paralelas al eje de la soldadura, la resistencia nominal, Pn , se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.5.2-1:

Pn I

Lte Fy

Figura F.4.5.2-1 — Arandela para soldadura típica

(F.4.5.2-1)

0.90

(b) Para cortante en el área efectiva, la resistencia nominal, Pn , será el menor valor calculado de acuerdo con las ecuaciones F.4.5.2-2 y F.4.5.2-3: Pn Lt e 0.6Fxx I 0.80

(F.4.5.2-2)

Pn

(F.4.5.2-3)

I

Lt e Fy

3

0.90

Figura F.4.5.2-2 — Soldadura de tapón con arandela

Donde: Pn = resistencia nominal de la soldadura acanalada L = longitud de la soldadura t e = dimensión de la garganta efectiva de la soldadura acanalada

Fy

=

Fxx =

esfuerzo de fluencia del acero base de más baja resistencia resistencia última del electrodo

F.4.5.2.2 — Soldadura de tapón — Las soldaduras de tapón permitidas por este Reglamento se usarán para soldar láminas a miembros de soporte de espesor mayor o para soldar láminas entre sí, en posición plana.

F.4.5.2.2.1.1 — Distancia mínima al borde — La distancia medida en la línea de la fuerza, a partir del eje central de una soldadura, al borde más cercano de otra soldadura adyacente o al borde final de la parte conectada hacia la cual se dirige la fuerza, no será menor que el valor emin determinado con las ecuación F.4.5.2-4. Remitirse a las figuras F.4.5.2-3 y F.4.5.24 para distancias al borde de soldaduras de tapón.

emin

1

F.4.5.2.2.1 — Cortante

P IFu t

(F.4.5.2-4)

AWS (American Welding Society). AWS D1.3/D1.3M:2008 Structural Welding Code – Sheet Steel

F-372

Cuando Fu Fsy t 1.08

I

F.4.5.2.2.1.2 — Resistencia a cortante para láminas soldadas a un miembro de soporte de mayor espesor — La resistencia nominal a cortante, Pn , de cada soldadura de tapón entre la lámina, ó láminas, y un miembro de apoyo de mayor espesor se determinará el valor más pequeño entre los incisos (a) o (b).

0.70

Cuando Fu Fsy 1.08

I

0.60

(a) Pn

Donde: Fu = resistencia última de acuerdo con F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2 t = espesor combinado total del acero base (sin incluir recubrimientos) de las láminas involucradas en la transferencia de cortante arriba del plano de máxima transferencia de corte. P = resistencia a cortante de diseño transmitida por la soldadura. P Pu

Fsy =

F-373

esfuerzo de fluencia de acuerdo con la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2

Adicionalmente, la distancia desde el eje de cualquier soldadura hasta el borde extremo o límite del miembro conectado no será menor a 1.5d . En ningún caso la distancia libre entre soldaduras y el borde extremo del miembro será menor a 1.0d .

I

Sd 4 0.75F 2 e

(F.4.5.2-5)

xx

0.60

(b) Para da t d 0.815 E Fu Pn 2.20tda Fu I 0.70

(F.4.5.2-6)

(c) Para 0.815 E Fu da t 1.397 E Fu Pn

I

ª E Fu º 0.280 «1 5.59 » td F d a t »¼ a u ¬«

(F.4.5.2-7)

0.55

(d) Para da t t 1.397 E Fu Pn 1.40tda Fu I 0.50

Donde: Pn = de =

= Donde: = d = t Figura F.4.5.2-3 — Distancia al borde para soldaduras de tapón — lámina sencilla Fxx

=

da

=

resistencia nominal a cortante de la soldadura de tapón diámetro efectivo del área de fusión en el plano de la máxima transferencia de cortante (F.4.5.2-9) 0.7d 1.5t d 0.55d diámetro visible de la superficie exterior de la soldadura de tapón espesor combinado total del acero base (sin incluir recubrimientos) de las láminas involucradas en la transferencia de cortante arriba del plano de máxima transferencia de corte. resistencia última del electrodo diámetro promedio de la soldadura de tapón en la mitad del espesor donde da

E Fu

= =

(F.4.5.2-8)

d t

sobrepuestas sobre el miembro de soporte. Véase las figuras F.4.5.2-5 y F.4.5.2-6 para las definiciones del diámetro. módulo de elasticidad del acero resistencia última determinada conforme con la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2

Figura F.4.5.2-4 — Distancia al borde para soldaduras de tapón — doble lámina

F-374

,

para una lámina o para no más de cuatro láminas

F-375

268


DIARIO OFICIAL

Adicionalmente, se deben aplicar los siguientes límites: (1) (2) (3)

Fu d 407 MPa (59 ksi) Fxx ! Fu 0.70 mm d t d 1.60 mm

Figura F.4.5.2-5 — Soldadura de tapón — Espesor sencillo de lámina

Figura F.4.5.2-7 — Soldadura de tapón — Lámina a lámina F.4.5.2.2.2 — Tensión — La resistencia última nominal a tensión de levantamiento, Pn , de cada soldadura de tapón cargada concéntricamente y que conecta láminas y miembros de soporte, se calculará como el menor valor de las ecuaciones F.4.5.2-11 ó F.4.5.2-12. Pn

Sde2 F 4 xx

Pn

0.8 Fu Fy

Figura F.4.5.2-6 — Soldadura de tapón — Doble espesor de lámina F.4.5.2.2.1.3 — Resistencia a cortante para conexiones lámina a lámina — La resistencia nominal a cortante para cada soldadura entre dos láminas de igual espesor se determinará de acuerdo con la ecuación F.4.5.2-10. Pn 1.65tda Fu I 0.70

Donde: Pn = = t

da

= =

(F.4.5.2-10)

2

tda Fu

(F.4.5.2-12)

Para aplicación a tableros metálicos y paneles: I 0.60 Para otras aplicaciones: I 0.50 Deben aplicarse los siguientes límites:

resistencia nominal a cortante de la conexión lámina a lámina espesor combinado total del acero base (sin incluir recubrimientos) de las láminas involucradas en la transferencia de cortante arriba del plano de máxima transferencia de corte diámetro promedio de la soldadura de tapón en la mitad del espesor t . Ver la figura F.4.5.2-7 para definiciones del diámetro d t

Donde: = d de =

Fu

(F.4.5.2-11)

diámetro visible de la superficie exterior de la soldadura de tapón diámetro efectivo del área de fusión en el plano de máxima transferencia de cortante = 0.7d 1.5t d 0.55d = resistencia última de la lámina determinada de acuerdo con la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.2

tda Fu d 13.34kN emin t d Fxx t 410 MPa Fu d 565 MPa (de las láminas conectadas) Fxx ! Fu

Remitirse a la sección F.4.5.2.2.1 para la definición de las variables. Para soldaduras de tapón cargadas excéntricamente sujetas a una carga de tensión de levantamiento, la resistencia última nominal se tomará como el 50% del valor obtenido en las ecuaciones anteriores. Para conexiones de láminas múltiples, la resistencia se determinará mediante la suma de los espesores de lámina cuando se utilice la ecuación F.4.5.2-12. La resistencia última nominal en las conexiones soldadas de traslapo lateral, dentro de un sistema de tableros, será el 70% de los anteriores valores.

F-376

F-377

Cuando se demuestre mediante ensayos que un procedimiento de soldadura proporciona consistentemente un diámetro efectivo mayor, de , o un diámetro promedio, d a , cuando aplique, se permitirá el uso de este diámetro más grande siempre y cuando se haya seguido el procedimiento de soldadura específico para su realización. F.4.5.2.3 — Soldadura de ranura — Las soldaduras de ranura (véase la figura F.4.5.2-8) cubiertas por esta especificación se aplicarán solo a los siguientes tipos de juntas: (a) Entre lámina y un miembro de apoyo de mayor espesor en posición plana, y (b) Lámina a lámina en posición plana u horizontal La resistencia nominal a cortante, Pn , de una soldadura de ranura se determinará con el menor valor de las ecuaciones F.4.5.2-13 y F.4.5.2-14. Pn

Pn

I

· § Sde2 Lde ¸ 0.75Fxx ¨¨ 4 ¸ © ¹

(F.4.5.2-13) Figura F.4.5.2-9 — Distancias al borde para soldadura de ranura

2.5tFu 0.25L 0.96da

(F.4.5.2-14) F.4.5.2.4 — Soldaduras de filete — Las soldaduras de filete cubiertas por esta especificación aplicarán a la soldadura de juntas en cualquier posición, sea esta lámina a lámina o lámina a un miembro de acero de mayor espesor.

0.60

Donde: Pn = resistencia nominal a cortante de la soldadura de ranura de = ancho efectivo de la ranura en las superficies fundidas

=

0.7d 1.5t

La resistencia nominal a cortante, Pn , de una soldadura de filete se determinará de acuerdo con esta sección. (F.4.5.2-15)

Donde: d = ancho de la soldadura de ranura L = longitud de la soldadura de ranura sin incluir los extremos redondeados (para efectos de cálculo L no excederá 3d ) da = ancho promedio de la soldadura de ranura =

d t

para una lámina sencilla o láminas dobles

Fu , Fxx y t = Valores definidos en la sección F.4.5.2.2.1

La mínima distancia al borde se determinará tal como se hace con las soldaduras de tapón de la sección F.4.5.2.2.1. Véase la figura F.4.5.2-9 para detalles.

(1) Para carga longitudinal Para L t 25 Pn

I

0.01L · § ¨ 1 t ¸ LtFu © ¹ 0.60

(F.4.5.2-16)

Para L t t 25 Pn 0.75tLFu I 0.50

(F.4.5.2-17)

(2) Para carga transversal Pn tLFu I 0.65

(F.4.5.2-18)

Donde: t = mínimo valor de t1 o t 2 , como se muestra en las figuras F.4.5.2-10 y F.4.5.2-11

Figura F.4.5.2-8 — Soldadura de ranura — Lámina a miembro de soporte posición plana Figura F.4.5.2-10 — Soldaduras de filete — Junta traslapada

F-378

F-379


269

DIARIO OFICIAL

F.4.5.2.4-2 — Soldaduras de filete Junta en T Adicionalmente, para t ! 2.54 mm, la resistencia nominal a cortante determinada de acuerdo con (1) y (2), anteriormente descritos, no excederá el siguiente valor de Pn : Figura F.4.5.2-12 — Soldadura abocinada en media V Pn 0.75t w LFxx I 0.60

Donde: Pn L Fu y Fxx tw

= = = = =

Donde: w1 y w 2 =

(F.4.5.2-19) (b) Para soldaduras abocinadas cargadas longitudinalmente (véase las figuras F.4.5.2-13 a F.4.5.2.5-7)

resistencia nominal de la soldadura de filete longitud de la soldadura de filete valores definidos en la sección F.4.5.2.2.1 garganta efectiva 0.707w 1 ó 0.707w 2 , el que sea menor. Se permite una garganta efectiva más grande si mediante ensayos se demuestra que el procedimiento de soldadura que se usará permite producir de manera consistente un valor mayor de t w

(1) Para t d t w 2t o si la altura del labio o pestaña, h , es menor que la longitud de soldadura, L : Pn 0.75tLFu I 0.55

(2) Para t w t 2t con la altura del labio o pestaña, h , igual o más grande que la longitud de soldadura, L : Pn 1.50tLFu I 0.55

espesor en la base de la soldadura (véase las figuras F.4.5.2-10 y F.4.5.2-11) y w1 t1 en las juntas traslapadas

F.4.5.2.5 — Soldaduras abocinadas — Las soldaduras abocinadas cubiertas por esta especificación se aplicarán a juntas soldadas en cualquier posición, ya sea lámina a lámina para soldaduras abocinadas en V, lámina a lámina para soldaduras abocinadas en media V o lámina a un miembro de acero de mayor espesor para soldaduras abocinadas en media V. La resistencia nominal a cortante, Pn , de una soldadura abocinada se determinará de acuerdo con esta sección. (a) Para soldaduras abocinadas en media V cargadas transversalmente (véase la figura F.4.5.2-12) Pn 0.833tLFu I 0.60

(F.4.5.2-20)

(F.4.5.2-21)

(F.4.5.2-22)

Adicionalmente, para t ! 2.5 mm, la resistencia nominal determinada de acuerdo con (a) y (b) no excederá el valor de Pn calculado conforme a la ecuación F.4.5.2-23. Pn 0.75t w LFxx I 0.60

Donde: Pn t

= =

L = Fu y Fxx = h =

F-380

(F.4.5.2-23)

resistencia nominal de la soldadura abocinada espesor del miembro soldado tal como se define en las figuras F.4.5.2-12 a F.4.5.2-18 longitud de la soldadura valores que se definen en la sección F.4.5.2.2.1 altura de la pestaña o labio

F-381

Figura F.4.5.2-13 — Cortante en soldadura abocinada en media V Figura F.4.5.2-16 — Soldadura abocinada en media V (Llenado a ras de superficie, w1

R)

Figura F.4.5.2-14 — Cortante en soldadura abocinada en V

Figura F.4.5.2-17 — Soldadura abocinada en media V (No a ras de superficie, w1 ! R )

Figura F.4.5.2-15 — Soldadura abocinada en media V (Llenado a ras de superficie, w1

R)

Figura F.4.5.2-18 — Soldadura abocinada en media V (No a ras de superficie, w1 R ) tw

= =

=

1 2 R cuando R d 12.7 mm para soldadura abocinada en V 3 8 R cuando R ! 12.7 mm para soldadura abocinada en V

=

garganta efectiva de la soldadura de ranura abocinada no a ras de la superficie:

=

F-382

garganta efectiva de la soldadura abocinada llenada a ras de la superficie (véase las figuras F.4.5.2-15 y F.4.5.2-16): 5 16 R para soldadura de ranura abocinada en media V

F-383

270


DIARIO OFICIAL = =

Donde: R = w1 y w 2 =

0.707w 1 ó 0.707w 2 , el que sea menor (véase las figuras F.4.5.2-17 y F.4.5.2-18) se permite una garganta efectiva más grande si mediante ensayos se demuestra que el procedimiento de soldadura que se usará produce de manera consistente un valor mayor de t w

radio de la superficie de doblez exterior espesor en la base de la soldadura (véase las figuras F.4.5.2-17 y F.4.5.2-18)

(F.4.5.2-27)

(b) Para miembros en canal U 1.0 0.36 x L 0.90 Pero U t 0.5

(F.4.5.2-28)

Donde: x = distancia a partir del plano de corte al centroide de la sección transversal L = longitud de la conexión

F.4.5.2.6 – Soldaduras electrosoldadas – La resistencia nominal a cortante, Pn , de puntos de soldadura por el proceso de resistencia (electrosoldadas) se determinará de acuerdo con esta sección.

I

(a) Para miembros en ángulo U 1.0 1.20 x L 0.9 Pero U t 0.4

0.65

Con t en milímetros y Pn en kN: Para 0.25 mm d t 3.6 mm Pn 5.51t1.47

(F.4.5.2-24)

Para 3.6 mm d t d 4.6 mm Pn 7.6t 8.57

(F.4.5.2-25)

Donde: Pn = = t

resistencia nominal de la soldadura por electrosoldado espesor de la lámina exterior más delgada Figura F.4.5.2-19 — Definición de x para secciones con rezago de cortante

F.4.5.2.7 — Rotura en la sección neta de miembros diferentes a láminas planas (Rezago de cortante) — La resistencia nominal a tensión de un miembro soldado se determinará de acuerdo con la sección F.4.3.2. Para rotura y/o fluencia en la sección neta efectiva de la parte conectada, la resistencia última nominal de tensión, Pn , se determinará de acuerdo con la ecuación F.4.5.2-28. Pn Ae Fu I 0.60

Donde: Fu = Ae

=

(F.4.5.2-26)

resistencia última a tensión de la parte conectada de acuerdo con la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.3.2. AU , área neta efectiva con U definida como sigue:

Cuando la carga se transmite solo por soldaduras transversales: A U

=

área de los elementos directamente conectados

1.0

Cuando la carga se transmite solo con soldaduras longitudinales o con soldaduras longitudinales en combinación con soldaduras transversales: A

=

área bruta del miembro, Ag

U 1.0 para miembros en los que la carga se transmite directamente con todos los elementos de la sección transversal

F.4.5.3 — CONEXIONES PERNADAS — Los requisitos de esta sección son aplicables a conexiones pernadas para miembros estructurales de acero formados en frío en los cuáles el espesor de la parte conectada más delgada sea de 4.76 mm ó menor. Para el diseño de conexiones pernadas en las cuáles el espesor de la parte conectada más delgada sea mayor a 4.76 mm debe remitirse al Capítulo F.2. Las perforaciones para pernos no excederán los tamaños especificados en la tabla F.4.5.3-1, excepto que se permita el uso de perforaciones de mayor tamaño en placas bases para columnas o sistemas estructurales conectados a muros de concreto. Siempre se utilizarán las perforaciones estándar en conexiones con pernos, excepto que se permita el uso de perforaciones agrandadas y tipo ranura aprobados por el diseñador. La longitud de las perforaciones tipo ranura debe ser normal a la dirección de la carga. Siempre se deberán instalar arandelas o placas de respaldo por encima de la lámina sobre las perforaciones agrandadas o tipo ranura, a menos que se demuestre un comportamiento adecuado sin estas, mediante ensayos que estén de acuerdo con las especificaciones del numeral F.4.6. Se permite la no aplicación de los anteriores requisitos, respecto a la dirección de la ranura y el uso de arandelas, en los casos en los que se presenten perforaciones en los traslapos de miembros en sección Z, sujeto a las siguientes limitaciones: (1) Pernos de 12.7 mm diámetro únicamente (2) El tamaño máximo de perforación tipo ranura es de 14.3 mm x 22.2 mm realizado en forma vertical (3) El diámetro máximo de la perforación agrandada es de 15.9 mm (4) El espesor nominal mínimo del miembro es 1.5 mm (5) El esfuerzo máximo de fluencia del miembro es 410 MPa (6) La longitud mínima de traslapo, medida desde el centro del apoyo hasta el final del traslapo, es 1.5 veces la altura del miembro

En caso contrario, el coeficiente de reducción U se determinará de acuerdo con los incisos (a) o (b) a continuación:

F-384

F-385

Tabla F.4.5.3-1a Tamaño máximo de perforaciones para pernos, mm Diámetro nominal del perno, d (mm)

Diámetro de la perforación estándar, d h (mm)

Pn

Diámetro de la perforación agrandada, d h mm

Dimensiones de la perforación tipo ranura corta, mm

Dimensiones de la perforación tipo ranura larga, mm

d 0.8 x d 6.4

d 0.8 x 2.5d

12.7

d 0.8

d 1.6

t 12.7

d 1.6

d 3.2

d 1.6 x d 6.4

d 1.6 x 2.5d

Los pernos, tuercas y arandelas deben cumplir con una de las siguientes especificaciones: NTC 4028 (ASTM A490M) Elementos de fijación. Pernos de acero de alta resistencia, clase 10.9 y 10.9.3 para juntas de acero estructurales – sistema métrico NTC 4029 (ASTM A325M) Elementos de fijación. Pernos de alta resistencia destinados a juntas de acero estructurales – sistema métrico. NTC 4031 (ASTM F436M) Elementos de fijación. Arandelas de acero templado – sistema métrico NTC 4034 (ASTM A307 (Tipo A) Elementos de fijación. Especificación para tornillos y pernos de acero al carbono, con 60,000PSI de resistencia a la tensión. NTC 4035 (ASTM A194/A194M) Especificación para tuercas de acero al carbono y aleado para alta presión y servicios del alta temperatura. NTC 4479 (ASTM A449) Tornillos y pernos de acero al carbono templados y revenidos (para pernos de diámetro inferior a 12.7mm) NTC 4511 (ASTM A563M) Especificaciones para tuercas de acero aleado y al carbono – sistema métrico NTC 4512 (ASTM A354 (Grado BD)) Tornillos, pernos y otros elementos de fijación roscados externamente, templados y revenidos, de acero aleado (para pernos de diámetro inferior a 12.7mm) NTC 4701 (ASTM F959) Elementos de fijación. Indicadores directos de tensión tipo arandela compresible para uso con elementos de fijación estructurales NTC 4965 (ASTM A563) Tuercas de acero al carbono y acero aleado ASTM A325. Especificaciones para pernos estructurales de acero con tratamiento térmico y resistencia a la tensión mínima de 835/735MPa ASTM A490 Pernos estructurales de acero con tratamiento térmico y 1035MPa de resistencia mínima a la tensión

teFu

(F.4.5.3-1)

(a) Cuando Fu Fsy t 1.08

I

0.70

(b) Cuando Fu Fsy 1.08

I

0.60

Donde: Pn = resistencia nominal de cada perno e = distancia medida en la línea de la fuerza a partir del centro de la perforación estándar al borde más cercano de la perforación adyacente o al borde de la parte conectada = espesor de la parte conectada más delgada t Fu = resistencia última de tensión de la parte conectada tal como se especifica en la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2 Fsy = esfuerzo de fluencia de la parte conectada tal como se especifica en la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2 Adicionalmente, la distancia mínima entre centros de perforaciones preverá la suficiente separación para las cabezas de los pernos, tuercas, arandelas y la llave, pero no debe ser menor a 3 veces el diámetro nominal del perno, d . Asimismo, la distancia desde el centro de cualquier perforación estándar al borde del miembro conectado, u otra frontera, no será menor a 1.5d . Para perforaciones agrandadas y perforaciones tipo ranura, la distancia entre bordes de dos perforaciones adyacentes y la distancia medida desde el borde de la perforación al borde del miembro conectado, u otra frontera, en la línea del esfuerzo, no será menor al valor de e dh 2 , en donde e es la distancia requerida usada en la ecuación F.4.5.3-1, y d h es el diámetro de la perforación estándar definido en la tabla F.4.5.3-1. En ningún caso la distancia libre entre bordes de dos perforaciones adyacentes será menor a 2d y la distancia entre el borde de la perforación y el borde extremo del miembro será menor a d . F.4.5.3.2 — Rotura en la sección neta — La resistencia última nominal a tensión de un miembro conectado con pernos se determinará de acuerdo con la sección F.4.3.2. Para rotura en la sección neta efectiva de la parte conectada, la resistencia última nominal de tensión, Pn , se determinará de acuerdo con las disposiciones de esta sección. (a) Para conexiones de láminas planas sin un patrón de perforaciones escalonadas Pn An Ft (F.4.5.3-2) (1) Cuando se instalan dos arandelas, una bajo la cabeza del perno y otra en la tuerca

ASTM F436. Arandelas de acero templado ASTM F844 Arandelas, acero y productos planos, no templados para uso general ASTM F959M Indicadores directos de tensión tipo arandela compresible para uso con elementos de fijación estructurales – sistema métrico Cuando se utilice alguna norma diferente a las presentadas anteriormente los planos deben indicar claramente el tipo y tamaño de los pernos a ser empleados y la resistencia nominal supuesta en el diseño. Los pernos se instalarán y ajustarán para conseguir un comportamiento satisfactorio. F.4.5.3.1 — Cortante, espaciamiento y distancia al borde — La resistencia nominal a cortante, Pn , de la parte conectada cuando es afectada por el espaciamiento y la distancia al borde en la dirección de la fuerza aplicada se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.5.3-1. F-386

Para un perno sencillo, o una hilera sencilla de pernos perpendicular a la fuerza Ft 0.1 3d s Fu d Fu (F.4.5.3-3) Para múltiples pernos en una línea paralela a la fuerza Ft Fu Para cortante doble: I 0.65 Para cortante sencillo: I 0.55

F-387

(F.4.5.3-4)


271

DIARIO OFICIAL L =

(2) Cuando no se instalan arandelas o se instala solo una bajo la cabeza del perno, o en la tuerca

Longitud de la conexión

Para un perno sencillo, o una hilera sencilla de pernos perpendicular a la fuerza Ft 2.5d s Fu d Fu (F.4.5.3-5) Para múltiples pernos en una línea paralela a la fuerza Ft Fu I 0.65

(F.4.5.3-6)

Donde: A n = área neta de la parte conectada Ft = esfuerzo nominal de tensión en la lámina plana d = diámetro nominal del perno s = ancho de la lámina dividido por el número de perforaciones de pernos en la sección transversal analizada (cuando se evalúa Ft ) Fu = resistencia última de tensión de la parte conectada tal como se especifica en la sección F.4.1.2.1, F.4.1.2.2 ó F.4.1.2.3.2

Figura F.4.5.3-1 — Definición de x para secciones con conexiones con pernos

(b) Para conexiones de láminas planas con un patrón de perforaciones escalonadas Pn An Ft (F.4.5.3-7) I 0.65 Donde: Ft = se determina de acuerdo con las ecuaciones F.4.5.3-3 a F.4.5.3-6 An

0.90 ª A g nb dh t ¦ sc 2 4g t º ¬ ¼ área bruta del miembro

(F.4.5.3-8)

Ag

=

sc g

= =

espaciamiento longitudinal centro a centro de dos perforaciones consecutivas cualquiera espaciamiento transversal centro a centro entre ejes de pernos

nb

= =

número de perforaciones de pernos en la sección transversal analizada. diámetro de la perforación estándar

dh

Figura F.4.5.3-2 — Conexiones de láminas planas con perforaciones escalonadas

Véase la sección F.4.5.3.1 para la definición de t (c) Para conexiones diferentes a láminas planas Pn Ae Fu I 0.65

(F.4.5.3-9)

Donde: Ae An U , área neta efectiva con U definido como sigue: U 1.0 para miembros en los que la carga se transmite directamente a todos los elementos de la sección transversal. En caso contrario, el coeficiente de reducción U se determina como sigue: (1) Para miembros en ángulo con dos o más pernos en la línea de la fuerza U 1.0 1.20 x L 0.9 (F.4.5.3-10) Pero U t 0.4 (2) Para miembros en canal con dos o más pernos en la línea de la fuerza U 1.0 0.36 x L 0.9 (F.4.5.3-11) Pero U t 0.5

F.4.5.3.3 — Aplastamiento — La resistencia nominal por aplastamiento en una conexión con pernos se determinará de acuerdo con las secciones F.4.5.3.3.1 y F.4.5.3.3.2. Para condiciones que no se incluyan, la resistencia de diseño por aplastamiento de las conexiones con pernos debe ser determinada mediante ensayos. F.4.5.3.3.1 — Resistencia sin consideración de deformaciones de la perforación — Cuando la deformación alrededor de las perforaciones de los pernos no es una consideración de diseño, la resistencia nominal al aplastamiento, Pn , de la lámina conectada por cada perno cargado debe determinarse de acuerdo con la ecuación F.4.5.3-12. Pn Cmf dtFu I 0.60

(F.4.5.3-12)

Donde: = factor de aplastamiento, determinado de acuerdo con la tabla F.4.5.3-2 C mf = factor de modificación para el tipo de conexión por aplastamiento, el cual se determinará de acuerdo con la tabla F.4.5.3-3 = diámetro nominal del perno d = espesor de la lámina sin recubrimiento t Fu = resistencia última de la lámina tal como se define en la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.2

Donde: x = Distancia desde al plano de corte al centroide de la sección transversal F-388

F-389

Tabla F.4.5.3-2 Factor de aplastamiento C Espesor de la parte conectada, t , mm

0.61 d t 4.76

c Fnt

Relación del diámetro del sujetador al espesor del miembro, d t

C

d t 10

3.0

10 d d t d 22

4 0.1 d t

d t ! 22

1.8

Fcnt =

4.64Dt 1.53 dtFu

mf 1.00 0.75

(F.4.5.3-13)

Remitirse a la sección F.4.5.3.3.1 para la definición de las otras variables. F.4.5.3.4 — Cortante y tensión en pernos — La resistencia nominal del perno, Pn , resultante del cortante, la tensión o una combinación de cortante y tensión, se calculará de acuerdo con lo estipulado en esta sección. Ab Fn

Donde: Ab = Fn =

(F.4.5.3-15)

fv I

= =

esfuerzo nominal a tensión modificado para incluir los efectos del esfuerzo cortante requerido, MPa esfuerzo nominal a tensión de la tabla F.4.5.3-4 esfuerzo cortante nominal de la tabla F.4.5.3-4 esfuerzo cortante requerido, MPa factor de resistencia para cortante tomado de la tabla F.4.5.3-4

Adicionalmente, el esfuerzo cortante requerido, f v , no excederá el esfuerzo cortante de diseño, IFnv , del perno . Tabla F.4.5.3-4 Resistencia nominal a tensión y cortante para pernos Resistencia última a tensión Esfuerzo Factor de resistencia nominal Fnt , I MPa

1.33

I 0.65 D = 0.0394 para el sistema internacional de unidades ( t en milímetros)

Pn

Fnt = Fnv =

F.4.5.3.3.2 — Resistencia con consideración de deformaciones de la perforación — Cuando la deformación alrededor de las perforaciones de pernos es una consideración de diseño, la resistencia nominal al aplastamiento, Pn , se calculará de acuerdo con la ecuación F.4.5.3-13. Adicionalmente, la resistencia de diseño no debe exceder la resistencia de diseño obtenida de acuerdo con la sección F.4.5.3.3.1. Pn

Fnt f d Fnt IFnv v

Donde:

Tabla F.4.5.3-3 Factor de modificación, mf , para conexiones por aplastamiento Tipo de Conexión por aplastamiento Cortante sencillo y láminas exteriores de conexión en cortante doble con arandelas bajo la cabeza del perno y la tuerca Cortante sencillo y láminas exteriores de conexión en cortante doble sin arandelas bajo la cabeza del perno y tuerca, o con solo una arandela Lámina interna de conexión en cortante doble con y sin arandelas

1.3Fnt

(F.4.5.3-14)

área bruta de la sección transversal del perno la resistencia nominal en MPa se determina de acuerdo con (a) o (b) como sigue:

(a) Cuando los pernos están sujetos solo a cortante o tensión, no combinadas, Fn se obtendrá mediante Fnv o Fnt en la tabla F.4.5.3-4. Los correspondientes factores de resistencia, I , se muestran en la tabla F.4.5.3-4 Debe tenerse en cuenta la resistencia al arrancamiento de la lámina conectada a la cabeza del perno, tuerca o arandela, cuando el perno está sometido a tensión. Véase la sección F.4.5.6.2. (b) Cuando los pernos están sujetos a una combinación de cortante y tensión, Fn , se obtiene a partir de Fcnt en la siguiente ecuación F.4.5.3-15 como sigue:

Pernos A307, Grado A 6.4 mm d d d 12.7 mm Pernos A307, Grado A d t 12.7 mm Pernos A325, rosca incluida en los planos de corte Pernos A325, rosca excluida de los planos de corte Pernos A354 Grado BD 6.4 mm d d 12.7 mm rosca incluida en los planos de corte Pernos A354 Grado BD 6.4 mm d d 12.7 mm rosca excluida de los planos de corte Pernos A449 6.4 mm d d 12.7 mm rosca incluida en los planos de corte Pernos A449 6.4 mm d d 12.7 mm rosca excluida de los planos de corte Pernos A490 Rosca incluida en los planos de corte Pernos A490 Rosca excluida de los planos de corte

0.75

Resistencia a cortante Esfuerzo Factor de resistencia nominal Fnv , MPa 165

310

186

621 621

372 496

696

407

696

558

0.65

621

324

558

496

776

465

776

621

En la tabla F.4.5.3-4, la resistencia a cortante aplicará a pernos en perforaciones limitadas por los requisitos de la tabla F.4.5.3-1. Las arandelas y placas de respaldo se instalarán sobre las perforaciones tipo ranura larga y la capacidad de esta conexión se determinará mediante ensayos de carga de acuerdo con el numeral F.4.6. F.4.5.4 — CONEXIONES ATORNILLADAS — Todos los requisitos de esta sección aplicarán a tornillos con 2 mm d d d 6.35 mm. Los tornillos deben tener una rosca realizada por laminación por corte, con o sin punta autoperforante. Los tornillos deben instalarse y ajustarse de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Las resistencias nominales de las conexiones atornilladas también se deben limitar de acuerdo con la sección F.4.3.2. Para aplicaciones en diafragmas se debe referirá la sección F.4.4.5. El siguiente factor de resistencia debe utilizarse para determinar la resistencia de diseño. I 0.50

F-390

I

279

F-391

272


DIARIO OFICIAL

Alternativamente, se permite el uso de valores de diseño para una aplicación en particular, basados en ensayos, con un factor de resistencia, I , determinado de acuerdo a las disposiciones del numeral F.4.6.

Pns teFu I 0.50

La siguiente notación aplicará a esta sección:

Donde: = espesor de la parte en la cual se mide la distancia al borde t e = distancia medida en la línea de la fuerza a partir del centro de una perforación estándar al borde más cercano de la parte conectada Fu = resistencia última de la parte en la cual se mide la distancia al borde

d dh

= =

dw

= = = =

dcw Pns Pss

Pnot = Pnov = Pts

=

t1

= = = = =

t2 tc Fu1 Fu2

diámetro nominal del tornillo diámetro de la cabeza del tornillo ó diámetro de la arandela en los tornillos de cabeza hexagonal con arandela integrada diámetro de la arandela de acero diámetro efectivo de resistencia al desgarramiento del material en contacto con la cabeza o arandela resistencia nominal a cortante del tornillo resistencia nominal a cortante del tornillo suministrada por el fabricante o determinada por ensayos en un laboratorio independiente resistencia nominal al desgarramiento para cada tornillo resistencia nominal al desgarramiento del material en contacto con la cabeza y la arandela, si existe, para cada tornillo resistencia nominal a la tensión del tornillo suministrada por el fabricante o determinada por ensayos en un laboratorio independiente espesor del miembro en contacto con la cabeza del tornillo o arandela espesor del miembro que no está en contacto con la cabeza del tornillo o arandela el menor valor entre la profundidad de penetración y el espesor t 2 resistencia última del miembro en contacto con la cabeza del tornillo o arandela resistencia última del miembro que no está en contacto con la cabeza del tornillo o arandela

(F.4.5.4-6)

F.4.5.4.3.3 — Cortante en tornillos — La resistencia nominal a cortante del tornillo se tomará como Pss . En lugar de los valores suministrados en la sección F.4.5.4, se permitirá la determinación del factor de resistencia mediante lo dispuesto en la sección F.4.6.1, y debe cumplirse que I 1.25 t 0.5 F.4.5.4.4 — Tensión — Para tornillos que soportan tensión, la cabeza, o arandela, si se utiliza, tendrá un diámetro d h , o d w , no menor a 8 mm. Las arandelas deben tener como mínimo un espesor de 1.27 mm. F.4.5.4.4.1 — Desgarramiento del tornillo — La resistencia nominal al desgarramiento del tornillo, Pnot , se calculará como sigue: Pnot

F.4.5.4.1 — Espaciamiento mínimo — La distancia entre centros de tornillos no será menor a 3d

Pnov

F.4.5.4.2 — Distancias mínimas al borde y extremos — La distancia desde el centro de un sujetador al borde de cualquier parte no será menor a 1.5d . Si la distancia final es paralela a la fuerza sobre el tornillo, la resistencia nominal a cortante por tornillo, Pns , se limitará por la sección F.4.5.4.3.2.

Para t 2 t1 d 1.0 , Pns se tomará como el menor valor de:

12

4.2 t 23d

2.7t1dFu1

Pns

2.7t 2 dFu2

Fu2

dcw

(F.4.5.4-1)

(F.4.5.4-8)

dh 2t w t1 d d w

(F.4.5.4-9)

Donde: dh = diámetro de la cabeza del tornillo ó diámetro de la arandela en los tornillos de cabeza hexagonal con arandela integrada tw = espesor de la arandela de acero dw = diámetro de la arandela de acero

(F.4.5.4-2) (F.4.5.4-3)

Para t 2 t1 t 2.5 , Pns se tomará como el menor valor de: Pns 2.7t1dFu1 Pns 2.7t 2 dFu2

1.5t1dcw Fu1

(a) Para un tornillo con cabeza redonda, cabeza hexagonal (figura F.4.5.4-1(1)), o cabeza hexagonal con arandela integrada (figura F.4.5.4-1(2)) con una arandela de acero macizo e independiente debajo de la cabeza

F.4.5.4.3.1 — Conexión a cortante limitada por inclinación y aplastamiento — La resistencia nominal a cortante por tornillo, Pns , se determinará de acuerdo con esta sección.

Pns

(F.4.5.4-7)

Donde: dcw = Diámetro efectivo al desgarramiento del material en contacto con la cabeza o la arandela, determinado de acuerdo con (a), (b) ó (c) como se muestra a continuación:

F.4.5.4.3 — Cortante

Pns

0.85t c dFu2

F.4.5.4.4.2 — Desgarramiento del material en contacto con la cabeza o la arandela — La resistencia nominal al desgarramiento del material en contacto con la cabeza del tornillo o la arandela, Pnov , se calculará como sigue:

(F.4.5.4-4) (F.4.5.4-5)

Para 1.0 t 2 t1 2.5 , Pns se calculará mediante interpolación lineal entre los dos casos presentados anteriormente F.4.5.4.3.2 — Conexión a cortante limitada por la distancia al borde de la parte conectada — La resistencia nominal a cortante por tornillo, Pns , no excederá la calculada de acuerdo con la ecuación F.4.5.4-6, donde la distancia al borde de la parte conectada es paralela a la línea de la fuerza aplicada. F-392

F-393

F.4.5.4.5 — Comportamiento combinado entre el Cortante y el desgarramiento del material en contacto con la cabeza o la arandela — Para conexiones atornilladas sujetas a una combinación de fuerzas cortantes y de tensión deben cumplirse los siguientes requisitos: Q T d 1.10I 0.71 Pns Pnov

(F.4.5.4-10)

Adicionalmente, Q y T no deben exceder las correspondientes resistencias de diseño determinadas conforme a las secciones F.4.5.4.3 y F.4.5.4.4, respectivamente. Donde: Q = resistencia requerida a cortante de la conexión, Q T

Pns

= =

= 1. Arandela plana de acero debajo de la cabeza de un tornillo hexagonal

Pnov =

2. Arandela plana de acero debajo de la cabeza de un tornillo con arandela integrada

=

resistencia requerida a tensión de la conexión, T resistencia nominal a cortante de la conexión 2.7t1dFu1

Vu Tu

(F.4.5.4-11)

resistencia nominal al desgarramiento del material en contacto con la cabeza o la arandela de la conexión 1.5t1d w Fu1 (F.4.5.4-12)

Donde: d w = diámetro más grande de la cabeza del tornillo ó diámetro de la arandela I 0.65 La ecuación F.4.5.4-10 es válida para conexiones que estén dentro de los siguientes límites: (1) 0.724 mm d t1 d 1.130 mm (2) Tornillos auto-perforantes No. 12 y No. 14, con y sin arandelas (3) d w d 19.1 mm (4) Fu1 d 483 MPa (5) t 2 t1 t 2.5 3. Arandela tipo domo (no maciza) debajo de la cabeza del tornillo Para conexiones cargadas excéntricamente que produzcan una fuerza no uniforme de desgarramiento sobre el tornillo, la resistencia nominal al desgarramiento, Pnov , se debe reducir en un 50%.

Figura F.4.5.4-1 — Desgarramiento del material en contacto con la arandela (b) Para un tornillo con cabeza redonda, cabeza hexagonal, o cabeza hexagonal con arandela integrada sin un arandela independiente debajo de la cabeza dcw

dh pero no mayor a 12.7 mm

(c) Para una arandela tipo domo (no maciza e independiente) debajo de la cabeza del tornillo (figura F.4.5.4-1(3)), se permite usar dcw como se calcula en la ecuación F.4.5.4-9, con d h , t w y t1 definidos de acuerdo a la figura F.4.5.4-1(3). En la ecuación, dcw no puede exceder 16 mm. Alternativamente, se permite el cálculo de los valores de diseño de resistencia al desgarramiento del material alrededor de la cabeza para arandelas tipo domo, incluyendo el factor de resistencia, I , mediante ensayos de acuerdo con F.4.6.

F.4.5.5 — ROTURA F.4.5.5.1 — Rotura a cortante — En conexiones de extremos de vigas donde una o más aletas están recortadas y la falla puede ocurrir a lo largo de un plano a través de los sujetadores, la resistencia nominal a cortante, Vn , se debe calcular conforme a la ecuación F.4.5.5-1. Vn 0.6Fu A wn I 0.75

Donde: Awn hwc ndh t

F.4.5.4.4.3 — Tensión en tornillos — La resistencia nominal a tensión del tornillo se tomará como Pts .

h wc n dh

En lugar de los valores suministrados en la sección F.4.5.4, se permitirá la determinación del factor de resistencia mediante lo dispuesto en la sección F.4.6.1, y debe cumplirse que I 1.25 t 0.5

Fu t

F-394

(F.4.5.5-1)

= = = = =

(F.4.5.5-2)

altura del alma plana recortada número de perforaciones en el plano crítico diámetro de la perforación resistencia última de la parte conectada especificada en la sección F.4.1.2.1 ó F.4.1.2.2 espesor del alma recortada

F-395


F.4.5.5.2 — Rotura a tensión — La resistencia de diseño a rotura por tensión a lo largo de un patrón, en los elementos afectados de los miembros conectados, se determinará de acuerdo a la sección F.4.5.2.7 ó F.4.5.3.2 para conexiones soldadas o mediante pernos, respectivamente.

F.4.6.1 — ENSAYOS PARA DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL F.4.6.1.1 — Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) — Cuando se requiera determinar el comportamiento estructural mediante ensayos se debe seguir el procedimiento descrito a continuación:

F.4.5.5.3 — Rotura por bloque de cortante — Cuando el espesor de la parte conectada más delgada sea menor a 4.76 mm, la resistencia nominal de rotura a bloque de cortante, R n , se determinará de acuerdo con lo estipulado en esta sección. Las conexiones en las cuales el espesor de la parte conectada más delgada sea igual o mayor a 4.76 mm se deben calcular conforme al Capítulo F.2 del presente Reglamento.

(a) La evaluación de los resultados debe basarse en el valor promedio de los datos obtenidos del ensayo con no menos de tres especímenes idénticos, siempre y cuando la desviación entre el resultado de cualquier ensayo individual y el valor promedio de todo el estudio no exceda ±15%. Si tal desviación del valor promedio excede el 15% deben hacerse más pruebas de la misma clase hasta que la desviación entre el resultado de cualquier ensayo individual y el promedio obtenido de todo el estudio no exceda el 15% o hasta que, al menos, se hayan realizado tres ensayos adicionales. Ningún resultado de ensayo será eliminado a menos que existan bases sólidas para su exclusión. El valor promedio de todos los ensayos será considerado, entonces, como la resistencia nominal, R n , para la serie de pruebas. El valor R n y el coeficiente de variación Vp de

La resistencia nominal a la ruptura por bloque de cortante, R n , se determinará como el menor valor entre las ecuaciones F.4.5.5-3 y F.4.5.5-4.

Rn

0.6Fy Agv Fu Ant

Rn

0.6Fu Anv Fu Ant

(F.4.5.5-3) (F.4.5.5-4)

Para conexiones pernadas I Para conexiones soldadas I Donde: Agv = Anv Ant

= =

273

DIARIO OFICIAL

los resultados de la prueba se deberán determinar por medio de un análisis estadístico.

0.65

(b) La resistencia de los elementos ensayados, conjuntos, conexiones, o miembros deben satisfacer la ecuación F.4.6.1-1:

0.60

¦ J i Qi d IRn Donde: ¦ J i Qi =

área bruta sometida a cortante área neta sometida a cortante área neta sometida a tensión

I

F.4.5.6 — CONEXIONES A OTROS MATERIALES F.4.5.6.1 — Apoyo — Deben proveerse los mecanismos necesarios para transferencia de las cargas de apoyo provenientes de componentes en acero cubiertos por esta especificación a los componentes estructurales adyacentes hechos en otros materiales.

(F.4.6.1-1)

resistencia requerida basada en la combinación de carga más crítica y determinada

=

de acuerdo con la sección F.4.1.5.1.2. J i y Q i son factores de carga y efectos de carga, respectivamente. factor de resistencia

=

CI M m Fm Pm e

2 2 Eo VM VF2 CP VP2 VQ

(F.4.6.1-2)

Donde: CI = coeficiente de calibración

F.4.5.6.2 — Tensión — Debe considerarse el cortante de arrancamiento producido en la lámina de acero por fuerzas de tensión alrededor de la cabeza del sujetador, asimismo el desgarramiento del sujetador resultante de las fuerzas producidas por cargas axiales y momentos flectores transmitidos sobre el sujetador o tornillo, provenientes de varios componentes estructurales adyacentes en el ensamble.

VF

=

Cp

=

1.52 1.6 para vigas con la aleta en tensión sujeta, en toda su longitud, a un tablero metálico o panel de cerramiento y con la aleta en compresión no arriostrada lateralmente valor medio del factor de material, M , presentado en la tabla F.4.6.1-1 para el tipo de componente involucrado valor medio del factor de fabricación, F , presentado en la tabla F.4.6.1-1 para el tipo de componente involucrado valor medio del factor profesional, P , para el componente ensayado 1.0 base de logaritmo natural 2.718 índice de confiabilidad del objetivo 2.5 para miembros estructurales y 3.5 para conexiones 1.5 para vigas con la aleta en tensión sujeta, en toda su longitud, a un tablero metálico o panel de cerramiento y con la aleta en compresión no arriostrada lateralmente coeficiente de variación del factor de material presentado en la tabla F.4.6.1-1 para el tipo de componente involucrado coeficiente de variación del factor de fabricación presentado en la tabla F.4.6.1-1 para el tipo de componente involucrado factor de corrección

=

1 1 n m m 2

=

5.7 para n

= = Mm =

La resistencia nominal a la tensión del sujetador y la resistencia nominal de anclaje de los componentes estructurales adyacentes, debe determinarse por medio de las normas aplicables al producto, sus especificaciones, literatura pertinente o combinación de estas.

Fm

F.4.5.6.3 — Cortante — Deben proveerse los mecanismos necesarios para transferencia de las fuerzas cortantes provenientes de los componentes de acero cubiertos por este Reglamento a los componentes estructurales adyacentes hechos en otros materiales. La resistencia al cortante y al aplastamiento sobre los componentes de acero no excederá aquellos valores permitidos por este Reglamento. No debe ser excedida la resistencia de diseño a cortante en los sujetadores y el otro material. Deben cumplirse los requisitos referentes a los anclajes. Deben seguirse los procedimientos adecuados para el manejo de las fuerzas cortantes en combinación con otras fuerzas.

Pm = = = e = Eo = = =

=

VM =

F.4.6 — ENSAYOS PARA CASOS ESPECIALES Los ensayos pueden realizarse por medio de un laboratorio independiente o por un laboratorio de pruebas del fabricante. Las disposiciones de este capítulo no se deben aplicar a diafragmas de acero formados en frío. Para estos elementos, se debe remitir a las especificaciones de la sección F.4.4.5

para n t 4

(F.4.6.1-3)

3

F-396

F-397

Donde: n = m = = Vp =

número de ensayos grados de libertad n 1 coeficiente de variación de los resultados de la prueba, no menor al 6.5%

VQ =

coeficiente de variación del efecto de la carga

= = Rn =

Tabla F.4.6.1-1 (continuación) Datos estadísticos para la determinación del factor de resistencia

Tipo de Componente

0.21 0.43 para vigas con la aleta en tensión sujeta, en toda su longitud, a un tablero metálico o panel de cerramiento y con la aleta en compresión no arriostrada lateralmente valor promedio de todos los resultados de la prueba

Los valores registrados en la tabla F.4.6.1-1 no excluirán la utilización de otros datos estadísticos documentados si estos últimos son establecidos a partir de suficientes resultados sobre las propiedades del material y su fabricación. Para aceros que no estén listados en la sección F.4.1.2.1, los valores M m y Vm serán determinados por análisis estadístico de los materiales usados. Cuando algunas distorsiones interfieren con el adecuado funcionamiento del espécimen en su uso real, los efectos de la carga basados en la combinación de carga crítica y la incidencia de la distorsión aceptable también deben satisfacer la ecuación F.4.6.1-1, excepto que el factor de resistencia I se tomará como la unidad y el factor de carga para la carga muerta se tomará como 1.0 (c) Las propiedades mecánicas de la lámina de acero se determinarán con base en muestras representativas del material tomado del espécimen de prueba o la lámina plana usada para formar el espécimen de prueba. Las propiedades mecánicas reportadas por el proveedor del acero no se usarán en la evaluación de los resultados del ensayo. Si el esfuerzo de fluencia del acero del cual se forman las secciones ensayadas es mayor que el valor especificado, los resultados de la prueba se deberán disminuir al esfuerzo de fluencia mínimo especificado del acero que el fabricante pretende utilizar. Los resultados de la prueba no se aumentarán si el esfuerzo de fluencia del espécimen de prueba es menor que el esfuerzo de fluencia mínimo especificado. Deben hacerse ajustes similares con base en la resistencia última en aquellos casos donde ésta sea el factor crítico. Deben considerarse también las variaciones que puedan presentarse entre el espesor de diseño y el espesor de los especímenes usados en las pruebas. Tabla F.4.6.1-1 Datos estadísticos para la determinación del factor de resistencia Tipo de Componente

Mm

Vm

Fm

VF

Rigidizadores transversales Rigidizadores de cortante Miembros a tensión Miembros a flexión Resistencia a la flexión Resistencia al pandeo lateral torsional Una aleta sujeta en toda su longitud a un panel o Tablero Resistencia a cortante Flexión y cortante combinados Resistencia a arrugamiento del alma Arrugamiento del alma y flexión combinados Miembros en compresión cargados concéntricamente Carga axial y flexión combinados

1.10 1.00 1.10

0.10 0.06 0.10

1.00 1.00 1.00

0.05 0.05 0.05

1.10 1.00

0.10 0.06

1.00 1.00

0.05 0.05

1.10

0.10

1.00

0.05

1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.05

0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

Mm

Vm

Fm

VF

1.10 1.10

0.10 0.10

1.00 1.00

0.05 0.05

1.10 1.10

0.10 0.10

1.00 1.00

0.05 0.05

1.05

0.10

1.00

0.05

1.00

0.10

1.00

0.05

1.10 1.10 1.10

0.10 0.10 0.08

1.00 1.00 1.00

0.10 0.10 0.15

1.10 1.10

0.10 0.10

1.00 1.00

0.10 0.10

1.10 1.10

0.10 0.08

1.00 1.00

0.10 0.15

1.10 1.10 1.10

0.10 0.10 0.10

1.00 1.00 1.00

0.10 0.10 0.10

1.10 1.10 1.10 1.10 1.10

0.08 0.08 0.08 0.08 0.08

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

0.05 0.05 0.05 0.05 0.05

1.10 1.10 1.10 1.10 1.10 1.10

0.10 0.10 0.10 0.10 0.08 0.10

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

0.10 0.10 0.10 0.10 0.05 0.10

1.10

0.10

1.00

0.10

1.10

0.10

1.00

0.10

1.10

0.10

1.00

0.15

F.4.6.2 — ENSAYOS DE CONFIRMACIÓN DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL — Para miembros estructurales, conexiones y conjuntos para los cuales la resistencia nominal se calcula de acuerdo con las disposiciones de este Reglamento o sus referencias específicas, se permitirá la realización de ensayos de confirmación para demostrar que la resistencia no es menor a la resistencia nominal, R n , especificada en este Reglamento o sus referencias específicas para el tipo de comportamiento en estudio. F.4.6.3 — ENSAYOS PARA DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS

...continúa

F-398

Miembros tubulares cilíndricos Resistencia a flexión Compresión axial Parales de muros y ensambles de parales de muros Parales de muro en compresión Parales de muro en flexión Parales de muro con carga axial y flexión Combinados Miembros estructurales no listados en esta tabla Conexiones soldadas Puntos de soldadura de arco Resistencia a cortante de soldaduras Resistencia última a tensión de soldaduras Falla de placas Cordones de soldadura de arco Resistencia a cortante de las soldaduras Desgarramiento de placa Soldaduras de filete Resistencia a cortante de las soldaduras Falla de placas Soldaduras de ranura abocinada Resistencia a cortante de las soldaduras Falla de placas Soldaduras por resistencia Conexiones con pernos Resistencia a cortante del perno Resistencia última a tensión del perno Mínimo espaciamiento y distancia al borde Resistencia a la tensión en la sección neta Resistencia al aplastamiento Conexiones atornilladas Resistencia a cortante del tornillo Resistencia última a tensión del tornillo Mínimo espaciamiento y distancia al borde Resistencia a tensión en la sección neta Resistencia ante inclinación y aplastamiento Desgarramiento del tornillo Desgarramiento del material en contacto con la cabeza del tornillo o la arandela Cortante y fuerzas de desgarramiento del material en contacto con la cabeza o arandela combinados Conexiones no listadas en esta tabla

F.4.6.3.1 — Sección completa — Los ensayos para la determinación de las propiedades mecánicas de las secciones completas a ser utilizadas en el numeral F.4.1.6.2 serán realizados de acuerdo con lo descrito a continuación:

F-399

274


DIARIO OFICIAL (a) Los procedimientos de la prueba a tensión deben estar de acuerdo con la norma NTC 3353 (ASTM A370-05) (b) Las determinaciones del esfuerzo de fluencia a compresión se harán por medio de ensayos de compresión sobre especímenes cortos1 de la sección completa. El esfuerzo de fluencia a compresión se tomará como el menor valor de la resistencia máxima a compresión dividida por el área de la sección transversal o el esfuerzo definido por alguno de los dos siguientes métodos (1) Para aceros con fluencia bien definida el esfuerzo de fluencia se determina por el método del diagrama autográfico o por el método de deformación total bajo cargas. (2) Para aceros con fluencia gradual, el esfuerzo se determina por el método de deformación bajo carga o por el método de la paralela al 0.2%. Cuando se utilice el método de deformación total bajo carga, el esfuerzo de fluencia determinado no debe tener una diferencia mayor al 5% con respecto al esfuerzo de fluencia determinado por el método de la paralela al 0.2%.

F.4.7 — TABLEROS METÁLICOS PARA TRABAJO EN SECCIÓN COMPUESTA Las disposiciones de esta parte del Reglamento se aplican a losas o diafragmas diseñados y construidos con un tablero metálico sobre el cual se hace un vaciado en concreto. Todo lo estipulado en esta sección está de acuerdo con los numerales F.4.1 a F.4.5 de esta norma, excepto donde se indique lo contrario. Los planos deben especificar claramente la solución técnica del sistema y mostrar los detalles de instalación así, como los accesorios a utilizar. F.4.7.1 — ALCANCE — Esta parte del Reglamento se refiere a tableros de acero para entrepisos de comportamiento compuesto. El tablero es formado en frío y actúa como una formaleta permanente y como el refuerzo positivo a flexión para el concreto estructural. Cuando se sujeta adecuadamente, el tablero en acero también actúa como una plataforma de trabajo para las diferentes actividades en la construcción. Después que el concreto ha curado genera un vínculo con el tablero en acero debido a la geometría del panel metálico, medios mecánicos, adherencia superficial o por una combinación de todos estos medios. La figura F.4.7.1-1 muestra la sección transversal típica de una losa en comportamiento compuesto con un tablero en acero.

(c) Cuando el efecto principal sobre el miembro corresponda a esfuerzos de flexión para cargas de servicio, el esfuerzo de fluencia se determinará sólo para las aletas. Para la determinación de tal esfuerzo de fluencia cada espécimen consistirá de una aleta completa, más una porción del alma con una relación de ancho plano tal que el valor de U para el espécimen sea igual a la unidad. (d) Para propósitos de aceptación y control debe hacerse un ensayo de sección completa por cada rollo madre (e) Se permitirá, como opción del fabricante, el uso de ensayos, ya sean de tensión o compresión, para aprobación de rutina y propósitos de control, siempre y cuando el fabricante demuestre que tales ensayos indican de manera confiable el esfuerzo de fluencia de la sección cuando está sujeta a la clase de esfuerzo bajo el cual va a ser utilizado el miembro. F.4.6.3.2 — Elementos planos de secciones formadas — Los ensayos para la determinación de las propiedades mecánicas de elementos planos de secciones formadas y las propiedades mecánicas representativas del acero virgen a ser usadas en la sección F.4.1.6.2 serán realizados de acuerdo con esta sección. El esfuerzo de fluencia de partes planas, Fyf , se establecerá por medio de un promedio ponderado de los esfuerzos de fluencia de muestras para ensayo de tensión estándar, tomadas longitudinalmente de las porciones planas de un miembro representativo formado en frío. El promedio ponderado será la suma de los productos del esfuerzo de fluencia promedio para cada porción plana multiplicado por el área de la sección transversal, dividida por el área total de las partes planas en la sección transversal. El número exacto de tales muestras de ensayo dependerá de la forma del miembro. En la sección transversal debe tomarse al menos una muestra de la mitad de cada parte plana. Si el esfuerzo real de fluencia virgen excede el esfuerzo de fluencia mínimo especificado, el esfuerzo de fluencia de las partes planas, Fyf , será ajustado multiplicando los valores del ensayo por la relación del esfuerzo de fluencia mínimo especificado al esfuerzo real de fluencia virgen.

Figura F.4.7.1-1 — Sección transversal de losa o entrepiso en comportamiento compuesto con un tablero metálico F.4.7.2 — MATERIALES — El tablero de acero para entrepisos de comportamiento compuesto debe ser fabricado siguiendo los lineamientos estipulados en las secciones F.4.1 a F.4.5 de esta norma, a menos que se indique algo diferente en esta sección. El acero utilizado para su formación debe tener un esfuerzo mínimo de fluencia de 230 MPa (33 ksi). El espesor mínimo de la lámina, aceptado para fabricación del tablero metálico de trabajo en sección compuesta, corresponde a un espesor de acero base de 0.71 mm (tipo o calibre 22), de acuerdo con la sección F.4.7.2.1 y la tabla F.4.7.2-2. F.4.7.2.1 – Tolerancias – Las tolerancias aplicables en la fabricación del tablero se encuentran consignadas en la tabla F.4.7.2-1: Tabla F.4.7.2-1 Tolerancias de fabricación del tablero Longitud del panel Espesor

F.4.6.3.3 — Acero virgen — Las siguientes disposiciones aplicarán a aceros producidos de manera diferente a los listados en la sección F.4.1.2.1, bajo especificaciones NTC (o ASTM), y utilizados en secciones para las cuales el esfuerzo de fluencia incrementado del acero después del formado en frío se calcula a partir de las propiedades del acero virgen de acuerdo con la sección F.4.1.6.2. Para propósitos de aceptación y control, deben tomarse al menos cuatro especímenes a tensión de cada rollo madre para el establecimiento de los valores representativos del esfuerzo de fluencia a tensión virgen y la resistencia última a tensión. Las muestras de ensayo deben ser tomadas longitudinalmente a una distancia del borde externo del rollo igual a la cuarta parte del ancho.

Ancho útil del panel Flecha y curvatura Extremo del panel fuera de escuadra

r12 mm No debe ser menor al 95% del espesor de diseño 20 mm , 10 mm 6 mm en 3.00 m de longitud 1 0 mm por metro de ancho del panel

Si la literatura publicada del producto no muestra el espesor del material sin recubrimiento en milímetros (o décimas de pulgada), pero sí presenta en una lista los números del tipo o calibre, el espesor del acero antes del recubrimiento en pintura o metal (espesor base de acuerdo con la sección F.4.1.2.4) deberá estar en concordancia con lo estipulado en la tabla F.4.7.2-2

1

Para mayor información sobre este ensayo remitirse al documento AISI S902

F-400

F-401

Tabla F.4.7.2-2 Espesores de diseño y mínimos aceptables del material antes del recubrimiento Tipo o calibre 22 21 20 19 18 17 16

Espesor de diseño mm Pulg 0.75 0.0295 0.84 0.0329 0.91 0.0358 1.06 0.0418 1.20 0.0474 1.37 0.0538 1.52 0.0598

Espesor mínimo mm Pulg 0.71 0.0280 0.79 0.0311 0.86 0.0340 1.01 0.0398 1.14 0.0449 1.30 0.0512 1.44 0.0567

F.4.7.2.2 — Acabados — El acabado sobre el tablero de acero para entrepiso de comportamiento compuesto debe ser especificado por el diseñador y debe ser adecuado para el medio ambiente en que se encuentre la estructura. Debido a que el tablero es el refuerzo a flexión para la losa, este debe ser diseñado para trabajar durante toda la vida útil de la estructura. El acabado mínimo debe ser un recubrimiento galvanizado en zinc G60 (Z180), de acuerdo con la norma NTC 4011 (ASTM A653/A653M) F.4.7.3 — DISEÑO DEL TABLERO COMO FORMALETA — Las propiedades de la sección del tablero de acero se deben calcular de acuerdo a lo dispuesto en las secciones F.4.2 a F.4.5 de este Reglamento.

F.4.7.3.1 — Diseño por Esfuerzos Admisibles (DEA — Debe considerarse la interacción del cortante y la flexión en los cálculos. El esfuerzo debido a la flexión no excederá 0.6 veces el esfuerzo de fluencia de diseño, Fy , con un máximo de 250 MPa, bajo las cargas combinadas del concreto fresco, el panel metálico y las siguientes cargas vivas mínimas de construcción: 1.0 kPa de carga uniformemente distribuida o una carga concentrada de 2.2 kN en un ancho de 1.0 m. Remitirse a la figura F.4.7.3-1 para las condiciones de carga durante la construcción cuando el tablero trabaja como formaleta. El tablero metálico debe ser seleccionado para soportar una carga mínima distribuida de 2.4 kPa. Para luces simples la carga del concreto fresco debe ser como mínimo la menor de su peso propio incrementado en un 50% ó 1.5 kPa. F.4.7.3.2 — Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) — Las factores de carga a emplear para las condiciones de construcción mostradas en la figura F.4.7.3-1 deben estar de acuerdo con el Título B de este Reglamento. Se debe verificar la interacción entre el cortante y la flexión. La resistencia requerida se debe calcular teniendo en cuenta las cargas combinadas del concreto fresco, el panel metálico y las siguientes cargas vivas mínimas de construcción: 1.0 kPa de carga uniformemente distribuida o una carga concentrada de 2.2 kN en un ancho de 1.0 m. El tablero metálico debe ser seleccionado para soportar una carga mínima distribuida de 2.4 kPa. Para luces simples la carga del concreto fresco debe ser como mínimo la menor de su peso propio incrementado en un 50% ó 1.5 kPa. Los factores de resistencia para flexión, cortante y apoyo interior se deben determinar de acuerdo con lo requerido por las secciones F.4.3 a F.4.5 de esta especificación. F.4.7.3.3 — Deflexiones — Las deflexiones teóricas calculadas para el tablero de acero trabajando como formaleta deben basarse en el peso del concreto fresco, determinado a partir del espesor de diseño de la losa, y el peso propio del panel metálico uniformemente cargado en todas las luces (véase figura F.4.7.3-1 columna 2). Las deflexiones deben limitarse a la menor entre L 180 ó 20 mm, medidas con respecto a los miembros de apoyo. Para el cálculo de las deflexiones no se toman en cuenta las cargas de construcción debido a su naturaleza temporal. F.4.7.3.4 — Longitud mínima de apoyo — Las longitudes mínimas de apoyo se deben determinar de acuerdo con las disposiciones de la sección F.4.3.3.4 de esta norma. Para el cálculo de estas longitudes se debe utilizar la carga del concreto fresco, el peso propio del panel metálico, y una carga de construcción de 1.0 kPa. (véase la figura F.4.7.3-1 columna 3) Se recomienda un apoyo mínimo de 40 mm para prevenir el deslizamiento de la lámina con respecto a su apoyo, sin embargo, este debe ser calculado siguiendo las disposiciones del párrafo anterior. El tablero de acero debe ser sujetado de manera adecuada para evitar su deslizamiento. La capacidad de arrugamiento del alma del tablero, en apoyos interiores, puede ser incrementada un 33% debido a cargas temporales de construcción. F.4.7.4 — ALMACENAMIENTO EN SITIO E INSTALACIÓN F.4.7.4.1 — Almacenamiento en sitio — El paquete de tableros en acero debe estar separado del terreno con un extremo elevado para proveer el suficiente drenaje y protegido contra la intemperie con una cubierta impermeable, lo suficientemente ventilado para evitar la condensación. F.4.7.4.2 — Instalación del tablero — Cada unidad de tablero debe ser colocada sobre la estructura de soporte. Debe ajustarse a su posición final, con sus traslapos longitudinales bien alineados y los extremos apoyados sobre los miembros estructurales sin escalonamientos sobre los apoyos. Todos los paneles metálicos deben estar alineados longitudinalmente en los diferentes vanos. F.4.7.4.3 — Bordes extremos a tope — Las láminas del panel deben estar a tope sobre los apoyos. Debe tenerse en cuenta la máxima tolerancia en la longitud de 12 mm (remitirse a la sección F.4.7.2.1)

Figura F.4.7.3-1 — Diagramas de carga, momentos, deflexiones y reacciones durante la construcción con un tablero metálico para entrepiso F-402

El traslapo sobre los apoyos de las láminas no es conveniente debido a los resaltos de cortante (repujado en el alma) o que el perfil de la sección transversal puede evitar el ajuste lámina a lámina. El espacio entre láminas traslapadas puede hacer más difícil la operación de sujeción mediante soldadura. Los espacios entre bordes extremos de láminas son aceptables, pudiendo requerirse la colocación de cintas especiales para el sello de la junta.

F-403


275

DIARIO OFICIAL

F.4.7.4.4 — Anclaje — Las láminas del tablero para entrepiso deben estar ancladas a los miembros de soporte (incluyendo estructuras de acero y/o muros de carga en el perímetro longitudinal y no sólo transversal), ya sea por soldadura o por sujetadores mecánicos. Esta sujeción debe hacerse inmediatamente después de la alineación. El anclaje mínimo para la instalación de la lámina se especifica en la sección F.4.7.4.4.1. No debe caminarse o estacionarse sobre el tablero de acero hasta que se hayan realizado estos anclajes mínimos. Las unidades del tablero metálico con separaciones entre apoyos mayores a 1.5 m deberán tener sujetadores longitudinales en los traslapos lámina a lámina y lámina a borde perimetral (el perímetro con el miembro estructural de acero o concreto), en la mitad de la luz o a intervalos de 1.0 m, la menor de las dos. Estos sujetadores longitudinales se colocaran a partir del centro de la luz hacia los apoyos.

diseño, la capacidad de carga por unidad de área debe determinarse mediante ensayos de adherencia concreto-lámina o por el método de esfuerzos admisibles (DEA) (sección F.4.7.5.6.1). La presencia de conectores de cortante en una cuantía adecuada garantiza el alcance de la resistencia de diseño a flexión en la sección transversal de la losa. Debe utilizarse el apropiado factor de resistencia, I , para la determinación de la resistencia de diseño. F.4.7.5.2 — Ensayos — El fabricante podrá utilizar los criterios de diseño aplicables para determinar la resistencia del sistema de losa (ver sección F.4.7.5.6) o, alternativamente, el fabricante deberá realizar, bajo supervisión profesional, un número suficiente de ensayos con el sistema losa-tablero para garantizar su comportamiento compuesto.

Bajo ninguna circunstancia deben dejarse láminas no sujetadas, garantizándose siempre el anclaje de los tableros. El objetivo del sujetador en el traslapo longitudinal es prevenir deflexiones diferenciales entre las láminas o tableros durante el vaciado del concreto y por lo tanto evitar la separación de la junta longitudinal. No se deben admitir los huecos causados por soldadura durante las operaciones de sujeción de lámina. Debe seleccionarse un sistema adecuado de anclaje.

F.4.7.5.2.1 — Determinación de la carga — La capacidad de carga sobreimpuesta disponible se determinará con los procedimientos estándar de diseño del concreto reforzado, mediante el uso de factores de resistencia de diseño o factores de seguridad, según sea aplicable, y factores de reducción basados en la presencia, ausencia, o espaciamiento de los conectores de cortante sobre las vigas perpendiculares al tablero, tal como se muestra en la sección F.4.7.5.6.

F.4.7.4.4.1 — Soldadura — Los procedimientos de soldadura estarán estrictamente de acuerdo con las especificaciones de la sección F.4.5 de este Reglamento, o un su defecto a lo dispuesto en el numeral F.2. Se requiere un punto de soldadura mínimo de 15 mm de diámetro, o equivalente, en las crestas laterales del tablero metálico sobre el apoyo, más un número adicional de puntos de soldadura intermedios hasta obtener un espaciamiento promedio de 300 mm. El máximo espaciamiento entre puntos adyacentes de sujeción no excederá los 460 mm. Cuando se utilicen soldaduras de filete deben ser de al menos 25 mm de longitud. El metal de aporte penetrará todas las capas de material del tablero en el final del traslapo longitudinal sobre el apoyo y tendrá una buena fusión a los miembros estructurales de soporte. Se deben utilizar arandelas para soldar sobre todas las unidades de tablero con espesor base de 0.71 mm (calibre 22). Las arandelas tendrán un espesor mínimo de 1.50 mm (calibre 16), y un diámetro nominal de perforación de 10 mm.

F.4.7.5.3 — Concreto — El concreto estará de acuerdo con lo estipulado en el Título C de este Reglamento. La resistencia mínima a compresión, fcc , será de 21 MPa o lo que se requiera para resistencia al fuego o durabilidad. No se deben utilizar aditivos que contengan sales clorhídricas. F.4.7.5.3.1 — Recubrimiento mínimo — El recubrimiento mínimo de concreto sobre la cresta del tablero metálico debe ser de 50 mm. Cuando se requiera refuerzo adicional para momento negativo, el recubrimiento mínimo de concreto sobre estas barras será de 20 mm. F.4.7.5.4 — Deflexiones — Las deflexiones del sistema de losa compuesto no excederán L 360 bajo la carga sobreimpuesta. Para el sistema compuesto estas deflexiones pueden calcularse utilizando el promedio de la inercia agrietada y no agrietada, cuando se use el procedimiento de la sección transformada.

F.4.7.4.4.2 — Sujetadores mecánicos — Los sujetadores mecánicos (tornillos, sujetadores anclados neumáticamente o accionados con pólvora) pueden utilizarse como medios de anclaje, siempre y cuando el tipo y espaciamiento del sujetador satisfaga el criterio de diseño. Para la aprobación de su uso, el fabricante del sujetador deberá presentar los ensayos documentados, formulas de diseño y tablas.

F.4.7.5.5 — Refuerzo por retracción y temperatura — El refuerzo por retracción y temperatura deberá consistir de una malla electro-soldada o barras de refuerzo, con un área mínima de 0.00075 veces el área del concreto sobre el tablero metálico , pero no debe ser menor que una malla con un área de 59.3 mm2 de acero por metro de ancho de losa.

F.4.7.5 — DISEÑO DEL TABLERO Y CONCRETO COMO UNA UNIDAD COMPUESTA Alternativamente, pueden utilizarse fibras de acero en lugar de la malla de refuerzo para efectos de retracción y temperatura de acuerdo a las especificaciones NTC 5214 (ASTM A820)3, en una cuantía mínima de 14.8 kg/m3, o fibras macro sintéticas , hechas a partir de poliolefino virgen, con un diámetro equivalente entre 0.4 mm y 1.25 mm con una relación de aspecto mínima (longitud/diámetro equivalente) de 50, en una cuantía mínima de 2.4 kg/m3.

F.4.7.5.1 — Generalidades — El sistema de entrepiso compuesto se debe diseñar como una losa de concreto reforzado con el tablero de acero actuando como el refuerzo positivo. Las losas deben diseñarse como sistemas de luces simples o continuas bajo cargas uniformes. La altura o espesor de la losa corresponde a la distancia medida desde la parte inferior del tablero metálico hasta el plano superior del concreto.

F.4.7.5.6 — Flexión Las consideraciones especiales para cargas concentradas (sección F.4.7.7.4) y comportamiento como diafragma requieren un análisis adicional. La capacidad de carga horizontal debe analizarse con 2 procedimientos racionales aceptados . Su comportamiento como diafragma debe ser aprobado por el ingeniero diseñador.

F.4.7.5.6.1 — Método de Diseño por Esfuerzos Admisibles (DEA) — La resistencia admisible a flexión se debe determinar con la siguiente ecuación:

Madm Si el diseñador requiere un sistema de losa continuo sobre los apoyos, debe garantizarse la presencia de refuerzo negativo utilizando las ecuaciones convencionales del concreto reforzado, de acuerdo con lo estipulado en el Título C de esta norma. La malla electro-soldada, en caso de seleccionarse como el refuerzo por temperatura, no garantiza por sí sólo la suficiente área de acero para lograr el comportamiento como losa continua (ver sección F.4.7.5.5). El tablero metálico no puede considerarse como refuerzo en compresión para el caso de voladizos. Debe tenerse especial cuidado con cargas provenientes de cielos falsos en voladizos del sistema de entrepiso compuesto. Los procedimientos de diseño de este numeral no se pueden aplicar a sistemas de losa de entrepiso sin conectores de cortante unidos al sistema de apoyo, sin la presencia de barreras para el fraguado del concreto u otras restricciones. Las losas deben estar unidas a su sistema de apoyo, así sea con los anclajes mínimos por construcción del numeral F.4.7.4.4. En caso de que no se consideren conectores de cortante para el

2

(F.4.7.5-1)

M adm

=

resistencia admisible a flexión4

Fy

=


Sc C

= =

módulo elástico mínimo de la sección transversal transformada agrietada factor de seguridad

3 4

Información al respecto puede encontrarse en el SDI Diaphragm Design Manual, Third Edition.

CFy Sc

Donde

NTC 5214 – Fibras de acero para concreto reforzado No existe una correlación entre las capacidades de carga halladas por los dos diferentes métodos de diseño, DCCR o DEA.

F-404

F-405

Si no se considera la presencia de conectores de cortante en el diseño C consideran C puede tomarse igual a 0.75 .

0.60 . Si estos se

Donde: Ns As A webs A bf

F.4.7.5.6.2 – Método de Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) – La resistencia de diseño a flexión se debe calcular a partir de los procedimientos estándar de diseño de concreto reforzado del Título C de este Reglamento y las combinaciones de carga de acuerdo con lo establecido en el Título B de este Reglamento. La resistencia de diseño a flexión, cuando se dispone de conectores en la cuantía suficiente para alcanzar la capacidad máxima de la sección transversal, como se especifica en F.4.7.5.6-3, se debe determinar a partir de la ecuación F.4.7.5-2: IAs Fy d a 2

IM n

(F.4.7.5-2)

Fy

= =


distancia desde la parte superior de la losa de concreto hasta el centroide del tablero metálico As = área transversal del tablero metálico (F.4.7.5-3) a A s Fy 0.85fccb Donde: fcc = resistencia a compresión del concreto, mínimo 21 MPa b = ancho unitario de la zona a compresión de concreto (usualmente, 1.0 m = 1000 mm) Adicionalmente, la resistencia de diseño a flexión cuando no se dispone o no se toman en cuenta los conectores de cortante, se determina mediante:

IMn

ISc Fy

(F.4.7.5-4)

Fy

=

esfuerzo de fluencia de diseño en MPa determinado en la sección F.4.1.6.1

Ec

=

módulo de elasticidad del concreto en MPa de acuerdo con el Título C de este Reglamento.

F.4.7.5.7 — Cortante — El área de concreto disponible para cortante se obtiene a partir de la figura F.4.7.5-1. Debido a que el refuerzo negativo puede o no utilizarse, queda a discreción del diseñador revisar si el área de concreto sobre cualquier barra de acero debe ser deducida del área de concreto disponible para resistir fuerzas cortantes. La resistencia de diseño a cortante, IVn , es la resistencia a cortante vertical total del sistema de entrepiso compuesto, multiplicada por un factor de resistencia. Esta resistencia será la suma de las capacidades a cortante del tablero metálico y del concreto, calculada mediante la ecuación F.4.7.5-6: IVn

IVtab IVc

Fy

=


Sc

=

módulo elástico mínimo de la sección transversal transformada agrietada

Debido a la escasez de ensayos sobre tableros metálicos calibre 16 (1.50 mm) y a que la profundidad de los resaltes de cortante (repujado en el alma) requerida para desarrollar la capacidad a momento en la sección transversal, sin incluir los conectores de cortante, podría no ser suficiente en este espesor de lámina, los valores máximos de resistencia a flexión deben ser los obtenidos para el sistema con un tablero en calibre 18 (1.20 mm). El fabricante sólo podrá publicar tablas de carga y capacidades máximas limitadas a las máximas obtenidas para un sistema de entrepiso con un tablero de 1.2 mm (calibre 18) de espesor. Las propiedades para el diseño de la sección transversal del tablero metálico, deben ser suministradas por el fabricante del producto. Se puede realizar una interpolación lineal entre las ecuaciones F.4.7.5-2 y F.4.7.5-4 para obtener la resistencia a flexión de una losa con conectores de cortante en un número no suficiente para alcanzar la resistencia nominal máxima a flexión de la sección transversal.

(F.4.7.5-6)

Donde: I =

factor de resistencia, I

IVn = IVtab = IVc =

resistencia de diseño a cortante del sistema de entrepiso compuesto resistencia de diseño a cortante del tablero metálico de acuerdo con lo especificado en F.4.3.3.2.1 resistencia de diseño a cortante suministrada por el concreto, que puede calcularse como:

IVc

Donde: I 0.85

número de pernos conectores de 19 mm requerido por metro de ancho área de acero en mm2 por metro de ancho área de las almas en mm2 por metro de ancho área de acero de la aleta inferior en mm2 por metro de ancho

El valor de As se calcula con base en el ancho plano del material. Las propiedades de la sección transversal, para la determinación del número requerido de conectores de cortante, deben ser suministradas por el fabricante del producto, o en su defecto, este presentará esquemas o planos de la sección para el cálculo de las áreas en la obtención de Ns .

Donde: IM n = resistencia de diseño a flexión ancho unitario. I = factor de resistencia, I 0.85 d

= = = =

Donde: fcc = Ac =

I

fcc 6

0.85

Ac

(F.4.7.5-7)

resistencia a compresión del concreto en MPa, mínimo 21 MPa área de concreto disponible para cortante en mm2 obtenida de la figura F.4.7.5-1

(a)

(b)

F.4.7.5.6.3 — Conectores de cortante — El número requerido de pernos conectores de cortante de diámetro de 19 mm por metro de ancho para anclar la losa de manera que pueda alcanzarse la resistencia nominal a flexión en la sección transversal, será estimado por la siguiente ecuación: Ns

Fy As A webs 2 Abf

142.58 f cE 12

c

c

F-406

(F.4.7.5-5)

F-407

276


DIARIO OFICIAL

La ecuación F.4.7.5-10 se debe utilizar para la interacción del tablero metálico actuando como formaleta (etapa de construcción) y también cuando está trabajando con el concreto como sistema compuesto.

(c)

F.4.7.6 — PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO F.4.7.6.1 — Apuntalamiento temporal — En caso de requerirse apuntalamiento temporal para la condición mínima de carga sobreimpuesta al tablero de 2.4 kPa, este debe estar asegurado en el sitio antes de empezar la instalación de los tableros. El apuntalamiento debe diseñarse e instalarse de acuerdo con los procedimientos de apuntalamiento para concreto reforzado estipulados en el Título C de este Reglamento. El apuntalamiento debe permanecer en su sitio hasta que el concreto alcance el 75% de su resistencia especificada a compresión y durante un mínimo de 7 días.

Figura F.4.7.5-1 — Áreas disponibles para cortante

F.4.7.6.2 — Limpieza — Antes del vaciado del concreto el tablero de acero debe estar libre de tierra, escombros, agua estancada, residuos por operaciones de taladrado o algún otro material extraño.

F.4.7.5.8 — Cortante y momento flector combinados F.4.7.5.8.1 — Método de Diseño por Esfuerzos Admisibles (DEA) — La ecuación de interacción para cortante y momento flector es la siguiente: 2

§ :bM · § : v V · ¨ ¸ ¨ ¸ d 1.0 © M n ¹ © Vn ¹ : v 1.60 : b 1.67

Donde: V = M = Vn = Mn =

F.4.7.6.3 — Vaciado del concreto — Debe tenerse especial cuidado durante el vaciado del concreto de manera que el tablero no esté sujeto a ningún impacto que exceda su capacidad de diseño. El concreto debe colocarse desde un bajo nivel con respecto al panel metálico, para evitar impactos. El vaciado debe realizarse de manera uniforme sobre la estructura de soporte y desde allí extenderse hacia el centro de la luz del tablero. Si se utilizan equipos menores de acarreo de material deben colocarse tablones para el tránsito de estos. Los equipos solo pueden operar sobre esta plataforma. Los tablones serán de una rigidez adecuada para transferir las cargas al tablero metálico sin causar daño. Deben evitarse todos los daños por una inadecuada colocación del concreto.

2

(F.4.7.5-8)

F.4.7.7 — CONSIDERACIONES ADICIONALES resistencia requerida a cortante resistencia requerida a flexión resistencia nominal a cortante de acuerdo con la sección F.4.7.5.7 resistencia a flexión para DEA

Fy Sc

=

F.4.7.7.1 — Estacionamientos — El uso del sistema de entrepiso compuesto es apropiado para edificios de estacionamientos. La experiencia práctica ha mostrado un comportamiento excelente. Para su uso en edificios de parqueaderos deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones: (1) Las losas deben diseñarse como sistemas de luces continuas con refuerzo para momento negativo sobre los apoyos. (2) En caso de ser necesario, se debe suministrar refuerzo adicional para detener el agrietamiento causado por grandes diferencias de temperatura y para garantizar una mejor distribución de las cargas (3) En zonas con alta presencia salina (agua marina) deben tomarse medidas de protección. Se recomienda un galvanizado mínimo G90 (Z275), de acuerdo con la norma NTC 4011 (ASTM A653/A653M) y recubrir la parte inferior del tablero con una pintura durable. Las medidas de protección deben mantenerse durante toda la vida útil de la estructura.

(F.4.7.5-9)

Fy y Sc se definen en la sección F.4.7.5.6.1 La ecuación F.4.7.5-8 se debe utilizar para la interacción del tablero metálico actuando como formaleta (etapa de construcción) y también cuando está trabajando con el concreto como sistema compuesto. F.4.7.5.8.2 — Método de Diseño con Coeficientes de Carga y Resistencia (DCCR) — La ecuación de interacción entre cortante y momento flector es: 2

§ M · § V · ¨ ¸ ¨ ¸ d 1.0 © Ib M n ¹ © I v Vn ¹

Iv

0.95

Ib

0.95

(F.4.7.5-10)

Donde: V = resistencia requerida a cortante, V M

=

Vn = Mn =

F.4.7.7.2 — Voladizos — En el caso de voladizos, el tablero solo debe trabajar como formaleta permanente, y debe suministrarse el refuerzo negativo que se requiera para soportar la condición de carga. No se debe considerar al tablero como refuerzo en compresión.

2

El esfuerzo máximo admisible en la sección transversal del tablero metálico, actuando como formaleta en 2 voladizo, debe ser 138 MPa (20 000 lb/pulg ) calculado bajo las cargas combinadas del peso propio del concreto fresco, el peso propio del tablero metálico y 1.0 kPa o el peso propio del concreto fresco, el peso propio del tablero metálico y una carga puntual, aplicada en el extremo del voladizo, de 2200 N por metro de ancho, la más crítica de ambas combinaciones. La deflexión máxima en el borde libre es L 120 , donde L es la longitud del voladizo, bajo las cargas del peso propio del concreto y el peso propio del tablero. Se supone un ancho de apoyo de 89 mm para la revisión por arrugamiento del alma con una carga combinada del peso propio del concreto, el peso propio del tablero metálico y 1.0 kPa. Si el ancho del apoyo es menor a 89 mm debe consultarse con el fabricante del tablero metálico.

Vu

resistencia requerida a flexión, M M u resistencia nominal a cortante de acuerdo con la sección F.4.7.5.7 resistencia nominal a flexión de acuerdo con la sección F.4.7.5.6.2

F.4.7.7.3 — Vigas y viguetas en sección compuesta — Las secciones del sistema de entrepiso compuesto son apropiadas para su uso con vigas en sección compuesta. F.4.7.7.4 — Cargas concentradas — La figura F.4.7.7-1 muestra los anchos efectivos de distribución de una carga concentrada. Este análisis debe hacerse cuando se apliquen al sistema cargas sobreimpuestas

F-408

F-409

mayores de 20 kPa. El área obtenida para el acero de distribución mediante este procedimiento no debe ser inferior a 0.00075Acc , donde Acc es el área de concreto (por ancho unitario) sobre las crestas del tablero metálico, la cual es diferente al área de concreto Ac disponible para cortante. Las fórmulas para los anchos de distribución efectiva son las siguientes: bm

b 2 2t c 2t t

Flexión en una luz simple: be

(F.4.7.7-1)

bm 2 1 x L x

(F.4.7.7-2)

Donde x es distancia de localización de la carga con respecto al apoyo Flexión en luces continuas: be Cortante: be

bm 1 x L x

bm 4 3 1 x L x

(F.4.7.7-3) (F.4.7.7-4)

Pero en ningún caso: be ! 2.71 t c h , en metros

(F.4.7.7-5a)

Momento alrededor del eje débil: M

Pbe 15w

(F.4.7.7-6) (b)

Donde: L w b 3 , pero no debe superar el valor de L 2

Figura F.4.7.7-1 — Distribución de cargas concentradas (continuación) (F.4.7.7-7)

F.4.7.7.5 — Tubería — Pueden colocarse conductos en el sistema de losa cuando el tamaño del tubo sea de 25.4 mm o menor en diámetro, o menor a 1/3 del recubrimiento del concreto, sin atravesar valles del tablero, y esté espaciado 460 mm como mínimo, con un recubrimiento mínimo de 19 mm, excepto que las especificaciones de diseño limiten a una condición más exigente.

F.4.8 — ESPECIFICACIONES PARA CONSTRUCCIÓN DE ENTRAMADOS DE ACERO FORMADO EN FRÍO, SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN EN SECO Y ENTRAMADOS DE CERCHAS F.4.8.1 — GENERALIDADES — Las disposiciones de esta sección son aplicables al diseño e instalación de miembros estructurales y no estructurales para entramados de acero formado en frío5, en los que el espesor mínimo del acero esté entre 0.46 mm y 3.00 mm. Los miembros cubiertos por esta sección incluyen parales de secciones C, viguetas, canales guía, secciones en U, secciones omega, ángulos y otros miembros de comportamiento similar. F.4.8.2 — MATERIALES F.4.8.2.1 — Especificaciones del material — Los miembros estructurales y no estructurales se deben formar en frío a partir de láminas de acero de acuerdo con los requisitos de la norma ASTM A1003 / A1003M. F.4.8.2.2 — Espesor del acero base — Los miembros estructurales y no estructurales se deben forma en frío a partir de láminas de acero con el espesor mínimo listado en la tabla F.4.8.2-1.

(a) Figura F.4.7.7-1 — Distribución de cargas concentradas (continua ...)

5

F-410

Especificaciones para entramados de sistemas de construcción en seco (Drywall)

F-411


277

DIARIO OFICIAL

Tabla F.4.8.2-1 Espesores estándar Espesor de diseño mm pulgadas 0.478 0.0188 0.719 0.0283 0.792 0.0312 0.879 0.0346 1.146 0.0451 1.438 0.0566 1.811 0.0713 2.583 0.1017 3.155 0.1242

Espesor mínimo del acero base mm pulgadas 0.455 0.0179 0.683 0.0269 0.752 0.0296 0.836 0.0329 1.087 0.0428 1.367 0.0538 1.720 0.0677 2.454 0.0966 2.997 0.1180

F.4.8.2.3 — Protección contra corrosión — Los miembros estructurales y no estructurales deben cumplir con los requisitos mínimos de recubrimiento metálico listados en la tabla F.4.8.2-2 (masa de recubrimiento por unidad de área). Se permite el uso de recubrimientos alternativos si se demuestra su equivalencia. Tabla F.4.8.2-2 Requerimientos mínimos de recubrimientos metálicos (masa por unidad de área) Designación de Material Tipo H y Tipo L Tipo NS

Designación del recubrimiento G60 [Z180]A AZ50 [AZM150]B G40 [Z120]A AZ50 [AZM150)B

A

Laminas de acero recubiertas en zinc de acuerdo con la especificación NTC 4011 (ASTM A653/A653M) B Láminas de acero recubiertas con aleación 55% aluminio-zinc de acuerdo con la especificación NTC 4015 (ASTM A792/A792M)

F.4.8.3 — PRODUCTOS

Figura F.4.8.3-1 — Miembros típicos para entramados de lámina formada en frío.

F.4.8.3.1 — Designación del producto — Para referenciar los miembros estructurales y no estructurales, debe utilizarse una nomenclatura de cuatro partes, que identifique el tamaño (tanto altura del alma como ancho de aleta), estilo, y espesor, de acuerdo a los siguientes códigos secuenciales:

Tabla F.4.8.3-1 Dimensiones estándar para parales y viguetas en sección C (P)

P G U O L

= = = = =

Ancho de Aleta (Ancho de diseño) mm Pulg 31.8 1-1/4 34.9 1-3/8 41.3 1-5/8 50.8 2 63.5 2-1/2 76.2 3 88.9 3-1/2

Altura del Alma (Altura de diseño) mm Pulg 41.3 1-5/8 63.5 2-1/2 88.9 3-1/2 92.1 3-5/8 102 4 140 5-1/2 152 6 203 8 254 10 305 12 356 14

Un primer número de 3 ó 4 dígitos indicando la altura del alma del miembro en milímetros, seguido de una letra que indica: miembro de un entramado, paral o vigueta, con pestañas sección canal guía sección canal o paral de un entramado sin pestañas sección omega sección en ángulo

Un tercer número de 3 ó 4 dígitos que indica el ancho de aleta en milímetros, seguido por un guión, y un último número indicando el espesor en milímetros. Cuando se utilicen miembros para aplicaciones estructurales, debe especificarse el grado (resistencia) del material en todos los documentos y planos. F.4.8.3.2 — Geometría estándar — La geometría estándar para miembros estructurales y no estructurales se muestra en la figura F.4.8.3-1 y puede corresponder a cualquier combinación de las dimensiones básicas listadas en las tablas F.4.8.3-1 a F.4.8.3-5, dependiendo del tipo de miembro.

F-412

F-413

Tabla F.4.8.3-2 Dimensiones estándar para canales guía (G) Altura del Alma (Altura de diseño) mm Pulg 41.3 1-5/8 63.5 2-1/2 88.9 3-1/2 92.1 3-5/8 102 4 140 5-1/2 152 6 203 8 254 10 305 12 356 14

Tabla F.4.8.3-6 Radio interno de doblez para diseño

Ancho de Aleta (Ancho de diseño) mm Pulg 31.8 1-1/4 50.8 2 63.5 2-1/2 76.2 3

Espesor de diseño mm (pulg) 0.478 (0.0188) 0.719 (0.0283) 0.792 (0.0312) 0.879 (0.0346) 1.146 (0.0451) 1.438 (0.0566) 1.811 (0.0713) 2.583 (0.1017) 3.155 (0.1242)

Radio interno de doblez mm Pulg 2.141 0.0843 2.022 0.0796 1.984 0.0781 1.941 0.0764 1.808 0.0712 2.156 0.0849 2.715 0.1069 3.874 0.1525 4.732 0.1863

F.4.8.3.4 — Longitud de la pestaña — La longitud de la pestaña en un miembro estructural o no estructural, paral o vigueta, en sección C debe estar relacionada con el ancho de aleta, tal como se muestra en la tabla F.4.8.3-7.

Tabla F.4.8.3-3 Dimensiones estándar para secciones U (U) Ancho de Aleta (Ancho de diseño) mm Pulg 12.7 1/2 19.1 3/4

Altura del Alma (Altura de diseño) mm Pulg 19.1 3/4 38.1 1-1/2 50.8 2 63.5 2-1/2

Tabla F.4.8.3-4 Dimensiones estándar para perfiles omega (O) Ancho de Aleta (Ancho de diseño) mm Pulg 31.8 1-1/4

Altura del Alma (Altura de diseño) mm Pulg 22.2 7/8 38.1 1-1/2

Tabla F.4.8.3-5 Dimensiones estándar para ángulos (L) Ancho de Aleta “A” mm Pulg 15.9 5/8 22.2 7/8 34.9 1-3/8 38.1 1-1/2 50.8 2 76.2 3

Ancho de Aleta “B” mm Pulg 15.9 5/8 22.2 7/8 34.9 1-3/8 38.1 1-1/2 50.8 2 76.2 3

F.4.8.3.3 — Radio interno de doblez — El tamaño del radio interno de doblez utilizado para el diseño debe cumplir con los requisitos mostrados en la tabla F.4.8.3-6.

Tabla F.4.8.3-7 Longitud de diseño de la pestaña para parales y viguetas en secciones C Sección P31.8 P34.9 P41.3 P50.8 P63.5 P76.2 P88.9

mm 31.8 34.9 41.3 50.8 63.5 76.2 88.9

Ancho de aleta pulg 1-1/4 1-3/8 1-5/8 2 2-1/2 3 3-1/2

Longitud de diseño de la pestaña mm pulg 4.8 3/16 9.5 3/8 12.7 1/2 15.9 5/8 15.9 5/8 15.9 5/8 25.4 1

F.4.8.3.5 — Perforaciones — Las perforaciones realizadas por el fabricante deben cumplir con las siguientes condiciones, a menos que el fabricante especifique otras distintas: (1) Las perforaciones deben realizarse a lo largo del eje longitudinal del alma del miembro de entramado. (2) Las perforaciones deben tener un espaciamiento centro a centro no menor a 600 mm. (3) Las perforaciones deben tener un ancho no mayor a la mitad de la altura del miembro ó 63.5 mm, el que sea menor. (4) Las perforaciones deben tener una longitud no mayor a 114 mm. (5) La distancia desde el centro de la última perforación hasta el extremo final del miembro estructural no debe ser menor a 305 mm, a menos que se especifique algo diferente. Se permite cualquier configuración o combinación de perforaciones que se ajusten a las limitaciones, en anchos y longitud, anteriormente expuestas. F.4.8.3.6 — Marcación del producto F.4.8.3.6.1 — Miembros estructurales — Los miembros estructurales deben ser marcados de manera legible con la siguiente información mínima: (1) Fabricante (Nombre, logotipo o iniciales) (2) Espesor del acero base (3) Esfuerzo mínimo de fluencia (no es necesario si es Grado 33 [230 MPa]) (4) Recubrimiento (no es necesario si es G60 [Z180]) F.4.8.3.6.2 — Miembros no estructurales — Los miembros no estructurales deben ser marcados de manera legible con la siguiente información mínima:

F-414

F-415

278


DIARIO OFICIAL

(1) Fabricante (Nombre, logotipo o iniciales) (2) Espesor del acero base (3) Esfuerzo mínimo de fluencia (no es necesario si es Grado 33 [230 MPa]) (4) Recubrimiento (no es necesario si es G40 [Z120]) F.4.8.3.6.3 — Codificación por colores — Cuando se utiliza una codificación por colores para miembros o paquetes de miembros similares debe utilizarse la clasificación presentada en la tabla F.4.8.3-8. Tabla F.4.8.3-8 Codificación estándar por colores Espesor de diseño mm 0.478 0.719 0.792 0.879 1.146 1.438 1.811 2.583 3.155

Color Ninguno Negro Rosado Blanco Amarillo Verde Naranja Rojo Azul

F.4.8.3.7 — Tolerancias de fabricación — Los miembros estructurales deben cumplir con las tolerancias de fabricación listadas en la tabla F.4.8.3-9. Los miembros no estructurales deberán cumplir con las tolerancias de fabricación listadas en la tabla F.4.8.3-10. Figura F.4.8.3-2 — Tolerancias de fabricación para miembros estructurales

Tabla F.4.8.3-9 Tolerancias de fabricación para miembros estructurales DimensiónA

Ítem revisado

A

Longitud

BB

Altura del alma

C D E

A B

Acampanado Exceso en doblez Ancho a centro de hueco Longitud de centro de huecos

F

Corona

G

Curvatura lateral

H

Arco

I

Torsión (giro axial)

Parales, mm +2.38 -2.38 +0.79 -0.79 +1.59 -1.59 +1.59 -1.59 +6.35 -6.35 +1.59 -1.59 2.6 por m 12.7 max. 2.6 por m 12.7 max. 2.6 por m 12.7 max.

Tabla F.4.8.3-10 Tolerancias de fabricación para miembros no estructurales

Canales Guías, mm +12.7 -6.35 +0.79 +3.18 +0 -2.38 NA NA NA NA +1.59 -1.59 2.6 por m 12.7 max. 2.6 por m 12.7 max. 2.6 por m 12.7 max.

DimensiónA

Ítem revisado

A

Longitud

BB C D E

Todas las medidas deben ser tomadas a una distancia no menor de 305mm desde el extremo Dimensión entre caras externas para Parales, caras internas para Canales Guía A B

Altura del alma Acampanado Exceso en doblez Ancho a centro de hueco Longitud de centro de huecos

F

Corona

G

Curvatura lateral

H

Arco

I

Torsión (giro axial)

Parales, mm +3.18 -6.35 +0.79 -0.79 +1.59 -1.59 +3.18 -3.18 +6.35 -6.35 +3.18 -3.18 2.6 por m 12.7 max. 2.6 por m 12.7 max. 2.6 por m 12.7 max.

Canales Guías, mm +25.4 -6.35 +3.18 -0 +0 -4.76 NA NA NA NA +3.18 -3.18 2.6 por m 12.7 max. 2.6 por m 12.7 max. 2.6 por m 12.7 max.

Todas las medidas deben ser tomadas a una distancia no menor de 305 mm desde el extremo Dimensión entre caras externas para parales, caras internas para Canales Guía

F-416

F-417

Cuando se utiliza un diseño arriostrado por tableros, los planos deben especificar el tablero como un elemento estructural. Sin embargo, se deben revisar los parales sin considerar el arriostramiento debido al tablero, para la siguiente combinación de carga:

1.2D 0.5L ó 0.2G 0.2W Donde: D = L = G = W =

(F.4.8.4-1)

carga muerta carga viva carga de granizo carga de viento

F.4.8.4.2.1 — Carga axial — Ambos extremos del paral deben estar restringidos contra rotación alrededor del eje longitudinal del miembro, así como desplazamiento perpendicular al mismo. (a) Para parales en compresión, considerando el diseño completamente en acero, la capacidad de carga axial se define en las secciones F.4.3.4 y F.4.4.4.1. La longitud efectiva, KL , se determina por medio de un análisis adecuado y/o ensayos, o en la ausencia de éstos, K x , K y y K t se deben tomar igual a la unidad. La longitud no arriostrada con respecto al eje principal, L x , se debe tomar como la distancia entre apoyos extremos del miembro, mientras que las longitudes no arriostradas Ly y L t se deben tomar como las distancias entre riostras. (b) Para parales en compresión, considerando el arriostramiento de los tableros, la resistencia axial se debe determinar de acuerdo con las disposiciones de esta sección. Figura F.4.8.3-3 — Tolerancias de fabricación para miembros no estructurales

La resistencia axial se debe calcular de acuerdo con la sección F.4.3.4. La longitud no arriostrada con respecto al eje principal, L x , se debe tomar como la distancia entre apoyos extremos del miembro.

F.4.8.4 — DISEÑO — La determinación de las resistencias de los miembros para sistemas de entramado estará de acuerdo con lo estipulado en los numerales F.4.1, F.4.2, F.4.3 y F.4.4 de este Reglamento, excepto cuando sea modificado en esta sección.

La longitud no arriostrada con respecto al eje menor, Ly y la longitud no arriostrada para torsión, L t ,

F.4.8.4.1 — Propiedades de la sección — Para secciones C y otras secciones transversales con geometría simple (véase figura F.4.8.3-1), las propiedades se determinan de acuerdo con los métodos convencionales del diseño estructural. Estas propiedades deben basarse en las secciones transversales totales, excepto cuando se requiera el uso de una sección transversal reducida o se requiera un ancho efectivo de diseño de acuerdo con las especificaciones de los numerales F.4.2 a F.4.4 de este Reglamento. Para otras geometrías de sección transversal, las propiedades deben basarse en ensayos, de acuerdo con la sección F.4.6. F.4.8.4.2 — Diseño de parales de muros — Los miembros para sistemas de entramado estarán de acuerdo con lo especificado en este Reglamento. Los miembros deben estar en buenas condiciones. Los miembros dañados deberán reemplazarse o repararse de acuerdo con el diseño aprobado. Los parales de muros deben diseñarse con base en un diseño completamente en acero o arriostrado por los tableros. Las almas no deben tener perforaciones, o en caso de tenerlas deben estar de acuerdo con lo dispuesto en las secciones F.4.2 a F.4.5. (a) Diseño completamente en acero — Los conjuntos con parales de muros que utilicen el criterio de un comportamiento completamente en acero se deben diseñar sin tomar en cuenta el arriostramiento estructural y/o la contribución de la acción compuesta de los tableros a los que están unidos. (b) Diseño arriostrado por tableros — Los conjuntos con parales de muro que utilicen un criterio que incluya al tablero, se deben diseñar suponiendo que se instalan tableros idénticos a ambos lados del paral y están conectados a los miembros horizontales ubicados en la parte superior e inferior del muro para proveer soporte lateral y torsional al paral en el plano del muro. Los parales cuyos tableros de cerramiento laterales instalados a ambos lados no sean idénticos se deben diseñar suponiendo que el más débil de los dos tableros está sujeto a ambos lados.

F-418

se deben tomar como el doble de la distancia entre los conectores del tablero. Los coeficientes de pandeo K x , K y y K t se deben tomar igual a la unidad. Para prevenir fallas de la conexión paral-tablero, cuando se instalen tableros iguales de yeso a ambos lados del muro, con tornillos espaciados centro a centro 305 mm como máximo, la carga nominal axial máxima en el paral de muro se debe limitar a los valores dados en la tabla F.4.8.4-1. Tabla F.4.8.4-1 Carga nominal axial máxima por capacidad de la conexión paral-tablero en yeso Tablero en Yeso 12.7 mm 12.7 mm 15.9 mm 15.9 mm

Tamaño del tornillo No. 6 No. 8 No. 6 No. 8

Carga nominal (especificada) axial máxima por paral 25.8 kN 29.8 kN 30.2 kN 34.7 kN

F.4.8.4.2.2 — Flexión — Para diseño completamente en acero se seguirán los lineamientos de la sección F.4.3.3.1.2.1 y F.4.3.3.1.4, para la determinación de la resistencia a flexión. Para diseño considerando el arriostramiento por los tableros, y desconociendo cualquier restricción rotacional provista por éstos, se utilizarán las disposiciones de la sección F.4.3.3.1.1 para la determinación de la resistencia de diseño a flexión. F.4.8.4.2.3 — Cortante — Para un diseño completamente en acero, o considerando el comportamiento compuesto con los tableros de yeso, la resistencia de diseño a cortante debe ser la definida en el numeral F.4.3.3.2.

F-419


F.4.8.4.2.4 — Carga axial y flexión — Para diseño completamente en acero, o considerando el comportamiento compuesto con los tableros de yeso, la resistencia axial y la resistencia a flexión deben satisfacer las ecuaciones de interacción de la sección F.4.3.5.

Altura nominal: 88.9 mm a 152.4 mm Ancho nominal del aleta: 31.8 mm a 60.3 mm (b) Para parales de muros cortina que no sean adyacentes a aberturas y cuando ambas aletas del paral estén conectadas a las aletas del canal guía y el espesor del canal guía es menor que el espesor del paral, la resistencia nominal, Pnst , será el menor valor obtenido de las ecuaciones F.4.8.4-2 ó F.4.8.4-3:

F.4.8.4.2.5 — Arrugamiento del alma — Para diseño completamente en acero, o diseño compuesto con los tableros, la resistencia a arrugamiento del alma del miembro, Pn , se debe determinar de acuerdo con la sección F.4.3.3.4, o Pn debe ser modificado de acuerdo con la sección F.4.8.4.2.7.2 para tomar en cuenta el incremento en la resistencia debido al canal guía.

Pnst

F.4.8.4.2.6 — Secciones armadas — Para diseño completamente en acero, o en conjunto con los tableros, la resistencia de diseño de secciones armadas se define en F.4.4.1. Cuando los requisitos aplicables de conexiones no se cumplan, la resistencia de diseño de las secciones armadas debe ser igual a la suma de las resistencias de diseño de los miembros individuales de la sección transversal del miembro armado.

F.4.8.4.2.7.1 — Métodos de sujeción — Los tornillos, pernos y conexiones soldadas deben diseñarse de acuerdo con los requisitos del numeral F.4.5 y lo descrito en esta sección. Para conexiones con otro tipo de sujetador, la resistencia de diseño se debe determinar mediante ensayos de acuerdo con la sección F.4.6.1.

Tamaño del tornillo: No. 8, mínimo Sección del paral: Espesor de diseño: 0.88 mm a 1.96 mm Resistencia de diseño a la fluencia: 228 MPa a 345 MPa Altura nominal: 88.9 mm a 152.4 mm

(a) Para parales de muros cortina que no sean adyacentes a las aberturas (puertas y ventanas), en los que ambas aletas del paral estén conectadas a los canales guía y el espesor del canal guía sea mayor o igual al espesor del paral, la resistencia nominal Pnst , se determina de acuerdo con la ecuación F.4.8.4-2, que se muestra a continuación:

Donde: C = CR = CN = Ch = R = N = h = t = I 0.90

Sección del canal guía: Espesor de diseño: 0.88 mm a 1.96 mm Resistencia de diseño a la fluencia: 228 MPa a 345 MPa Altura nominal: 88.9 mm a 152.4 mm Ancho nominal del aleta: 31.8 mm a 60.3 mm

(F.4.8.4-2)

(c) Para parales de muro cortina que sean adyacentes a aberturas y cuando ambas aletas estén conectadas a las aletas del canal guía, y el canal guía termina en la abertura, la resistencia nominal se deberá tomar como 0.5Pnst usando Pnst y I como se determina en la sección F.4.8.4.2.7.2(a) cuando el espesor del canal guía sea mayor o igual al espesor del paral, o en la sección F.4.8.4.2.7.2(b) cuando el espesor del canal guía sea menor que el espesor del paral.

coeficiente de arrugamiento del alma = 3.7 coeficiente de radio interno de doblez = 0.19 coeficiente de longitud de apoyo = 0.74 coeficiente de esbeltez del alma = 0.019 radio interno de doblez del paral longitud de apoyo del paral altura de la porción plana del alma del paral, medida a lo largo de su plano espesor de diseño del paral

(d) Para parales de muro cortina que no sean adyacentes a aberturas y no tienen ambas aletas conectadas a las aletas de los canales guía y el espesor del canal guía sea mayor o igual al espesor del paral, la resistencia nominal, Pnst es igual a Pn , con I tal como se determina en la sección F.4.3.3.4.1. (e) Para parales de muro cortina que son adyacentes a aberturas y no tienen ambas aletas conectadas a las aletas de los canales guía y el espesor del canal guía es mayor o igual al espesor del paral, la resistencia nominal, Pnst es igual a 0.5Pn , con I tal como se determina en la sección F.4.3.3.4.1.

La anterior ecuación es válida para el siguiente rango de parámetros: Tamaño del tornillo: No. 8, mínimo Sección del paral: Espesor de diseño: 0.88 mm a 1.96 mm Resistencia de diseño a la fluencia: 228 MPa a 345 MPa Altura nominal: 88.9 mm a 152.4 mm

F.4.8.4.2.7.3 — Conexión de canal guía sujeta a deformaciones para parales en sección C — Para parales de muros cortina usados en conexiones de canales guía sujetas a deformaciones6 Pnst será igual a Pn , con I tal como se determina en la sección F.4.3.3.4.1.

Sección del canal guía: Espesor de diseño: 0.88 mm a 1.96 mm Resistencia a la fluencia: 228 MPa a 345 MPa

6

La deformación considerada corresponde a la estructura por encima del muro. Esta podría ser la losa de concreto o viga de acero a la cual se sujeta el canal guía. Esta canal guía es independiente del paral de muro.

F-420

F-421

La longitud de apoyo que debe ser usada en estos cálculos no excederá el mínimo ajuste entre el paral y el canal guía ó 25.4 mm.

F.4.8.4.2.8 — Arriostramiento de parales de muro F.4.8.4.2.8.1 — Diseño de riostras intermedias — Para miembros a flexión, cada riostra intermedia se debe diseñar de acuerdo con la sección F.4.4.3.

La resistencia nominal de un canal guía sujeta a deflexión bajo cargas transversales, y conectada a su apoyo con un espaciamiento del sujetador no mayor que el espaciamiento entre parales se determina de acuerdo con la ecuación F.4.8.4-4, como sigue:

Pndt

w dt t 2 Fy

e

Para cargas a flexión y axiales combinadas, cada riostra intermedia se debe diseñar para la fuerza combinada en la riostra determinada de acuerdo con la sección F.4.4.3 y el 2% de la fuerza de diseño a compresión en el miembro.

0.5

w dt

=

longitud efectiva del canal guía = 0.11 D 2

S t Fy

= = =

espaciamiento centro a centro de parales espesor de diseño del canal guía resistencia de diseño a la fluencia

e

=

D

= 0.55

distancia de diseño en el extremo o de deslizamiento (distancia entre el alma del paral en su extremo y el alma del canal guía, medida perpendicularmente al alma del canal guía)7 25.4

I

Para miembros sometidos a carga axial, cada riostra intermedia se debe diseñar para el 2% de la fuerza de diseño a compresión en el miembro.

(F.4.8.4-4)

4e

Donde:

(F.4.8.4-3)

La anterior ecuación es válida dentro del siguiente rango de parámetros:

F.4.8.4.2.7.2 — Conexión de paral en sección C a canal guía — La conexión del paral al canal guía debe satisfacer los requisitos de resistencia al arrugamiento del alma del paral, de acuerdo con las sección F.4.8.4.2.5, o tal como se define en esta sección.

§ R ·§ N ·§ h· Ct 2 Fy ¨¨ 1 CR ¸ ¨ 1 CN ¸ ¨ 1 Ch ¸ t ¸¹ ¨© t ¸¹ ¨© t ¸¹ ©

0.6t t w st Fut

Donde: tt = espesor de diseño del canal guía en mm wst 20t t 0.56D = 25.4 D Fut = resistencia última a tensión del canal guía Pnst = resistencia nominal para la conexión del paral a la canal guía cuando está sujeta a cargas transversales I 0.90

F.4.8.4.2.7 — Diseño de conexiones para parales de muro

Pnst

279

DIARIO OFICIAL

t1.5 5.5D d S

F.4.8.4.3 — Diseño de cerchas para sistemas de entramados F.4.8.4.3.1 — Análisis — En lugar de un análisis racional para definir la flexibilidad de los nudos, se pueden hacer las siguientes suposiciones para el análisis: (1) Los miembros cordones son continuos, a menos que se supongan con articulaciones en 8 9 los talones , puntos de quiebre o en empalmes en su longitud. (2) Los miembros en el alma de la cercha (diagonales y verticales) se suponen con articulaciones en los extremos Se permite el uso de una rigidez específica en el nudo, distinta a la consideración de completa libertad al giro de una rótula, si la conexión se diseña para las fuerzas provenientes de un análisis estructural con la rigidez de nudo definida inicialmente.

La anterior ecuación será válida dentro del siguiente rango de parámetros: Sección del paral: Espesor de diseño: 1.14 mm a 1.81 mm Resistencia de diseño a la fluencia: 228 MPa a 345 MPa Altura nominal: 88.9 mm a 152.4 mm Ancho nominal de la aleta: 41.3 mm a 63.5 mm Espaciamiento entre parales: 305 mm a 610 mm a centros Longitud de apoyo del paral: 19.1 mm

F.4.8.4.3.2 — Diseño de miembros F.4.8.4.3.2.1 — Miembros cordones en compresión — Los miembros cordones en compresión se deben revisar solamente para carga axial utilizando las disposiciones de la sección F.4.3.4, sólo a flexión bajo las disposiciones de la sección F.4.3.3.1 y, carga axial y flexión, combinadas, usando la sección F.4.3.5.2. F.4.8.4.3.2.1.1 — Carga axial — Para la determinación de la resistencia bajo carga axial, la longitud efectiva, KL , se debe establecer por medio de un análisis racional, ensayos, o las siguientes consideraciones de diseño, según sea apropiado:

Sección del canal guía: Espesor de diseño: 1.14 mm a 1.81 mm Resistencia de diseño a la fluencia: 228 MPa a 345 MPa Altura nominal: 88.9 mm a 152.4 mm Ancho nominal de aleta: 50.8 mm a 76.3 mm La distancia horizontal medida desde el lado del alma del paral hasta el borde terminal del perfil guía no será menor que la mitad de la longitud efectiva del canal guía w dt .

(a) Para secciones C el eje x es el eje de simetría. L x es igual a la distancia entre los puntos de panel10, y Cm se toma como 0.85 , a menos que se realice algún análisis para justificar un valor diferente. Cuando el miembro cordón sea continuo, al menos en un punto de panel intermedio y exista un tablero sujeto directamente al mismo, K x , se toma como 0.75 . En otros casos, K x se toma igual a la unidad. Como alternativa, L x puede tomarse como la distancia entre puntos de cambio de curvatura por flexión con Cm y K x tomados como la unidad. Cuando el tablero este sujeto al miembro cordón, Ly es igual a la distancia entre conectores del tablero y K y se debe tomar como 0.75 . Cuando las correas estén sujetas al miembro cordón, Ly es la distancia entre correas con K y igual a la unidad. L t es igual a la distancia entre puntos de panel. Cuando el cordón es continuo al menos en un punto de panel intermedio entre el talón y un punto de quiebre del cordón y cuando el tablero esta sujetado directamente al miembro cordón, K t se toma como 0.75 . En otros casos, K t se toma como la unidad. Alternativamente, L t puede ser la distancia entre puntos de cambio de curvatura por flexión con K t tomado como la unidad.

Figura F.4.8.4-1 — Conexión de Canal Guía sujeta a deformaciones

8

Véase definición de Talón en la sección F.4.1 Véase definición de Punto de Quiebre en la sección F.4.1 Véase definición de Punto de Panel en la sección F.4.1

9

7

10

“e” es la cantidad de deformación vertical esperada de la estructura por encima del muro.

F-422

F-423

280


DIARIO OFICIAL

F.4.8.4.3.2.1.2 — Flexión — Para la determinación de la resistencia a flexión, la longitud efectiva, KL , se debe establecer por medio de un análisis racional, ensayos, o las siguientes consideraciones de diseño según sea apropiado:

Donde: Cm = coeficiente de momento en los extremos, en la fórmula de interacción K t = factor de longitud efectiva para torsión K x = factor de longitud efectiva para pandeo alrededor del eje x

Ky =

factor de longitud efectiva para pandeo alrededor del eje y

Lt = Lx =

longitud no arriostrada para torsión del miembro en compresión longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje x del miembro en compresión longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje y del miembro en

Ly =

(a) Cuando el tablero esté sujeto a la aleta en compresión el valor de Mn del miembro cordón bajo carga axial se debe tomar como Se Fy de acuerdo con la sección F.4.3.3.1.1. (b) Cuando las correas estén sujetas a la aleta en compresión entre puntos de panel, M n Sc Fc de acuerdo con las secciones F.4.3.3.1.2.1 y F.4.3.3.1.4 con KL y y KLt para secciones C y Z, y KL x y KLt para secciones sombrero, tomadas como la distancia entre correas.

compresión (c) Cuando el tablero o correas estén sujetos a la aleta en tensión, y la aleta en compresión no esté arriostrada lateralmente, Mn se toma como Sc Fc de acuerdo con las secciones F.4.3.3.1.2.1 y F.4.3.3.1.4. Para miembros cordones con luces continuas, Mn en la región del punto de panel se determina con KL y y KLt para

(b) Para secciones sombrero el eje x es el eje de simetría. Cuando el tablero esté sujeto al miembro cordón, L x es igual a la distancia entre conectores del tablero y K x se toma como 0.75 . Cuando las correas estén sujetas al miembro cordón, L x es la distancia entre correas con K x igual a la unidad. Ly es igual a la distancia

secciones C y Z, y KL x y KLt para secciones sombrero, tomadas como la distancia entre el punto de panel y el punto de cambio de curvatura por flexión, con Cb tomado como la unidad. Para luces simples y continuas de miembros cordones, Mn en la región entre apoyos, se determina con la longitud efectiva tomada como la distancia entre puntos de panel y Cb se calcula de acuerdo con la sección F.4.3.3.1.2.1

entre puntos de panel, y Cm se toma como 0.85 , a menos que se realice algún análisis para justificar un valor diferente. Cuando el miembro cordón es continuo al menos sobre un punto de panel intermedio y cuando el tablero esté sujeto directamente al mismo, K y se toma como 0.75 . De otra manera, K y se toma como la unidad. Alternativamente, Ly puede ser igual a la distancia entre puntos de cambio de curvatura por flexión con Cm y K y tomados como la unidad. L t es

Donde: Cb = coeficiente de flexión dependiente del gradiente de momento Fc = esfuerzo crítico de pandeo

igual a la distancia entre conectores del tablero o espaciamiento de correas. Cuando el miembro cordón sea continuo al menos en un punto de panel intermedio entre el talón y un punto de quiebre, y cuando el tablero es sujetado directamente al miembro cordón, K t se toma como 0.75 . En otros casos, K t será tomado como la unidad. Alternativamente, L t puede ser la distancia entre puntos de cambio de curvatura por flexión con K t tomado como la unidad.

Fy

(c) Para secciones Z el eje x está fuera del plano de la cercha. L x es igual a la distancia entre puntos de panel, y Cm se toma como 0.85 , a menos que se realice algún análisis para justificar un valor diferente. Cuando el miembro cordón es continuo al menos sobre un punto de panel intermedio y cuando el tablero este sujeto directamente al mismo, K x se toma como 0.75 . En otros casos, K x se toma como la unidad. Alternativamente, L x es igual a la distancia entre puntos de cambio de curvatura por flexión con Cm y K x tomados como la unidad. Cuando

factor de longitud efectiva para pandeo alrededor del eje y longitud no arriostrada para torsión del miembro en compresión longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje x del miembro en compresión longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje y del miembro en

Se

estén sujetas al miembro cordón, Ly es la distancia entre correas con K y igual a

=

compresión resistencia nominal a flexión módulo elástico de la sección efectiva calculado con respecto a la fibra extrema en compresión para el esfuerzo Fc módulo elástico de la sección efectiva calculado con respecto a la fibra extrema en compresión para el esfuerzo Fy

la unidad. Cuando la altura del miembro cordón sea menor a 152 mm, L t es igual a la distancia entre conectores del tablero o el espaciamiento entre correas. Para secciones Z en las que la altura del miembro cordón sea mayor o igual a 152 mm, L t es igual a la distancia entre puntos de panel. Cuando el miembro cordón es continuo al menos en un punto de panel intermedio entre el talón y un punto de quiebre, y cuando el tablero está directamente sujeto al miembro cordón, K t se toma como 0.75 . En otros casos, K t se toma como la unidad. Alternativamente, L t es igual a la distancia entre puntos de cambio de curvatura por flexión con K t tomado como la unidad.

F.4.8.4.3.2.1.3 — Cargas concentradas sobre puntos de panel — Cuando un miembro cordón, conformado por una sección C, está sujeto a cargas concentradas en un punto de panel, la interacción entre la compresión axial, flexión y arrugamiento del alma se considera como sigue: Mx P R d 1.49I Pno M nxo R n

Donde: P =

F-424

(F.4.8.4-5)

resistencia axial requerida a compresión F-425

Mx

=

resistencia requerida a flexión

R Pno

= =

resistencia requerida bajo la carga concentrada por arrugamiento resistencia nominal axial calculada con f Fy

M nxo

=

resistencia nominal a flexión calculada con f

Rn

=

resistencia nominal al arrugamiento del alma bajo la condición de carga interior sobre una aleta

la sección. Para otros miembros en tensión, no cargados simétricamente, se debe tener en cuenta la excentricidad. F.4.8.4.3.2.5 — Excentricidad en uniones (juntas) — Se debe realizar un análisis utilizando nodos múltiples o un análisis usando nudos sencillos incluyendo las apropiadas consideraciones para los efectos de excentricidad.

Fy

El cálculo del cortante y el momento para el miembro cordón sobre las uniones debe incluir las siguientes consideraciones:

0.85

(a) Cuando la longitud de traslapo del miembro del alma sea más grande o igual al 75% de la altura del miembro cordón, este se debe revisar a flexión y cortante combinado de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-55. Para cerchas en secciones C en las que se utilicen tornillos como conectores, debe colocarse un mínimo de cuatro unidades en la conexión del miembro alma (vertical o diagonal) al miembro cordón y deben distribuirse de manera uniforme en el área traslapada. (b) Cuando la longitud de traslapo del miembro del alma es menor al 75% de la altura del miembro cordón, este se debe revisar a flexión y cortante combinado de acuerdo con la ecuación F.4.3.3-54.

F.4.8.4.3.2.2 — Miembros cordones en tensión — Los miembros cordones a tensión se deben revisar para carga axial únicamente utilizando la sección F.4.3.2, para flexión únicamente utilizando la sección F.4.3.3.1, y carga axial y flexión combinadas usando la sección F.4.3.5.1. Se permite tomar la carga axial actuando en el centroide de la sección. F.4.8.4.3.2.3 — Miembros del alma en compresión (verticales y diagonales) — Los miembros del alma (diagonales y verticales) en compresión se deben revisar para carga axial únicamente utilizando la sección F.4.3.4, y carga axial y flexión combinada usando la sección F.4.3.5.2, y los requisitos de esta sección, según sea aplicable:

A lo largo de la longitud del miembro cordón, en el punto medio entre la intersección con miembros del alma en una junta, se debe revisar el cortante de acuerdo con la sección F.4.3.3.2. El coeficiente de pandeo por cortante se determina con cualquiera de las ecuaciones F.4.3.3-49 ó F.4.3.3-50 con “ D ” tomada como el valor más pequeño de la distancia entre grupos de sujetadores, o centro a centro de los miembros del alma.

(a) Para un miembro en el alma de la cercha (vertical o diagonal) de sección C, bajo carga de compresión, sujeto en los extremos a través de su alma, espalda con espalda con el alma de un miembro cordón en sección C y que no esté sujeto a cargas aplicadas entre sus extremos, la interacción entre la carga axial a compresión y la flexión fuera de su plano se determina por medio de la siguiente ecuación de interacción, Cmy RPe RP d 1.0 Ic Pn Ib Mny D y

factor de longitud efectiva para torsión factor de longitud efectiva para pandeo alrededor del eje x

Lt = Lx =

Ly =

el tablero esté sujeto al miembro cordón, Ly es igual a la distancia entre

esfuerzo de fluencia usado en el diseño

Ky =

Mn = Sc =

conectores del panel o tablero y K y se toma como 0.75 . Cuando las correas

I

=

Kt = Kx =

(F.4.8.4-6)

F.4.8.4.3.3 — Diseño de cartelas — La resistencia nominal bajo carga axial a compresión, Pn , de cartelas planas y delgadas se calcula como sigue:

Pn

R g btFy

(F.4.8.4-8)

Donde: 2

R

Lr §L r· ¨ ¸ 88 0.22 t 0.6 © 173 ¹

L r Pn

= = =

(F.4.8.4-7)

longitud no arriostrada del miembro del alma en compresión radio de giro de la sección completa alrededor del eje menor resistencia nominal axial basada en la sección F.4.3.4.1.1. Sólo se considera pandeo flector. = excentricidad de la fuerza de compresión con respecto al centroide de la e sección completa del miembro del alma. P , Cmy , M ny , P , Ic , Ib y D y se definen la sección F.4.3.5.2.

W Para min d 1.5 Leff · § Wmin 0.3 ¸ ¨ 0.47 Leff © ¹ Wmin Para ! 1.5 Leff Rg

Rg

(F.4.8.4-9)

1.0

(F.4.8.4-10)

En el cálculo de la resistencia de diseño, las longitudes efectivas, K x L x , K y L y y

Donde: b = ancho efectivo determinado de acuerdo con la sección F.4.2.2.1, con f

K t L t se toman como la distancia entre los centros de los patrones de conexiones de los extremos de miembros.

Fy

=

t Ic

= espesor de diseño de la cartela 0.60

(b) Para otros miembros del alma bajo cargas de compresión, cargados concéntricamente, se permite tomar la carga axial actuando a través del centroide de la sección.

w

Wmin

resistencia a la fluencia mínima especificada

(c) Para otros miembros del alma bajo carga de compresión, no cargados concéntricamente, se deben tomar en cuenta la excentricidad. F.4.8.4.3.2.4 — Miembros del alma en tensión (verticales y diagonales) — Los miembros del alma (diagonales y verticales) en tensión se deben revisar para carga axial únicamente utilizando las disposiciones de la sección F.4.3.2. Para miembros del alma cargados simétricamente, se permite tomar la carga axial de tensión actuando a través del centroide de F-426

F-427

Fy , k

4 y


281

DIARIO OFICIAL

Figura F.4.8.4-1 — Ancho de placa Whitmore Wmin es el menor valor del ancho de cartela real y la sección Whitmore, la cual se determina utilizando un ángulo de distribución de 30° a ambos lados de la conexión, comenzando en la primera fila de sujetadores en la conexión. Leff se toma como la longitud promedio entre las últimas filas de sujetadores de miembros de cercha adyacentes en la conexión (véase figura F.4.8.4-1).

(b) Con paral intermedio Figura F.4.8.4-3 — Longitud efectiva para conexión típica en punto de quiebre

Las anteriores ecuaciones son válidas para los siguientes parámetros:

La resistencia nominal a tensión axial de placas planas y delgadas de cartelas se calcula de acuerdo con los requisitos de la sección F.4.3.2.

Espesor de diseño de placa de cartela: 1.438 mm a 2.583 mm Esfuerzo de fluencia de diseño de la placa de cartela: 228 MPa a 345 MPa Relación Wmin Leff : 0.8 a 6.0.

F.4.8.4.3.4 — Diseño de conexiones

Patrón de sujetadores de cartela a miembro cordón: Mínimo dos filas con dos sujetadores por fila

F.4.8.4.3.4.1 — Métodos de sujeción o fijación — Los sistemas de sujeción o fijación deben ser aprobados por el diseñador de la cercha. Los tornillos, pernos y conexiones soldadas se deben diseñar de acuerdo con las disposiciones de este Reglamento. Para conexiones que utilicen otro tipo de sujetadores, los valores de diseño se deben determinar mediante ensayos de acuerdo con la sección F.4.6.1. Para otros métodos de sujeción deben seguirse las especificaciones del fabricante. F.4.8.4.3.4.2 — Conexiones por recorte para secciones C — Se permite el recorte entre miembros en sección C en conexiones sobre puntos de quiebre y talones, de acuerdo con el diseño de la cercha.

(a) Sin paral intermedio

Figura F.4.8.4-4 — Definición de dimensiones de recorte en cerchas (a) En conexiones de talones, con una aleta recortada, y un rigidizador de apoyo con un momento de inercia Imin mayor o igual a 67.000 mm4, la resistencia a la

F-428

F-429

fuerza cortante se calcula de acuerdo con la sección F.4.3.3.2 y se deberá reducir por el siguiente factor, R : R

0.976

0.556c 0.532dc d 1.0 h h

(F.4.8.4-11)

con los siguientes límites:

(b) En conexiones de talones, con una aleta recortada y un rigidizador de apoyo con un momento de inercia Imin menor a 67.000 mm4, la resistencia calculada en el talón es gobernada por el arrugamiento del alma de acuerdo con la sección F.4.3.3.4 y debe ser reducida por el siguiente factor, R : 1.036

0.668c 0.0505dc d 1.0 h h

(F.4.8.4-12)

con los siguientes límites: h t d 200 , 0.10 c h 1.0 y 0.10 dc h 0.4

Donde: c dc h I min t

= = = = =

F.4.8.4.4.1.2.1 — Flexión — La flexión se evalúa utilizando las disposiciones de la sección F.4.3.3.1.1. F.4.8.4.4.1.2.2 — Cortante — El cortante se evalúa utilizando las disposiciones de la sección F.4.3.3.2.

h t d 200 , 0.10 c h 1.0 y 0.10 dc h 0.4

R

F.4.8.4.4.1.2 — Dinteles tipo cajón — Las disposiciones de esta sección se limitan a vigas dintel tipo cajón que sean instaladas usando secciones C de acero formado en frío de acuerdo con la sección F.4.8.4.4.2.

longitud del recorte altura del recorte ancho plano del alma de la sección recortada se calcula con respecto a un eje paralelo al alma del miembro cordón espesor de diseño de la sección recortada

F.4.8.4.4 — Dinteles — El diseño e instalación de dinteles de acero formado en frío tipo cajón, tipo espalda con espalda y tipo L, sencillos y dobles, con el propósito de soportar cargas, se hará de acuerdo con las secciones F.4.2 a F.4.5 y lo estipulado en este numeral.

F.4.8.4.4.1.2.3 — Arrugamiento del alma — El arrugamiento del alma se evalúa utilizando la sección F.4.3.3.4. Para vigas dintel tipo cajón se utilizan las ecuaciones para geometrías con almas sencillas. Se permitirá que el valor de Pn , para una condición de carga interior sobre una aleta, con el respectivo factor de resistencia I , pueda ser multiplicado por D , donde D toma en cuenta el incremento en resistencia debido al Canal Guía y se define como sigue: D = Parámetro definido por la ecuación F.4.8.4-13 ó F.4.8.4-14 I 0.80

Cuando el espesor de diseño de la sección del Canal Guía sea t 0.879 mm, el ancho de la aleta del Canal Guía sea t 25.4 mm, la altura de la sección C sea d 305 mm y el espesor de diseño de la sección C sea t 0.879 mm, entonces: D

F.4.8.4.4.1.1 — Dinteles tipo espalda con espalda — Las disposiciones de esta sección se limitan a vigas dintel tipo espalda con espalda que se construyen usando secciones C de acero formado en frío de acuerdo con la sección F.4.8.4.4.2. F.4.8.4.4.1.1.1 — Flexión — La flexión debe revisarse utilizando las disposiciones de la sección F.4.3.3.1.1. F.4.8.4.4.1.1.2 — Cortante — El cortante debe revisarse utilizando las disposiciones de la sección F.4.3.3.2. F.4.8.4.4.1.1.3 — Arrugamiento del alma — El arrugamiento del alma debe revisarse de acuerdo a la sección F.4.3.3.4. Para vigas dintel tipo espalda con espalda se deben utilizar las ecuaciones para miembros armados. F.4.8.4.4.1.1.4 — Flexión y cortante — La combinación de flexión y cortante debe revisarse utilizando la sección F.4.3.3.3. F.4.8.4.4.1.1.5 — Flexión y arrugamiento del alma — Las almas de vigas dintel tipo espalda con espalda sujetas a una combinación de flexión y arrugamiento del alma deben diseñarse utilizando la sección F.4.3.3.5. Para vigas dintel tipo espalda con espalda deben utilizarse las ecuaciones para miembros armados.

F-430

tt t 1.0 tc

(F.4.8.4-13)

Donde: tt = 0.879 mm t c = espesor de diseño de la sección C En caso de que los límites antes expuestos no se cumplan: D

F.4.8.4.4.1 — Diseño de dinteles

2.3

1.0

(F.4.8.4-14)

F.4.8.4.4.1.2.4 — Flexión y cortante — La combinación de flexión y cortante se evalúa utilizando la sección F.4.3.3.3. F.4.8.4.4.1.2.5 — Flexión y arrugamiento del alma — Las almas de vigas dintel tipo cajón, sujetas a una combinación de flexión y arrugamiento del alma se diseñan utilizando, ya sea la sección F.4.3.3.5 o la siguiente ecuación: Pu M u d 1.5I Pn M n

(F.4.8.4-15)

Donde: Pu = resistencia requerida al arrugamiento del alma Mu = resistencia requerida a flexión Pn = resistencia nominal a arrugamiento del alma calculada en la sección F.4.8.4.4.1.2.3. I 0.85 Mn =

como se define en la sección F.4.3.3.1.

F.4.8.4.4.1.3 — Dinteles tipo L doble — Las disposiciones de esta sección se limitan a dinteles tipo L doble que sean instalados utilizando ángulos de acero formado en frío de acuerdo con la sección F.4.8.4.4.2 y que cumplan con los siguientes parámetros: F-431

282


DIARIO OFICIAL

(1) (2) (3) (4) (5)

Ancho mínimo de aleta superior = 38.1 mm Dimensión máxima del lado vertical = 254 mm Espesor mínimo del acero base = 0.838 mm Espesor máximo de diseño = 1.829 mm Esfuerzo de fluencia mínimo de diseño, Fy 230 MPa

(6)

Esfuerzo de fluencia máximo de diseño, Fy

(7) (8) (9) (10)

Paral para arrugamiento localizado en todos los puntos de carga Longitud de apoyo mínima de 38.1 mm en los puntos de carga Ancho mínimo del muro = 88.9 mm (3.5 pulgadas) Luz máxima entre apoyos = 4.88 m

Lh t

345 MPa

Para cargas gravitacionales:

Mu

I I

F.4.8.4.4.1.3.1.1 — Carga gravitacional (a) Para vigas dintel tipo L doble con el lado vertical de 203 mm de longitud o menos, el diseño debe basarse en la capacidad a flexión de las secciones L únicamente. La resistencia nominal a flexión bajo carga gravitacional, M ng , se determina como sigue:

Mng

Sec Fy

(F.4.8.4-16)

esfuerzo de fluencia utilizado en el diseño

Sec

módulo elástico de la sección efectiva calculado con f

=

Fy con

(b) Para vigas dintel tipo L doble con el lado vertical mayor a 203 mm , y una relación Luz/Lado vertical del dintel mayor o igual a 10, el diseño debe basarse en la capacidad a flexión de las secciones L únicamente (ecuación F.4.8.4-16) (c) Para vigas dintel tipo L doble con el lado vertical mayor a 203 mm , y una relación Luz/Lado vertical del dintel menor a 10, la resistencia nominal a flexión bajo carga gravitacional, M ng , se determina como sigue:

0.9Sec Fy

(F.4.8.4-17)

Donde: Fy =


Sec


=

Fy con

respecto a las fibras extremas a compresión F.4.8.4.4.1.3.1.2 — Carga de succión — Para vigas dintel tipo L doble, la resistencia nominal a flexión bajo cargas de succión, M nu , se determina como sigue:

Mnu

RMng

(F.4.8.4-18)

Donde: M ng = resistencia nominal a flexión bajo carga gravitacional determinada

R

=

por la ecuación F.4.8.4-16 factor de succión

(F.4.8.4-21)

Donde: Fy =


Sec


=

Fy con

respecto a las fibras extremas a compresión (b) Para vigas dintel tipo L sencilla con el lado vertical mayor a 152mm, pero menor o igual a 203 mm, la resistencia nominal a flexión bajo carga gravitacional, M ng , se determina como sigue:

Mng

0.9Sec Fy

(F.4.8.4-22)

Donde: Fy =


Sec


=

Para cargas de succión: M u IM nu I 0.80

(F.4.8.4-20)

F.4.8.4.4.1.3.3 — Arrugamiento del alma — El arrugamiento del alma no necesita ser considerado para el diseño de vigas dintel tipo L que sean fabricadas e instaladas de acuerdo con este Reglamento. F.4.8.4.4.1.3.4 — Flexión y cortante — La combinación de flexión y cortante no necesita ser considerada para el diseño de vigas dintel tipo L fabricadas e instaladas de acuerdo con este Reglamento. F.4.8.4.4.1.3.5 — Flexión y arrugamiento del alma — La combinación de flexión y arrugamiento del alma no necesita ser considerada para el diseño de vigas dintel tipo L fabricadas e instaladas de acuerdo con este Reglamento. F.4.8.4.4.1.4 — Dinteles tipo L sencilla — Las disposiciones de esta sección se limitan a dinteles tipo L sencilla que sean instalados utilizando ángulos de acero formado en frío de acuerdo con la sección F.4.8.4.4.2 y que cumpla con los siguientes parámetros: (1) (2) (3) (4) (5)

Ancho mínimo de la aleta superior = 38.1 mm Dimensión máxima del lado vertical = 203 mm Espesor mínimo del acero base = 0.838 mm Espesor máximo de diseño = 1.448 mm Esfuerzo de fluencia mínimo de diseño, Fy 230 MPa

(6)

Esfuerzo de fluencia máximo de diseño, Fy

(7) (8) (9) (10)

Paral para arrugamiento localizado en todos los puntos de carga Longitud de apoyo mínima de 38.1 mm en los puntos de carga Ancho mínimo del muro = 88.9 mm Luz máxima entre apoyos = 1.22 m

345 MPa

F.4.8.4.4.1.4.1 — Flexión F.4.8.4.4.1.4.1.1 — Carga gravitacional

F-433

únicamente. La resistencia nominal a flexión bajo carga gravitacional, M ng , se determina como sigue:

Sec Fy

(F.4.8.4-19)

(a) Para vigas dintel tipo L sencilla con el lado vertical de 152mm de longitud o menos, el diseño debe basarse en la capacidad a flexión de la sección L

F-432

Mng

IMng

0.90 para vigas con Lh d 203 mm 0.70 para vigas con Lh ! 203 mm

F.4.8.4.4.1.3.2 — Cortante — El cortante no necesita ser considerado para el diseño de vigas dintel tipo L que sean fabricadas e instaladas de acuerdo con este Reglamento.

respecto a las fibras extremas a compresión

Mng

0.25 para Lh t d 150 0.20 para Lh t t 170 utilizar interpolación lineal para 150 Lh t 170 dimensión del lado vertical del ángulo espesor de diseño

F.4.8.4.4.1.3.1.3 — Capacidad de diseño a momento — La resistencia a flexión de diseño se determina como sigue:

F.4.8.4.4.1.3.1 — Flexión

Donde: Fy =

= = = = =

(c) Para dinteles tipo L sencilla, la resistencia nominal a flexión del conjunto L combinado (ej: Un dintel L más un dintel L invertido), debe basarse en la resistencia nominal a flexión bajo carga gravitacional tal como se determina en la sección F.4.8.4.4.1.4.1. (d) El cortante, arrugamiento del alma, flexión y cortante combinados, y flexión y arrugamiento del alma combinados, no necesitan ser considerados para el diseño de dinteles L invertidos fabricados e instalados de acuerdo con este Reglamento. F.4.8.4.4.2 — Instalación de dinteles — Los dinteles deben instalarse de acuerdo con las provisiones dadas en el numeral F.4.8 y los requisitos de las secciones F.4.8.4.4.2.1, F.4.8.4.4.2.2 y F.4.8.4.4.2.3, según sea aplicable. F.4.8.4.4.2.1 — Dinteles tipo espalda con espalda y cajón — Los dinteles tipo espalda con espalda y cajón se deben instalar de acuerdo con las figuras F.4.8.4-5 y F.4.8.4-6, respectivamente. Para dinteles tipo cajón se permite conectar Canales Guías a las almas de las secciones C utilizando cordones de soldadura de 25.4 mm espaciados cada 610 mm a centros, en lugar de tornillos No. 8.

Fy con

respecto a las fibras extremas a compresión F.4.8.4.4.1.4.1.2 — Carga de succión — No aplica F.4.8.4.4.1.4.1.3 — Capacidad de diseño a momento — La resistencia a flexión de diseño se determina como sigue: Para cargas gravitacionales:

Mu

I

IMng

(F.4.8.4-23)

0.90

F.4.8.4.4.1.4.2 — Cortante — El cortante no necesita ser considerado para el diseño de vigas dintel tipo L que sean fabricadas e instaladas de acuerdo con este Reglamento.

Figura F.4.8.4-5 — Dintel tipo espalda con espalda

F.4.8.4.4.1.4.3 — Arrugamiento del alma — El arrugamiento del alma no necesita ser considerado para el diseño de vigas dintel tipo L que sean fabricadas e instaladas de acuerdo con este Reglamento. F.4.8.4.4.1.4.4 — Flexión y cortante — La combinación de flexión y cortante no necesita ser considerada para el diseño de vigas dintel tipo L fabricadas e instaladas de acuerdo con este Reglamento. F.4.8.4.4.1.4.5 — Flexión y arrugamiento del alma — La combinación de flexión y arrugamiento del alma no necesita ser considerada para el diseño de vigas dintel tipo L fabricadas e instaladas de acuerdo con este Reglamento. F.4.8.4.4.1.5 — Conjuntos de dinteles tipo L invertidos (a) Las disposiciones de esta sección se limitan a dinteles tipo L invertidos que satisfacen los requisitos definidos en las secciones F.4.8.4.4.1.3 y F.4.8.4.4.1.4 para dinteles dobles y sencillos, respectivamente. (b) Para dinteles tipo L doble, la resistencia nominal a flexión del conjunto L combinado (ej: Un dintel tipo L más un dintel L invertido), se determina por la suma de las resistencias nominales a flexión bajo carga gravitacional y de succión tal como se determina en la sección F.4.8.4.4.1.3.1. F-434

F-435


283

DIARIO OFICIAL

Figura F.4.8.4-6 — Dintel tipo cajón F.4.8.4.4.2.2 — Dinteles tipo L doble y sencilla — Los dinteles tipo L doble y sencilla se deben instalar de acuerdo con las figuras F.4.8.4-7 y F.4.8.4-8, respectivamente.

Figura F.4.8.4-8 — Dintel tipo L sencilla F.4.8.5 — ESTADO DE SERVICIO — Los requisitos para estados de servicio, tal como se describen en este Reglamento, deben determinarse por el diseñador de la edificación o con criterios de acuerdo a las especificaciones descritas en este Reglamento. Se permite el uso de áreas de sección transversal completas para los miembros de entramados en el cálculo de las deflexiones. $

Figura F.4.8.4-7 — Dintel tipo L doble

F-436

F-437

Notas:

CAPITULO F.5 ESTRUCTURAS DE ALUMINIO F.5.1 — GENERALIDADES F.5.1.1 — ALCANCE — Este Capítulo establece los requisitos para el diseño de miembros de aluminio de estructuras aporticadas, en celosía y de lámina rigidizada, conformados por elementos extruídos o laminados. Si se usan piezas coladas o forjadas en caliente, éstas deben ser fabricadas y diseñadas de acuerdo con normas apropiadas reconocidas, a juicio del Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, y en consulta con el fabricante específico. En el presente Capítulo no se empleó el sistema de unidades internacional SI, por lo tanto las fuerzas están en kgf y los esfuerzos en kgf/mm2. En aquellos términos que se emplean en el presente Capítulo, pero cuya definición está en los Capítulos F.1, F.2 o F.3, (en los cuales se emplea el sistema SI), cuando allí se diga N debe interpretarse aquí como kgf, cuando allí se diga MPa debe interpretarse aquí como kgf/mm 2, y cuando allí se diga Nmm debe interpretarse aquí como kgfmm. Estos requisitos de diseño se dirigen a una gran variedad de aleaciones de aluminio apropiadas para uso estructural y pueden aplicarse a estructuras sujetas a condiciones atmosféricas normales tales como puentes, edificios, torres, vehículos de carretera y sobre rieles, naves marinas, grúas y estructuras sobre cubierta ubicadas mar adentro. Las prescripciones no cubren aleaciones aeroespaciales, el diseño de detalles de piezas coladas, estructuras de cascarones curvos ni estructuras sujetas a condiciones térmicas o químicas severas. No están dirigidas al diseño de tanques de contención, tuberías, estructuras que se muevan en el aire o embarcaciones, ni para ninguna otra aplicación para la cual existan códigos específicos de diseño, expedidos por entidades de reconocida autoridad. F.5.1.2 — DEFINICIONES — Para el propósito de este Capítulo, se aplican las siguientes definiciones: Sección transversal compacta — Una sección transversal que puede desarrollar su capacidad plástica total, sujeta a compresión o flexión, sin reducción debida a pandeo local de elementos de pared delgada. Vida de diseño — Período durante el cual la estructura o componente debe comportarse con seguridad, con una probabilidad aceptable de que no requerirá reparación ni retiro de servicio. Espectro de diseño — Tabulación del número de ocurrencias de todos los rangos de esfuerzos causados por eventos de carga. Clase de detalle — Calificación dada a un detalle indicando su nivel de resistencia a la fatiga. Distancia al borde — Distancia desde el centro de un agujero para un sujetador hasta el borde más próximo del elemento. Longitud efectiva — Longitud entre puntos de restricción efectiva de un miembro multiplicada por un coeficiente que tiene en cuenta las condiciones en los extremos y la carga. Carga mayorada — Carga nominal multiplicada por el coeficiente de mayoración de carga pertinente. Vida mayorada — Es la vida de diseño multiplicada por el coeficiente parcial de vida pertinente. Resistencia de diseño — Es la resistencia nominal del miembro multiplicada por el coeficiente de reducción pertinente. Seguridad en la falla — Es la capacidad de la estructura para mantenerse utilizable después del descubrimiento y monitoreo de grietas por fatiga. Fatiga — Daño por agrietamiento gradual ocurrido a un miembro estructural debido a aplicaciones repetidas de un esfuerzo que es insuficiente para causar la falla por una sola aplicación. Frontera de fusión — Material afectado por el calor en la zona inmediatamente adyacente al lado de un cordón de soldadura.

F-438

F-439

284


DIARIO OFICIAL

Carga impuesta — Toda carga en una estructura que no sea carga muerta o de viento.

Rango de esfuerzo (1) Es la mayor diferencia algebraica entre los esfuerzos principales que ocurren sobre planos principales apartados no más de 45°, en cualquier ciclo de esfuerzo, sobre una lámina o elemento. (2) Es la diferencia algebraica o vectorial entre la mayor y la menor suma vectorial de los esfuerzos en cualquier ciclo de esfuerzos sobre una soldadura.

Inestabilidad — Pérdida de rigidez de una estructura (usualmente súbita) que limita su capacidad de soportar carga y, en ciertos casos, puede causar una falla catastrófica.

Espectro de esfuerzo — Tabulación del número de ocurrencias de todos los rangos de esfuerzo de diferentes magnitudes durante un evento de carga.

Pandeo torsional lateral — Pandeo de una viga acompañado por una combinación de desplazamiento lateral y torcedura.

Pandeo torsional — Pandeo de un elemento acompañado de torcedura.

Zona afectada por el calor — Zona en la cual hay una reducción en la resistencia del material y que se presenta en la vecindad de las soldaduras en ciertas clases de aleaciones de aluminio.

Pandeo flexo-torsional — Pandeo de un elemento acompañado de flexión total y torcedura. Restricción lateral — Restricción que limita el movimiento lateral de la aleta a compresión de una viga. Estado límite — Condición más allá de la cual la estructura es inadecuada para su uso previsto. Evento de carga — Ciclo de carga definido que, para propósitos de diseño, se supone que se repite un número dado de veces. Espectro de carga — Tabulación que muestra las frecuencias relativas de eventos de carga de diferentes intensidades sobre una estructura. Pandeo local — Pandeo de las paredes delgadas de un componente a compresión caracterizado por la formación de ondas o rizamientos a lo largo del miembro. Gran total de Miner — Gran total de daño por fatiga acumulativo calculado con base en una regla desarrollada por Palmagren y Miner. Carga nominal — Carga a la cual puede esperarse que una estructura esté sujeta durante su servicio normal. Elemento saliente — Elemento de una sección, compuesta de elementos planos o curvos, que está soportado a lo largo de un borde longitudinal y libre a lo largo del otro. Elemento reforzado — Elemento de una sección que está rigidizado por la introducción de un refuerzo longitudinal a lo largo del borde del elemento o dentro de su ancho. Resistencia — Es la resistencia de un miembro basada en cálculos usando valores máximos aceptables para la resistencia del material. Vida segura — Diseño contra la fatiga en el que la vida calculada es varias veces más larga que la vida requerida de servicio. Sección transversal semi-compacta — Sección transversal de una viga en la que el esfuerzo en las fibras extremas está limitado al esfuerzo de prueba del 0.2% debido a que el pandeo local de los elementos a compresión no permitiría el desarrollo de la capacidad total de momento plástico. Estados límite de servicio — Son aquellos estados límite que cuando son excedidos pueden llevar la estructura a ser inadecuada para el uso propuesto aunque no haya colapso. Esbeltez — Es la longitud efectiva de un miembro a compresión dividida por su radio de giro. Elemento rigidizado — Elemento de una sección, compuesta de elementos planos o curvos, que está soportado a lo largo de sus bordes longitudinales. Ciclo de esfuerzo — Patrón de variación del esfuerzo en un punto. Normalmente tiene la forma de dos media-ondas opuestas. Historia de esfuerzo — Registro que muestra cómo varía el esfuerzo en un punto durante la carga.

Estados límite últimos — Son aquellos estados límite que cuando son excedidos pueden causar el colapso parcial o total de la estructura. F.5.1.3 — SIMBOLOS PRINCIPALES A Ae

Av a B B RF b be C D d df E F F Fc f

foc fov fr fu f0.2 G g gt ge H h Is I SU Iy J K K1 K2

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

área. Clasificación de durabilidad área efectiva de la sección área efectiva de corte espaciamiento de rigidizadores transversales. Ancho de láminas sin rigidizar ancho total de lámina multi-rigidizada. Clasificación de durabilidad resistencia de diseño al aplastamiento de un sujetador ancho de elemento plano ancho efectivo de la lámina del alma (vigas ensambladas) clasificación de durabilidad diámetro de un tubo redondo hasta la parte media de la pared de metal. Altura total del alma hasta la parte externa de las aletas altura del alma entre las aletas. Altura de láminas no rigidizadas diámetro nominal del sujetador o pasador módulo de elasticidad coeficiente de prueba de fatiga frontera de fusión de la zona afectada por calor capacidad de agarre por fricción de un perno de alta resistencia debidamente apretado coeficiente de reducción aplicado a k z esfuerzo límite de amplitud constante esfuerzo límite de amplitud variable rango de esfuerzos de diseño esfuerzo último de tensión esfuerzo mínimo de prueba del 0.2% módulo de cortante coeficiente de gradiente de esfuerzos garganta de una soldadura longitud del lado del cordón de una soldadura coeficiente de alabeo coeficiente de elementos reforzados. Distancia al borde libre segundo momento del área de la sección completa de un rigidizador efectivo (viga ensamblada) segundo momento del área de una sub-unidad de lámina (láminas multi-rigidizadas) segundo momento del área alrededor del eje centroidal

= = = =

constante de torsión coeficiente de longitud efectiva para miembros a compresión coeficiente para el cálculo de la resistencia de pernos constante para el criterio de falla por fatiga

F-440

kL kv kz kcz L l le lf M M M cr Mf M RF M RS M RSO M RSx M RSy M Rx Ms

= coeficiente de pandeo local = coeficiente de reducción de la resistencia longitudinal que se tiene en cuenta para valores de cortante altos = coeficiente de resistencia para el material de la zona afectada por el calor = coeficiente de resistencia modificado para el material de la zona afectada por el calor = longitud entre apoyos = longitud efectiva entre apoyos laterales = longitud efectiva de una soldadura a tope = longitud efectiva de una soldadura de filete = momento producido por la carga mayorada = momento uniforme equivalente = momento uniforme crítico en el rango elástico para pandeo torsional lateral = valor totalmente compacto de M RS = valor reducido de M RS para aletas únicamente = resistencia de diseño a momento de una sección en ausencia de cortante = resistencia de diseño a momento de una sección, reducida para tener en cuenta el cortante = resistencia de diseño a momento uniaxial con respecto al eje mayor (teniendo en cuenta el cortante) = resistencia de diseño a momento uniaxial con respecto al eje menor (teniendo en cuenta el cortante)

Mx

= momento de diseño basado en la resistencia a pandeo torsional lateral = valor semi-compacto de M RS = momento uniaxial con respecto al eje mayor

Mh My

= momento uniforme equivalente con respecto al eje mayor = momento uniaxial con respecto al eje menor

My

= momento uniforme equivalente con respecto al eje menor

M1

= = = m1 , m 2 = N = n = M2 m

P Pcr Po Pp PR PRB PRF PRFB PRFF PRG PRS PRTB PRTF

= = = =

momento mayorado máximo momento mayorado mínimo pendiente inversa de la curva fr N (fatiga) coeficientes de pandeo por cortante (vigas ensambladas) número de almas. Ciclos previstos hasta la falla (resistencia a la fatiga) número equivalente de ciclos de un rango de esfuerzo (fatiga). Tiempo en días entre la soldadura y la carga fuerza axial de tensión o compresión debida a la carga mayorada. Protección carga crítica elástica para pandeo torsional carga de prueba para un perno carga de preesfuerzo

= resistencia axial de diseño calculada con base en el pandeo general como columna o en el pandeo torsional = resistencia de diseño de una soldadura a tope = resistencia de diseño de una soldadura de filete = resistencia de diseño de la zona afectada por el calor adyacente a la frontera de fusión de una soldadura a tope (fuerza de tensión normal directa) = resistencia de diseño de la zona afectada por el calor adyacente a la frontera de fusión de una soldadura de filete (fuerza de tensión normal directa) = resistencia de diseño de una unión pegada = resistencia axial de diseño (tensión o compresión) = resistencia de diseño de la zona afectada por el calor adyacente al borde de una soldadura a tope (fuerza de tensión normal directa) = resistencia de diseño de la zona afectada por el calor adyacente al borde de una soldadura de filete (fuerza de tensión normal directa) F-442

F-441

PRx PRy

= resistencia axial de diseño para el pandeo general como columna con respecto al eje mayor = resistencia axial de diseño para el pandeo general como columna con respecto al eje menor

PRZ

= = = = = = = =

pa paz pf po pof pow ps pt pv p vz pw p w1 p w2 p1

= = = = = = =

R ry

resistencia de diseño de la zona afectada por el calor bajo carga directa esfuerzo límite para capacidad local (tensión y compresión) esfuerzo límite directo en la zona afectada por el calor esfuerzo límite para remaches sólidos y pernos esfuerzo límite para flexión y fluencia total esfuerzo límite del material de las aletas esfuerzo límite del material del alma esfuerzo límite para estabilidad al pandeo total. Esfuerzo de pandeo torsional lateral. Esfuerzo de pandeo para el alma tratada como una columna delgada entre aletas penetración de la soldadura esfuerzo límite a cortante esfuerzo límite a cortante de la zona afectada por el calor esfuerzo límite del metal de aporte esfuerzo originado en el borde extremo del alma debido a una fuerza localizada esfuerzo originado en el punto medio del alma debido a una fuerza localizada valor en el eje de esfuerzos de pS en los diagramas curvos para miembros a compresión. Valor de po para la sección totalmente compacta sin soldar radio de curvatura hasta la mitad del metal de un elemento interno curvo radio de giro respecto al eje menor

= = S = módulo plástico de la sección bruta sin reducción por zona afectada por el calor, pandeo local o agujeros Sa , Sb = acciones de la carga externa producidas por la carga mayorada Sf = módulo plástico de la sección de aleta efectiva (viga ensamblada) Sn Sne S0

s T t tA

tB tC te tf t2 V VRFB VRFF VRS VRTB VRTF VRW VRZ

módulo plástico de la sección neta módulo plástico de la sección neta efectiva área de la sección transversal del miembro. coeficiente sobre p1 para tener en cuenta que un miembro a compresión no cumpla con las tolerancias de rectitud o torcedura = límite de la zona afectada por el calor = espesor = el menor entre 0.5 t B t C y 1.5t B = espesor del elemento más delgado conectado por soldadura = espesor del elemento más grueso conectado por soldadura = espesor de garganta efectivo = espesor de aleta = espesor de aleta = fuerza cortante producida por la carga mayorada = resistencia de diseño a cortante de la zona afectada por el calor adyacente a la frontera de fusión de una soldadura a tope = resistencia de diseño a cortante de la zona afectada por el calor adyacente a la frontera de fusión de una soldadura de filete = resistencia de diseño a fuerza cortante = resistencia de diseño a cortante de la zona afectada por el calor adyacente al borde de una soldadura a tope = resistencia de diseño a cortante de la zona afectada por el calor adyacente al borde de una soldadura de filete = valor reducido de VRS = resistencia de diseño a cortante de la zona afectada por el calor

= = = =

F-443


v tf v1 v2 v3 W w y yc yo y1 y2 Ze Zn Zne z zo D Ds E

= = = = = = = = = = = = = = = = =

coeficiente de campo tensional (vigas ensambladas) coeficiente de pandeo crítico al corte en el rango elástico coeficiente básico de pandeo al corte considerando campo tensionado coeficiente de pandeo al corte considerando campo tensionado y contribución de la aleta metal de aporte separación de rigidizadores en una lámina multi-rigidizada distancia desde el centro de una lámina multi-rigidizada hasta el centro del rigidizador más extremo distancia desde el eje neutro hasta el borde más comprimido distancia desde el eje neutro hasta el borde menos comprimido, o en tensión distancia desde el eje neutro hasta las fibras más esforzadas en una viga distancia desde el eje neutro hasta el elemento de aleta a compresión en una viga módulo elástico de la sección efectiva módulo elástico de la sección neta módulo elástico de la sección neta efectiva distancia que se extiende la zona afectada por el calor desde una soldadura valor básico de z relación entre el esfuerzo cortante en el alma mínimo y el máximo (distribución elástica de esfuerzos) Coeficiente modificador de la extensión de la zona afectada por el calor para tener en cuenta una temperatura elevada coeficiente para el cálculo de pernos o remaches en corte simple parámetro de esbeltez valor límite semi-compacto de E valor límite totalmente compacto de E coeficiente de reducción de capacidad coeficiente de consecuencias de falla coeficiente de mayoración de carga coeficiente de fatiga coeficiente de fatiga del material coeficiente para el cálculo de capacidad por fricción

Js

= = = = = = = = = =

H

= constante 25 po

O Oy

= parámetro de esbeltez para pandeo como columna, pandeo torsional y pandeo torsional lateral = relación de esbeltez de un miembro a compresión respecto a su eje menor

K

= coeficiente modificador de la extensión de la zona afectada por el calor para tener en cuenta la acumulación incrementa de calor = esfuerzo elástico crítico de un elemento con refuerzo = esfuerzo elástico crítico de un elemento sin refuerzo = esfuerzo normal en una soldadura bajo carga mayorada = esfuerzo cortante perpendicular al eje de la soldadura = esfuerzo cortante paralelo al eje de la soldadura = coeficiente de deslizamiento

Eo E1 I Jc J JL J mf

V cr V cro V1 W1 W2 Ps

285

DIARIO OFICIAL

La denominación para piezas coladas está de acuerdo con el sistema usado en la norma inglesa BS 1490 para piezas coladas de aleaciones de aluminio. La denominación para el temple de la aleación usada en esta norma está, por lo general, de acuerdo con el sistema de denominación de temple "alternativo" NTC 1937 (ISO 2107). En el apéndice F.5.A se dan detalles de este sistema conjuntamente con el sistema anterior aún usado para algunas aleaciones y formas del material. Para simplificar el texto y evitar confusión, en F.5.4, F.5.5 y F.5.6 no se usan las denominaciones de temple M, TB, TF y TH. Se utilizan las denominaciones equivalentes F, T4, T6 y T8 respectivamente. F.5.2.2 — MATERIALES PERMITIDOS F.5.2.2.1 — Extrusiones, láminas delgadas, planchas, tubería extruída, piezas forjadas y piezas coladas (a) Materiales estándar — Esta parte de las normas cubre el diseño de estructuras fabricadas con una serie de aleaciones de aluminio usadas en las condiciones y temples enumerados en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 y comúnmente suministradas con las especificaciones dadas en normas como la BS 8118: Parte 2. Las aleaciones se clasifican en dos categorías: la primera son las aleaciones que aceptan tratamiento térmico, dadas en la tabla F.5.2.2-1 y descritas en (b), y la segunda son las aleaciones que no aceptan tratamiento térmico, dadas en la tabla F.5.2.2-2 y descritas en (c). Las piezas coladas deberán ser usadas en estructuras de soporte de cargas únicamente después de que un adecuado procedimiento de prueba y control de calidad de su producción haya sido realizado y aprobado por el ingeniero. Las reglas de diseño de esta norma no se deben aplicar a piezas coladas sin una consulta estrecha con los fabricantes. Los valores enumerados en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 pueden tomarse como valores característicos en cálculos de estructuras sometidas a temperaturas de servicio por debajo de 100ºC. Para estructuras sometidas a elevadas temperaturas asociadas con el fuego estos valores no son recomendables. (b) Aleaciones tratadas en caliente — Las siguientes aleaciones derivan su resistencia del tratamiento con calor:

12

F.5.2 — PROPIEDADES Y SELECCION DE MATERIALES F.5.2.1 — DENOMINACIÓN DE LOS MATERIALES — La denominación del aluminio forjado y las aleaciones de aluminio usadas para propósitos generales de ingeniería utilizada en esta norma está de acuerdo con el sistema de clasificación internacional de 4 dígitos. En el apéndice F.5.A se dan detalles de este sistema. La tabla F.5.A.1 muestra las denominaciones antiguas y actuales de las normas británicas conjuntamente con los equivalentes más cercanos de la ISO y otras denominaciones extranjeras.

(1) Aleación 6082 — La más común de estas aleaciones es la aleación de resistencia media 6082 Al Si1 Mg Mn de durabilidad B (véase F.5.2.4.1), usada generalmente en la condición de totalmente tratada en caliente, esto es, 6082-T6, y empleada en estructuras soldadas y no soldadas. La selección de esta aleación se basa en una combinación de buenas propiedades físicas con un buen grado de resistencia a la corrosión. Está disponible en la mayoría de las formas: extrusiones sólidas y huecas, planchas, láminas delgadas, tuberías y piezas forjadas. Se debe poner atención en el diseño a la pérdida de resistencia en las uniones soldadas en la zona afectada por el calor. (2) Aleación 6061 — Es una aleación alternativa para la 6082. La aleación 6061 (Al Mg1SiCu) tiene durabilidad B y propiedades muy similares con una ligera mejoría en la capacidad de dejarse formar y en el acabado de la superficie. Está disponible en formas tubulares extruídas y es usada principalmente en estructuras. (3) Aleación 6063 — Se prefiere la aleación 6063

F-444

(4) Aleación 7020 — Otra aleación que es fácilmente soldable (aunque no se restringe a estructuras soldadas) es la aleación de resistencia media de la serie 7***, 7020 Al Zn 4.5Mg1 de durabilidad C. Tiene mejor resistencia post-soldadura que las de la serie 6*** debido a su propiedad de envejecimiento natural. Este material, como otros de la serie 7***, es, sin embargo, sensible a las condiciones ambientales y su comportamiento satisfactorio depende tanto de tener correctos métodos de manufactura y fabricación como del control de la composición y de las propiedades a tensión. Si el material en la condición T6 se somete a cualquier operación que induzca trabajo en frío como flexión, cizallamiento, punzonamiento, etc., la aleación puede resultar susceptible a corrosión debida al esfuerzo; es esencial, por lo tanto, la colaboración directa entre el ingeniero y el fabricante en cuanto al uso futuro y las condiciones de servicio probables. Esta aleación está normalmente disponible sólo en formas laminadas y secciones extruídas sólidas y huecas simples. Las piezas forjadas pueden ser algunas veces hechas bajo pedido especial. (5) Aleación LM25 — La aleación LM25 Al Si 7Mg de durabilidad B es una aleación para piezas coladas con buenas características de fundición, resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas. Está disponible en cuatro condiciones de tratamiento en caliente en fundiciones con arena y de enfriamiento rápido, es generalmente usada en arquitectura y en instalaciones de manufactura de productos alimenticios. (c) Aleaciones no tratadas en caliente — Las siguientes aleaciones derivan su resistencia únicamente de endurecimiento por deformación. Son normalmente producidas en formas de láminas delgadas y planchas y, ocasionalmente, en algunas formas extruídas simples. (1) Aleación 1200 — La aleación 1200 Al 99.0 de duración A, es aluminio comercialmente puro con alta ductilidad y una muy buena resistencia a la corrosión. Es usada para trabajos arquitectónicos en los que los componentes no están muy esforzados. Sólo está disponible en láminas delgadas.

Al Mn1

(5) Aleaciones 5251, 5154A y 5454 — Las aleaciones 5251

Al Mg3.5 A

y 5454

Al Mg3Mn

(6) Aleación 5251: en tubería soldada con costura. Las tuberías soldadas con costura se producen a partir de una tira de aleación 5251 Al Mg2 la que le da una durabilidad B al tubo que a su vez ha incrementado su resistencia por el endurecimiento por trabajo a través de los rodillos de formado y acabado. Sus usos principales son en elementos tales como muebles de jardín, pasamanos y escaleras de mano. (7) Aleación LM5 — La aleación LM5

Al Mg5 Si1

de durabilidad A es una aleación de

fundición de resistencia media que posee excelentes características de acabado, manteniendo una superficie de gran brillo pero sólo es apropiada para formas simples. Es usada principalmente para fundiciones con arena utilizadas con propósitos arquitectónicos y decorativos y donde se requiere anodizado. (8) Aleación LM6 — La aleación LM6

Al Si12

de durabilidad B es otra aleación de

fundición de resistencia media que tiene excelentes características de fundición, alta ductilidad y resistencia al impacto. Es apropiada para fundiciones con arena o de enfriamiento rápido y útil para un amplio rango de usos en general, aplicaciones eléctricas y marinas y piezas coladas de complejidad y tamaño por encima del promedio.

(3) Aleación 3105 — La aleación 3105 Al Mn0.5 Mg0.5 de durabilidad A está llegando a prevalecer en el mercado de lámina delgada perfilada para edificios debido a sus propiedades superiores a la 3103 en dureza y resistencia. Además tiene una ventaja económica. Las formas disponibles se limitan a láminas delgadas. de durabilidad A se usa para

estructuras soldadas y en trabajos de blindajes y tanques ya que es fácilmente soldable sin una pérdida significativa de resistencia y tiene alta ductilidad. La resistencia a tensión de la 5083 en las condiciones O y F es más baja que la de la 6082-T6 pero significativamente más alta si la última está soldada. Sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas por encima de los 65°C puede resultar en la precipitación de granos frontera de compuestos intermetálicos de magnesio/aluminio que se corroen preferencialmente en algunos ambientes adversos. Este efecto se agrava si la aleación está sujeta a operaciones subsecuentes de trabajo en frío. Está disponible en planchas, láminas delgadas, secciones extruídas singulares, tubería extruída y piezas forjadas. Además de su fácil soldadura y buenas propiedades de dejarse formar, también tiene muy buena durabilidad especialmente en ambientes marinos.

F-446

5154A

La aleación más fuerte de la serie 5***, que ofrece inmunidad contra la corrosión por esfuerzo cuando está expuesta a temperatura elevada, es la 5454. Las aleaciones de la serie 5*** con más del 3% de Mg pueden resultar susceptibles a corrosión debida al esfuerzo cuando se exponen a temperaturas elevadas.

de duración A es más resistente y dura

Al Mg4.5 Mn0.7

Al Mg2 ,

de durabilidad A están disponibles en láminas

delgadas, planchas y extrusiones simples. La 5154A y la 5251 también están disponibles como piezas forjadas. Su principal adición es el Magnesio y, como resultado, estas aleaciones son dúctiles en la condición blanda pero se endurecen por trabajo rápidamente. Tienen buena soldabilidad y muy buena resistencia al ataque corrosivo especialmente en atmósfera marina. Por esta razón, son usadas en paneles y en estructuras expuestas a ambientes marinos. La 5154A y la 5454 son más fuertes que la 5251.

que el aluminio comercialmente puro pero tiene la misma alta ductilidad y muy buena resistencia a la corrosión. Es intensamente usada en paneles para edificios y vehículos. Está disponible en láminas delgadas.

(4) Aleación 5083 — La aleación 5083

de duración B en

F-445

en la zona afectada por el calor de las juntas soldadas. Se consigue en extrusiones, tuberías y piezas forjadas. Es particularmente apropiada para secciones extruídas intrincadas y de pared delgada. Se usa principalmente en elementos arquitectónicos tales como paredes cortina y marcos de ventanas.

(2) Aleación 3103 — La aleación 3103

Al Mg 0.7Si

aplicaciones donde la resistencia no es de trascendental importancia y se tiene la necesidad de una buena apariencia ya que esta aleación combina una resistencia moderada con buena durabilidad y acabado de superficie. Responde particularmente bien al anodizado y otros procesos de acabado patentados similares. La aleación 6063 tiene una resistencia más baja que la 6082 y, como ésta, presenta pérdida de resistencia

F-447

286


DIARIO OFICIAL

T6

Tubería extruída

T4 T4

Extrusiones Tubería extruida Forjados Extrusiones Extrusiones Tubería extruida Forjados Extrusiones Lámina Plancha

T5 T6 T6 T4

T4

Tubería extruida Forjados

6082

T6

Extrusiones Lámina Plancha Tubería extruida

T4 7020

T6 TB7

LM25

TF

Forjados Extrusiones Lámina y plancha Extrusiones Lámina y plancha Fundición con arena Fundición con enfriamiento rápido Fundición con arena Fundición con enfriamiento rápido

-

-

-

-

12

18.5 29.5 31.0 29.5 29.5 31.0 31.0 29.5 30.0 28.0 34.0 32.0 16.0

2

50 mm % 7 2) 7 9 2) 14 15 2) 7 7 8 2) 14 15 15 2) 12 14 2) 7 8 8 2) 7 9 2) 12 12 10 10

% 8 2) 7 9 2) 16 15 2) 16 8 8 8 2) 10 16 12 2) 12 2) 14 16 8 8 8 2) 7 2) 9 8 10 10 8 8 2.5

23.0

% 50 50 50 0 0 0 25 50 50 50 0 0 0 0 0 50 50 50 50 50 50 50 0 0 40 40 NA

B

AlMg1SiCu

1200 3103

AlMg0.7Si

B

3105

-

28.0

2

H14 H14 H18 H14 H16 H18 O

B

AlSi1MgMn

5083

F F H22 H22 O

5154ª

C

AlZn4.5Mg1

B

AlSi7Mg

F F H22 H24 H24 F

5251 H22 H24

5

23.0

Desde mm 0.2 0.2 0.2

Lámina Lámina

NA = no aplicable 1) Extrusiones: barras, tubería redonda y secciones 2) Elongación sobre 5.65 S0 1 2 para tubos con paredes de 3 mm o menos y sobre 50 mm para tubos con mayor espesor NOTA 1. Propiedades después de 3 días de envejecimiento natural a 15°C a 25°C para aleaciones de la serie 6*** y 30 días a 15°C a 25°C, o artificialmente envejecida durante 24 h a 120°C, para aleación 7020 (véase F.7.4.4.2(b)).

LM5

LM6

F

F

Lámina y plancha Extrusiones Lámina Lámina Fundición con arena Fundición con enfriamiento rápido Fundición con arena Fundición con enfriamiento rápido

8.5

21.5

-

8.5 10.0 1) 10.0 16.5 22.5 20.0 22.0

21.5 21.5 1) 21.5 24.5 27.5 24.5 24.5

16 16 1) 16 4 3) -

1.2

2.0

22.0

24.5

-

5

70

0.2 0.2 -

150 6 6 150

6.0 13.0 17.5 8.5

17.0 20.0 22.5 21.5

16 18

4a8 3a5 16 12 a 18 14 4a8 3a6

70 55 65 0

% 14

0.2

80

12.5

27.5

14

3 0.2 -

10 150 25 150 6 10 150

12.5 13.0 1) 1) 17.5 13.0 23.5 23.5 8.5

27.5 28.0 1) 32.0 1) 28.0 31.0 31.0 21.5

12 3) 12 1) 12 5 3) 18

3)

0.2

6

8.0

21.5

-

0.2 0.2

150 3 3

10.0 18.0 20.0 9.0 a 11.0 9.0 a 12.0

21.5 25.0 27.0

16 -

14.0

3

17.0

5

-

-

-

-

-

-

6.0 a 7.0

16.0

5

-

-

7.0 a 8.0

19.0

7

F-448

% 50 50 65 75 80 80 0

Clasif. de durabilidad

Pérdida aproximada de resistencia por soldadura (F.7.4.4.2)

6

150

Extrusiones

F H22 H24

12

10 150 150 6 6 10 1.0

3

-

Lámina y plancha

5.65 S 0

0.2 0.2 0.8

0.2

Lámina y plancha Tubería extruida Extrusiones Forjados Lámina y plancha Lámina y plancha Tubería extruida Tubería con soldadura de costura Forjados

kgf/mm2 10.5 14.0 17.5 16.0 18.5 21.5 27.5

0.2

Lámina

Lámina y plancha Tubería extruida Extrusiones Lámina y plancha Forjados Lámina y plancha Tubería extruida Extrusiones

kgf/mm2 11.5 1) 1) 14.0 18.5 1) 14.5 17.0 19.0 12.5

50 mm % 3a6 3a7 2a4 2a4 1a3 1a2 13 12 a 16 12 3) 11 1) 18 1) 5 a 10 3) 5 16 12 a 18 16 3) 14 1) 5a8 4a6 4 3) 3

Extrusiones

O 5454

Hasta mm 12.5 12.5 3

Elongación

Espesor

Producto

Condición

Aleación

Clasificación de durabilidad

Elongación

Resistencia mínima a tensión

5.65 S 0

kgf/mm 28.0 29.5 29.5 13.0 15.5 14.0 15.0 18.5 20.0 18.5 19.0 20.0 20.0 21.5

Designación ISO más cercana (véase ISO 209-1)

-

12.0 25.5 27.0 25.5 24.0 25.5 24.0 25.5 19.0 17.0 28.0 27.0 8.0 a 11.0 9.0 a 11.0 20.0 a 25.0 22.0 a 26.0

2

Designación ISO más cercana (véase ISO 209-1)

-

kgf/mm 24.0 24.0 25.5 7.0 10.0 8.5 11.0 16.0 18.0 16.0 12.0 12.0 11.5 11.5

Pérdida aproximada de resistencia por soldadura (nota 1)

-

-

Esfuerzo mínimo de tensión de prueba del 0.2%

Espesor

Producto Extrusiones 1)

Hasta mm 150 6.0 10 150 10 150 25 150 10 150 150 3.0 25 6.0 10 150 20 150 3.0 25 6.0 10 120 25 25 25 25 -

Res. mínima a tensión

6063

Condición

Aleación 6061

T6

Desde mm 6.0 0.2 3.0 6.0 20 0.2 3.0 6.0 -

Esf. mínimo de tensión de prueba del 0.2%

Tabla F.5.2.2-2 Aleaciones no tratadas en caliente

Tabla F.5.2.2-1 Aleaciones tratadas en caliente

A

Al99.0

A

AlMn1

A

AlMn0.5Mg0.5

A

AlMn4.5Mn0.7

A

AlMg3.5 (A)

0 0 0 0 0 45 45 0 0 0 0 0 45 60 60 70

B AlMg2

A

0 0 55 60

A

AlMg3Mn

A

AlMg5Si1

B

AlSi12

NA

NA

F-449

1) La durabilidad de las aleaciones unidas, si es que ésta es menor. 2) Los pernos y remaches 5056A no se deben usar en ambientes corrosivos o tropicales. 3) Por ejemplo, véase la norma inglesa BS 6105 para pernos de acero inoxidable. 4) Los remaches 6082-T4 se colocan más fácilmente inmediatamente después del tratamiento térmico en solución. NOTA 1. Véase F.5.2.4.2 (b) NOTA 2. Los pernos de acero deben ser, preferiblemente, galvanizados o sherardizados

NA = no aplicable 1) Valores típicos 2) Extrusiones: barras, tubería redonda y secciones 3) Elongación sobre 5.65 S0 1 2 para tubos con paredes de 3 mm o menos y sobre 50 mm para tubos con mayor espesor

(d) Materiales en otros espesores y aleaciones con otras propiedades estándares y no estándares — Las aleaciones enumeradas en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 son algunas veces usadas en otros espesores y en otros temples y condiciones estándares y no estándares. Las propiedades mínimas garantizadas para tales materiales pueden ser usadas si hay acuerdo entre el diseñador y el cliente.

(h) Metales de aporte — Los metales de aporte para soldadura de gas inerte de tungsteno (TIG) y soldadura de gas inerte de metal (MIG) se dan en la tabla F.5.2.2-4 con su durabilidad. Una guía para la selección de los metales de aporte se da en la tabla F.5.2.7-1. Tabla F.5.2.2-4 Metales de aporte para soldadura

(e) Otras aleaciones — Hay disponibilidad de otras aleaciones que ofrecen resistencias más altas, por ejemplo 2014A, y/o mejores resistencias post-soldadura, por ejemplo 7019, pero estas resistencias pueden ser logradas con el detrimento de otras propiedades. El ingeniero está, por lo tanto, advertido de no usar estas aleaciones sin una cuidadosa consideración y estrecha consulta con un fabricante de buena reputación. Las propiedades a considerar deben incluir durabilidad, soldabilidad, resistencia a la propagación de grietas y comportamiento en servicio. Las aleaciones de la serie 7*** que tienen resistencias de prueba más altas, tales como la 7019, requieren control particular en los procesos de fabricación, por ejemplo, control de micro estructura, esfuerzos residuales y trabajo en frío.

Grupo de metal de aporte Tipo 1 Tipo 3 Tipo 4

(f) Aleaciones no incluidas en las tablas — Se podrán utilizar aleaciones no incluidas en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 siempre y cuando su uso en estructuras esté autorizado en normas expedidas por entidades de reconocida autoridad, a criterio del Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. (g) Pernos y remaches — Los materiales de pernos y remaches y su durabilidad se dan en la tabla F.5.2.2-3. Una guía para la selección de los materiales de pernos y remaches se da en F.5.2.4.2(b). Estos materiales pueden también ser usados para productos especiales para tornillos y remaches incluyendo elementos insertados en la rosca. Para los remaches de mayor diámetro pueden necesitarse formas de cabeza especiales.

Tipo 5

1) 2) 3)

Denominación de la aleación BS 1) 1080A 1050A 3103 4043 4047A 3) 5056A 5356 5556A 5183

Durabilidad

ISO 2) Al99.8 Al99.5 AlMn1 AlSi5 (A) AlSi12 (A) AlMg5 AlMg5Cr (A) AlMg5.2MnCr AlMg4.5Mn

A A B A A

Para composición química véanse las normas pertinentes O equivalente más cercano La 4047A es específicamente usada para evitar el agrietamiento del metal de aporte en una unión que tiene alta dilución y alta restricción. En la mayoría de los casos, es preferible usar la 4043A

F.5.2.3 — PROPIEDADES DE RESISTENCIA, MECANICAS Y FISICAS Tabla F.5.2.2-3 Materiales de pernos y remaches Tipo

Material

Proceso

6082

T6

Pernos y 6061 sujetadores 5056A 2) roscados Acero inoxidable: patentados A4 (316S16) 3) A2 (304S15) 3) Acero 5154A

6082 Remaches sólidos y remaches ciegos patentados

5056A 2) Acero inoxidable:

A4 (316S16) A2 (304S15) Aleación de níquel y cobre Acero

Temple usado

T8 H24

Diámetro mm menor igual a 6 6 a 12 menor o igual a 12 menor o igual a 12

Esfuerzo de prueba del 0.2% 2 kgf/mm 25.5 27.0 24.5 24.0

Resistencia última kgf/mm2 29.5 31.0 31.0 31.0

OuF

menor o igual a 25

21.5

H22

menor o igual a 25

24.5

T4

menor o igual a 25

20.0

T6

menor o igual a 25

29.5

OuF

menor o igual a 25

25.5

H22

menor o igual a 25

28.0

Colocados en frío o en caliente Véase la norma apropiada

Colocados en frío(revestido zinc) Colocados en frío

Durabilidad B 1) 1) B

B 1)

Las propiedades mecánicas para los materiales forjados para los temples y condiciones de las aleaciones dadas en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 han sido usadas para determinar los esfuerzos límites dados en la tabla F.5.4.2-1. Cuando las aleaciones son soldadas, se da el porcentaje aproximado de reducción de resistencia de la aleación para cada temple. Estas resistencias en la zona afectada por el calor pueden no lograrse hasta después de un período de envejecimiento natural o artificial, (véanse las notas de la tabla F.5.2.2-1). La resistencia del material de pernos y remaches se da en la tabla F.5.2.2-3. Las propiedades mecánicas de las aleaciones varían con la temperatura y, las dadas en las tablas F.5.2.2-1, F.5.2.2-2 y F.5.2.2-3, deben aplicarse para el diseño de estructuras en un rango de temperatura entre -50°C y 70°C, excepto la aleación 5083 (véase F.5.2.2.1(c)). El esfuerzo de prueba del 0.2% y la resistencia a tensión mejoran con temperaturas más bajas pero se reducen a temperaturas más altas. Debe consultarse al fabricante las propiedades por fuera del rango de temperatura dado. Las aleaciones se funden en un intervalo de 550°C a 660°C dependiendo de su composición.

B 1)

F.5.2.3.2 — Propiedades físicas — Las propiedades físicas de las aleaciones estándares, aunque varían ligeramente, pueden considerarse constantes y se enumeran en la tabla F.5.2.3-1. En estructuras críticas el ingeniero puede usar el valor exacto obtenido de un reconocido fabricante.

B

1)

(nota 1) (nota 1) (nota 2)

Véase la norma apropiada Colocados en frío o en caliente Colocados en frío Colocados en frío en temple T4 Colocados en frío en temple T6 4) Colocados enfrío o en caliente Colocados en frío

F.5.2.3.1 — Resistencia y propiedades mecánicas — En las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 se muestra el rango de aleaciones estándares con sus formas disponibles, condiciones de temple y propiedades mecánicas.

A 1)

(nota 1) (nota 1) (nota 1) (nota 2)

F-450

F-451


287

DIARIO OFICIAL

diferentes de las características ambientales de la región como un todo. Una región designada como rural puede tener ambientes locales que se parecen más a una atmósfera industrial en sitios cercanos y viento abajo de fábricas. Similarmente, un lugar cercano al mar pero cerca de instalaciones costeras puede tener las características de una atmósfera industrial más que de una marina. El ambiente no es necesariamente el mismo para una estructura en el interior de un edificio que en el exterior.

Tabla F.5.2.3-1 Propiedades físicas Propiedad Densidad Módulo de elasticidad Módulo de rigidez Coeficiente de expansión térmica Coeficiente de Poisson

Valor 3 2 710 kg/m 7 000 kgf/mm2 2 660 kgf/mm2 -6 23 x10 por °C Q

La aparición de la corrosión no depende sólo de la susceptibilidad del material y de las condiciones globales; en la práctica depende mas del periodo de tiempo durante el cual la humedad puede estar presente en conjunción con suciedad atrapada y agentes corrosivos. Las zonas de los elementos, o los detalles estructurales, donde la suciedad se agarra o retiene son más críticos que en aquellas zonas en los que la lluvia, y el viento que empuja la lluvia, limpian la superficie y el secado se produce rápidamente.

0.3

F.5.2.4 — DURABILIDAD Y PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN — En muchos casos, los materiales estándares enunciados en las tablas F.5.2.2-1 a F.5.2.2-4 se pueden usar con el acabado de la laminadora, como son extruídos o como resultan soldados sin la necesidad de protección de la superficie. La buena resistencia a la corrosión del aluminio y sus aleaciones es atribuible a la capa de óxido protectora que se forma sobre la superficie del metal inmediatamente se expone al aire. Esta película es normalmente invisible, relativamente inerte y, como se forma naturalmente frente a la exposición al aire o el oxígeno, es autosellante.

Para asignar la necesidad y el grado de protección requerido deberá ser considerada la historia de la vida útil de la estructura. Para estructuras de vida corta pueden resultar aceptable medidas menos severas o ausencia de protección. Cuando se planifica la inspección y el mantenimiento para que muestre el grado de corrosión en un estado incipiente, lo cual permite tomar acciones de corrección, puede permitirse disminuir el grado inicial de protección previsto. Sin embargo, cuando la inspección es impracticable y el grado de corrosión no es de fácil percepción, el grado de protección inicial deberá ser mayor. No obstante el grado de protección deberá ser establecido en conjunto por el ingeniero, el fabricante y, si es necesario un especialista en corrosión.

En ambientes suaves una superficie de aluminio mantiene su apariencia original por años y no se necesita protección adicional para la mayoría de las aleaciones. En ambientes industriales moderados habrá oscurecimiento y formación de asperezas en la superficie. Cuando la atmósfera se vuelve más agresiva, como en ambientes fuertemente ácidos o alcalinos, el decoloro de la superficie y la formación de asperezas empeoran y se hacen visibles superficies blancas polvosas de óxido. La película de óxido puede ser autosoluble, el metal deja de estar completamente protegido y se necesita protección adicional. Estas condiciones pueden también ocurrir en hendiduras debido a condiciones locales altamente ácidas o alcalinas, pero los agentes que tienen este efecto extremo son relativamente escasos.

A causa de estos factores, pueden resultar condiciones localizadas de incrementada severidad. Se deben estudiar las condiciones precisas en el sitio real antes de decidir la columna de ambiente apropiada de la tabla F.5.2.4-1.

En ambientes costeros y marinos, la superficie se pone áspera y adquiere una apariencia gris parecida a piedra. Es necesaria la protección de ciertas aleaciones. Cuando el aluminio está sumergido en agua pueden ser necesarias precauciones especiales. Cuando ocurre un ataque a la superficie, las curvas corrosión/tiempo del aluminio y las aleaciones de aluminio tienen una forma exponencial y hay una pérdida bastante rápida de reflexividad después de un ligero deterioro por la exposición. Luego de ésto hay muy poco cambio durante períodos muy largos. En exposición atmosférica, la fase inicial puede ser de unos pocos meses o de dos o tres años, seguida por poco o ningún cambio durante períodos de 10, 30 ó aún 80 años. Tal comportamiento es consistente para todas las condiciones de exposición libres externas y para todas las condiciones internas o protegidas, excepto donde se pueda desarrollar extrema acidez o alcalinidad. Los ambientes tropicales, en general, no son más dañinos para el aluminio que los ambientes templados, aunque ciertas aleaciones se afectan por una larga exposición a altas temperaturas ambientales particularmente en ambiente marino. F.5.2.4.1 — Durabilidad de las aleaciones — Las aleaciones enumeradas en las tablas F.5.2.2-1, F.5.2.2-2, F.5.2.2-3 y F.5.2.2-4 se categorizan en tres niveles de durabilidad A, B y C en orden descendente. Estos niveles son usados para determinar la necesidad y grado de protección requerido. En construcciones que emplean más de una aleación, incluyendo metales de relleno en construcción soldada, la protección debe ser acorde con el menor de los niveles de durabilidad. Cuando se use otra aleación estructural diferente a las enumeradas en las tablas F.5.2.2-1, F.5.2.2-2, F.5.2.23 y F.5.2.2-4 deberán solicitarse los datos adecuados para asignar a la aleación la categoría de durabilidad, así como para justificar su aplicación. F.5.2.4.2 — Protección contra la corrosión (a) Protección contra la corrosión total — La necesidad de protección contra la corrosión total a estructuras construidas con las aleaciones o combinaciones de las aleaciones enumeradas en las tablas F.5.2.2-1, F.5.2.2-2, F.5.2.2-3 y F.5.2.2-4 cuando se exponen a diferentes ambientes se da en la tabla F.5.2.4-1. Los métodos para brindar protección contra la corrosión en estos ambientes están detallados en normas como la BS 8112: Parte 2.

Cuando se empleen secciones huecas, se debe considerar la necesidad de proteger la cavidad interna para prevenir la corrosión originada por el ingreso de agentes corrosivos. A causa de la dificultad de pintar tales secciones, los revestimientos de conversión química pueden ser benéficos. Cuando la cavidad interna se sella efectivamente, la protección interna no es necesaria. Tabla F.5.2.4-1 Protección general contra la corrosión de estructuras de aluminio

Durabilidad de la aleación A B C

Espesor (mm) Todos Menor de 3 3 ó más Todos

Rural Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna

Protección necesaria de acuerdo con el ambiente Atmosférico Industrial/urbano Marino Moderado Severo No industrial Moderado Severo Ninguna P Ninguna Ninguna P P P P P P Ninguna P Ninguna Ninguna P 1) P P P P P

Sumergido Agua Agua dulce salada Ninguna Ninguna P P P P 2) P NR

P Requiere protección 1) P Requiere sólo protección local contra la corrosión en la soldadura y la zona afectada por el calor en ambientes urbanos no industriales. 2) P No se recomienda la protección si se trata de construcción soldada. NR No se recomienda la inmersión en agua salada.

(b) Contactos metal-metal incluyendo uniones — Se deben considerar también las superficies de contacto en hendiduras y el contacto con ciertos metales o lavaduras de ciertos metales que pueden causar ataque electroquímico del aluminio. Esta situación se da en las uniones de una estructura. Las superficies de contacto y uniones de aluminio con aluminio u otros metales y las superficies de contacto en uniones empernadas, remachadas, soldadas y conexiones con pernos de alta resistencia a fricción deben tener protección adicional a la requerida en la tabla F.5.2.4-1 tal como se define en la tabla F.5.2.4-2. Los detalles del procedimiento de protección contra la corrosión requerido se dan en normas como la BS 8118: Parte 2.

Para seleccionar la columna apropiada de la tabla F.5.2.4-1 para el ambiente atmosférico, debe tenerse en cuenta que pueden existir localidades, dentro de una región, que tengan microclimas bien F-452

F-453

Tabla F.5.2.4-2 Protección adicional de los contactos de metal con metal para combatir la fisuración y los efectos galvánicos

Metal unido al aluminio

Aluminio

Zinc o acero cubierto con zinc Acero, acero inoxidabl e, hierro colado, plomo Cobre

1)

Metal del perno o remache Aluminio Acero, Acero aluminizado o galvanizado, acero inoxidable Aluminio Acero, acero aluminizado o galvanizado, acero inoxidable Aluminio Acero, acero aluminizado o galvanizado, acero inoxidable Aluminio Cobre, aleación de cobre

Protección necesaria de acuerdo con el ambiente Atmosférico Marino Rural Industrial urbano Industrial No Seco, no Moderad industrial contaminad Suave Moderado Severo Severo o o 0 0 0 2 2 0 2

Sumergido Agua dulce

Agua Salada

0

2

1

1

3

4

4

3

4

5

5

0

0

2

2

2

2

2

2

5

1

1

3

4

4

3

4

5

5

0

0

3

3

3

3

3

5

5

1

1

4

4

4

4

4

5

5

0

NR

NR

NR

NR

NR

NR

NR

NR

0

3

5

5

5

5

5

5

5

1) Las superficies de contacto y uniones de aluminio con cobre o aleaciones de cobre deben evitarse. Si se usan, el aluminio debe ser de durabilidad A o B y los pernos y tuercas deben ser de cobre o de aleación de cobre. NR No se recomienda usar remaches o pernos de aluminio para unir aluminio y cobre en estos ambientes.

(c) Contacto con otros materiales no metálicos (1) Contacto con concreto, mampostería o yeso — El aluminio en contacto con concreto compacto y denso, mampostería o yeso en un ambiente seco sin polución o en un ambiente suave se debe cubrir con una capa de pintura bituminosa. En un ambiente industrial o marino, la superficie de contacto se debe cubrir con al menos dos capas de pintura bituminosa para trabajo pesado, preferiblemente la superficie del material en contacto debe ser similarmente pintada. El contacto sumergido de aluminio y tales materiales no es aconsejable pero, si es inevitable, se recomienda separar los materiales mediante una masilla apropiada o una capa de impermeabilización para trabajo pesado. El concreto ligero y productos similares requieren consideración adicional cuando el agua o la humedad ascendente pueden extraer álcalis agresivos del cemento. El agua alcalina puede entonces atacar incluso las superficies de aluminio que no están en contacto directo. (2) Aluminio embebido en concreto — Antes de embeber el aluminio en concreto, las superficies deben protegerse con al menos dos capas de pintura bituminosa o betún caliente. Las capas deberán extenderse por lo menos 75 mm por encima de la superficie de concreto después de embeber. Si el concreto contiene cloruros, por ejemplo como aditivos o debido al uso de agregados dragados del mar, se deben aplicar por lo menos dos capas de brea de alquitrán de hulla plastificada y el ensamblaje terminado debe ser repintado localmente con el mismo material para sellar la superficie luego de que el concreto haya fraguado totalmente. Se debe poner atención a los posibles contactos entre el aluminio embebido y el refuerzo de acero. F-454

(3) Contacto con madera — En ambientes industriales, húmedos y marinos, la madera debe ser preparada y pintada adecuadamente. Algunos preservativos para la madera pueden ser dañinos para el aluminio. Como guía general los siguientes preservativos han sido aprobados como seguros para usar con aluminio sin tomar precauciones especiales: (a) creosota de alquitrán de hulla (b) aceite de alquitrán de hulla (c) naftalenos clorinados (d) naftanatos de zinc (e) pentaclorofenol (f) óxidos orgánicos de estaño (g) ortofenilfenol Cuando la madera tratada con los siguientes preservativos se usa en situaciones húmedas, la superficie de aluminio en contacto con la madera tratada debe tener una aplicación substancial de sellante: (a) naftanato de cobre (b) sales cupro-cromo-arsenicales (c) compuestos de bórax y ácido bórico No se deben usar otros preservativos en asociación con el aluminio. El roble, el castaño y el cedro rojo occidental pueden ser nocivos para el aluminio a menos que estén bien maduros. (4) Contacto con suelos — La superficie del metal en contacto con el suelo debe protegerse con al menos dos capas de pintura bituminosa, betún caliente o brea de alquitrán de hulla plastificada. Se puede usar un vendaje con cintas adicional para impedir el daño mecánico del recubrimiento. (5) Inmersión en agua — Cuando piezas de aluminio estén sumergidas en agua dulce o agua de mar, incluyendo agua contaminada, el aluminio debe ser preferencialmente de durabilidad A y se deben usar sujetadores de aluminio o acero resistente a la corrosión o usar soldadura. Las tablas F.5.2.4-1 y F.5.2.4-2 dan la protección necesaria para inmersión en agua dulce y de mar. Adicionalmente el ingeniero debe obtener información competente sobre el contenido de oxígeno, el pH, el contenido químico o metálico, particularmente de cobre, y la cantidad de movimiento del agua. Estos factores pueden afectar el grado de protección requerido. (6) Contacto con químicos usados en la industria de la construcción — Los fungicidas y repelentes de moho pueden contener compuestos metálicos basados en cobre, mercurio, estaño y plomo que, bajo condiciones de humedad, pueden causar corrosión del aluminio. Los efectos dañinos pueden ser contrarrestados protegiendo las superficies de contacto que pueden estar sujetas a lavaduras o filtraciones de los químicos. Algunos materiales de limpieza pueden afectar la superficie del aluminio. Cuando tales químicos son usados para limpiar el aluminio u otros materiales en la estructura, se debe poner cuidado para asegurar que sus efectos no serán en detrimento del aluminio. A menudo un enjuague rápido y adecuado con agua es suficiente pero en otros casos se deben tomar medidas temporales para proteger el aluminio del contacto con tales limpiadores. (7) Contacto con materiales aislantes usados en la industria de la construcción — Productos tales como fibra de vidrio, poliuretano y varios productos de aislamiento pueden contener agentes corrosivos que pueden ser extraídos bajo condiciones de humedad y deteriorar el aluminio. Los materiales aislantes deben ser probados para

F-455

288


DIARIO OFICIAL observar su compatibilidad con el aluminio en condiciones húmedas y salinas. Cuando existan dudas, se debe aplicar un sellante a las superficies de aluminio asociadas.

Tabla F.5.2.7-1 Selección de alambres y varillas de metal de aporte para soldadura de gas inerte

F.5.2.5 — FABRICACIÓN Y CONSTRUCCIÓN — Adicionalmente a los requisitos de fabricación y construcción generales se deberá considerar lo siguiente:

LM5 Fundiciones

F.5.2.5.1 — Doblado y formado — Las aleaciones de aluminio están disponibles en un amplio rango de temples que afecta su habilidad para dejarse formar. Cuando se requiera doblar o formar, el ingeniero debe consultar con el fabricante para seleccionar la aleación, temple y cualquier tratamiento térmico subsecuente que pueda ser requerido.

5083

Los tratamientos térmicos y el formado en caliente se deberán efectuar bajo la dirección y supervisión de personal competente. Sin el acuerdo del productor las aleaciones de la serie 7*** no deben ser curvadas o formadas en frió en condición de tratamiento térmico completo debido al riesgo de fisuración por corrosión bajo tensión. Sin embargo se pueden llevar a cabo correcciones menores en la forma de los perfiles o en las distorsiones de soldadura.

5154A 5251 5454 6061 6063 6082

F.5.2.5.2 — Soldadura — La pérdida de resistencia que puede ocurrir en la vecindad de la soldadura en algunas aleaciones debe considerarse en la selección de la aleación o aleaciones a usar en construcción soldada. El ingeniero debe convencerse de que la combinación de materiales base y de aportación es posible para lograr la resistencia y durabilidad requeridas en las condiciones de servicio de la estructura.

1200 3103 3105 LM6 LM25 Fundiciones LM5 Fundiciones

F.5.2.5.3 — Metales de aporte — El alambre de material de aporte usado en la construcción soldada debe ser escogido de acuerdo con la tabla F.5.2.7-1. F.5.2.6 — SELECCION DE MATERIALES — La selección de una aleación o aleaciones para cualquier estructura y su forma particular es determinada por la combinación de varios factores: resistencia, véase F.5.2.3; durabilidad, véase F.5.2.4; propiedades físicas, véase F.5.2.3; soldabilidad, véase F.5.2.5; formabilidad, véase F.5.2.5; y disponibilidad, véase F.5.2.7. Los materiales estándares dados en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 se describen en términos de los anteriores factores en F.5.2.2.1(b) y (c).

LM6 LM5 Fundiciones

Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5

7020

Debe ponerse particular atención a la susceptibilidad de las aleaciones 6082, 6063, 6061 y 5251 al agrietamiento durante la solidificación cuando las soldaduras son hechas bajo restricción. Esto puede evitarse usando los metales de aporte y las técnicas de soldadura recomendadas. Así se asegurará una combinación apropiada de metal de aporte en la soldadura real.

Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 4 Tipo 3/4 Tipo 4 Tipo 3 4) Tipo 3 Tipo 3 4)

NR 3)

NR 2) Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 NR 2) Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4

NR 2)

Tabla F.5.2.7-3 Rango de tamaños de secciones extruídas más comúnmente disponibles Rango de tamaño mm 30x30 a 120x120 50x38 a 140x105 60x30 a 240x100 50x38 a 120x90 60x30 a 160x80 50x50 a 120x120 50x37.5 a 140x105 80x40 a 140x70 90x75 a 180x150

F.5.2.7.2 — Tubería — Los tubos pueden producirse por extrusión, por trefilado o por soldadura de costura. La tubería está disponible, en algunas de estas formas, en un rango limitado de tamaños pero, por lo general, son fabricados bajo pedido, véase la tabla F.5.2.7-2. F.5.2.7.3 — Lámina delgada, tiras y planchas — Normalmente, un amplio rango de lámina delgada, tiras y planchas se consigue con facilidad en las aleaciones estándares (véase la tabla F.5.2.7-2). Algunas aleaciones se encuentran disponibles en forma de láminas o planchas con indentaciones o resaltes. Hay un amplio rango de productos estándares laminados para revestimiento y techado, algunos de los cuales se consiguen fácilmente en cantidades moderadas, con el acabado de la laminadora o pintados, pero la mayoría son producidos bajo pedido. F.5.2.7.4 — Piezas forjadas — Las piezas forjadas a mano o con matriz se suministran bajo pedido. Las primeras normalmente requieren trabajo adicional para lograr las dimensiones requeridas mientras que las últimas son producidas con las dimensiones definidas. Las matrices para forjado son relativamente costosas y los costos deben incluir al menos la fabricación de una pieza forjada y el corte para revisar el flujo o distribución del grano para probar que la matriz puede ser usada para piezas estructurales forjadas. F.5.2.7.5 — Piezas coladas — Se suministran bajo pedido piezas coladas con arena o de enfriamiento rápido. Las piezas coladas con arena se producen con moldes de costo moderado y se usan normalmente para la producción en pequeñas cantidades. Las piezas coladas de enfriamiento rápido se usan generalmente en la producción de cantidades mayores y cuando se necesitan altas tasas de productividad; también son preferidas cuando se requiere buen acabado superficial y buena exactitud en las medidas. El costo de la maquinaria puede ser alto, especialmente para matrices que deben soportar presión.

Los metales de aporte para la combinación base a soldar se muestran en una casilla localizada en la intersección de la fila con la columna del metal base. En cada casilla, la primera línea corresponde al metal de aporte que brinda la máxima resistencia, en el caso de aleaciones 6*** y 7020, este valor está por debajo de la resistencia con tratamiento térmico completo del metal base; en la línea media, aparece el metal de aporte que da la máxima resistencia a la corrosión; y en la última línea, se muestra el metal de aporte que no presenta agrietamiento de la soldadura persistente. 2) NR = No recomendado. La soldadura de aleaciones que contienen aproximadamente 2% o más de Mg con metal de aporte de Al-Si (5% a 12% Si) (y viceversa) es desaconsejable ya que se forma suficiente precipitado de Mg2Si en la frontera de fusión como para hacer frágil la unión. 3) El comportamiento frente a la corrosión del metal de aporte es mejor si su aleación tiene un contenido cercano al del metal base y no es marcadamente superior. Esto quiere decir que, para servicio en potencialmente corrosivos, es preferible soldar 5154A con metal de aporte 5154A o soldar 5454 con metal de aporte 5554. Sin embargo, en algunos casos ésto sólo es posible a expensas de la profundidad de la soldadura. 4) Si es esencial tener una resistencia mayor y/o una resistencia al agrietamiento mayor, se puede usar metal de aporte tipo 4. NOTA. Véase la tabla F.5.2.2-4 para hallar las aleaciones particulares del metal de aporte de cada tipo de aleación.

Tabla F.5.2.7-2 Disponibilidad de formas de producto

L O L L S

Láminas y tiras Espesor menor o igual a 6 mm L 1) L O L O L L S

L 2) O

L O

Planchas Aleación

Espesor mayor de 6 mm

1200 3103 3105 5083 5154A 5251 5454 6061 6063 6082 7020 LM5 LM6 LM25

L O

Barras sólidas y formas simples S

S S S S O L L S

Secciones extruídas Secciones Tubería complejas extruída y redonda y especiales rectangular

F.5.3.1 — DISEÑO PARA ESTADOS LÍMITE — Las estructuras de aluminio se diseñarán considerando los estados límite para los que pueden llegar a ser inapropiadas durante su uso futuro. Se deben considerar siempre los siguientes estados límite: Resistencia estática (estado límite último) (véase F.5.3.3) Deformación (estado límite de servicio) (véase F.5.3.4) Durabilidad (véase F.5.3.5)

En ciertas estructuras es necesario considerar uno o ambos de los siguientes estados: x x

Fatiga (véase F.5.3.6) Vibración (véase F.5.3.7) F-458

Secciones huecas

Tubería extruída

O O O

S S S S O O O

Tubería soldada longitudinalmente

Piezas forjadas

Piezas coladas

S

O L O

O L L S

L

O O O

O O S O O O

El diseño se realizará usando la guía dada en F.5.4 a F.5.7 y en los apéndices F.5.B a F.5.J. Sin embargo, se permite verificar un diseño propuesto por medio de ensayos (véase F.5.8). F.5.3.2 — CARGAS — Las estructuras de aluminio se diseñarán para las combinaciones de cargas estipuladas en el Título B. F.5.3.3 — RESISTENCIA ESTATICA — Un componente es aceptable en términos de resistencia estática si se satisface que: IR n t ¦ J i Qi

en donde: I

Ji Qi Rn

= = = =

coeficiente de reducción de capacidad, estipulado en la tabla F.5.3.3-1 coeficiente de mayoración para la carga i acción sobre la estructura que resulta de la aplicación de la carga i resistencia nominal de un miembro estructural, calculada con base en procedimientos establecido en este Capítulo

F.5.3.3.1 — Acción-efecto bajo carga mayorada — Esto es la fuerza axial, el momento flector o la fuerza cortante generada en un componente por la aplicación de una carga mayorada y encontrada usando un procedimiento de análisis estructural aceptado. La carga mayorada se encuentra tomando las combinaciones de cargas estipuladas en el Título B y multiplicando cada una por el coeficiente de mayoración, establecido en la tabla F.5.3.2-1. F.5.3.3.2 — Resistencia de diseño — La resistencia de diseño se define como el producto de la resistencia nominal por el coeficiente de reducción de capacidad I . La resistencia nominal es la capacidad del componente en relación con la acción estructural en consideración (carga axial, momento flector, fuerza cortante, etc.), calculada con base en un procedimiento de análisis reconocido en este Capítulo. El coeficiente de reducción de capacidad I tiene en cuenta las diferencias entre la resistencia real de un miembro estructural y su resistencia nominal, causadas por variaciones en propiedades del material, tolerancias de fabricación y aproximaciones en el análisis. En estructuras de aluminio se utilizarán los coeficientes de reducción establecidos en la tabla F.5.3.3-1.

Tabla F.5.3.3-1 Coeficientes de reducción de capacidad, I I

Tipo de construcción

F.5.3 — PRINCIPIOS DE DISEÑO

x x x

5083 5556A Tipo 5 Tipo 5

F-457

L Producto estándar fabricado bajo pedido en un rango limitado de tamaños. O Producto estándar fabricado bajo pedido. S Producto normalmente no fabricado en esa aleación pero con posibilidades de estar disponible por pedido especial. Un espacio en blanco indica que el producto no está disponible. 1) Incluye láminas y planchas con indentaciones o resaltes. 2) Incluye plancha indentada. NOTA. Ciertas propiedades mecánicas se dan en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2.

Ángulos de lados iguales Ángulos de lados desiguales Canales Secciones T Secciones I Ángulos con bulbos iguales Ángulos con bulbos desiguales Canales con pestañas Secciones T con bulbos

5556A Tipo 5 5556A Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 5556A Tipo 5 Tipo 5

5154 5251 5454 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 3) Tipo 5 Tipo 5

Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5

F-456

Tipo de sección

Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 4 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 1 4) Tipo 1 Tipo 1)

6061 6063 6082 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 5 Tipo 4/5 Tipo 4 Tipo 4

1)

F.5.2.7 — DISPONIBILIDAD — El rango de aleaciones dado en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 no está disponible en todas las formas de producto. La tabla F.5.2.7-2 indica las aleaciones que se consiguen en una forma de producto particular y su disponibilidad. Se indican los productos y combinaciones de aleación que no son manufacturadas normalmente pero se consiguen con pedido especial; el diseño con este material sólo debe intentarse después de confirmar su disponibilidad con el encargado del suministro. F.5.2.7.1 — Secciones estructurales — Cierto número de secciones estructurales extruídas y algunas otras secciones estructurales están comúnmente disponibles en 6082-T6 ó 6063-T6; pero, en la mayoría de los casos, deberán ser producidas bajo pedido, véase la tabla F.5.2.7-2. La tabla F.5.2.7-3 da el rango de tamaños de secciones más comúnmente disponibles. Otros tamaños pueden ser obtenidos a partir de matrices existentes o nuevas de acuerdo con el fabricante. Cuando las secciones se producen bajo pedido, puede ser requerida una cantidad mínima para la orden. Las secciones nuevas especiales extruídas se hacen normalmente bajo pedido y el bajo costo de las matrices simples brinda gran flexibilidad a su diseño. El ingeniero debe verificar con el fabricante, en una etapa temprana, la forma, espesor, tamaño y posibilidad del diseño de una nueva sección y el tiempo de entrega de la nueva matriz y la sección extruída. Algunas secciones o productos se hacen por trefilado, formado o laminado con rodillos, estas operaciones pueden requerir maquinaria especial.

Combinación de metal base 1) Segunda parte 3103 1200 7020 3105

Primera parte

Miembros 0.86 0.86 0.86

Remachada y empernada Soldada Pegada

Uniones 0.86 0.80 * 0.34

* Debe usarse 0.70 en procedimientos que no cumplan con las especificaciones para aprobación de ensayos de procedimientos de soldadura tales como la BS4870 Parte 2, soldadura de aluminio y sus aleaciones con procesos TIG o MIG.

En F.5.4, F.5.5 (miembros) y F.5.6 (uniones), se dan las reglas para establecer la resistencia calculada. F.5.3.4 — DEFORMACION — Con fines de aceptación las deflexiones de una estructura de aluminio se calcularán para las cargas de servicio y las combinaciones de carga estipuladas en B.2.3. F.5.3.4.1 — Deformación elástica recuperable — Una estructura es aceptable en términos de deformación si su deflexión elástica bajo carga de servicio es menor que la deflexión límite.

F-459


289

DIARIO OFICIAL

El cálculo de la deflexión elástica hará generalmente con base en las propiedades de la sección transversal bruta. Sin embargo, en secciones esbeltas puede ser necesario tomar las propiedades de la sección reducida para tener en cuenta el pandeo local (véase F.5.4).

esfuerzos de diseño dado en la figura F.5.9. El rango de esfuerzos de diseño se dividiría por J mf ! 1 y la

Tabla F.5.3.4-1 Deflexiones límites Elemento Voladizos que soportan pisos Vigas con acabado de yeso u otro material frágil Viguetas y rieles de cubiertas (a) carga muerta únicamente (b) bajo la peor combinación de carga muerta, impuesta, viento y nieve Largueros y travesaños de paredes cortina (a) vidrio sencillo (b) vidrio doble Parte superior de columnas: deflexión horizontal

(d) La posibilidad de un cambio de uso de la estructura durante su vida El diseñador puede también desear aplicar un coeficiente de fatiga del material, J mf , para el rango de selección de J mf podría estar influenciada por lo siguiente:

Deflexión límite recomendada (véase nota) L/180 L/360 L/200 L/100

L/175 L/250 L/300

NOTA L es la longitud entre apoyos.

(1) El detalle deberá existir en un ambiente muy hostil (2) Si la falla del detalle resultaría en la falla de la estructura entera o si existen caminos alternativos para la carga F.5.3.6.3 — Crecimiento estable de grietas — El daño de una estructura bajo condiciones de fatiga se determina monitoreando la tasa de crecimiento de las grietas de fatiga con intervalos de inspección regulares. Los métodos de inspección, las longitudes de grieta límite aceptables, las tasas admisibles de crecimiento de las grietas y el tiempo entre inspecciones deben ser acordados por el diseñador y el cliente. El crecimiento de grietas es estable cuando la tasa admisible de crecimiento de las grietas no se incrementa súbitamente entre inspecciones. Los métodos para calcular el crecimiento de grietas y la longitud límite de las grietas están por fuera del alcance de estas normas pero la facilidad con que un detalle puede ser inspeccionado buscando grietas puede influir en la selección de J mf (véase F.5.3.6.2).

La deflexión límite debe basarse en criterios racionales de ingeniería y se evaluará para condiciones de servicio con las combinaciones de carga estipuladas en el numeral B.2.3. La tabla F.5.3.4-1 da valores sugeridos para ciertos tipos de estructuras. En la definición de las deflexiones límites debe tenerse en cuenta que el aluminio es tres veces más flexible que el acero y por lo tanto, se debe evitar usar deflexiones límites excesivamente pequeñas.

F.5.3.7 — VIBRACIÓN — Para ciertas estructuras la posibilidad de vibración indeseable bajo condiciones normales de servicio debe ser considerada. Se deben usar las cargas nominales para hacer la verificación de la incompatibilidad de las amplitudes de vibración. Si se cree que la vibración puede ser un problema potencial, se debe verificar también la posibilidad de falla por fatiga (véase F.5.3.6).

F.5.3.4.2 — Deformación inelástica permanente — Por lo general, se puede suponer que los componentes cuya resistencia estática ha sido calculada de acuerdo con F.5.4, no sufrirán deformación permanente significativa bajo la acción de la carga nominal. Esto se puede aplicar a todos los grupos de aleaciones.

Cuando los efectos de las vibraciones sean apreciables, las características de amortiguamiento de la forma de la estructura y de los materiales deberán ser tenidas en cuenta. La necesidad de suministrar un amortiguamiento artificial deberá ser examinada, y puede ser necesario realizar ensayos con prototipos.

F.5.3.4.3 — Distorsión debida a ensamble frecuente — En ciertas estructuras que tienen que ser armadas y desarmadas frecuentemente, es necesario considerar la posibilidad de cambios en las dimensiones principales del sistema de acople que conducen a la aparición gradual de errores inaceptables en la forma ensamblada.

La vibración de estructuras con bajas frecuencias naturales puede causar incomodidad en los usuarios y deberá ser considerada en el diseño del proyecto.

F.5.3.5 — DURABILIDAD — La clasificación de durabilidad de los grupos de aleaciones se da en las tablas F.5.2.2-1 a F.5.2.2-4. Si una estructura se diseña en una aleación durable y se protege adecuadamente de acuerdo con normas como el BS 8118: Parte 2, se estima que se comportará satisfactoriamente. Se deben considerar el grado de exposición y la vida de diseño.

F.5.3.8 — ENSAYOS — Los componentes estructurales diseñados de acuerdo con F.5.4 a F.5.7 y los apéndices apropiados pueden ser aceptados sin ensayos. Los componentes diseñados usando otros procedimientos de cálculo y los componentes no calculados deben ser aceptados sólo si su resistencia ha sido verificada con ensayos. Tales ensayos deben ser ejecutados de acuerdo con F.5.8.

F.5.4 — DISEÑO ESTATICO DE MIEMBROS

F.5.3.6 — FATIGA F.5.3.6.1 — Generalidades — Cualquier estructura o componente estructural que esté sometida a variaciones significativas de la carga, debe ser revisada por fatiga. Se deben considerar dos estados límite: (a) Colapso total (b) Crecimiento estable de grietas (tolerancia de daño) En ambos casos se supone que actúa el espectro de carga de servicio (no mayorado). F.5.3.6.2 — Colapso total — El procedimiento para considerar este estado límite es determinar la vida prevista de acuerdo con F.5.7 y verificar que no sea menor que la vida de diseño. En ciertas circunstancias, el diseñador puede desear incrementar la vida de diseño nominal multiplicando por un coeficiente de vida por fatiga J L ! 1 . La selección de J L puede verse influenciada por lo siguiente: (a) La posibilidad de que se incremente el crecimiento de grietas durante etapas posteriores de la vida del detalle (b) La exactitud del espectro de carga supuesto (c) Si se mantendrán registros de carga durante la vida del detalle

F.5.4.1 — GENERALIDADES — Todos los miembros deben satisfacer los estados límite de resistencia estática y de deformación. En F.5.4.9 se trata la deformación. Cuando se hace referencia a curvas de diseño, se permite, en su lugar, usar las fórmulas con las que se derivaron dichas curvas (véase el apéndice F.5.I). Los miembros están usualmente formados por extrusiones, planchas, láminas delgadas, tuberías o una combinación de ellos. Las normas siguientes no se aplican a piezas coladas y, por lo tanto, los diseñadores que deseen emplear este tipo de piezas deben consultar con los fabricantes al respecto. F.5.4.1.1 — Estado límite de resistencia estática — La resistencia de diseño de un miembro frente a una acción-efecto específica no debe ser menor que la magnitud de dicha acción-efecto generada bajo carga mayorada. A continuación se dan las reglas para obtener la resistencia frente a diferentes acciones: (a) Para vigas (resistencia a momento y fuerza cortante) (véase F.5.4.5) (b) Para riostras (resistencia a tensión axial) (véase F.5.4.6) (c) Para puntales (resistencia a compresión axial) (véase F.5.4.7)

F-460

F-461

En F.5.4.8 se define el procedimiento para calcular la interacción de momento y carga axial en miembros sujetos a acciones combinadas. Las fórmulas dadas contienen los esfuerzos límites ( po , pa , p v ) relacionados con las propiedades del material y que deben ser tomados de acuerdo con F.5.4.2. También contienen el coeficiente de reducción de capacidad I que debe ser leído en la tabla F.5.3.3-1. La resistencia de un miembro puede reducirse como resultado del pandeo local, dependiendo de la esbeltez de la sección transversal. Un diseño propuesto se revisa (excepto para miembros bajo tensión axial) clasificando la sección en términos de su susceptibilidad a este tipo de falla. En F.5.4.3, se da un método para verificar el pandeo local incluyendo la clasificación de la sección. F.5.4.1.2 — Zonas afectadas por el calor — El material de aluminio estructural generalmente se debilita en la zona afectada por el calor adyacente a las soldaduras y ésto debe ser tenido en cuenta en el diseño. No es necesario aplicar ésto cuando el material base está en la condición O ó T4, o cuando está en la condición F y el diseño se basa en las propiedades de la condición O.

Tabla F.5.4.2-1 Esfuerzos límite, aleaciones tratadas en caliente Espesor Aleación

6061

6063

En F.5.4.4, se dan reglas para estimar la severidad y extensión del ablandamiento en la zona afectada por el calor y los numerales siguientes muestran cómo tener en cuenta el efecto de este ablandamiento en la resistencia del miembro.

6082

po

=

pa

=

pv

=

ps

=

esfuerzo límite para flexión y fluencia total esfuerzo límite para capacidad local de la sección a tensión o compresión esfuerzo límite a cortante esfuerzo límite para estabilidad al pandeo general

14,5 14,5 13,5

-

150 10 150 25 150 10 150

6,5 9,5 8 11 16 18 16

8,5 12,0 10,0 13,0 17,5 19,0 17,0

4,0 6,0 5,0 6,5 9,5 11,0 9,5

150 3 25 10 150 20 150 3 25 6 10 120

11,5 11,5 10,5 10,5 11,5 25,5 27 25,5 24 25,5 24 25,5

14,5 14,5 14,0 14,0 14,5 27,5 29,0 27,5 26,5 28,0 27,5 27,5

7,0 7,0 6,5 6,5 7,0 15,5 16,0 15,5 14,5 15,5 14,5 15,5

25 25 25 25

18,5 16 28 27

23,0 20,5 31,0 29,5

11,0 9,5 17,0 16,0

Extrusión Tubería extruida Forjados Extrusión Extrusión Tubería extruida Forjados Extrusión Lámina Plancha Tubería extruida Forjados Extrusión

T6

Desde Hasta

T6

Forjados

0,2 3 20 0,2 3 6 -

T4 T4 T6 T6

Extrusión Lámina, plancha Extrusión Lámina, plancha

0,2 0,2

T6

T6

7020

kgf/mm2

26,0 26,5 26,0

6

T6 T6

F.5.4.2 — ESFUERZOS LÍMITES — Los cálculos de resistencia para miembros se hacen suponiendo los siguientes esfuerzos límites:

kgf/mm2

24 24 22,5

Extrusión Tubería extruida

T6

F.5.4.1.3 — Diseño avanzado — Los miembros pueden ser diseñados para un comportamiento seguro usando las recomendaciones de esta sección y algunos apéndices apropiados. Otros apéndices tratan profundamente ciertos aspectos específicos del comportamiento del miembro y pueden conducir a diseños más livianos.

pv

kgf/mm2

150 6 10

mm T6

T4 T4 T4 T4 T4

Es importante darse cuenta de que una soldadura pequeña como la que se usa, por ejemplo, para colocar un pequeño aditamento, puede causar una reducción considerable en la resistencia del miembro debido al ablandamiento de parte de la sección transversal. En vigas, es a menudo benéfico localizar las soldaduras en áreas de bajo esfuerzo como, por ejemplo, cerca del eje neutro o lejos de la región de momento pico.

pa

mm

Producto

T4 T4 T4 T5 T6 T6

Lámina Plancha Tubería extruida

Los valores de po , pa y p v dependen de las propiedades del material y deben ser tomados de acuerdo con las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2. Para materiales no cubiertos en estas tablas, refiérase al apéndice F.5.C. Los valores de ps deben determinarse de acuerdo con F.5.4.5.6(c) o F.5.4.7.5.

F-462

Esfuerzo límite

po

Condición

F-463

290


DIARIO OFICIAL

Tabla F.5.4.2-2 Esfuerzos límite, aleaciones no tratadas en caliente Espesor Aleación

Condición

1200

H14 H14 H18 H14 H16 H18 O, F O O F H22 H22 O, F O O H22 H24 F H22 H24 O, F O F H22 H24

3103 3105

5083

5154A

5251

5454

Producto Lámina Lámina Lámina Lámina Lámina Lámina Extrusión Lámina, plancha Tubería extruida Lámina, plancha Lámina, plancha Tubería extruida Extrusión Lámina, plancha Tubería extruida Lámina, plancha Lámina, plancha Tubería extruida Tubería soldada Lámina, plancha Lámina, plancha Extrusión Lámina, plancha Lámina Lámina

Desde Hasta mm mm 0,2 12,5 0,2 12,5 0,2 3 0,2 3 0,2 3 0,2 3 150 0,2 80 10 3 25 0,2 6 10 150 0,2 6 10 0,2 6 0,2 6 10 0,8 2,0 0,2 6 0,2 6 150 0,2 6 0,2 3 0,2 3

Esfuerzo límite

po

pa 2

kgf/mm 9,0 11,0 15,0 14,5 17,0 19,0 10,5 10,5 10,5 13,0 23,5 23,5 6,5 6,5 6,5 16,0 22,5 20,0 22,0 12,5 17,5 6,5 6,0 18,0 20,0

pv 2

kgf/mm 9,5 12,0 15,0 15,0 17,5 20,0 15,0 15,0 15,0 17,0 27,0 27,0 10,0 10,0 10,0 20,0 25,0 22,0 23,0 15,5 20,0 10,0 9,5 21,5 23,5

2

kgf/mm 5,5 6,5 9,0 8,5 10,0 11,5 6,5 6,5 6,5 7,5 14,0 14,0 4,0 4,0 4,0 9,5 13,5 18,0 13,0 7,5 10,5 4,0 3,5 11,0 12,0

F.5.4.3 — CLASIFICACION DE LA SECCION Y PANDEO LOCAL F.5.4.3.1 — Generalidades (a) Clasificación de la sección — La resistencia de los miembros sometidos a momento o compresión axial puede reducirse por pandeo local si la esbeltez de sus elementos componentes es alta. El primer paso en la verificación de tales miembros es establecer la clasificación de la sección, esto es, su susceptibilidad al pandeo local. Para hacerlo, y también para tener en cuenta el efecto del pandeo local (cuando sea necesario), el diseñador debe considerar la esbeltez de los elementos individuales que componen la sección. (b) Tipos de elementos — Se identifican los siguientes tipos básicos de elementos de pared delgada: elemento plano saliente, elemento plano interno y elemento curvo interno Estos son, a menudo, no reforzados, o sea que no son rigidizados longitudinalmente (véase la figura F.5.4.3-1(a)). La estabilidad de elementos planos puede mejorarse bastante mediante la colocación de costillas rigidizadoras longitudinales o pestañas, véase la figura F.5.4.3-1(b) en cuyo caso los elementos se denominan reforzados.

(a) No reforzados Convenciones -

O

: saliente

(b) Reforzados I : Interno

Figura F.5.4.3-1 — Tipos de elementos planos (c) Almas sometidas a cortante — El pandeo de almas a cortante se trata por separado (véase el literal (c) de F.5.4.5.3 y F.5.5). F.5.4.3.2 — Parámetro de esbeltez E — La susceptibilidad al pandeo local de un elemento de una viga (resistencia a momento) o en un miembro a compresión (resistencia a fuerza axial) depende del parámetro E como se define en los literales (a) a (d) de este numeral. (a) Elementos planos no reforzados — El parámetro E depende de la relación b t o d t del elemento considerado; t es el espesor del elemento, b es generalmente el ancho del elemento y d es la altura del elemento del alma en una viga. Los valores de b y d deben ser tomados como el ancho del elemento plano medido hasta el comienzo de un filete o hasta el borde de una soldadura. E se define como sigue:

x

Elemento sometido a compresión uniforme

x

Elemento sometido a un gradiente de esfuerzos:

E

(1) Elemento interno con un gradiente de esfuerzos que E resulta en un eje neutro en el centro o, E (2) Para cualquier otro gradiente de esfuerzos o,

b t

0.35d t 0.35b t E

gb t

E

gd t

donde g es el coeficiente de gradiente de esfuerzos que se lee en la figura F.5.4.3-2. En la figura F.5.4.3-2, y c y y o son las distancias desde el eje neutro de la sección bruta hasta el extremo más fuertemente comprimido y hasta el otro extremo del elemento respectivamente; son tomadas como positivas hacia el lado comprimido. Deben ser generalmente medidas desde el eje neutro elástico pero en la verificación de si una sección es totalmente compacta se permite usar el eje neutro plástico.

F-464

F-465

x x

modo 2 — los subelementos, abarcando el elemento reforzado, se pandean como elementos individuales mientras las uniones entre ellos permanecen rectas modo 3 — esta es una combinación de los Modos 1 y 2 en los cuales el pandeo de los sub elementos está súper puesto al pandeo del elemento entero, esto se indica en la Figura F.5.4.3-3. (c)

En el modo 2 de pandeo, E se encuentra por separado para cada subelemento de acuerdo con el literal (a) de F.5.4.3.2. En el modo 1, E se determina, generalmente, como sigue (véase F.5.4.3.2 para lo que se relaciona con elementos salientes en vigas). x

Modo 1, compresión uniforme (1) Refuerzo estándar — Se define como el refuerzo consistente en una costilla o pestaña unilateral con espesor igual al del elemento, t , y localizado como se muestra en la figura F.5.4.3-4: E

NOTA: Para elementos internos o salientes (compresión pico en la raíz) use la curva A. Para elementos salientes (compresión pico en el borde) use la línea B.

hb t

Donde: b y t = h =

Figura F.5.4.3-2 — Elementos planos bajo gradiente de esfuerzos, valor de g

(F.5.4.3-1)

se definen como en el literal (a) de F.5.4.3.2 se lee en la figura F.5.4.3-4 (a), (b) o (c) según sea apropiado

En la figura F.5.4.3-4, c debe tomarse como la altura libre de la costilla o pestaña medida hasta la superficie de la lámina. (2) Refuerzo no estándar — Con cualquier otra forma de refuerzo, E debe encontrarse reemplazándolo con una costilla o pestaña equivalente de forma estándar y procediendo como en (1). El valor de c para la costilla o pestaña equivalente se escoge de modo que su segundo momento del área alrededor del plano medio de la lámina sea igual al del refuerzo verdadero. (3) Método general — Para casos no cubiertos por (1) y (2), E se debe tomar de acuerdo con: Figura F.5.4.3-3 — Modos de pandeo de elementos planos reforzados E

§ b · § V cro · ¸ ¨ ¸¨ © t ¹ © V cr ¹

0.4

(F.5.4.3-2)

Donde: V cr y V cro esfuerzos elásticos críticos, suponiendo soporte en un solo borde, con y sin el refuerzo x

Modo 1, gradiente de esfuerzos

E debe encontrarse usando la expresión general dada en el numeral (3) en la cual V cr y V cro ahora se refieren al esfuerzo en el borde más comprimido del elemento.

Figura F.5.4.3-3 — Modos de pandeo de elementos planos reforzados (b) Elementos planos reforzados — Se deben considerar dos modos posibles de pandeo (véase la figura F.5.4.3-3) y se deben encontrar valores diferentes de E para cada uno de ellos: x

modo 1 — el elemento reforzado se pandea como una unidad llevándose consigo el refuerzo

F-466

F-467


291

DIARIO OFICIAL b t

= =

ancho de desarrollo del elemento en la parte media del metal espesor

En elementos curvos sometidos a un gradiente de esfuerzos se puede tomar un valor de E más favorable obtenido factorando el valor anterior por g (obtenido en la figura F.5.4.3-2). El tratamiento anterior es válido siempre que R b no sea menor que 0.1b t . Las secciones que contienen elementos de mayor curvatura requieren estudio especial. (d) Tubos redondos E se debe calcular de acuerdo con lo siguiente, sin hacer distinción entre compresión axial y flexión:

E

3D t

12

(F.5.4.3-4)

Donde: D = diámetro hasta la parte media del metal t = espesor F.5.4.3.3 — Clasificación de la sección — El procedimiento consiste en clasificar los elementos individuales que conforman la sección, exceptuando cualquier elemento sometido totalmente a tensión. La clasificación de la sección se toma como la del elemento menos favorable. Los elementos individuales se clasifican de acuerdo con los literales (c) o (d) de este numeral.

(b)

(a)

(a) Secciones — vigas y miembros a compresión — Para la sección de una viga (resistencia a momento) o de un miembro a compresión (resistencia a fuerza axial) se aplican las siguientes clasificaciones. x

Resistencia a momento: (1) Totalmente compacta — el pandeo local puede ignorarse (2) Semi-compacta — la sección puede desarrollar un momento igual a po veces el módulo elástico de la sección (3) Esbelta — la resistencia a momento se reduce por pandeo local prematuro con un esfuerzo en la fibra extrema menor que po .

x

Resistencia a compresión axial: (1) Compacta — se puede ignorar el pandeo local (2) Esbelta — el pandeo local disminuye la resistencia

(b) Secciones sometidas a acciones combinadas — Véase el literal (a) de F.5.4.8.2 para la clasificación de secciones sometidas a flexión biaxial o a flexión y fuerza axial simultáneas. (c) Clasificación de elementos — La clasificación de un elemento individual depende del valor de E (véase F.5.4.3.2): (c) Figura F.5.4.3-4 — Elementos reforzados, valor de h

x

elementos de vigas (resistencia a momento): E d E1 totalmente compacta E1 E d E 0 semi-compacta E ! E0 esbelta

x

elementos de miembros a compresión (resistencia axial): E d E0 compacta E ! E0 esbelta

(c) Elementos curvos internos — En elementos curvos de poca altura sometidos a compresión uniforme, E debe determinarse usando: E

bt

ª1 0.006b 4 R 2 t 2 º ¬ ¼

(F.5.4.3-3)

12

donde E 0 y E1 están dados en la tabla F.5.4.3-1.

Donde: R = radio de curvatura hasta la parte media del metal F-468

F-469

H

Tabla F.5.4.3-1 Valores límite de E E0

Elementos

E1

No soldado

Soldado

No soldado

7H 22H

6H 18H

6H 18H

Soldado

5H 15H H se toma generalmente como H 25 po 1 2 (excepto para ciertos elementos de aleta 2 en vigas, véase F.5.4.3.3 (d)). po es el esfuerzo límite en kgf/mm (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2). Elementos salientes Elementos internos

25 po 1 2

generalmente (véase la nota 3 del literal (c) de F.5.4.5.2 para aletas a compresión de vigas) Donde: 2 po = esfuerzo límite del material en kgf/mm , sin considerar el efecto de la zona afectada por el calor

Para decidir si un elemento se debe tomar como no soldado o soldado en la tabla F.5.4.4, véase la nota 2 de la tabla F.5.4.3.

NOTA 1. El valor de

NOTA 2. Un elemento se considera soldado si contiene soldadura en un borde o en cualquier punto de su ancho. Sin embargo, cuando se evalúa la estabilidad de una sección transversal particular de un miembro, se permite considerar el elemento como no soldado si no contiene soldadura en esa sección aunque esté soldado en cualquier otro lugar de su longitud. NOTA 3. En un elemento soldado, la clasificación es independiente de la extensión de la zona afectada por el calor.

En el caso de elementos planos reforzados es importante considerar ambos modos posibles de pandeo (véase figura F.5.4.3) y tomar el más crítico. En el caso del modo 1, el coeficiente de pandeo kL se debe aplicar al área del refuerzo tanto como al espesor básico de la lámina (b) Secciones sometidas a acciones combinadas — Véase el literal (b) de F.5.4.8.2 para determinar k L en secciones sometidas a flexión biaxial o a flexión y fuerza axial simultáneas.

(d) Elementos de aleta subesforzados — Se puede utilizar una clasificación más favorable para elementos de aleta en miembros sometidos a flexión o a flexión más fuerza axial que sean: x x

Paralelos al eje de flexión; y Menos altamente esforzados que las fibras más severamente esforzadas de la sección.

Se permite entonces, usando la tabla F.5.4.3-1, tomar un valor modificado de H según: 12

H

§ 25y1 · ¨ ¸ © po y 2 ¹

(F.5.4.3-5)

donde y1 y y 2 son, respectivamente, las distancias desde el eje neutro de la sección bruta hasta las fibras más severamente esforzadas y hasta el elemento. Deben ser, por lo general, medidas desde el eje neutro elástico; no obstante, en la revisión de si la sección es totalmente compacta se permite usar el eje neutro plástico. F.5.4.3.4 — Pandeo local — La posibilidad de pandeo local en miembros clasificados como esbeltos es generalmente tenida en cuenta reemplazando la sección real por una sección efectiva. La sección efectiva se obtiene empleando un coeficiente de pandeo local k L para reducir el espesor; esto es aplicable a cualquier elemento esbelto de espesor uniforme que esté total o parcialmente sometido a compresión. Los elementos que no tienen espesor uniforme requieren un estudio especial.

Curva A: elementos salientes, no soldados Curva B: elementos salientes, soldados

(a) para elementos planos salientes

(a) Determinación de k L — El coeficiente k L , que se encuentra por separado para los diferentes elementos de la sección, se lee de la curva apropiada de la figura F.5.4.3-5 seleccionada de acuerdo con la tabla F.5.4.3-2. Se debe determinar, como se muestra a continuación, el valor correcto de E/H para poder seleccionar la curva correcta: Tabla F.5.4.3-2 Selección de la curva de la figura F.5.4.3-5 (pandeo local) Elementos Elementos salientes planos Elementos internos (planos o curvos) Tubería redonda

No soldado Curva A Curva C

Soldado Curva B Curva D

La inferior entre las curvas C y E

La inferior entre las curvas D y E

NOTA: En un elemento soldado, la clasificación es independiente de la extensión de la zona afectada por el calor.

E

=

se encuentra según F.5.4.3.2

F-470

Curva C: elementos internos, no soldados Curva D: elementos internos, soldados Curva E: tubos redondos NOTA. véase la nota 3 de la tabla F.5.4.3-1

(b) para elementos internos y tubos redondos Figura F.5.4.3-5 — Coeficiente de pandeo local k L F-471

292


DIARIO OFICIAL

F.5.4.4 — ABLANDAMIENTO EN LA ZONA AFECTADA POR EL CALOR ADYACENTE A LA SOLDADURA

Si el material se mantiene a una temperatura por debajo de 15ºC después de haber soldado, el tiempo de recuperación se prolongará y esto debe ser advertido.

F.5.4.4.1 — Generalidades — Es necesario considerar en el diseño el ablandamiento que usualmente se presenta en la vecindad de las soldaduras. La región más afectada se localiza inmediatamente alrededor de la soldadura, sin embargo, las propiedades del material mejoran rápidamente con la distancia hasta tener las del material original. El ablandamiento afecta más severamente el esfuerzo de prueba del 0.2% que la resistencia a tensión.

Tabla F.5.4.4-1 Coeficiente de ablandamiento de la zona afectada por el calor, k z Aleación

Para el diseño es aceptable aproximarse a la condición real suponiendo que alrededor de cada soldadura existe una zona afectada por el calor en la que las propiedades de resistencia están reducidas por un coeficiente constante k z . Por fuera de esta zona, se supone que se pueden aplicar todas las propiedades originales del material base. La severidad del ablandamiento en la zona afectada por el calor, definida por k z , se trata en F.5.4.4.2. La extensión de la zona afectada por el calor, definida por una distancia z , medida desde la soldadura, se considera en F.5.4.4.3.

5083 5154A

F.5.4.4.2 — Severidad del ablandamiento

5251

(a) Coeficiente de ablandamiento de la zona afectada por el calor — El coeficiente k z normalmente debe tomarse de la tabla F.5.4.4-1 pero para ciertos cálculos se permite usar un valor más favorable, como se explica en el apéndice F.5.E. Esto se aplica cuando la resistencia de un miembro está gobernada por pa o p v en lugar de por po . Para encontrar el coeficiente k z para materiales no cubiertos en la tabla F.5.4.4-1, véase el apéndice F.5.E.

5454

6061

(b) Material 7020 — Los valores alternativos de k z dados en la tabla F.5.4.4-1 para el material 7020 deben ser normalmente aplicados de acuerdo con la naturaleza del esfuerzo actuante sobre el material de la zona afectada por el calor: x

6063

valor (A) — esfuerzo de tensión actuando transversalmente al eje de una soldadura a tope o de filete valor (B) — cualquier otra condición de esfuerzo, esto es, esfuerzo longitudinal, compresión transversal, cortante.

Producto (nota 1)

No tratadas en caliente H14 S H14 S H18 S H14 S H16 S H18 S O, F E, S, P, DT H22 S, P O, F E, S, P H22 S, P H24 S, P F WT F F H22 S, P H24 S, P O, F E, S, P H22 S H24 S Tratadas en caliente T6 E, DT T4 E T4 DT T4 F T5 E T6 E, F T6 DT T4 E, S, P, DT, F T6 E, S, P, DT, F T4 E, S, P

3105

Algunas veces es posible mitigar el efecto del ablandamiento de la zona afectada por el calor mediante un tratamiento de envejecimiento artificial aplicado después de soldar (véase el apéndice F.5.E).

x

Condición

1200 3103

6082

7020

T6

E, S, P

Algunas veces es posible incrementar el valor (A) a una cifra superior a la de la tabla dependiendo del grado de control térmico logrado en la fabricación (véase el apéndice F.5.E).

Aleaciones de la serie 6*** Aleaciones de la serie 7***

0.50 1.00 0.65 0.80 0.75 0.50 0.45 1.00 0.50 0,80(A) 1,00(B) 0,60(A) 0,80(B) (nota 2)

NOTA 1. En la columna de producto, E, S, P, DT, WT y F se refieren, respectivamente, a extrusión, lámina, plancha, tubería extruída, tubería soldada y forjados. NOTA 2. Refiérase al literal (b) de F.5.4.4.2 para ver la aplicabilidad de los valores A y B para material 7020.

(c) Tiempo de recuperación para aleaciones tratadas en caliente — Los valores de k z dados en la tabla F.5.4.4-1 son válidos a partir de los siguientes tiempos después de soldar, siempre y cuando el material se haya mantenido a una temperatura no menor de 15 ºC: x x

kz 0.13 0.18 0.13 0.17 0.15 0.13 1.00 0.45 1.00 0.40 0.29 0.20 1.00 0.35 0.24 1.00 0.35 0.30

F.5.4.4.3 — Extensión de la zona afectada por el calor

3 días 30 días

Para determinar la resistencia de los componentes que deben ser cargados más tempranamente, pero nunca antes de 24 horas después de soldar, el valor de k z debe reducirse por un coeficiente f calculado de acuerdo con lo siguiente: x

Aleaciones de la serie 6***

f

0.9 0.1 ¬ª n 1 2 º¼

x

Aleaciones de la serie 7***

f

0.8 0.2 ª¬ n 1 2 9 ¼º

12 12

(a) Definición de z — Se supone que la zona afectada por el calor se extiende una distancia z en cualquier dirección a partir de la soldadura, medida de acuerdo con lo siguiente: (1) Transversalmente desde la línea central de una soldadura a tope en línea (véase la figura F.5.4.4-1(a)) (2) En soldaduras de filete, transversalmente desde el punto de intersección de las superficies soldadas (véanse las figuras F.5.4.4-1(e), (f), (g) y (h)) (3) En soldaduras a tope usadas en uniones de esquina, T o cruciformes, transversalmente desde el punto de intersección de las superficies soldadas (véanse las figuras F.5.4.4-1(b), (c) y (d)) (4) En cualquier dirección radial desde el extremo de una soldadura (véanse las figuras F.5.4.4-1(i) y (j))

(F.5.4.4-1) (F.5.4.4-2)

donde n es el tiempo, en días, entre la soldadura y la carga. F-472

F-473

z

Las fronteras de la zona afectada por el calor generalmente deben ser tomadas como líneas rectas normales a la superficie del metal, como se muestra en la figura F.5.4.4-1. Sin embargo, se permite, en su lugar, suponer una frontera curva de radio z , como se muestra en B (en lugar de A) en la figura F.5.4.4-1(i). Esto es ventajoso cuando la soldadura de superficie se aplica a un material grueso.

DKz o

Donde: zo = D y K =

es el valor básico calculado en (c). factores de modificación, son determinados en (d) y (e) o puede referirse al apéndice F.5.E.

(c) Determinación de z o — El valor básico de z o , el cual es la relación entre la soldadura depositada en el material no calienta con la interfase completamente enfriada, debe tomarse el menor valor de los dos calculados en i) y ii) x

Para soldadura a tope para aleaciones de la serie 7*** (i) z o 30 t A 2 (ii) z o 4.5t A para otras aleaciones (i) z o 20 t A 3 (ii) z o 3.0t A

x

Para otro tipo de soldadura incluyendo las variaciones de soldadura de filete. para aleaciones de la serie 7*** (i) z o 30 t A 2 (ii) z o 4.5t B2 t A para otras aleaciones (i) z o 20 t A 3 (ii) z o Donde: tA tB , tC

Figura F.5.4.4-1(a) — Extensión de la zona afectada por el calor, ubicación de z Tabla F.5.4.4-1b Extensión de la zona afectada por el calor, coeficiente D Caso

P Q R

S

Valor de D

Configuración de la unión Soldadura continua substancialmente recta (véanse figuras F.7.4.6(a), (c), (e) y (g) área total del depósito menor o igual que 50 mm2 área total del depósito mayor que 50 mm2 Soldadura continua substancialmente recta que tiene dos o más soldaduras adyacentes (véanse figuras F.7.4.6(b), (d), (f) y (h) Unión con irregularidad local (a) uniones miembro a miembro en armaduras (b) soldaduras que conectan rigidizadores transversales en vigas y vigas ensambladas (c) soldaduras usadas para conectar orejas y otros accesorios

t c d 25 mm

t c ! 25 mm

1.0 1.5 1.5

1.5 2.0 2.0

1.5

2.0

(b) Formula básica para z — La siguiente expresión general debe ser usada para estimar el valor de z .

F-474

= =

3.0t B2 t A

es el menor valor de 0.5(t B t C ) y 1.5t B son los espesores de los elementos a conectar por medio de la soldadura, t C es el espesor del elemento mas grueso a unir.

(d) Determinación de D — el factor D debe ser tomado de la tabla F.5.4.4-2, o alternativamente de acuerdo al apéndice F.5.E. De acuerdo a (c), este numeral suministra la posibilidad de que en el material empiece la deposición de la soldadura debido a una elevada temperatura, debido a otro precalentamiento o a la depositación previa en la junta o de la soldadura en la misma junta. (e) Determinación de K — El coeficiente K en el literal (b) de F.5.4.4.3 cubre la posibilidad de acumulación incremental de calor debida a: x x

proximidad de un borde o de bordes libres; o otra soldadura en la vecindad.

El valor de K puede encontrarse como se indica a continuación en (1) o en (2). Alternativamente refiérase al apéndice F.5.E. (1)

Para una unión desde la cual existen al menos dos caminos de calor válidos: K 1

Un camino de calor válido es aquel en el que h d h1 ; donde h =

distancia al borde libre o la mitad de la distancia a una soldadura cercana

F-475


293

DIARIO OFICIAL

La distancia h debe ser medida desde el punto de referencia en la soldadura considerado (véase la figura F.5.4.4-1) y a lo largo del camino de calor relevante a través del metal en la mitad del espesor. El camino de calor sigue el perfil de la sección y no tiene que ser necesariamente recto (véase la figura F.5.4.4-2).

Las vigas sujetas a flexión biaxial respecto a ambos ejes principales se deben revisar también de acuerdo con F.5.4.8. F.5.4.5.2 — Resistencia a momento uniaxial de la sección (a) Clasificación de la sección para resistencia a momento — Primero es necesario clasificar la sección como totalmente compacta, semi-compacta o esbelta basándose en el elemento componente menos favorable, de acuerdo con F.5.4.3.3. En el caso de un elemento saliente reforzado que forme parte o sea toda la aleta a compresión, la presencia de refuerzo en forma de una pestaña dirigida hacia afuera debe ignorarse para la clasificación de la sección. (b) Cálculo básico — La resistencia de diseño a momento M RS de una sección dada, en ausencia de cortante, debe encontrarse, por lo general, como se indica a continuación:

Figura F.5.4.4-2 — Medición típica del camino de calor h1

4.5Dz o = para aleaciones de la serie 7***, o

h1

3Dz o = para otras aleaciones

(F.5.4.4-3) (F.5.4.4-4)

(2) Para una unión desde la cual hay únicamente un camino de calor válido: t c d 25 mm K 1.50 t c ! 25 mm K 1.33

No soldada, totalmente compacta M RS

po Zn I

(F.5.4.5-1)

No soldada, semi-compacta

M RS

po Sn I

(F.5.4.5-2)

Soldada, totalmente compacta

M RS

po Zne I

(F.5.4.5-3)

x x

Soldada, semi-compacta

M RS

po Sne I

(F.5.4.5-4)

No soldada, esbelta

M RS

po Se I o,

M RS

po Sn I lo que sea menor(F.5.4.5-5)

x

(f) Traslapo de zonas afectadas por el calor — Cuando dos uniones se localizan de modo que sus zonas afectadas por el calor respectivo (determinadas de acuerdo con F.5.4.4.3) se traslapan, se puede suponer que la extensión de la zona afectada por el calor en el lado exterior de cada unión no se altera por la proximidad.

Soldada, esbelta

Donde: Sn y Zn = Sne y Zne = Ze = po = I =

(g) Determinación experimental de z — Es una alternativa para estimar la extensión de la zona afectada por el calor en lugar de hacerlo mediante cálculo. Esto se puede hacer por medio del examen de dureza de un espécimen representativo (véase el apéndice F.5.E). F.5.4.5 — VIGAS

po Se I o, po Sne I lo que sea menor(F.5.4.5-6)

módulos elástico y plástico, respectivamente, de la sección neta módulos elástico y plástico, respectivamente, de la sección neta efectiva módulo plástico de la sección efectiva esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

(c) Sección supuesta — La terminología usada en el literal (b) de este mismo numeral implica lo siguiente: x x

(b) Revisión a cortante — En cualquier sección transversal, la fuerza cortante V bajo carga mayorada no debe exceder la resistencia de diseño a fuerza cortante VRS (véase F.5.4.5.3).

La sección neta incluye solamente la reducción por los agujeros La sección neta efectiva incluye el espesor reducido tomado en la vecindad de las soldaduras para tener en cuenta el ablandamiento en la zona afectada por el calor conjuntamente con la reducción por los agujeros. La sección efectiva incluye el espesor reducido para tomar en cuenta el ablandamiento en la zona afectada por el calor y el pandeo local pero no se hace reducción por los agujeros.

x

En algunos casos, es necesario hacer también una o ambas de las siguientes revisiones: (1) (2)

M RS M RS

Se permite en secciones semi-compactas y esbeltas, si es favorable, tomar la resistencia a momento basada en un patrón de esfuerzos elasto-plástico tal como se indica en el apéndice F.5.D, en lugar de usar las expresiones anteriores. Si esto se hace, la nota 5 del literal (c) de este mismo numeral no es válida.

F.5.4.5.1 — Generalidades — Las siguientes revisiones se deben realizar a todas las vigas (incluyendo vigas ensambladas). (a) Revisión a momento — En cualquier sección transversal, el momento M bajo carga mayorada no debe exceder la resistencia de diseño a momento M RS de la sección, calculada de acuerdo con F.5.4.5.2 (o alternamente de acuerdo con el apéndice F.5.D). M RS se debe reducir apropiadamente, cuando sea necesario, para tener en cuenta un cortante coincidente (véase F.5.4.5.4).

x x x

El espesor reducido se debe tomar, por lo general, de acuerdo con lo siguiente para los diferentes elementos en una sección.

Revisión de aplastamiento del alma (véase F.5.4.5.5) Revisión de pandeo torsional lateral (véase F.5.4.5.6)

(1) Elemento esbelto libre de efectos de zona afectada por el calor — Se toma un espesor k L t para todo el elemento, k L se encuentra siguiendo F.5.4.3.4.

Las vigas ensambladas, que tienen almas rigidizadas más esbeltas, deben diseñarse preferiblemente usando F.5.5.4. Se permite diseñarlas como vigas pero es probable que se pierda en economía. Para el diseño de vigas sometidas a flexión biaxial combinada con carga axial, se debe usar F.5.4.8. F-476

F-477

(2) Elementos no-esbeltos sujetos a efectos de zona afectada por el calor — Se toma un espesor k z t para las partes ablandadas del elemento. k z y la extensión del ablandamiento están dados en F.5.4.4.2 y F.5.4.4.3.

(e) Secciones semi-compactas — Para este tipo de secciones se permite, si se desea, tomar una valor mejorado de M RS que se obtiene por interpolación de acuerdo con lo siguiente:

(3) Elemento esbelto con efectos de zona afectada por el calor — Se toma el espesor reducido como el menor de k z t y k L t para la parte ablandada y k L t para el resto del elemento. Nota 1 — Cuando se localiza un agujero en la región de espesor reducido, la reducción para ese agujero debe basarse en el espesor reducido. Nota 2 — En el caso de elementos reforzados, k L se debe aplicar al área del refuerzo así como al espesor básico de la lámina. Nota 3 — Cuando se considera un elemento de aleta esbelto que se localiza más cerca del eje neutro que de la fibra extrema a tensión del material, se permite tomar un valor más favorable de k L . Esto se hace usando un valor modificado de H en la figura F.5.4.3-5 (en lugar del valor normal, véase el literal (a) de F.5.4.3.4) de acuerdo con: H

§ 25y 1 · ¨ ¸ © po y 2 ¹

(F.5.4.5-7)

donde y1 y y 2 son las distancias desde el eje neutro elástico de la sección bruta hasta las fibras extremas y hasta el elemento considerado, respectivamente. Esta relación se aplica sólo si el elemento es substancialmente paralelo al eje de flexión. Nota 4 — Para un elemento reforzado que forma parte de la aleta a compresión de una sección esbelta en la cual el refuerzo tiene la forma de una pestaña dirigida hacia afuera, la presencia de la pestaña debe ignorarse para determinar la resistencia a momento.

M RS

Donde: Mf y Ms E E1 y E 0

Se ignora el ablandamiento en la zona afectada por el calor para cualquier material que esté a menos de k z y1 del eje neutro elástico de la sección bruta, donde y1 es la distancia de allí a las fibras más lejanas de la sección.

x

Para el material de la zona afectada por el calor, a una distancia y ! k z y 1 del eje neutro, k z se puede reemplazar por un valor k zy determinado de acuerdo con: k zy

kz 1

y y1

(F.5.4.5-8)

(d) Secciones híbridas — La capacidad a momento de una sección híbrida que contiene materiales de diferentes resistencias puede basarse, con seguridad, en el menor valor de po dentro de la sección. Como alternativa puede usarse el siguiente procedimiento que es más ventajoso. x

Cada elemento se clasifica de acuerdo con su valor particular de po

x

Para una sección totalmente compacta, M RS se encuentra usando la teoría de flexión plástica convencional teniendo en cuenta el valor de po en cada elemento y usando nuevamente la sección neta efectiva en el caso de miembros soldados Para otras secciones, M RS se encuentra con la expresión F.5.20, F.5.22 o F.5.23 del literal (b) de F.5.4.5.2, la que sea apropiada, tomando como base los valores de po y Z del punto de la sección que da los menores valores de M RS .

x

F-478

E0 E Mf MS E 0 E1

(F.5.4.5-9)

= valores de M RS totalmente compacto y semi-compacto encontrados de acuerdo con el literal (b) de F.5.4.5.2 = valor de E para el elemento más crítico de la sección = valores límite de E totalmente y semi-compacto para ese mismo elemento (véase la tabla F.5.4.3-1).

F.5.4.5.3 — Resistencia a fuerza cortante (b) Clasificación de la sección — Primero es necesario clasificar la sección como compacta o esbelta en términos de su resistencia a fuerza cortante: una sección compacta no se afecta por pandeo mientras que una sección esbelta se debe revisar a pandeo. Las secciones se clasifican como sigue: (1) Secciones que contienen almas a cortante orientadas en el plano de carga, sin platinas de enchape: d d 49H compacta t d ! 49H esbelta t Donde: d = altura libre del alma entre aletas (medida sobre la pendiente en el caso de almas inclinadas) t = espesor del alma

Nota 5 — Para un elemento soldado en una sección semi-compacta o esbelta, se puede suponer un espesor más favorable de acuerdo con lo siguiente: x

Ms

§ 25 · ¨ ¸ © po ¹ po y p Q

12

12

§ 15 · ¨ ¸ © pQ ¹ = esfuerzos límite (en kgf/mm²) (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) (2) Secciones que contienen almas a cortante orientadas en el plano de carga, con platinas de enchape — Véase el literal (e). (3) Barra sólida — compacta (4) Tubería redonda — la misma clasificación que para compresión axial (véanse el literal (d) de F.5.4.3.2 y el literal (c) de F.5.4.3.3.). H

(b) Secciones compactas — La resistencia de diseño a fuerza cortante VRS de una sección, en ausencia de momento, se puede calcular mediante la siguiente ecuación: VRS

Ip Q A Q

(F.5.4.5-10)

Donde: p Q = esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) A Q = área efectiva de cortante I = coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1) El área de la sección efectiva será:

F-479

294


DIARIO OFICIAL t = N = I =

(1) Para secciones que contienen almas a cortante sin platinas de enchape que están libres de ablandamiento en la zona afectada por el calor, A Q se determina usando: AQ

0.8NDt

(F.5.4.5-11)

Donde: D = altura total del alma medida desde la superficie exterior de las aletas t = espesor del alma N = número de almas La presencia de pequeños agujeros se puede ignorar siempre y cuando ellos no ocupen, en total, más del 20% de la altura libre del alma entre aletas. (2) Para secciones como las de (a) pero con almas afectadas por ablandamiento en la zona afectada por el calor, A Q se determina con la siguiente ecuación: N 0.8Dt 1 k z d z t

AQ

Donde: dz = kz

=

(F.5.4.5-12)

(d) Almas a cortante inclinadas — Las expresiones que cubren secciones compactas en el literal (b) de F.5.4.5.3 siguen siendo válidas para almas inclinadas siempre que D sea medido perpendicularmente al eje neutro. Para revisar secciones inclinadas esbeltas (véase el literal (c) de F.5.4.5.3), la expresión F.5.4.5-15 debe factorarse por cos T , donde T es el ángulo entre el alma y el plano de aplicación de la carga. (e) Uso de platinas de enchape — La resistencia a fuerza cortante de secciones que contienen almas a cortante con platinas de enchape puede generalmente calcularse, con seguridad, usando el tratamiento dado en F.5.5.4.2 pero con los coeficientes v tomados como sigue: v1 = v tf =

(3) Para una barra sólida: A v 0.8A ó 0.8Ae

(F.5.4.5-13)

(4) Para un tubo redondo compacto: A v 0.6A ó 0.6Ae

(F.5.4.5-14)

F.5.4.5.4 - Combinación de momento y fuerza cortante (a) Momento con cortante bajo — En cualquier sección, se puede suponer que la resistencia de diseño a momento M RS no se afecta por una fuerza cortante coincidente V (bajo carga mayorada) menor que la mitad de la resistencia de diseño a fuerza cortante VRS encontrada en el literal (c) de F.5.4.5.3. (b) Momento con cortante elevado — Si V excede 0.5VRS , se debe calcular un valor reducido de la resistencia de diseño a momento M RSO : (1) Para secciones con almas a cortante conectadas a aletas en ambos extremos longitudinales: § § 1.2V · · M RSO M RS ¨¨ 1 1 D ¨ 0.6 (F.5.4.5-16) ¸¸ VRS ¹ ¹¸ © ©

Donde: A = área de la sección (en ausencia de ablandamiento en la zona afectada por el calor) Ae = área efectiva de la sección (cuando hay ablandamiento en la zona afectada por el calor) encontrada tomando un espesor efectivo de k z veces el espesor real para el material de la zona afectada por el calor.

(2) Para otras secciones: § 1.2V · M RSO M RS ¨ 1.6 ¸ VRS ¹ ©

En el caso de secciones que contienen almas a cortante, se pueden usar los métodos para el cálculo de VRS de vigas ensambladas (véanse los literales (a) y (d) de F.5.5.4.2).

Donde: M RS =

(c) Secciones esbeltas — La resistencia de diseño a fuerza cortante VRS , en ausencia de momento, para secciones que contienen almas esbeltas a cortante sin platinas de enchape y orientadas en el plano de carga, se debe tomar como la menor de los dos valores obtenidos en las siguientes revisiones:

D

34 000Nt 3 d Ip v A v d

(F.5.4.5-15)

=

resistencia de diseño a momento de la sección, en ausencia de cortante (véase F.5.4.5.2) relación entre los esfuerzos cortantes mínimo y máximo en el alma suponiendo distribución elástica de esfuerzos

F.5.4.5.5 — Aplastamiento del alma — Este numeral trata del diseño de almas sometidas a fuerzas localizadas causadas por cargas concentradas o reacciones aplicadas a una viga. (a) Alma no rigidizada — Cuando el alma, por sí sola, debe soportar la fuerza localizada, sin el suministro de un rigidizador de apoyo, como por ejemplo bajo una carga rodante, las dos condiciones siguientes deben cumplirse:

Donde: d = altura libre del alma entre aletas F-480

p w1 d Ipa o,

k z pa I

Donde: p w1 , p w2 pa ps kz I

F-481

(F.5.4.5-18)

p w 2 d Ips

(F.5.4.5-17)

Para secciones clasificadas como esbeltas para flexión o afectadas por ablandamiento en la zona afectada por el calor, D debe basarse en la sección supuesta usada en la demostración de M RS (véase el literal (c) de F.5.4.5.2).

(1) Revisión a fluencia — La resistencia se calcula como para una sección compacta usando el literal (b) de F.5.4.5.3. (2) Revisión por pandeo — El valor de VRS en kgf se obtiene con la siguiente expresión: I

coeficiente de pandeo crítico al corte en el rango elástico determinado según el literal (b) de F.5.5.4.2 coeficiente de campo tensionado, igual a cero

Este tratamiento es válido sólo si las platinas de enchape cumplen con F.5.5.4.4. altura total de material de la zona afectada por el calor dentro de la altura libre entre aletas del alma (véase F.5.4.4.3) coeficiente de ablandamiento (véase F.5.4.4.2)

Para un alma soldada en toda su altura o continuamente soldada longitudinalmente en cualquier punto de se altura, VRS se debe tomar como k z veces el valor no soldado.

VRS

espesor del alma número de almas coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

(F.5.4.5-19)

= esfuerzos en el borde extremo y en el punto medio, respectivamente, suponiendo un ángulo de dispersión de 45° a cada lado de una fuerza localizada = esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) = esfuerzo de pandeo para el alma tratada como una columna delgada entre aletas coeficiente de ablandamiento para el material de la zona afectada por el calor (véase = F.5.4.4.2) coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1) =

En la ecuación F.5.4.5-18, la segunda expresión debe usarse cuando el alma está soldada a la aleta y hay ablandamiento en la zona afectada por el calor. De otro modo, la primera expresión es válida. El valor de ps debe determinarse de acuerdo con el literal (a) de F.5.4.7.3, seleccionando la curva en la figura F.5.4.5-3(a) que intercepta el eje de esfuerzos en un valor po (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2). El parámetro de esbeltez O que se debe usar para seleccionar la curva debe tener en cuenta el posible movimiento lateral relativo de las aletas cuando el alma se pandea y nunca debe ser menor que 3.5d t .

Donde: M = M Rx = S = I

ps

= =

momento bajo carga mayorada en la longitud considerada momento factorado de resistencia a pandeo torsional lateral, es igual a ps S I módulo plástico de la sección bruta sin reducción por ablandamiento en la zona afectada por el calor, pandeo local o agujeros coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1) esfuerzo de pandeo (véase el literal (c) de F.5.4.5.6)

(b) Margen para variación de momento — El valor de M en el literal (a) puede ser, seguramente, tomado como el valor máximo en el tramo considerado. Como alternativa, se permite tomar M como el momento uniforme equivalente M . Para el caso de gradiente simple de momento en la longitud considerada (variación lineal) M se puede tomar como se indica enseguida: para 1.0 !

para

M2 t 0.5 M1

M2 0.5 M1

M

0.6M1 0.4M 2

(F.5.4.5-21)

M

0.4M1

(F.5.4.5-22)

donde M1 y M 2 son, respectivamente, los momentos máximo y mínimo (véase la figura F.5.4.5-1). Para otros casos de variación de momento consulte el apéndice F.5.G.

(b) Alma con platina de enchape — Cuando se suministra una platina de enchape, se debe satisfacer la ecuación F.5.4.5-18 tanto en el extremo superior de la platina de enchape como en el extremo superior del alma delgada. (c) Alma rigidizada — Un rigidizador de apoyo apropiado debe ser de sección compacta. Puede ser conservadoramente diseñado suponiendo que resiste la fuerza de aplastamiento completa, sin ayuda del alma. El rigidizador se revisa como un miembro a compresión (véase F.5.4.7) para pandeo como columna fuera del plano y aplastamiento local considerando efectos de flexión, si es necesario (véase F.5.4.8). Alternativamente, se puede diseñar un rigidizador más económico utilizando la cláusula de rigidizador de viga ensamblada (véase F.5.5.4.4). F.5.4.5.6 — Pandeo torsional lateral — Una viga, que no sea una de las excepciones dadas aquí, se debe revisar contra posible falla por pandeo torsional lateral de acuerdo con los literales (a) a (f) de este mismo numeral. La posibilidad de falla prematura por pandeo torsional lateral se puede ignorar en cualquiera de los siguientes casos: x x x

Flexión respecto al eje menor Viga soportada contra movimiento lateral en toda su longitud Soporte lateral de la aleta a compresión suministrado a espaciamiento no mayor que 40Hry

Donde: = ry

H

=

po

=

Figura F.5.4.5-1 — Pandeo torsional lateral, momento uniforme equivalente M

eje de giro menor de la sección

25 po 1 2 esfuerzo límite (en kgf/mm2) del material de la aleta a compresión (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2)

(a) Condición básica — La viga debe revisarse por posible pandeo torsional lateral en cada tramo no soportado entre puntos de apoyo lateral. En cada uno de ellos se debe satisfacer la siguiente condición: M d M Rx

(F.5.4.5-20) F-482

F-483


295

DIARIO OFICIAL

NOTA: Para encontrar Us con O ! 130 véase la figura F.5.I-1, apéndice I.

Figura F.5.4.5-2 — Pandeo torsional lateral de vigas, esfuerzo de pandeo Us

Figura F.5.4.5-3(b) — Esfuerzo de pandeo como columna para miembros a compresión Us

NOTA: Para encontrar Us con O ! 130 véase la figura F.5.I-1, apéndice I. NOTA: Para encontrar Us con O ! 130 véase la figura F.5.I-1, apéndice I.

Figura F.5.4.5-3(a) — Esfuerzo de pandeo como columna para miembros a compresión Us

Figura F.5.4.5-3(c) — Esfuerzo de pandeo como columna para miembros a compresión Us (c) Esfuerzo de pandeo — El esfuerzo de pandeo torsional lateral Us se lee en la figura F.5.4.5-2 usando la curva que intercepta el eje de esfuerzos en un esfuerzo p1 encontrado de acuerdo con lo siguiente: (1) Para secciones no soldadas totalmente compactas F-484

F-485

p1 po (2) Para otras secciones incluyendo secciones híbridas M RS p1 IS

Donde: po = M RS = S = I =

(F.5.4.5-23) (F.5.4.5-24)

esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) resistencia a momento de diseño de la sección módulo plástico de la sección bruta coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

Por lo general, M RS debe determinarse de acuerdo con F.5.4.5.2 teniendo en cuenta pandeo local y ablandamiento en la zona afectada por el calor pero sin reducción por agujeros.

O ! 130

Para vigas de gran esbeltez

es necesario consultar la curva adimensional

apropiada en el apéndice F.5.I para encontrar ps . (d) Parámetro de esbeltez — El parámetro de esbeltez de pandeo torsional lateral, O , necesario para la figura F.7.4.9, se puede obtener usando cualquiera de las siguientes expresiones F.5.4.5-25 a F.5.4.5-27. O

Valor conservador:

Donde: l = ry =

l ry

Oy

(F.5.4.5-25)

longitud efectiva para pandeo torsional lateral radio de giro del eje menor para la sección bruta

Para los siguientes casos, se debe usar el apéndice F.5.G para calcular la longitud efectiva de la viga l : (1) vigas en voladizo (2) vigas sujetas a cargas desestabilizadoras, esto es, carga entre puntos de soporte lateral que efectivamente actúa en un punto de la sección sobre el lado a compresión del eje neutro (3) vigas sujetas a cargas normales cuando la aleta a compresión no está lateralmente restringida, ambas aletas pueden rotar en el plano y la restricción torsional es suministrada únicamente por el soporte de la aleta de fondo en los apoyos. Para todos los otros tipos de soporte, I , puede tomarse seguramente como la distancia entre puntos de soporte lateral. Alternativamente, se puede encontrar un valor más favorable para ciertas condiciones de restricción usando F.5.G.1.

Expresión general:

O

§ ES · S¨ ¸ © M cr ¹

O

XO y

ª1 Y O y «¬

Donde: D = t2 = X y Y =

D t2

(F.5.4.5-27)

2 º1 4

»¼

altura total de la sección espesor de la aleta coeficientes tomados de la tabla F.5.4.5-1 (pueden ser tomados conservadoramente como X 1.0 , Y 0.05 )

Cuando el refuerzo de la aleta de una viga en I o un miembro en canal no es de la forma precisa mostrada en la tabla F.5.4.5-1 (pestañas simples), se permite inclusive obtener O usando la expresión F.5.4.5-27. Si esto se hace, X y Y deben tomarse como para una pestaña simple equivalente que tiene la misma altura interna C , en tanto que O y se calcula para la sección con el refuerzo real. (e) Restricciones laterales efectivas — Los sistemas de arriostramiento para proveer restricción lateral se deben diseñar suponiendo que la fuerza lateral total ejercida por una aleta a compresión, bajo carga mayorada, distribuida entre los puntos de restricción en cualquier vano, es el 3% de la compresión en esa aleta. Cuando una serie de dos o más vigas paralelas requiere restricción lateral, no es adecuado simplemente amarrar las aletas a compresión juntas de modo que resulten mutuamente dependientes. La restricción es adecuada únicamente si se anclan los amarres a un soporte robusto independiente o si se provee un sistema de arriostramiento triangulado. Si el número de vigas paralelas es mayor de 3, es suficiente diseñar el sistema de restricción para resistir la suma de las fuerzas laterales derivadas de las tres mayores fuerzas compresivas únicamente. (f) Vigas que contienen soldaduras localizadas — El valor de M RS en el literal (c) de F.5.4.5.6 para una viga sujeta a ablandamiento en la zona afectada por el calor, debe generalmente referirse a la sección más desfavorable en el vano considerado aunque tal ablandamiento ocurra únicamente localmente a lo largo de la longitud. Sin embargo, cuando el ablandamiento en la zona afectada por el calor ocurre en los extremos del vano únicamente, su presencia se puede ignorar para considerar el pandeo torsional lateral siempre y cuando tal ablandamiento no exceda una distancia a lo largo del miembro, en cada extremo del vano, mayor que el ancho de la sección. Tabla F.5.4.5-1 Pandeo torsional lateral de vigas, coeficientes X y Y Sección de la viga

Coeficientes

12

(F.5.4.5-26)

X

Y

t D 0.04 2 B t1

° D § t · °½ 0.05 0.010 ® ¨ 2 1 ¸ ¾ ¹ ¿° ¯° B © t1

continúa ...

Miembros con sección en I o en canal cubiertos en la tabla F.5.4.5-1 — El parámetro O puede tomarse como se indica enseguida pero no debe exceder el valor dado por la ecuación F.5.4.5-25:

F-486

0.90 0.03

12

Donde: E = módulo de elasticidad S = módulo plástico de la sección bruta M cr = momento uniforme elástico crítico (véase F.5.G.2)

F-487

296


DIARIO OFICIAL

Tabla F.5.4.5-1 (continuación) Pandeo torsional lateral de vigas, coeficientes X y Y Sección de la viga

IPo A

PRS

Coeficientes

IPo Ae

PRS D§ C· C 0.94 ¨ 0.03 0.07 ¸ 0.3 B© B¹ B C Y 0.05 0.06 D

X

X

Y

0.95 0.03

Donde: po = A = Ae = I =

(F.5.4.6-2)

esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) área de la sección bruta área de la sección efectiva coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

El valor de Ae se encuentra tomando un área reducida igual a k z veces el área real para una zona ablandada, tomando k z como se indica en F.5.4.4.2 y la extensión de la zona de acuerdo con F.5.4.4.3.

t D 0.06 2 B t1

° D § t · °½ 0.07 0.014 ® ¨ 2 1 ¸ ¾ °¯ B © t1 ¹ ¿°

(F.5.4.6-1)

Para un miembro en el cual la sección contiene material afectado por el calor generalmente a lo largo de su longitud, como con soldaduras longitudinales:

(b) Falla local — El valor de PRS se basa en la sección más crítica como se indica enseguida: 12

Para una sección libre de ablandamiento en la zona afectada por el calor: PRS IPa An (F.5.4.6-3) Para una sección que contiene material afectado por el calor: PRS IPa Ane

X

1.01

D§ C· C 0.03 0.06 ¸ 0.3 B ©¨ B¹ B C 0.07 0.10 D

Y

Nota Las expresiones para

X

y

Y

son válidas para

1.5 d D B d 4.5 , 1 d t 2 t1 d 2 , 0 d C B d 0.5

F.5.4.6 — MIEMBROS A TENSION — La tensión P generada bajo carga mayorada en miembros axialmente cargados a tensión (tirantes) no debe exceder la resistencia de diseño a tensión PRS de la sección. Para miembros a tensión conectados excéntricamente en los extremos, es generalmente necesario referirse a F.5.4.8 para tener en cuenta la interacción entre la carga axial y los momentos introducidos. Sin embargo, en ciertos casos (véase F.5.4.6.2) se permite usar un procedimiento simplificado.

Donde: pa = An = A ne = I =

(F.5.4.6-4)

esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) área de la sección neta, con reducción por agujeros área de la sección neta efectiva coeficiente de reducción de capacidad (véase F.5.3.1)

El valor de Ane se encuentra en la misma forma que el de Ae (véase el literal (a) de F.5.4.6.1) pero con la apropiada reducción por agujeros, si es necesaria. La reducción por agujeros en las regiones afectadas por el calor puede hacerse con base en el espesor reducido k z t . (c) Agujeros escalonados — Cuando hay agujeros escalonados, se deben calcular valores alternos de A n o A ne usando las siguientes indicaciones y el valor menor será luego usado en el literal (b) de este mismo numeral. x

A n o A ne se toma como la sección transversal más desfavorable.

x

Se considera una sección diagonal o en zig-zag encontrando A n o Ane como sigue: A n A H o, Ane Ae H

F.5.4.6.1 — Resistencia a tensión — La resistencia a tensión de diseño PRS se debe tomar como el menor de los dos valores correspondientes a:

Donde: x Fluencia general a lo largo del miembro x Falla local en una sección crítica

H

(a) Fluencia general — El valor de PRS se basa en la sección transversal general del miembro a lo largo de su longitud, ignorando el efecto de las conexiones de los extremos, agujeros ocasionales o regiones afectadas por el calor localizadas, de la siguiente manera:

¦ x2t (F.5.4.6-5) 4y separación longitudinal y transversal, respectivamente, de los agujeros espesor de la lámina o espesor efectivo de la lámina suma de las áreas de agujero en la sección diagonal o en zig-zag considerada

¦ Ah

x, y = t = ¦ Ah =

Para un miembro libre de ablandamiento en la zona afectada por el calor o únicamente afectado en posiciones localizadas a lo largo de su longitud: F-488

F-489

(d) Secciones híbridas — La capacidad a tensión de una sección híbrida que contiene materiales de diferente resistencia, se debe encontrar sumando las resistencias de las varias partes obtenidas en el literal (b) de este numeral. F.5.4.6.2 — Tirantes conectados excéntricamente — Los tirantes conectados excéntricamente incluyen lo siguiente: x Angulos conectados únicamente por una aleta x Canales conectados por el alma x Secciones T conectadas por la aleta

0.6A o 0.2A o

donde Ao es el área efectiva del lado o lados salientes del elemento conectado, ignorando cualquier filete. Cuando tales miembros son continuos sobre varios vanos, sólo hay que aplicar el tratamiento anterior a los extremos exteriores de los vanos extremos. En cualquier otro lugar, la resistencia local a tensión puede encontrarse de acuerdo con el literal (b) de F.5.4.6.1 sin ninguna reducción por aleta saliente. La revisión a fluencia general debe ser hecha de acuerdo con el literal (a) de F.5.4.6.1. F.5.4.7 — MIEMBROS A COMPRESION — Se necesitan generalmente tres verificaciones para miembros cargados axialmente a compresión (puntales): (a) Revisión como columna — esto es, revisión a flexión y pandeo (véanse F.5.4.7.2 y F.5.4.7.3) (se refiere al pandeo general del miembro como un todo) (b) Revisión por pandeo torsional — (véanse F.5.4.7.2 y F.5.4.7.4) (se refiere al pandeo general del miembro como un todo) (c) Revisión por aplastamiento local — (véase F.5.4.7.6) ( se refiere a la sección transversal más débil a lo largo de la longitud) La revisión (a) siempre debe hacerse, la (b) generalmente se requiere pero puede ser obviada en algunos casos. La (c) únicamente se necesita para miembros a compresión que tienen bajas relaciones de esbeltez y que están significativamente debilitados localmente por agujeros o soldadura. Para tomar en cuenta la interacción entre carga axial y flexión es generalmente necesario referirse a F.5.4.8. Sin embargo, para puntales con conexiones excéntricas en los extremos, es permitido, en ciertos casos, usar un procedimiento simplificado (véase F.5.4.7.8) para tener en cuenta los momentos introducidos. F.5.4.7.1 — Clasificación de la sección para compresión axial — Antes de hacer cualquiera de las tres revisiones mencionadas, es necesario clasificar la sección transversal como compacta o esbelta. La clasificación se basa en el menos favorable de los elementos componentes de acuerdo con F.5.4.3.3. F.5.4.7.2 — Resistencia al pandeo general — Con las dos revisiones, (a) y (b), la fuerza axial P bajo carga mayorada no debe exceder la resistencia axial de diseño PR basada en pandeo general y dada por la siguiente expresión: PR

ps AI

(F.5.4.7-1)

F-490

Para encontrar ps para el pandeo como columna, se debe considerar la falla respecto a ambos ejes principales y se toma el menor valor. Para un miembro a compresión de gran esbeltez O ! 130 , es necesario consultar el apéndice F.5.I para

Los miembros a tensión de estos tres tipos con un sólo vano pueden diseñarse como cargados axialmente y la variación de esfuerzo en el lado o los lados salientes puede ignorarse, siempre y cuando al determinar el área An o A ne requerida para la revisión local (véase el literal (b) de F.5.4.6.1), parte del área del lado saliente se sustraiga del área bruta, lo mismo que cualquier reducción por agujeros o por efectos de zona afectada por el calor. La cantidad de lado sobresaliente a ser restada se toma como se indica a continuación: (1) Componente único conectado por un lado a una cartela (2) Componente doble simétricamente conectado a cada lado de una cartela

Donde: A = área bruta, sin reducción por ablandamiento en la zona afectada por el calor, pandeo local o agujeros ps = esfuerzo de pandeo en pandeo por flexión o torsional I = coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

encontrar ps . F.5.4.7.3 — Pandeo como columna (a) Esfuerzo de pandeo — El valor de ps para pandeo como columna debe leerse de la curva apropiada en la figura F.5.4.5-3, seleccionada de acuerdo con F.5.4.7.5. (b) Parámetro de esbeltez — El parámetro de esbeltez O para pandeo como columna necesitado para la figura F.5.4.5-3, se define como sigue: O l r (F.5.4.7-2) Donde: l = longitud efectiva r = radio de giro ambos apropiados para la dirección de pandeo en consideración. Tabla F.5.4.7-1 Coeficiente de longitud efectiva K para miembros a compresión

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Condiciones en los extremos Traslación y rotación impedidas en ambos extremos Traslación impedida en ambos extremos y rotación impedida en uno solo Traslación impedida y rotación libre en ambos extremos Traslación impedida en un extremo y rotación impedida en ambos Traslación y rotación impedidas en un extremo y rotación parcialmente restringida y libertad de traslación en el otro Traslación y rotación impedidas en un extremo y traslación y rotación libres en el otro

K 0.7 0.85 1.0 1.25 1.5 2.0

La longitud efectiva, l , debe tomarse como KL , donde L es la longitud entre puntos de soporte lateral; o para un puntal en voladizo, como su longitud. El valor de K , coeficiente de longitud efectiva para miembros a compresión, debe determinarse a partir del conocimiento de las condiciones en los extremos; la tabla F.5.4.7-1 sirve de guía. El valor de r debe basarse en la sección bruta para todos los miembros. Cuando la sección transversal está total o substancialmente afectada por ablandamiento en la zona afectada por el calor en un extremo restringido al giro de un miembro, tal restricción debe ignorarse para encontrar el valor adecuado de K . Así, para el caso 1 en la tabla F.5.4.7-1, K debería tomarse como 1.0 si la sección está completamente ablandada en cada extremo. F.5.4.7.4 — Pandeo torsional (a) Excepciones — La posibilidad de pandeo torsional puede ignorarse para los siguientes casos: x Secciones huecas cerradas x Secciones I doblemente simétricas F-491


297

DIARIO OFICIAL

x Secciones enteramente compuestas de salientes radiantes, esto es, ángulos, secciones T , cruciformes, que se clasifiquen como compactas de acuerdo con F.5.4.3.3. (b) Parámetro de esbeltez — El parámetro O de esbeltez para pandeo torsional puede obtenerse usando las expresiones F.5.4.7-3 o F.5.4.7-4 dadas enseguida, o siguiendo el apéndice F.5.H. Debe siempre basarse en el área bruta de la sección.

Tabla F.5.4.7-2 Parámetros de pandeo torsional para miembros a compresión 1

O0

Ud5

5B t 0.6U1.5 B t

O1

O

§ EA · S¨ ¸ © Pcr ¹

12

2

(F.5.4.7-3)

Donde: A = área de la sección bruta, sin reducción por pandeo local, ablandamiento en la zona afectada por el calor o agujeros E = módulo de elasticidad Pcr = carga crítica elástica para pandeo torsional, teniendo en cuenta la interacción con el pandeo como columna cuando sea necesario Secciones como las dadas en la tabla F.5.4.7-2 O kO t

O0 s X NOTA 1

(F.5.4.7-4)

4

O0 Ud5

(F.5.4.7-5)

x para canales, sombreros Oo Ot 12 ª1 YO 2 O 2 º o x ¼ ¬

66

Ou O0 0.6

^4.2 0.5 B D ` 0.6U D t s ^1 6 1 B D ` O O

D t

2

0.5 d B D d 1.0

s

Ud5 0.5 d B D d 1.0 1 d w d 2.5

O0

4

u

0.6 0.4 1 B D

X4

s

s4

X

X4

O0

57

X

0.60

6

La tabla F.5.4.7-2 contiene expresiones para O o y Y ; y también para s y X (necesarios para la figura F.5.4.7-1). En F.5.4.7-6, la cantidad O x debe tomarse como la esbeltez efectiva para pandeo como columna alrededor del eje xx (como se define en la tabla F.5.4.7-2).

1

2

0

2

O 4 1.5U w 1 2 w 1

(F.5.4.7-6)

1.5

2

X

5

x para ángulos, secciones T, cruciformes Ot Oo

`

2

Ou O0 X 0.6

s

3

Donde: k = se lee en la figura F.5.4.7-1 O t = se encuentra de acuerdo con:

^

O 1 w 1 2 w 1 1.5U

O0

Ud5 1 d w d 2.5

12

Ou O0 X 0.6

s

Fórmula general

3

s 1.4 O u O 0 NOTA 1

7 5.1B t U1.5 B t

O0

U d 3.5

X

8 O0

Ud5

O8

B t

2

O0

1.5

1

2

1.1 0.3 D B

X8

O 8 1.5U Y 1 2 Y 1

0.5 d B D d 2.0 1 d Y d 2.5

B t

Oy O0

s X

Ud5

2

^4.4 1.1 D B ` 0.7U

0.5 d B D d 2.0

9

1

1

3

Oy O0

s

X

X8

NOTA 1

F-492

F-493

Tabla F.5.4.7-2 (continuación) Parámetros de pandeo torsional para miembros a compresión

Tabla F.5.4.7-2 (continuación) Parámetros de pandeo torsional para miembros a compresión

10

18 O0 s

O9

70

Oy O0

X

0.83

s

NOTA 1

11 O0 s

NOTA 1: NOTA 2:

60

Oy O0

X

0.76

NOTA 3: NOTA 4:

O0 s

O u , O y O y son los parámetros de esbeltez l r para pandeo por flexión respecto a los ejes u , x o y U es un coeficiente que depende de la cantidad de material del filete en la raíz de la sección como se indica a

Filetes a 45q

63

Oy

X

O0

Ot

NOTA 1 Formas de sección reforzada que cumplan con normas como el BS 1161. Las secciones son de espesor uniforme t, excepto los casos 14 y 15.

continuación: Filetes radiados

NOTA 1

12

126

Ox

X 0.59 Y 0.104

U U

R t 1.6F t

0.89

NOTA 1

13 0.5 d D B d 2.0 U d 3.5

O0

D t ^1.4 1.5 B D 1.1 D B ` U1.5 D t s

X

Oy

O0

NOTA 5:

Los valores dados para

O 0 , X y Y son válidos únicamente dentro de los límites mostrados. En el caso de

ángulos espalda contra espalda (casos 8 a 12), las expresiones dejan de ser aplicables si la separación entre los ángulos excede 2t .

1.3 0.8 D B 0.2 D B

2

14 O0 s

X

15

Y O0 C B d 0.4

X

0.14 0.02 D B 0.02 t 2 t1

B t ^7 1.5 D B 5 C B ` s

1d D Bd 3

O0

0.78

B t 2 ^ 7 1.5 D B t 2 t1 ` s Ox Ot 2 X 0.35 D B 0.04 D B

O0 1d D Bd 3 1 d t 2 t1 d 2

16

65

Oy

Ox

Ot

0.35 D B 0.04 D B 0.25C B 2

^

`

Y

0.12 0.02 D B 0.6 C B

Y

B t ^7 1.5 D B 5 C B ` s Ox Ot 2 X 0.35 D B 0.04 D B 0.12 0.02 D B ^0.05 C B D B 0.5 `

17

2

D B 0.5

O0

1d D Bd 3 C B d 0.4

F-494

Figura F.5.4.7-1 — Pandeo torsional de miembros a compresión, coeficiente de interacción k

F-495

298


DIARIO OFICIAL

F.5.4.7.5 — Selección de la curva de miembros a compresión — El esfuerzo de pandeo general ps se debe leer de la curva de miembros a compresión apropiada de la figura F.5.4.5-3 (para pandeo como columna) o de la figura F.5.4.7-2 (para pandeo torsional). La selección del diagrama debe estar de acuerdo con la tabla F.5.4.7-3. En cualquier diagrama dado, la curva apropiada es la que encuentra el eje de esfuerzos en un esfuerzo p1 . Tabla F.5.4.7-3 Selección de la curva para miembros a compresión Tipo de pandeo Pandeo de columna: sección simétrica o ligeramente asimétrica sección severamente asimétrica Pandeo torsional: generalmente sección compuesta por aletas salientes (véase F.5.4.7.5 (b))

Miembro no soldado

Miembro soldado

figura F.5.4.5-3 (a) figura F.5.4.5-3 (b)

figura F.5.4.5-3 (b) figura F.5.4.5-3 (c)

figura F.5.4.7-2(a) figura F.5.4.7-2 (b)

NOTA 1. Un miembro a compresión debe ser generalmente considerado como soldado, en esta tabla, si contiene soldaduras en una longitud mayor que la mayor dimensión de la sección. Esto se hace haya o no zona afectada por el calor. NOTA 2. Una sección ligeramente asimétrica es aquella para la cual y1 y 2 es menor o igual a 1.5; y1 y y 2 son las distancias desde el eje de pandeo a las fibras extremas más lejana y más cercana, respectivamente. En otro caso, la sección se debe tratar como severamente asimétrica.

NOTA: Para encontrar

ps con

(a) O ! 130

véase la figura F.5.I-1, apéndice I.

Figura F.5.4.7-2 (a) — Esfuerzo de pandeo torsional para miembros a compresión ps

El valor de p1 debe generalmente determinarse como se indica a continuación (para secciones compuestas por aletas salientes consulte el literal (b) de este numeral). (1) Sección compacta, sin efectos de zona afectada por el calor p1 po

(F.5.4.7-7)

(2) Otras secciones, generalmente p1 Ae A po

(F.5.4.7-8)

Donde: A = área bruta de la sección Ae = área de la sección efectiva (véase el literal (a) de este numeral) po = esfuerzo límite para el material (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) La selección de la curva sobre esta base es válida siempre que el miembro cumpla las tolerancias de rectitud y torcedura establecidas para del material extruído. Cuando exista la posibilidad de que un miembro a compresión fabricado no cumpla estas tolerancias, p1 debe tomarse como s veces el valor dado por F.5.4.7-7 o F.5.4.7-8, donde: S

0.6 0.5

0.02 O

d 1.0

(F.5.4.7-9)

(a) Sección efectiva — La sección efectiva se aplica a las siguientes secciones de miembros a compresión:

NOTA: Para encontrar

x x x

ps con O ! 130 véase la figura F.5.I-1, apéndice I.

Clasificadas como esbeltas Afectadas por ablandamiento en la zona afectada por el calor Las dos anteriores

La sección efectiva puede obtenerse tomando el espesor reducido, sin reducción por agujeros, como se enuncia a continuación. Puede basarse en la sección transversal menos favorable (para miembros soldados, véase el literal (c) de este mismo numeral).

Figura F.5.4.7-2 (b) — Esfuerzo de pandeo torsional para miembros a compresión ps (c) Esfuerzo de pandeo — El valor de ps para pandeo torsional debe leerse en la curva apropiada de la figura F.5.4.7-2, seleccionada de acuerdo con F.5.4.7.5.

(1) Sección esbelta libre de ablandamiento en la zona afectada por el calor — El espesor de cualquier elemento se toma como k L veces su espesor real t , donde k L se

F-496

encuentra como indica en F.5.4.3.4. En el caso de elementos reforzados, k L debe aplicarse al área del refuerzo tanto como al espesor básico de la lámina. (2) Sección compacta con ablandamiento en la zona afectada por el calor — El espesor de cualquier zona ablandada debe reducirse de manera que se le de un área supuesta de k z veces su área real. La extensión de tal zona debe encontrarse como se indica en F.5.4.4.3 y el valor de k z , como en F.5.4.4.2. (3) Sección esbelta con ablandamiento en la zona afectada por el calor — Para elementos esbeltos libres de efectos de zona afectada por el calor, el espesor reducido se determina de acuerdo con (1). Para regiones afectadas por el calor no localizadas, en elementos esbeltos, se toma de acuerdo con (2). Si un elemento es esbelto y está afectado por ablandamiento en la zona afectada por el calor, el espesor reducido se toma como el valor menor entre k L t y k z t en la parte ablandada y como k L t en las demás zonas de él. Las secciones compuestas por aletas salientes se tratan especialmente (en el literal siguiente). (b) Secciones compuestas por aletas salientes — Para secciones tales como ángulos, secciones T y cruciformes, compuestas enteramente por elementos salientes radiantes, los pandeos local y torsional están estrechamente relacionados. Para tales miembros a compresión, el procedimiento a seguir será: (1) Sección que contiene sólo aletas salientes no reforzadas (i) Para considerar el pandeo torsional, se puede usar la figura F.5.4.7-2 (b) para encontrar ps , en lugar de la figura F.5.4.7-2 (a). (El diagrama apropiado para pandeo como columna permanece inalterado). (ii) Para determinar p1 , que se necesita para seleccionar la curva apropiada en las figuras F.5.4.5-3 y F.5.4.7-2, el área Ae debe basarse en la sección efectiva en la cual la reducción normal se hace por zonas afectadas por ablandamiento causado por el calor pero no hay reducción por pandeo local, esto es, tomar k L 1 . De este modo, por una sección libre de efectos en la zona afectada por el calor: p1 po . (2) Sección que contiene aletas salientes con refuerzo en la punta — Si los elementos salientes en forma de aletas reforzadas son tales que el modo 1 sería crítico en términos de pandeo local (véase el literal (b) de F.5.4.3.2), se sigue el mismo procedimiento descrito para la sección solo aletas salientes no reforzadas. Pero si el modo 2 es el crítico, se debe emplear la figura F.5.4.7-2 (a) y la sección efectiva se determina como en el literal (a) de este numeral. (c) Miembros a compresión que contienen soldaduras localizadas — La selección de la curva de miembros a compresión para un miembro afectado por ablandamiento en la zona afectada por el calor debe, por lo general, basarse en un valor de p1 obtenido para la sección más desfavorable, aún cuando tal ablandamiento ocurra sólo localmente a lo largo de la longitud. Esto incluye los efectos de zona afectada por el calor, debidos a la soldadura de accesorios temporales. Sin embargo, cuando tal ablandamiento causado por el calor tiene una cierta localización específica a lo largo de la longitud, su presencia puede ser ignorada para considerar el pandeo general siempre y cuando dicho ablandamiento no se extienda longitudinalmente una distancia mayor que el menor ancho total del miembro. La localización del ablandamiento causado por el calor, para permitir ésto, es la posición de curvatura cero o cercana a cero en la forma pandeada del miembro a compresión. Así, para un miembro a compresión restringido al desplazamiento pero no al giro en sus extremos (véase tabla F.5.4.7-1, caso 3) se puede suponer que la resistencia a pandeo general no se ve afectada por la presencia de zonas de ablandamiento localizadas, si están localizadas en sus extremos. (En tal caso, sería importante hacer la revisión por aplastamiento local). F-498

F-497

F.5.4.7.6 — Aplastamiento local — La fuerza axial P bajo carga mayorada no debe exceder la resistencia de diseño PRS de la sección más desfavorable a lo largo de la longitud del miembro a compresión y determinada así: (a)

Sección compacta libre de efectos de zona afectada por el calor (F.5.4.7-10) PRS pa An I

(b)

Otras secciones, generalmente PRS pa Ane I

Donde: pa = An = Ane = = I

(F.5.4.7-11)

esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) área de la sección neta, con reducción por agujeros no rellenos área de la sección neta efectiva coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

El área Ane debe tomarse como Ae menos una reducción por agujeros no rellenados, donde Ae es el área efectiva usada para considerar el pandeo general (como columna y torsional), véanse los literales (a) y (b) de F.5.4.7.5. Para agujeros localizados en regiones de espesor reducido, la reducción puede hacerse con base en el espesor reducido en lugar del espesor total. F.5.4.7.7 — Secciones híbridas — En miembros a compresión que contienen materiales base de diferentes resistencias, cada elemento debe ser clasificado de acuerdo con su valor particular de po . La resistencia p R a pandeo general como columna o torsional se puede determinar suponiendo un valor uniforme de po igual al promedio ponderado de los valores de po para las diferentes partes (ponderado de acuerdo con las áreas brutas). La resistencia al aplastamiento local, PRS , puede encontrarse sumando la resistencia de las diferentes partes. F.5.4.7.8 — Ciertas clases de miembros a compresión excéntricamente conectados (a) Miembros a compresión de un solo vano — Los siguientes tipos de miembros a compresión excéntricamente conectados pueden ser tratados usando un método simple en lugar del procedimiento de interacción dado en F.5.4.8, siempre y cuando la fijación sea suficiente para prevenir la rotación en el plano del elemento conectado y si no se aplica deliberadamente flexión: x x x x

Angulo simple conectado por un lado únicamente Angulos espalda con espalda conectados por un lado de una cartela Canal simple conectado por su alma únicamente T simple conectada por su aleta únicamente

Para éstos se permite, para la revisión por pandeo como columna fuera del plano del elemento o elementos unidos, ignorar la excentricidad de la carga y, en su lugar, tomar una resistencia a compresión axial reducida igual al 40% del valor que se obtendría para carga centroidal usando el radio de giro respecto al eje paralelo a la platina de conexión. La resistencia a pandeo torsional se supone que no se afecta por la excentricidad. (b) Miembros a compresión conformados por dos componentes espalda con espalda — Tales miembros a compresión de doble ángulo, canal o T conectados a cada lado de platinas de conexión en los extremos, se pueden diseñar como miembros monolíticos centroidalmente cargados siempre que lo siguiente ocurra: x x

Los dos componentes estén seguramente conectados en sus extremos, y Estén también conectados en los puntos tercios usando espaciadores de igual espesor que la platina de conexión. F-499


299

DIARIO OFICIAL (b)

F.5.4.7.9 — Miembros a compresión con presillas — Las reglas generales para miembros a compresión dadas en F.5.4.7.2 a F.5.4.5.6 no se aplican generalmente a miembros con presillas, éstos deben someterse a un estudio especial. No obstante, si un miembro a compresión con presillas cumple con ciertas condiciones, se permite tratarlo como monolítico y obtener su resistencia en la forma normal.

Revisión por pandeo general (véase F.5.4.8.4)

La revisión de la sección siempre es necesaria. La revisión por pandeo general puede ser obviada en las siguientes circunstancias: (1)

Para ser tratado como un miembro monolítico, un miembro a compresión con presillas debe satisfacer lo siguiente: (a) Debe estar cargado axialmente (b) Debe consistir de dos componentes principales unidos por presillas igualmente espaciadas. La sección transversal debe ser simétrica respecto a un eje normal a las presillas. (c) Las presillas deben ir generalmente en pares. Sin embargo, si los componentes principales son secciones T o ángulos punta a punta, se permiten presillas simples. (F.5.4.7-12) (d) O 2 d 0.8O 1 Donde: = parámetros de esbeltez para pandeo como columna del miembro completo O1 , O 2 respecto a los ejes paralelo y normal a las presillas respectivamente (F.5.4.7-13) (e) O 3 d 0.7O 2 Donde: = parámetro de esbeltez para pandeo de uno de los componentes principales entre O3 presillas, basado en el pandeo como columna o torsional, el que sea más crítico. (f) El sistema de presillas debe diseñarse para resistir una fuerza cortante total V en el plano de las presillas, tomada como el 2.5% de la fuerza axial en el miembro completo bajo carga mayorada. (g) La conexión de cada presilla a cada componente principal debe diseñarse para transmitir las siguientes acciones simultáneas bajo carga mayorada: x Un cortante longitudinal de Vd Na x Un momento de Vd 2N actuando en el plano de las presillas Donde: = espaciamiento longitudinal entre centros de presillas d = espaciamiento de los componentes principales medido hasta los centroides de las a conexiones de cada presilla = número de presillas en cada posición (1 ó 2) N Para diseñar las presillas es importante considerar los posibles efectos de debilitamiento por pandeo local y ablandamiento en la zona afectada por el calor (si es soldado). F.5.4.8 — FLEXION CON FUERZA AXIAL Y FLEXION BIAXIAL F.5.4.8.1 — Generalidades — Este numeral da las fórmulas de interacción para revisar miembros sujetos a los siguientes casos de acción efecto combinados: (a)

Caso A, flexión respecto al eje mayor con fuerza axial M x P

(b)

Caso B, flexión respecto al eje menor con fuerza axial M y P

(c)

Caso C, flexión biaxial M x M y

(d)

Caso D, flexión biaxial con fuerza axial M x M y P

Donde: P Mx , My

En el caso A, cuando P es de tensión y también el miembro está exento de pandeo torsional lateral (véase F.5.4.5.6) En el caso B, cuando P es de tensión

En la revisión de la sección, los valores tomados para PRS , M RSx y M RSy deben tener en cuenta la presencia de agujeros y de ablandamiento en la zona afectada por el calor, donde = resistencia axial de diseño de la sección transversal, véase F.5.4.6.1 PRS (tensión) o F.5.4.7.6 (compresión) resistencias de diseño a momento uniaxial de la sección transversal M RSx , M RSy = (véase F.5.4.5.2), ajustadas para tener en cuenta cortante coincidente si es necesario (véase F.5.4.5.4), respecto al eje mayor y menor, respectivamente. Para hacer la revisión por pandeo general, los valores de M RSx y M RSy deben, por lo general, referirse a la sección más desfavorable en el vano considerado, tomando en cuenta el pandeo local y el ablandamiento de la zona afectada por el calor pero ignorando los agujeros. El ablandamiento en la zona afectada por el calor puede ignorarse cuando ocurre en los extremos de la luz, esto quiere decir, no voladizo, vano. Para secciones exentas de pandeo torsional lateral (véase F.5.4.5.6), M Rx debe tomarse igual a M RSx , donde M Rx resistencia de diseño a momento para pandeo torsional lateral (véase el literal (a) de F.5.4.5.6)

F.5.4.8.2 — Clasificación de la sección y pandeo local bajo acciones combinadas (a) Clasificación de la sección — La sección debe ser clasificada generalmente de acuerdo con F.5.4.3.3 como totalmente compacta, semi-compacta o esbelta. Para ésto, el valor de E para un elemento dado debe basarse en el valor de g (véase la figura F.5.4.3-2) correspondiente al patrón de esfuerzos producido en ese elemento cuando todas las acciones ( P , M x , M y ) se aplican simultáneamente. Las cantidades y o y y c , necesarias para la figura F.5.4.3-2, deben encontrarse usando el eje neutro elástico de la sección bruta bajo las acciones combinadas, sin embargo, para revisar si una sección es totalmente compacta, se permite usar el eje neutro plástico. Se debe tener en cuenta que es posible que el eje neutro elástico quede por fuera de la sección en cuyo caso, y o y y c tendrían el mismo signo. El método dado en el literal (d) de F.5.4.3.3 para determinar una clasificación más favorable para elementos de aleta subesforzados es aún válido siempre y cuando y o y y c nuevamente se relacionen con el patrón de esfuerzos bajo las acciones combinadas. Cualquier sección que resulte totalmente compacta o semi-compacta por el anterior procedimiento, se considera compacta en la obtención de su resistencia axial, no se hace reducción por pandeo local.

= fuerza axial bajo carga mayorada = momentos uniaxiales respecto de los ejes mayor y menor respectivamente, bajo carga mayorada

(b) Sección efectiva — Para un miembro clasificado como esbelto, cada resistencia individual debe encontrarse usando una sección efectiva que se relacione específicamente con la acción considerada ( P , M x o M y ), generalmente es diferente para las diferentes acciones. Por lo tanto, cuando se obtiene la resistencia axial, el coeficiente k L (véase la figura F.5.4.3-5) para cada elemento se basa en un valor E para ese elemento correspondiente a un esfuerzo uniforme

En general, se necesitan dos revisiones: (a)

(2)

Revisión de la sección (véase F.5.4.8.3) F-500

g

F-501

1 . Mientras que para hallar la resistencia a momento, se toma un valor E que se relaciona

con el patrón de esfuerzo en el elemento cuando la sección está bajo flexión pura. F.5.4.8.3 — Revisión de la sección (a) Fórmula general (caso D) — La sección transversal es adecuada si lo siguiente se satisface en cualquier posición a lo largo de la longitud, todas las seis cantidades se toman como positivas: My Mx P d 1.0 PRS M RSx M RSy

(F.5.4.8-1)

(b) Otros casos — Para los casos A, B o C (véase F.5.4.8.1) se debe usar la fórmula F.5.4.8-1, con la cantidad apropiada del numerador igualada a cero. F.5.4.8.4 — Revisión por pandeo general — Para miembros sujetos a tensión axial combinada con flexión, la presencia de la fuerza axial debe ser ignorada en la revisión para pandeo general. Para miembros sujetos a compresión axial con flexión, o a flexión biaxial, las fórmulas de interacción apropiadas (véanse los literales (a) a (d) de este numeral) deben ser satisfechas en cualquier longitud no soportada susceptible de pandeo. Todas las cantidades en las fórmulas de interacción se deben tomar positivas. (a) Caso A (flexión respecto al eje mayor con compresión axial) — Para el caso A, ambas condiciones, siguientes deben cumplirse: (1.) Prevención del pandeo respecto al eje mayor: Mx PM x P d 1.0 PRx M RSx 2PRx M RSx

(F.5.4.8-2)

(2.) Prevención del pandeo respecto al eje menor: Mx P d 1.0 PRy M Rx

(F.5.4.8-3)

Donde: Mx

=

PRx , PRy

=

momento uniforme equivalente respecto al eje mayor, obtenido en el literal (b) de F.5.4.5.6 resistencias axiales de diseños a pandeo como columna general, alrededor de

My Mx d 1.0 M RPx M RPy

(F.5.4.8-6)

Donde: = valor de M x que sería aceptable en combinación con P pero en ausencia de flexión M RPx respecto al eje menor, como está dado en el caso B (valor menor) = valor similar de M y en ausencia de flexión respecto al eje mayor, como está dado en el M RPy caso C. F.5.4.9 — DEFORMACION (ESTADO LIMITE DE SERVICIO) — La deflexión elástica recuperable bajo carga nominal (no mayorada) no debe exceder el valor límite (véase F.7.3.4). Si el estado límite último (resistencia estática) se ha satisfecho, usando F.5.4.2 a F.5.4.8, se puede suponer que la deformación inelástica permanente en servicio será despreciable. Generalmente no se requiere una revisión por separado para ésto. F.5.4.9.1 — Deflexión elástica recuperable (a) Secciones compactas — La deflexión elástica de estas secciones puede calcularse usando las propiedades de la sección bruta, ignorando los agujeros y los efectos de zona afectada por el calor. Para vigas ésto se aplica para secciones totalmente compactas y semi-compactas. (b) Secciones esbeltas — Los cálculos de deflexión deben ser realizados generalmente usando las propiedades de la sección calculadas para una sección efectiva que tiene en cuenta el pandeo local pero ignora cualquier efecto de ablandamiento causado por el calor o de agujeros. La sección efectiva supuesta puede tomarse conservadoramente con base en el espesor reducido como está dado en el literal (c.1) de F.5.4.5.2 para flexión o en el literal (a.1) de F.5.4.7.5 para compresión axial, también puede adoptarse el siguiente procedimiento más favorable. (1) Reclasificar un elemento esbelto usando un valor modificado de H en el literal (c) de F.5.4.3.3, obtenido tomando po igual a 2/3 del valor normal dado en las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2. (2) Si la sección ya no resulta ser esbelta, se toman las propiedades de la sección bruta. (3) Si después de la reclasificación, resulta aún esbelta, se supone una nueva sección efectiva basada en los valores de k L encontrados usando el valor modificado de H de (a) en la figura F.5.4.3-5.

los ejes mayor y menor respectivamente (véanse F.5.4.7.2 y F.5.4.7.3)

F.5.5 — LÁMINAS Y VIGAS ENSAMBLADAS (b) Caso B (flexión respecto al eje menor con compresión axial) — Para el caso B, se debe satisfacer la siguiente única condición (prevención del pandeo respecto al eje menor): My PM y P (F.5.4.8-4) d 1.0 PRy M RSy 2PRy M RSy Donde: M y = momento uniforme equivalente respecto al menor eje obtenido como en el literal (b) de

F.5.5.1 — GENERALIDADES — Esta sección cubre la resistencia estática (estado límite último) de los siguientes componentes estructurales: (a) Láminas no rigidizadas (véase F.5.5.2 y la figura F.5.5.1-1) (b) Láminas multi-rigidizadas (véase F.5.5.3 y la figura F.5.5.1-2) (c) Vigas ensambladas (véase F.5.5.4 y la figura F.5.5.1-3)

F.7.4.5.6 (c) Caso C (flexión biaxial) — Para el caso C se debe satisfacer la siguiente única condición (prevención del pandeo respecto al eje menor): My Mx (F.5.4.8-5) d 1.0 M Rx M RSy (d) Caso D (flexión biaxial con fuerza axial) — Para el caso D se debe satisfacer la siguiente condición:

F-502

F-503

300


DIARIO OFICIAL

Figura F.5.5.1-3 — Viga ensamblada Para (a) y (c), la resistencia obtenida tiende a ser más favorable que la basada en las reglas más simples de F.5.4, especialmente si se consideran láminas o almas esbeltas de baja relación de a d . El numeral F.5.4 no cubre las láminas multi-rigidizadas. F.5.5.2 — LAMINAS NO RIGIDIZADAS — Las láminas no rigidizadas sujetas a esfuerzo directo pueden diseñarse de acuerdo con F.5.5.2.1 a F.5.5.2.3, las sujetas a cortante, según F.5.5.2.4. Los efectos de interacción se discuten en F.5.5.2.5. El espesor de la lámina se denominará t para todos los casos. F.5.5.2.1 — Láminas no rigidizadas bajo esfuerzo directo — La resistencia de una lámina a compresión uniforme en su plano, P , actuando en la dirección mostrada en la figura F.5.5.1-1, se describe en los literales (a) a (c) de este numeral.

Figura F.5.5.1-1 — Lámina no rigidizada

(a) Clasificación — La lámina se debe clasificar de acuerdo con lo siguiente: totalmente compacta E d E1 semi-compacta E1 E d E o esbelta E ! Eo Donde: (F.5.5.2-1) E d t Eo y E1 dadas en la tabla F.5.4.3 (b) Láminas totalmente compactas y semi-compactas — La resistencia axial de diseño PRS a compresión uniforme debe basarse en la sección transversal menos favorable como se indica a continuación: (F.5.5.2-2) totalmente compacta PRS pa Ane I semi-compacta (F.5.5.2-3) PRS po Ane I Donde: pa y po = esfuerzos límite (véase las tablas F.5.4.3-1 y F.5.4.3-2) = área neta efectiva teniendo en cuenta los agujeros y tomando un espesor reducido Ane k z t en cualquier región afectada por ablandamiento debido al calor (véanse F.5.4.4.2 y F.5.4.4.3) = coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1) I Figura F.5.5.1-2 — Lámina multi-rigidizada

(c) Láminas esbeltas — Se debe hacer una revisión por fluencia y otra por pandeo tomando los siguientes valores para la resistencia axial de diseño PRS . (1) Revisión por fluencia — Para una lámina semi-compacta, PRS se obtiene como en el literal (b) de este numeral ignorando el pandeo. (2) Revisión por pandeo PRS Ipo Ae

F-504

F-505

Donde: = esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) po = área efectiva obtenida teniendo en cuenta el espesor reducido para considerar el Ae pandeo y el ablandamiento en la zona afectada por el calor, pero ignorando los agujeros

M RS

x

E

x

El factor k L debe ser leído en la curva C o D de la figura F.5.4.3-5 tomando:

d t

y

H

§ 25 · ¨ ¸ © po ¹

12

(F.5.5.2-4)

Tratamiento como columna k L se toma igual a la relación ps po , en la que ps es el esfuerzo de pandeo como columna leído en la figura F.5.4.5-3 (a). La curva apropiada es la que intersecta el eje de esfuerzos en un valor po . El parámetro de esbeltez O debe ser normalmente tomado como: 3.5a O t éste valor corresponde a apoyo simple, aunque se puede tomar un valor menor si es justificado.

F.5.5.2.2 — Láminas no rigidizadas bajo momento en su plano — La resistencia de una lámina ante momento puro en su plano actuando sobre los lados de ancho d (véase la figura F.5.5.1-1) se describe en los literales (a) a (c) de este numeral. Si el momento varía en la dirección paralela a la dimensión a , consulte también F.5.5.2.3. (a) Clasificación - Las lámina debe clasificarse de acuerdo con: totalmente compacta E d E1 E1 E d E o semi-compacta esbelta E ! Eo Donde: 0.35d E t Eo y E1 están dados en la tabla F.5.4.3

(b) Láminas totalmente compactas y semi-compactas — La resistencia de diseño a momento M RS se debe tomar con base en la sección transversal menos favorable usando la expresión pertinente del literal (b) de F.5.4.5.2 (numerales F.5.19 a F.5.22) y tomando una sección supuesta tal como lo define el literal (c) del mismo numeral en las dos primeras partes. (c) Láminas esbeltas — La resistencia de diseño a momento debe tomarse como el menor de los valores encontrados en las revisiones por fluencia y pandeo: (1) Revisión por fluencia — Para una lámina semi-compacta, M RS se obtiene como en el literal (b) de F.5.5.2.2 ignorando el pandeo. (2) Revisión por pandeo — Se determina M RS tal como se indica a continuación:

F-506

0.35d t

y

H

(a) Láminas totalmente compactas y semi-compactas — La resistencia de diseño en cualquier sección transversal no debe ser menor que la acción generada en esa sección bajo carga mayorada. (b) Láminas esbeltas — La revisión por fluencia debe satisfacerse una vez más en cada sección transversal. Para la revisión por pandeo, es suficiente comparar la resistencia de diseño con la acción generada a una distancia x del extremo más cargado del panel, donde x es igual a 0.4 veces la longitud de la media onda de pandeo elástico de la lámina. F.5.5.2.4 — Láminas no rigidizadas sometidas a cortante — Las láminas no rigidizadas sujetas a cortante deben clasificarse como compactas o esbeltas de acuerdo con el literal (a) de F.5.4.5.3. La presencia de agujeros pequeños puede ignorarse en el cálculo de la resistencia al corte siempre y cuando ellos no ocupen más del 20% del área de la sección transversal sobre el ancho d. (a) Alma a cortante compacta — La resistencia de diseño a fuerza cortante VRS debe encontrarse usando lo siguiente: VRS

(F.5.5.2-6)

12

§ 25 · (F.5.5.2-8) ¨ ¸ © po ¹ F.5.5.2.3 — Gradiente de esfuerzo longitudinal en láminas no rigidizadas — Los casos en que la acción aplicada P o M sobre una lámina no rigidizada varía longitudinalmente en la dirección mostrada en la figura F.5.5.1-1, se presentan en los siguientes literales. E

Tratamiento como lámina k L se lee en la curva C o D de la figura F.5.4.3-5 tomando:

(F.5.5.2-7)

El cálculo de F.5.5.2-7 debe basarse, por lo general, en la sección efectiva en la posición más desfavorable, sin reducción por agujeros y tomando un espesor igual al menor entre k z t y k L t en las regiones afectadas por el calor, y k L t en las demás zonas. Sin embargo, en esta revisión puede ignorarse el ablandamiento debido a soldaduras en los bordes cargados.

Para la revisión por pandeo el área efectiva generalmente debe basarse en la sección transversal menos favorable, tomando un espesor igual al menor de k z t y k L t en las regiones afectadas por el calor, y k L t en las demás zonas. Sin embargo, en esta revisión se puede ignorar el ablandamiento debido a soldaduras en los bordes cargados. El factor k L puede determinarse mediante el más favorable de los siguientes tratamientos:

Ipo Ze

Donde: Ze = módulo elástico de la sección efectiva

Ip Q A Q

(F.5.5.2-9)

Donde: p Q = esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) I = coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1) A v = área de cortante efectiva tomada de acuerdo con: Para láminas no soldadas A v dt . Para láminas totalmente soldadas a lo largo de uno o más bordes A v k z dt Para láminas parcialmente soldadas, A v es el área efectiva sobre el ancho d encontrada tomando un espesor reducido k z t en las zonas ablandadas (véanse F.5.4.4.2 y F.5.4.4.3) (b) Alma a cortante esbelta — La resistencia de diseño a fuerza cortante VRS se debe tomar como el menor de los dos valores obtenidos como sigue: (1.) Revisión por fluencia — La resistencia se encuentra, como para una lámina compacta, usando el literal (a) de F.5.5.2.4. (2.) Revisión por pandeo — La resistencia puede encontrarse, seguramente, como se hizo en el literal (c) de F.5.4.5.3.

F-507


Alternativamente, la siguiente expresión puede usarse y es más favorable cuando a es menor que 2.5d . (F.5.5.2-10) VRS Iv1p v dt donde v1 es el coeficiente de pandeo por cortante elástico leído en la figura F.5.5.3-1 tomando H

§ 15 · ¨ ¸ © pv ¹

301

DIARIO OFICIAL

12

(F.5.5.2-11)

La expresión del literal (c) de F.5.4.5.3 no tiene en cuenta la acción de campo tensionado. Si se cree que las condiciones de borde son tales que se tiene un campo tensionado, el diseñador debe referirse a un tratamiento aún más favorable disponible para paneles tipo 1 en almas de vigas ensambladas (véase el literal (c) de F.5.5.4.2). F.5.5.2.5 — Acciones combinadas — Una lámina, sujeta a fuerza axial P combinada con momento M bajo carga mayorada, debe clasificarse como totalmente compacta, semi-compacta o esbelta, generalmente de acuerdo con el literal (a) de F.5.4.8.2. Para hacer ésto, el valor de E tomado debe basarse en el patrón de esfuerzo producido en la lámina cuando P y M actúan conjuntamente, basándose en un valor apropiado de g (véase la figura F.5.4.3-2).

Los tratamientos dados anteriormente se invalidan si la sección transversal contiene elementos salientes que se clasifiquen como esbeltos. Cuando la construcción consiste de láminas planas con rigidizadores superpuestos, la resistencia a esfuerzo directo transversal puede tomarse igual a la de una lámina no rigidizada. Con construcción corrugada, ésto es despreciable. F.5.5.3.1 — Láminas multi-rigidizadas sujetas a compresión uniforme — Se deben hacer dos revisiones, una por fluencia y otra como columna. La sección transversal debe clasificarse como compacta o esbelta de acuerdo con F.5.4.3.3, considerando todos los elementos componentes antes de llevar a cabo cada revisión. No se permiten elementos esbeltos salientes. (a) Revisión por fluencia — La sección completa debe ser revisada para aplastamiento local en la misma forma que se hace para miembros a compresión (véase F.5.4.7.6). La resistencia PRS se debe tomar con base en la sección transversal menos favorable considerando el pandeo local y el ablandamiento de la zona afectada por el calor, si es necesario, y también los agujeros no rellenos. (b) Revisión como columna — La lámina se trata como un ensamblaje de subunidades idénticas de columna, cada una conteniendo un rigidizador o una corrugación centralmente cargado y con un ancho igual a la separación w . La resistencia axial de diseño PRS se toma como:

Cuando la lámina se clasifica como esbelta, cada resistencia individual ( PRS y M RS ) debe basarse en el tipo específico de acción considerada, como en el literal (b) de F.5.4.8.2.

PRS

(a) Fuerza axial con momento — La siguiente condición debe satisfacerse para una lámina sujeta a fuerza axial con momento: P M d 1.0 PRS M RS

Donde: P y M PRS y M RS

Ips A

(F.5.5.3-1)

Donde: ps = esfuerzo de pandeo para una sub-unidad de columna A = área bruta de la sección transversal completa de la lámina I = coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

(F.5.5.2-12) El esfuerzo ps debe leerse en la curva apropiada de la figura F.5.4.5-3, pertinente al pandeo como columna de la sub-unidad como un miembro a compresión simple, fuera del plano de la lámina.

= fuerza axial y momento en el plano, respectivamente, generados bajo carga mayorada = resistencias de diseño a fuerza axial y momento en el plano, respectivamente, cada una reducida para tener en cuenta cortante elevado coincidente, si es necesario (véase el literal (c) de F.5.5.2.5)

El parámetro de esbeltez O , necesario para la figura F.5.4.5-3, se debe basar en una longitud efectiva l igual a la menor de: x

(b) Esfuerzo directo con cortante bajo — Se puede suponer que una fuerza de cortante coincidente V (bajo carga mayorada) no tiene efecto sobre la resistencia de la lámina siempre que V no exceda la mitad de la resistencia a fuerza cortante de diseño VRS .

La parte de la figura F.5.4.5-3 (a), (b) o (c) usada depende de la forma de la sección de la subunidad y de si ésta contiene soldadura longitudinal (véase la tabla F.5.4.7-3), la curva real es la que intercepta el eje de esfuerzos en un valor p1 , como se define en F.5.4.7.5. Se debe considerar lo siguiente para determinar el área efectiva Ae (necesaria para encontrar p1 ).

(c) Esfuerzo directo con cortante elevado — Si V excede 0.5VRS , la resistencia longitudinal (fuerza axial, momento) se debe reducir por un coeficiente k v donde: 1.2V (F.5.5.2-13) k v 1.6 VRS F.5.5.3 — LAMINAS MULTI-RIGIDIZADAS — Las siguientes reglas conciernen a láminas, soportadas en todos los cuatro bordes (véase figura F.5.5.1-2), que están reforzadas con tres o más, igualmente espaciados, rigidizadores o corrugaciones. Estas pueden ser no soportadas en su longitud total o ser contínuas sobre rigidizadores transversales intermedios. La dimensión L debe tomarse como el espaciamiento de los apoyos, cuando se aplique. Una característica esencial del diseño es que el refuerzo longitudinal, pero no así los rigidizadores transversales, es “subcrítico”, esto es, se puede deformar con la lámina en el modo de pandeo general. La resistencia de tales láminas ante esfuerzo directo longitudinal en la dirección del refuerzo está dada en F.5.5.3.1 a F.5.5.3.3, y la resistencia a cortante, en F.7.5.3.4. La interacción entre diferentes efectos puede tenerse en cuenta del mismo modo que para láminas no rigidizadas (véase F.5.5.2.5).

La distancia entre posiciones de soporte lateral efectivo tales como soportes en los extremos o rigidizadores transversales efectivos, o La mitad de la longitud de onda del pandeo elástico ortotrópico

x

x

El valor de k L para elementos tales como los E de la figura F.5.5.1-2, debe basarse en sus dimensiones totales aunque estén cortados en dos por la formación de subunidades. El ablandamiento en la zona afectada por el calor debido a soldaduras en los extremos cargados o en rigidizadores transversales puede ignorarse para encontrar Ae .

x

F.5.5.3.2 — Láminas multi-rigidizadas sujetas a momento en su plano — Se deben hacer dos revisiones: por fluencia y como columna. (a) Clasificación de la sección y pandeo local — Para realizar cada revisión, primero ha de clasificarse la sección como compacta o esbelta (véase F.5.4.3.3). Para el propósito de clasificar elementos individuales, y también para determinar k L para elementos esbeltos, generalmente se puede suponer que cada elemento está sometido a

F-508

F-509

compresión uniforme tomando g 1 en el literal (a) de F.5.4.3.2. Sin embargo, en el caso de la revisión únicamente por fluencia, se permite basar g en el patrón de esfuerzos real en los elementos que conforman la región más extrema de la lámina y repetir ese valor para los elementos correspondientes más interiores. Esto puede ser favorable cuando el número de rigidizadores o corrugaciones es pequeño. No se deben permitir elementos esbeltos salientes.

(b)

Revisión por pandeo — La resistencia de diseño a fuerza cortante se encuentra usando la siguiente expresión: IQ1p v Bt

VRS

Donde: pv = B = t = I = v1 =

(b) Revisión por fluencia — La sección transversal completa de la lámina debe tratarse como una viga sujeta a flexión en su plano (véase el literal (b) de F.5.4.5.2). La resistencia a momento de diseño M RS debe tomarse con base en la sección transversal menos favorable, teniendo en cuenta el pandeo local y el ablandamiento en la zona afectada por el calor, si es necesario, y también los agujeros.

(F.5.5.3-3)

esfuerzo límite (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) ancho de la lámina (véase la figura F.5.5.1-2) espesor general de la lámina coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1) coeficiente de pandeo crítico al corte en el rango elástico (véase la figura F.5.5.3-1)

(c) Revisión como columna — La lámina se considera como un ensamblaje de subunidades de columna en la misma manera general que para compresión axial (véase el literal (b) de F.5.5.3.1), la resistencia a momento de diseño M RS se toma de acuerdo con: M RS

I

Donde: ps = Z = B = y = I =

ps ZB 2y

(F.5.5.3-2)

esfuerzo de pandeo para una sub-unidad de columna módulo elástico de la sección transversal completa de la lámina para flexión en su plano ancho total de la lámina distancia desde el centro de la lámina hasta el centro del rigidizador más lejano coeficiente de reducción de capacidad (véase tabla F.5.3.3-1)

El esfuerzo ps debe leerse en la figura F.5.4.5-3 del mismo modo que para compresión uniforme (véase el literal (b) de F.5.5.3.1). F.5.5.3.3 — Gradiente de esfuerzos longitudinal en láminas multi-rigidizadas — En este numeral se describen los casos en que la acción aplicada P o M sobre una lámina multi-rigidizada varía en la dirección de los rigidizadores o corrugaciones. (a) Revisión por fluencia — La resistencia de diseño en cualquier sección transversal no debe ser menor que la acción generada en esa sección bajo carga mayorada. (b) Revisión como columna — Para la revisión como columna es suficiente comparar la resistencia de diseño con la acción generada bajo carga mayorada a una distancia x del extremo más cargado de un panel, donde x es 0.4 veces la longitud de pandeo efectiva l . F.5.5.3.4 — Láminas multi-rigidizadas sometidas a cortante — Se debe hacer una revisión por fluencia y una revisión por pandeo. Los métodos dados en los literales (a) y (b) de este numeral son válidos siempre y cuando ocurra lo siguiente: x x x x

(a)

El espaciamiento w de los rigidizadores o corrugaciones no debe exceder 0.3L (véase la figura F.5.5.1-2). Cualquier elemento saliente de la sección se clasifica como compacto en términos de resistencia axial (véase el literal (c) de F.5.4.3.3). Cualquier elemento interno se clasifica como compacto en términos de resistencia al cortante (véase el literal (a) de F.5.4.5.3). Los rigidizadores o corrugaciones, lo mismo que la lámina completa, están: (1) Efectivamente conectados al entramado transversal en cada extremo (2) Continuos en cualquier posición de rigidizador transversal. Revisión por fluencia — La resistencia a fuerza cortante de diseño VRS se toma igual a la de una lámina plana no rigidizada con el mismo aspecto general LxB y el mismo espesor

general t . Se encuentra de acuerdo con el literal (a) de F.5.5.2.4.

F-510

Figura F.5.5.3-1 — Coeficiente de pandeo crítico al corte en el rango elástico, Q1 Para calcular Q1 deben usarse los siguientes valores: a

B

d

§ wt 3 · 0.61 ¨¨ ¸¸ © ISU ¹

l w I SU

= = =

0.375

(F.5.5.3-4)

longitud efectiva de la lámina separación entre rigidizadores o corrugaciones segundo momento del área de una sub-unidad de lámina (como se define en el literal (b) de F.5.5.3.1) respecto al eje centroidal paralelo al plano de la lámina H

§ 15 · ¨ ¸ © pv ¹

12

La longitud efectiva l puede tomarse seguramente como la longitud no soportada L (véase la figura F.5.5.1-2). Cuando L excede ampliamente a B , se puede obtener un resultado más favorable haciendo l igual a la mitad de la longitud de onda del pandeo por cortante elástico ortotrópico. En la revisión por pandeo no es necesario tener en cuenta el ablandamiento en la zona afectada por el calor. F.5.5.4 — VIGAS ENSAMBLADAS — Una viga ensamblada es una viga fabricada consistente de láminas actuando como aleta a tensión, aleta a compresión y alma. El alma típicamente tiene proporciones esbeltas y está reforzada F-511

302


DIARIO OFICIAL

transversalmente con rigidizadores de apoyo e intermedios (véase la figura F.5.5.1-3). Puede tener también rigidizadores longitudinales. Una característica básica es que los rigidizadores del alma son diseñados para dar extremos soportados a los paneles del alma permaneciendo esencialmente rectos cuando ocurre el pandeo. Las resistencias a momento y cortante de las vigas ensambladas con almas transversalmente rigidizadas son cubiertas por F.5.5.4.1 y F.5.5.4.2. En F.5.5.4.3 se dan las modificaciones necesarias para cuando se adicionan rigidizadores longitudinales. Se permite seguir el apéndice F.5-D en lugar de F.5.5.4.1, si se desea, para determinar la resistencia a momento, esto puede conducir a economía en el diseño. Los métodos dados en F.5.5.4.1, F.5.5.4.2 y F.5.5.4.3 son válidos siempre que ocurra lo siguiente. x Los rigidizadores cumplen con F.5.5.4.4 x El espaciamiento a de los rigidizadores transversales no es menor que la mitad de la altura libre del alma medida entre las aletas (para almas corrugadas o cercanamente rigidizadas, véase F.5.5.4.5) Puede ser benéfico suministrar una platina de enchape, a una o ambas aletas. Esta debe cumplir con el literal (g) de F.5.5.4.4 para ser efectiva. La interacción entre momento y cortante es tratada en F.5.5.4.6. Si el aplastamiento del alma o el pandeo torsional lateral se consideran factores influyentes, el diseñador debe consultar F.5.4.5.5 o F.5.4.5.6. Para vigas sujetas a carga axial y flexión, es pertinente F.5.4.8. El tratamiento de vigas ensambladas dado en F.5.5.4.1 a F.5.5.4.6, es generalmente también aplicable a vigas con sección en cajón siempre que las almas sean de forma similar. F.5.5.4.1 — Resistencia a momento de vigas ensambladas rigidizadas transversalmente — Para determinar la resistencia de diseño a momento se debe hacer una revisión por fluencia y una revisión por pandeo. Para vigas híbridas, con materiales diferentes en aletas y alma, se debe consultar también el literal (d) de F.5.4.5.2. (a) Revisión por fluencia — El momento generado en cualquier sección transversal bajo carga mayorada no debe exceder la resistencia de diseño a momento M RS que se usaría si la sección fuera tratada como semi-compacta. El valor de M RS se obtiene usando el literal (b) de F.5.4.5.2 (ecuación F.5.4.5-2 o F.5.4.5-4), según sea adecuado, teniendo en cuenta los agujeros y los efectos de la zona afectada por el calor pero ignorando el pandeo local. Si la viga no está lateralmente soportada, debe revisarse de acuerdo con F.5.4.5.6. (b) Revisión por pandeo — El siguiente tratamiento se aplica a vigas ensambladas con rigidizadores transversales pero sin rigidizadores longitudinales. Para cada tramo de viga entre rigidizadores transversales, el momento generado bajo carga mayorada, a una distancia igual a 0.4a del extremo más esforzado, no debe exceder la resistencia de diseño a momento M RS de ese tramo basada en la falla última por pandeo. El valor de M RS se obtiene de acuerdo con el literal (b) de F.5.4.5.2 (ecuación F.5.4.5-5), teniendo en cuenta el pandeo local y el ablandamiento en la zona afectada por el calor pero ignorando los agujeros. Sin embargo, para el propósito de esta revisión es permitido ignorar los efectos de la zona afectada por el calor, causados por la soldadura de los rigidizadores transversales.

(c) Tratamiento alternativo del pandeo del alma — Si el eje neutro está localizado de modo que está más cerca del extremo del alma a compresión que del extremo a tensión, se permite tratar el alma como compuesta por dos zonas con diferentes valores de k L obtenidos como se indica a continuación: x Zona 1, se extiende una distancia y1 a cada lado del eje neutro: k L se lee en la figura F.5.4.3-5 (b) tomando E 0.7y1 t donde y1 es la distancia desde el eje neutro de la sección bruta hasta el extremo a compresión. x Zona 2, ocupa el resto del alma: k L 1.0 F.5.5.4.2 — Resistencia a cortante de vigas ensambladas rigidizadas transversalmente — Se deben hacer dos revisiones: por fluencia y por pandeo. En almas con soldaduras continuas longitudinales es también necesario hacer una revisión por zona afectada por el calor (véase el literal (d) de este numeral). La presencia de pequeños agujeros en la lámina del alma puede ignorarse para cada revisión siempre que éstos no ocupen más del 20% del área de la sección. (a) Revisión por fluencia — La fuerza cortante V generada bajo carga mayorada en cualquier sección transversal, no debe exceder el valor de VRS encontrado como se indica enseguida: sin platina de enchape VRS IPvw A we (F.5.5.4-1) con platina o platinas de enchape VRS Donde: Pvw , Pvt

=

A we

=

A te I

= =

I Pvw A we p vt A te

(F.5.5.4-2)

esfuerzos límites para los materiales del alma y la platina saliente respectivamente (equivalente a Pv en las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) área de la sección efectiva del alma entre las aletas, o hasta los extremos de la platina de enchape área de la sección efectiva de la platina de enchape, o área total de dos de ellas coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

Las áreas efectivas se obtienen tomando un espesor reducido igual a k z veces el espesor real en cualquier región afectada por el calor (véanse F.5.4.4.2 y F.5.4.4.3). (b) Revisión por pandeo — En cualquier vano entre rigidizadores transversales, la fuerza cortante V generada bajo carga mayorada no debe exceder el valor límite VRS para ese vano, basado en la falla última por pandeo. El valor de VRS debe encontrarse usando la expresión apropiada de las siguientes, en las que se saca ventaja del comportamiento posterior al pandeo: (F.5.5.4-3) sin platina de enchape VRS I v1 v tf p vw dt con platina o platinas de enchape VRS

I ¬ª v1 v tf p vw dt p vt A te ¼º (F.5.5.4-4)

Donde: d = altura del alma medida entre aletas, o hasta los extremos de la platina de enchape = espesor no reducido de la lámina del alma t v1 = coeficiente de pandeo inicial por cortante, leído en la figura F.5.5.3-1 tomando 12

Para considerar el pandeo del alma se debe encontrar el coeficiente de espesor efectivo k L de acuerdo con F.5.4.3.4, tomando E como en el literal (a) de F.5.4.3.2. No obstante, si el extremo a compresión del alma está más cerca del eje neutro que el extremo a tensión, se permite, en su lugar, proceder como en el literal (c) de F.5.5.4.1, lo que tiende a ser más favorable.

§ 15 · ¨ ¸ © Pv ¹ v tf = coeficiente de campo tensionado (véase el literal (c) siguiente)

H

Las otras cantidades son las definidas en el literal (c) de este numeral. Se puede suponer que cualquier platina de enchape, si es suministrada, brinda soporte efectivo en el extremo a la lámina esbelta del alma a la cual está unida siempre y cuando cumpla con el literal (g) de F.5.5.4.4. Por lo tanto, para encontrar k L para la lámina del alma en la figura F.5.4.35 (b), E puede basarse en un valor d medido hasta la punta de la o las platinas de enchape.

(c) Acción de campo tensionado — Se identifican dos tipos de paneles de alma:

x

Tipo 1: paneles capaces de mantener un campo tensionado, es decir: un panel interno, un panel en un tramo final con un poste extremo que cumple con el literal (e) de F.5.5.4.4

F-512

x

F-513

Donde: v2 v3 kz m1 , m 2

Tipo 2: un panel en un tramo final que carece de un poste extremo adecuado En los paneles tipo 2, la acción de campo tensionado es despreciable y por lo tanto v tf debe ser tomado como cero en el literal (b) de F.5.5.4.2.

Los paneles tipo 1 son generalmente capaces de desarrollar resistencia a cortante adicional después de la aparición inicial de pandeo, debido a la acción de campo tensionado. En este caso vtf debe tomarse de acuerdo con lo siguiente: v 2 mv 3

(i)

Panel no soldado v tf

(ii)

Panel con soldaduras en los extremos v tf

= = = =

coeficiente de pandeo por cortante determinado en la figura F.5.5.4-1 coeficiente de pandeo por cortante determinado en la figura F.5.5.4-2 coeficiente de ablandamiento de la zona afectada por el calor (véase F.5.4.4.2) coeficientes de pandeo por cortante

donde m1 se determina en la figura F.5.5.4-3 y m 2

(F.5.5.4-5) k z v 2 mv 3 (F.5.5.4-6)

Donde: pof y pow

=

Sf

=

4p

of Sf

pow d 2 t

12

esfuerzos límite po para el material de las aletas y el alma (véase la tabla F.5.4.2-1) módulo plástico de la sección de aleta efectiva respecto a su propio eje de igual área, en el plano del alma (se toma el menor valor si las aletas son diferentes)

Figura F.5.5.4-1 — Coeficiente básico de pandeo al corte considerando campo tensionado, v 2 Figura F.5.5.4-3 — Coeficiente de pandeo por cortante m1 Para determinar Sf , la sección considerada debe incluir la lámina de la aleta conjuntamente con la platina de enchape si está presente, con la reducción de espesor apropiada para tener en cuenta el pandeo local y el ablandamiento en la zona afectada por el calor (véase el literal (c) de F.5.4.5.2) pero sin reducción por agujeros. Si la viga tiene dos o más almas, el módulo plástico de la aleta completa debe ser apropiadamente compartido para obtener Sf para cada alma. (d) Revisión por zona afectada por el calor — En almas con soldaduras longitudinales, la fuerza cortante V , generada bajo carga mayorada, no debe sobrepasar la resistencia de diseño a fuerza cortante VRS en cualquiera de tales soldaduras. VRS está dado por: VRS

I

k z p vw It Ae y

(F.5.5.4-7)

Donde: I Ae y

Ae y

k z , p vw , J m

= = = = =

segundo momento del área de la sección bruta primer momento del área bruta excluida por fuera de la soldadura área de la sección distancia del centroide del eje neutro hasta esta área de acuerdo con su definición en los literales (a) y (c) de F.5.5.4.2

Figura F.5.5.4-2 — Coeficiente de pandeo al corte considerando campo tensionado y contribución de la aleta, v 3

F-514

F-515


303

DIARIO OFICIAL

F.5.5.4.3 — Vigas rigidizadas longitudinal y transversalmente (a) Resistencia a momento — El procedimiento para determinar la resistencia a momento es básicamente el mismo que para vigas con rigidizadores transversales únicamente e involucra una revisión por fluencia y una revisión por pandeo. La revisión por fluencia se realiza de acuerdo con el literal (a) de F.5.5.4.1.

Mientras sea posible, los rigidizadores longitudinales deben ser continuos desde un vano de la viga hasta el siguiente. Cuando ésto no sea posible, las longitudes separadas deben colindar con el rigidizador transversal que las divide. (a) Compacidad — Todos los rigidizadores deben ser de sección compacta en términos de resistencia a compresión axial (véase el literal (c) de F.5.4.3.3).

Para hacer la revisión por pandeo (véase el literal (b) de F.5.5.4.1) se supone que cada rigidizador longitudinal brinda una línea de apoyo al alma subdividiéndola en sub-paneles separados desde el punto de vista de pandeo local. Para determinar la sección efectiva de la viga se pueden usar valores mejorados de k L para los sub-paneles que se obtienen tomando el ancho y el patrón de esfuerzo correcto para cada sub-panel para determinar su valor de E .

(b) Sección efectiva de rigidizador — La sección efectiva de rigidizador se usa en la revisión de los requisitos de rigidez y estabilidad. Consiste del rigidizador, o par de rigidizadores si están a ambos lados, real en conjunto con un ancho efectivo de lámina de alma, be (véase la figura F.5.5.4-4). Este ancho efectivo se extiende una distancia b1 a cada lado del punto o puntos de fijación del rigidizador como se muestra, y está dado generalmente por:

(b) Resistencia a cortante — Las revisiones por fluencia (véase el literal (a) de F.5.5.4.2) y por zona afectada por el calor (véase el literal (d) de F.5.5.4.2) no se afectan por la presencia de rigidizadores longitudinales.

(1) Para un rigidizador transversal b1 = el menor de 0.13a y 15Ht Para un rigidizador transversal localizado en el extremo de una viga, el valor de b1 en el lado exterior (únicamente) debe tomarse como se indica a continuación en lugar del valor anterior: b1 = el menor de ao y 7Ht donde ao es la distancia desde el rigidizador hasta el borde libre de la lámina del alma.

La revisión por pandeo se debe llevar a cabo, generalmente, de acuerdo con el literal (b) de F.5.5.4.2, pero v1 y v tf se determinan como se indica a continuación:

x x

El valor de v1 se determina en la figura F.5.5.3-1 tomando d igual a la altura del mayor subpanel (en lugar de la altura total del alma) El valor de v tf se calcula usando la ecuación apropiada F.5.5.4-5 o F.5.5.4-6 en el literal (c) de F.5.5.4.2, con los factores v 2 , v 3 y m obtenidos así:

(2) Para un rigidizador longitudinal b1 = el menor de 0.13dav y 15Ht Donde: H

(c) Rigidez — Para las proporciones de panel dadas, el segundo momento del área I s de la sección completa de rigidizador efectivo (véase el literal (b) de F.5.5.4.4) respecto al eje centroidal paralelo al alma, debe satisfacer lo siguiente: (1) Para un rigidizador transversal

El valor de m 2 se calcula como en el literal (c) de F.5.5.4.2 tomando un d tal como se define en el literal (b) del mismo numeral.

a d 2.5 d

F.5.5.4.4 — Rigidizadores de alma y platinas de enchape — Se consideran los siguientes tipos de rigidizador de alma (véase la figura F.5.5.1-3). Pueden estar colocados a uno a ambos lados.

x

I s t dt 3 2d a 0.7

(F.5.5.4-9)

(2) Para un rigidizador longitudinal dav d 2.5 a

Tipo A, rigidizador intermedio — rigidizador transversal diferente de los cubiertos por el tipo B Tipo B, rigidizador de apoyo — rigidizador transversal localizado en el punto de aplicación una carga concentrada o reacción Tipo C, rigidizador longitudinal — rigidizador atravesado longitudinalmente entre rigidizadores transversales

I s t at 3 2a dav 0.7

(F.5.5.4-10)

La condición de rigidez puede obviarse cuando las proporciones del panel están por fuera del rango indicado. (d) Estabilidad (Rigidizadores transversales únicamente) — La sección efectiva de rigidizador (véase el literal (b) de F.5.5.4.4) se considera como un miembro a compresión que soporta una carga P , bajo carga mayorada, dada por:

Para que las resistencias proyectadas se logren, es generalmente necesario que los rigidizadores de alma cumplan con lo siguiente:

x x x

(F.5.5.4-8)

esfuerzo límite del material del alma (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) altura promedio de los dos sub-paneles situados a cada lado del rigidizador longitudinal

dav =

Los valores v 2 , v 3 y m1 se calculan usando las fórmulas del apéndice F.5-I que se relacionan con las figuras F.5.5.4-1 a F.5.5.4-3, respectivamente, tomando d como la altura total tal como se define en el literal (b) de F.5.5.4.2 y v1 como el valor encontrado de acuerdo con lo anterior. Las figuras F.5.5.4-1 a F.5.5.4-3 no deben usarse para paneles de alma con rigidizadores longitudinales.

x x

15 p v 1 2

pv =

El valor de m se toma como el menor de m1 y m 2

(1) Para un rigidizador intermedio

Tipos A, B, C — compacidad (véase el literal (a) de F.5.5.4.4) Tipos A, B, C — rigidez (véase el literal (c) de F.5.5.4.4) Tipos A, B únicamente — estabilidad (véase el literal (d) de F.5.5.4.4)

P

Un rigidizador transversal debe extenderse sin interrupciones de aleta a aleta aún cuando se coloquen platinas de enchape. Cuando se coloca un rigidizador de apoyo se debe cuidar que la aleta transfiera la fuerza aplicada al rigidizador. No es esencial que el rigidizador esté conectado a las aletas.

V 3

(F.5.5.4-11)

(2) Para un rigidizador de apoyo P

p1

V 3

(F.5.5.4-12)

Donde:

F-516

V = P1

=

F-517

valor promedio de la fuerza cortante generada en los paneles del alma a cada lado del rigidizador considerado carga concentrada o reacción que actúa en el rigidizador

pv v1 y v 2

El valor de P no debe exceder la resistencia axial de diseño del miembro a compresión, determinada de acuerdo con F.5.4.7 tomando en cuenta el pandeo como columna (fuera del plano del alma) y el aplastamiento local pero ignorando el pandeo torsional. Para considerar el pandeo como columna, se debe tomar una longitud efectiva de miembro a compresión l de acuerdo con: para

a t 1.5 d

para

a 1.5 d

I

I

d ¬ª1.6 0.4a d ¼º

12

esfuerzo límite del material del alma (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2) coeficientes relacionados con los paneles extremos, encontrados en las figuras F.5.5.3-1 y F.5.5.4-1 ó en F.5.5.4.3 (si es longitudinalmente rigidizada)

Para calcular q se permite suponer que parte de la fuerza cortante sobre la viga es soportada por las platinas de enchape, si las hay. (f) Postes extremos requeridos para resistir torsión — Si un poste de extremo es el único medio de suministro de resistencia contra el retorcimiento en el extremo de una viga, se debe cumplir lo siguiente: d3tf R I ep t (F.5.5.4-17) 250W Donde: I ep = segundo momento del área de la sección del poste extremo respecto a la línea central

(F.5.5.4-13)

d

= =

(F.5.5.4-14)

d tf

Cuando la dimensión a del panel es diferente en los lados opuestos de un rigidizador, se debe tomar un valor promedio para ella en las expresiones F.5.5.4-13 y F.5.5.4-14. Para cualquier rigidizador extremo, I d .

= =

R = W =

Es importante tener en cuenta los efectos de flexión que se introducen si hay excentricidad entre la línea de acción de P y el eje centroidal de la sección efectiva. Esto puede ser hecho usando las fórmulas de interacción dadas en F.5.4.8.3 y F.5.4.8.4 (c), donde M y es el momento debido a

del alma altura del alma medida entre aletas o hasta los extremos de la platina de enchape espesor de la aleta (tomado como el valor máximo cuando el espesor varía a lo largo de la viga reacción en el extremo de la viga considerado, bajo carga mayorada carga total mayorada sobre la luz adyacente

0 . Tal excentricidad ocurre especialmente cuando se usan rigidizadores a un

(g) Platinas de enchape — Una platina de enchape consiste de material que se extiende hacia adentro desde una aleta para formar una parte engrosada hacia el alma. Para ser efectiva, sus dimensiones deben ser tales que sea compacta cuando se considere como una saliente plana en compresión axial (véase F.5.4.3.3).

(e) Postes extremos requeridos para resistir el campo tensionado — Cuando se determina la resistencia a fuerza cortante de un tramo extremo de una viga ensamblada, sólo se permite tomar ventaja de la acción de campo tensionado si se suministra un poste adecuado en el extremo exterior del panel del alma. Este debe diseñarse para cumplir con las siguientes dos funciones, la interacción entre los dos efectos puede ignorarse.

Cuando una platina de enchape está construida en dos o tres capas, consistiendo de la lámina del alma conectada a un elemento, o elementos, integral con la aleta, el espesor t requerido para revisar su compacidad puede tomarse como el espesor total. Sin embargo, si la construcción es remachada o pernada, es también necesario revisar que cualquier saliente más allá de la última línea de remaches o pernos sea, por si sola, compacta.

la acción y M x solo lado.

x x

Actuar como un rigidizador de apoyo resistiendo la reacción en el apoyo de la viga Actuar como una viga corta uniendo las aletas de la viga y resistiendo el campo tensionado en el plano del alma

F.5.5.4.5 — Uso de almas corrugadas o frecuentemente rigidizadas — Las vigas que tienen refuerzo transversal del alma en forma de corrugaciones o de rigidizadores poco espaciados, con una separación de menos de 0.3 veces la altura entre aletas, se describen en los literales (a) y (b) siguientes.

Un poste de extremo puede tener cualquiera de las siguientes formas y, en cada caso, debe estar seguramente conectado a ambas aletas de la viga. Puede contar de dos rigidizadores transversales de doble lado que forman las aletas de una viga corta, conjuntamente con una tira de lámina del alma entre ellos. Uno de los rigidizadores transversales debe estar localizado apropiadamente para que cumpla el papel de soporte. Puede ser en la forma de material insertado conectado al extremo de la lámina del alma

Este refuerzo transversal se trata como subcrítico de modo que puede deformarse con el alma en el modo de pandeo general y, por lo tanto, no necesariamente satisface los literales (c) y (d) de F.5.5.4.4.

Para llevar a cabo la segunda función, el poste de extremo tiene que resistir una fuerza cortante Vep conjuntamente con un momento M ep actuando en el plano de la lámina del alma (bajo carga

(a) Resistencia a fuerza cortante — La resistencia de diseño a fuerza cortante VRS debe determinarse como se indica en F.5.5.3.4 para láminas multi-rigidizadas a cortante.

x

x

(a) Resistencia a momento — Cuando el alma consiste de una lámina plana con rigidizadores fijados, la resistencia a momento debe encontrarse según F.5.5.4.1. Pero con un alma corrugada debe suponerse que la contribución del alma es cero y la resistencia a momento es suministrada únicamente por las aletas.

mayorada), dados por las siguientes expresiones:

Vep

M ep

ª § q Pv v1 · º 0.6p v dt «1 v1 ¨ ¸¸ » ¨ v2 © ¹ ¼» ¬«

12

(F.5.5.4-15)

0.1dVep

Donde: q

=

(F.5.5.4-16)

esfuerzo cortante promedio generado en el panel extremo del alma bajo carga mayorada, basado en el espesor reducido

F-518

F.5.5.4.6 — Vigas sujetas a momento y cortante combinados — Las figuras F.5.5.4-5 (a) y (b) muestran esquemáticamente la forma del diagrama de interacción momento-cortante para vigas ensambladas cubriendo:

x x

Vanos incapaces de sostener un campo tensionado Vanos con acción de campo tensionado

Tales diagramas pueden construirse para cualquier vano dado entre rigidizadores transversales para determinar la resistencia de diseño a momento M RSO , en presencia de una fuerza cortante coincidente V (generada bajo carga mayorada). La notación es la siguiente: F-519

304


DIARIO OFICIAL

coeficientes de carga dados en F.5.3. Los sujetadores sometidos a inversión de cargas deben ser pernos de precisión o pernos de barril giratorio, remaches sólidos, pernos de alta resistencia a fricción, o conectores especiales que impidan el movimiento. Los remaches huecos y otros conectores especiales, pueden usarse siempre que su comportamiento haya sido satisfactoriamente demostrado mediante ensayos u otros medios. En su diseño y espaciamiento debe haber cooperación entre el diseñador y el fabricante. Se debe demostrar previamente, mediante ensayos u otros medios, el comportamiento del material insertado roscado para sujetadores de acero que deban ser usados en cualquier elemento roscado de aluminio en una unión desmontable.

Figura F.5.5.4-4 — Sección efectiva de rigidizador

F.5.6.2 — UNIONES REMACHADAS Y EMPERNADAS: CONSIDERACIONES DE DISEÑO — Las uniones usando remaches o pernos deben se diseñadas de modo que, bajo carga mayorada, la acción de carga en cualquier posición de sujetador no exceda la resistencia de diseño del sujetador allí localizado. F.5.6.2.1 — Grupos de sujetadores — Los grupos de remaches, pernos o conectores especiales, conocidos colectivamente como “sujetadores”, que forman una conexión, deben diseñarse sobre la base de una suposición realista de la distribución de las fuerzas internas, observando la rigidez relativa. Es esencial que se mantenga el equilibrio con las cargas externas mayoradas. F.5.6.2.2 — Efecto de las áreas de sección transversal en capas sucesivas — El diseño de las capas sucesivas en secciones que contienen agujeros para sujetadores debe basarse en las áreas netas mínimas, excepto para remaches a compresión. En ciertas uniones empernadas a fricción, el estado límite es determinado por la capacidad a fricción de la unión y, en estas circunstancias, el diseño debe basarse en las áreas brutas mínimas. F.5.6.2.3 — Uniones largas — Cuando la longitud de una unión, medida entre centros de sujetadores finales, es más de 15df (donde df es el diámetro nominal del sujetador), o cuando el número de sujetadores en esta dirección es mayor de cinco, el diseñador debe tomar en cuenta la reducción en la resistencia promedio de los sujetadores individuales debida a una distribución irregular de la carga entre ellos.

Figura F.5.5.4-5 — Diagramas de interacción esquemáticos para vigas ensambladas M RS

=

M RF

= = =

VRS VRW

resistencia de diseño a momento en ausencia de cortante (véanse F.5.5.4.1 y el literal (b) de F.5.5.4.3) valor reducido de M RS para las aletas por si solas, omitiendo el alma resistencia de diseño a fuerza cortante (véanse F.5.5.4.2 y F.5.5.4.3) valor reducido de VRS obtenido haciendo m 0

F.5.6 — DISEÑO ESTATICO DE UNIONES F.5.6.1 — GENERALIDADES — En esta sección se trata el diseño de uniones mediante sujetadores, adhesivos o soldadura. Se discuten los siguientes tipos de sujetador: remaches, pernos negros, pernos de precisión, pernos de alta resistencia para trabajo por fricción, conectores especiales y pasadores. Se define la resistencia de diseño de uniones soldadas con soldadura a tope o de filete. El diseño de uniones entre elementos colados o forjados se debe hacer conjuntamente con el fabricante. Los siguientes tipos de conexión se denominan uniones: (a) Conexiones entre miembros estructurales, por ejemplo, viga a columna (b) Conexiones entre elementos de un miembro ensamblado, por ejemplo, almas a aletas, empalmes (c) Conexiones entre detalles localizados y miembros estructurales, por ejemplo, ménsula a viga, anillos y abrazaderas de miembros a tensión Todos los tipos de conexión deben diseñarse para cumplir con los estados límite de resistencia y fatiga. No se requiere revisión para estados límite de servicio, excepto para uniones con pasadores en estructuras que son frecuentemente armadas y desarmadas, para uniones en las que las deflexiones son críticas o en uniones con pernos a fricción en las que se debe evitar el deslizamiento. La carga mayorada sobre una unión debe calcularse usando los

F.5.6.3 — UNIONES REMACHADAS Y EMPERNADAS: CONSIDERACIONES GEOMETRICAS Y OTRAS CONSIDERACIONES GENERALES F.5.6.3.1 — Espaciamiento mínimo — El espaciamiento entre centros de pernos y remaches en la dirección de la transmisión de la carga no debe ser menor que 2.5 veces el diámetro del perno o remache, en situaciones extremas no deberá ser menor de 2.2 veces el diámetro, siempre que la tensión de aplastamiento se reduzca adecuadamente. El espaciamiento entre centros de pernos y remaches medida perpendicularmente a la dirección de transmisión de la carga no debe ser menor que 3.0 veces el diámetro del perno o remache, en situaciones extremas no deberá ser menor de 2.4 veces el diámetro, siempre que la tensión de aplastamiento se reduzca Para los pernos de alta resistencia a fricción se permite un espaciamiento menor limitado por el tamaño de la arandela, la cabeza de los pernos y la llave de pernos, y la necesidad de cumplir con los estados límite. F.5.6.3.2 — Espaciamiento máximo — El espaciamiento entre pernos o remaches adyacentes sobre una línea en la dirección del esfuerzo en miembros a tensión, no debe exceder 16t o 200 mm, donde t es el espesor de la capa exterior más delgada. En miembros a compresión o cortante, no debe exceder 14t o 200 mm. Adicionalmente, el espaciamiento entre pernos o remaches adyacentes sobre una línea adyacente y paralela a un borde de una capa exterior, no debe exceder 8t o 100 mm. Si los remaches o pernos están escalonados sobre líneas adyacentes, y las líneas no están separadas más de 75 mm, los límites anteriores pueden incrementarse un 50%. En cualquier caso, el espaciamiento entre remaches o pernos adyacentes, escalonados o no, no debe exceder 32t o 300 mm en miembros a tensión y 20t o 300 mm en miembros a compresión o cortante. Estas recomendaciones se aplican únicamente a uniones, entre láminas planas, traslapadas y con cubreplaca. El espaciamiento de pernos y remaches en uniones de campana y espigo, uniones entre miembros tubulares y entre partes de espesor muy desigual, debe ser determinado considerando la geometría local y la carga sobre la unión.

F-520

F-521

F.5.6.3.3 — Distancia al borde — La distancia al borde, medida desde el centro del remache o perno, para bordes extruídos, laminados o acabados a máquina, no debe ser menor de 1.5 veces el diámetro del perno o remache. Si, sobre el lado de apoyo, la distancia al borde es menor que dos veces el diámetro, la capacidad por aplastamiento debe reducirse (véase F.5.6.4.4). Si los bordes son cortados, los límites anteriores se pueden incrementar 3 mm.

Tabla F.5.6.4-1 Esfuerzo límite para sujetadores de aluminio pf Tipo de sujetador

La distancia al borde lateral no debe excederá la máxima necesaria para poder cumplir los requisitos de pandeo local de un elemento exterior. Este requisito no se aplica a elementos de fijación que unan los componentes traccionados. La distancia al extremo frontal no se vera afectada por este requisito.

Pernos

F.5.6.3.4 — Pernos sometidos a carga fluctuante — Los pernos que transmitan cargas fluctuantes, diferentes de cargas de viento, deben ser de precisión o de alta resistencia a fricción.

Remaches

Aleación

F.5.6.3.5 — Empaquetadura — Cuando los sujetadores soportan cortante a través de un empaque, se debe tomar en cuenta una reducción de la resistencia de diseño si el espesor del empaque excede el 25% del diámetro del sujetador o el 50% del espesor de la capa. F.5.6.3.6 — Avellanado — La mitad de la altura de cualquier avellanado de un remache o perno debe despreciarse cuando se calcula su longitud en aplastamiento. No es necesaria ninguna reducción para remaches y pernos a cortante. La resistencia de diseño a tensión axial de un perno o remache avellanado debe tomarse como dos tercios de la de un perno o remache plano del mismo diámetro. La profundidad de avellanado no debe exceder el espesor de la parte avellanada menos 4 mm, de otro modo, el comportamiento debe demostrarse mediante ensayos. F.5.6.3.7 — Remaches largos — La longitud de agarre de los remaches no debe exceder el valor de cinco veces el diámetro del agujero. F.5.6.3.8 — Arandelas y dispositivos de aseguramiento — Deben usarse dispositivos de aseguramiento siempre que existan tuercas susceptibles de aflojarse debido a vibración o fluctuación de esfuerzos. F.5.6.3.9 — Intersecciones — Los miembros que convergen en una unión deben ser normalmente dispuestos de modo que sus ejes centroidales se encuentren en un punto. En el caso de estructuras empernadas compuestas de ángulos y secciones en T, las líneas de colocación de los pernos pueden ser usadas en lugar del eje centroidal. Cuando exista excentricidad en una unión, deberá tenerse en cuenta, excepto en el caso particular de estructuras en las que se haya demostrado que no es necesaria dicha consideración. F.5.6.4 — RESISTENCIA DE DISEÑO DE REMACHES Y PERNOS INDIVIDUALES DIFERENTES DE LOS PERNOS DE ALTA RESISTENCIA A FRICCION. F.5.6.4.1 — Esfuerzos límite — El esfuerzo límite pf para remaches sólidos y pernos se define como sigue: (a) Sujetadores de acero — pf es el esfuerzo de fluencia mínimo garantizado para el lote de pernos o remaches (b) Pernos y remaches de acero inoxidable — pf es el menor de 0.5 f0.2 fu y 1.2f0.2 (c) Pernos y remaches de aluminio — los valores de pf para las aleaciones de aluminio de la tabla F.5.2.2-3, se dan en la tabla F.5.6.4-1. Puede usarse, cuando esté disponible, el valor de la resistencia a cortante obtenido mediante ensayos sobre el perno o remache en la condición de como colocado. En este caso, el valor de Ds en la expresión de VRS en F.5.6.4.2 debe reducirse de 0.6 a 0.33.

Condición Método de colocación

6082

T6

6061 5056A 5154A 5154A 6082 6082 5056A 5056A

T8 H24 O, F H22 T4 T6 O, F H22

Frío o caliente Frío Frío Frío Frío o caliente Frío

pf kgf/mm² 16.5 17.5 17.5 17.5 12.0 14.0 11.0 16.5 14.5 15.5

F.5.6.4.2 — Cortante — La resistencia de diseño VRS de un solo remache o perno sometido a cortante simple se toma como: VRS

IDS pf Aes K 1

(F.5.6.4-1)

Donde: pf = definido en F.5.6.4.1 Ds = 0.6 para pernos y remaches de aluminio Ds = 0.7 para pernos y remaches de acero I = coeficiente de reducción de capacidad, igual a 0.8 para todos los pernos y remaches, esto es, aluminio, acero y acero inoxidable (véase la tabla F.5.3.3-1) Para pernos: Aes

A tb (área de esfuerzo de la parte roscada del perno), cuando el plano de corte pasa por esa área, o

Aes

ASH (área del vástago), cuando el plano de corte pasa por el vástago

Para remaches: Aes

Ah (área del agujero)

K1

1.0 para remaches

K1

0.95 para pernos de precisión

K1

0.85 para pernos de holgura normal

F.5.6.4.3 — Tensión axial — La resistencia de diseño, PRT , de un solo sujetador sometido a tensión axial se toma como PRT

Donde: pf , A tb , I a 1.0 a 0.6

IDpf A tb

(F.5.6.4-2)

tal como se definen en F.5.6.4.1 y F.5.6.4.2 para pernos y remaches de acero y acero inoxidable para pernos de aluminio

No se recomienda el uso de remaches de aluminio a tensión.

F-522

Diámetro mm menor o igual a 6 6 a 12 menor o igual a 12 menor o igual a 12 menor o igual a 25 menor o igual a 25 menor o igual a 25 menor o igual a 25 menor o igual a 25 menor o igual a 25

F-523


F.5.6.4.4 — Aplastamiento — La resistencia efectiva de diseño al aplastamiento para un único remache o perno es igual al menor valor entre la resistencia de diseño al aplastamiento de un solo sujetador B RF y la capacidad por aplastamiento de la capa conectada B RP . La resistencia de diseño al aplastamiento, B RF , para un sujetador único se toma como B RF

Idf t2pf

(F.5.6.4-3)

Donde: df = diámetro nominal del sujetador t = espesor de la capa conectada pf = se define en F.5.6.4.1 para sujetadores de acero y aluminio I = coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

Icdf tpa

B RP

Ietpa

(F.5.6.4-4) (F.5.6.4-5)

el menor valor entre 0.5 f0.2 fu y 1.2f0.2 para el material de la capa conectada (véanse las tablas F.5.4.2-1 y F.5.4.2-2)

F.5.6.4.5 — Cortante y tensión combinados — Cuando los pernos o remaches (excepto remaches de aluminio, véase F.5.6.4.3) están sujetos a cortante y tensión, se debe satisfacer la siguiente condición (adicionalmente a F.5.6.4.2 y F.5.6.4.3): 2

2

§ P · § V · ¸ d1 ¨ ¸ ¨ © PRT ¹ © VRS ¹

Donde: P = V = PRT = VRS =

F.5.6.5.2 — Estado límite de servicio (deformación) — El estado límite de servicio para una conexión hecha con pernos de alta resistencia a fricción se alcanza cuando la carga cortante aplicada a cualquier perno iguala su capacidad por fricción determinada en F.5.6.5.3. Para la revisión del estado límite de servicio, J s 1.2 .

Fc

Donde: e = distancia desde el centro de un agujero hasta el borde adyacente en la dirección del aplastamiento del sujetador c = 2 cuando df t 10 = 20 t df cuando 10 df t 13 = 1.5 cuando df t ! 13 pa =

F.5.6.5.1 — Estado límite último (resistencia estática) — Para pernos de alta resistencia a fricción en agujeros de holgura normal, la capacidad última es la menor entre la capacidad por cortante como se determina en F.5.6.4.2 y la capacidad por aplastamiento como se determina en F.5.6.4.4.

F.5.6.5.3 — Capacidad por fricción — La resistencia de diseño al cortante depende de la capacidad por fricción del perno de alta resistencia, dicha capacidad por fricción Fc está dada por lo siguiente:

La capacidad por aplastamiento de la capa conectada está dada por el menor valor de los siguientes: B RP

305

DIARIO OFICIAL

(F.5.6.4-6)

carga axial de tensión generada bajo carga mayorada carga cortante generada bajo carga mayorada resistencia de diseño a tensión axial resistencia de diseño a cortante

Donde: = Pp Ps Js Js NF

= = = =

La expansión térmica del aluminio excede la del acero y, por lo tanto, la variación en la tensión del perno debida al cambio de temperatura no puede ignorarse. Una temperatura reducida, reduce la capacidad por fricción y una temperatura incrementada, incrementa el esfuerzo a tensión en el perno y el esfuerzo de aplastamiento debajo de las arandelas. Estos efectos son significativos únicamente para cambios extremos de temperatura y longitudes grandes de agarre.

Pp

Donde: Po = S tb =

(F.5.6.6-1) (F.5.6.6-2)

Donde: pa = definido para pasadores de acero y de aluminio en F.5.6.4.1 I = coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1) Si el pasador estará instalado permanentemente, se puede suponer una distribución plástica completa del esfuerzo de flexión bajo la carga mayorada de diseño. F.5.6.6.2 — Miembros conectados por pasadores — Las siguientes reglas no deben ser usadas cuando la línea de acción de la carga está en otra dirección diferente a la del flujo del grano en las partes conectadas. El área neta a través del agujero del pasador, normal al eje de un miembro a tensión conectado por un pasador, debe ser al menos 1.33PI pa y el espesor del miembro conectado debe ser por lo menos PI 1.6pa df para instalaciones permanentes o, PI 1.4pa df para instalaciones desmontables,

carga axial mayorada definido en F.5.4.2 para el material del miembro conectado diámetro del pasador coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.3-1)

El área neta de cualquier sección a cada lado del eje del miembro, medida a un ángulo de 45º o menos con el eje del miembro, debe ser por lo menos 0.9PJ m pa . El ancho neto de la platina de apoyo en el agujero del pasador, medido normal al eje del miembro, no debe exceder ocho veces el espesor de la platina de apoyo. El diámetro del agujero del pasador no debe exceder el diámetro del pasador en más del 5%. Las platinas de los pasadores, y cualquier conexión entre ellas y el miembro, deben diseñarse para soportar una parte de la carga axial total proporcional a la parte correspondiente a la platina del área total de apoyo del pasador. F.5.6.7 — UNIONES SOLDADAS — La guía de diseño dada aquí se aplica únicamente a soldaduras hechas usando las combinaciones recomendadas de material base y de aporte dadas en la tabla F.5.2.8. Las guías de diseño dadas aquí se aplicaran a procesos de soldadura MIG para todos los espesores y el TIG solo para espesores de material hasta t 6.0 mm y para reparación. La versatilidad de la soldadura permite que las uniones entre miembros se hagan en formas diferentes. Para seleccionar el tipo de unión a usar, el diseñador debe considerar lo siguiente: El efecto de la unión sobre la resistencia estática del miembro (véase F.5.4.4) El efecto de la unión sobre la resistencia a la fatiga del miembro (véase F.5.7) La reducción de la concentración de esfuerzos mediante una apropiada selección de detalles La selección del detalle que permita que se hagan buenas soldaduras que se puedan inspeccionar adecuadamente (e) La selección del detalle que evite la corrosión general y la local debida a hendiduras (f) Los efectos de distorsión causada por la soldadura

F-526

Po 0.9S tb

(F.5.6.5-2)

carga de prueba del perno carga de tensión externa aplicada en la dirección axial del perno (si la hay)

F.5.6.5.5 — Coeficiente de deslizamiento — Cuando todas las partes conectadas son de aleación de aluminio y las interfaces de fricción han sido tratadas para asegurar propiedades de fricción consistentes por medio de chorro de arena de óxido de aluminio G38, se puede suponer un valor Ps 0.33 siempre y cuando el espesor total de las partes conectadas exceda el diámetro del perno y el esfuerzo en el área bruta de las partes no exceda 0.6f0.2 (donde f0.2 es la resistencia de prueba a tensión del 2% para el material de la lámina)

El número de pernos necesario para obtener la capacidad por fricción que satisfaga F.5.6.5.2, cuando se toma Ps 0.33 , puede ser mayor que el número requerido para satisfacer el estado límite último (véase F.5.6.5.1). En tales casos, puede ser ventajoso desarrollar un tratamiento de superficie para las interfaces que incremente el factor de deslizamiento. F.5.6.6 — UNIONES CON PASADORES — En una unión con pasador, las partes están conectadas por un solo pasador que permite la rotación. No hay carga axial en el pasador y, por lo tanto, no hay acción de mordaza sobre las partes conectadas. Los pasadores pueden no estar sometidos a cortante simple, así uno de los miembros a ser unidos debe tener un extremo en horquilla o abrazadera. El sistema de sujeción del pasador, por ejemplo una presilla de resorte, debe diseñarse para soportar una carga lateral igual al 10% de la fuerza cortante total en el pasador. F.5.6.6.1 — Pasadores sólidos — Se deben considerar los esfuerzos de flexión en los pasadores y para ésto se toma una luz efectiva igual a la distancia entre centros de apoyos. Sin embargo, si las platinas de apoyo tienen un espesor mayor que la mitad del diámetro del pasador, se puede considerar la variación de la presión de aplastamiento a través del espesor de la platina al determinar la luz efectiva. F-525

Si el pasador debe ser removido para desmantelar la estructura y reinsertado para reensamblarla, la sección transversal del pasador debe revisarse para un límite de servicio asociado con el límite de comportamiento elástico. Los siguientes esfuerzos no deben ser excedidos bajo carga mayorada:

(a) (b) (c) (d)

carga de preesfuerzo (véase F.5.6.5.4) coeficiente de deslizamiento (véase F.5.6.5.5) 1.33 si el valor de P s se toma como 0.33 1.1 si el valor de P s se encuentra en ensayos número de interfaces de fricción

F.5.6.5.4 — Preesfuerzo — La carga de preesfuerzo para un perno de alta resistencia a fricción se debe tomar como se indica enseguida:

F-524

Donde: P = pa = df = I =

(F.5.6.5-1)

Js

Si una o más de las condiciones anteriores no se obedece, P s debe determinarse a partir de ensayos.

F.5.6.5 — PERNOS DE ALTA RESISTENCIA QUE TRABAJAN POR FRICCION — En estructuras de aluminio, sólo deben usarse pernos de alta resistencia a fricción de grado general precargados. El diseño puede hacerse con base en cálculos para uniones cuando la resistencia de prueba del material de las partes conectadas exceda 23 kgf/mm2. Si la resistencia de prueba de las partes conectadas es menor de 23 kgf/mm2, la resistencia de las uniones usando pernos de alta resistencia a fricción de grado general debe ser determinada mediante ensayos. En estructuras de aluminio, el relajamiento de la precarga del perno debido a la tensión en el material unido no puede ignorarse.

(a) Esfuerzo cortante promedio en el pasador I0.6pa (b) Esfuerzo de flexión en el pasador I1.2pa

Pp P s N F

F.5.6.7.1 — Efecto de la soldadura en la resistencia estática — La soldadura puede afectar la resistencia del material base en la vecindad de la soldadura, como se describe en detalle en F.5.4. En aleaciones no tratadas en caliente en la condición O ó F, el efecto de ablandamiento es insignificante y los efectos de la zona afectada por el calor pueden ignorarse. La unión es por lo tanto tan fuerte como el material base no soldado. La soldadura reduce la resistencia en las aleaciones tratadas en caliente, en la mayoría de las condiciones de tratamiento en caliente (series 6*** y 7***), y en las aleaciones no tratadas en caliente en cualquier condición de endurecimiento por trabajo (series 3*** y 5***). Para excepciones a esta regla general véase la tabla F.5.4.4-1, k z 1 . En miembros fabricados con un material que sufre reducción de resistencia, la soldadura debe ser preferiblemente paralela a la dirección de la carga aplicada. En lo posible se deben evitar las soldaduras transversales a la carga aplicada o colocarlas en regiones de bajo esfuerzo. Esta recomendación incluye los accesorios soldados estén o no requeridos para transmitir carga del miembro. F.5.6.7.2 — Efecto de la soldadura en la resistencia a la fatiga — La resistencia a la fatiga de una unión depende de la severidad de la concentración de esfuerzos que puede generarse por la geometría general de la unión o por la geometría local de la soldadura. Las clasificaciones por fatiga de detalles de unión comúnmente usados se encuentran en F.5.7.3. La clasificación por fatiga puede usarse para seleccionar el detalle apropiado para la aplicación que brinde la mejor resistencia a la fatiga. F.5.6.7.3 — Corrosión — Las uniones deben detallarse de modo que se eviten cavidades o hendiduras inaccesibles que puedan retener humedad o suciedad. Cuando dichas cavidades sean inevitables, deben sellarse con soldadura o compuestos protectores, o hacerlas accesibles para su inspección y mantenimiento. F.5.6.7.4 — Preparaciones de los bordes — Las preparaciones de los bordes para uniones soldadas a tope o de filete, incluyendo el uso de platinas de respaldo permanentes o temporales deberán cumplir con las normas pertinentes (por ejemplo las normas inglesas BS 3019 parte 1 y BS 3571 parte 1). La preparación real debe ser aprobada como parte del procedimiento de soldadura. F.5.6.7.5 — Distorsión — Cada soldadura causa encogimiento y distorsión, y sus efectos son más marcados en la construcción con aluminio que en las estructuras de acero. El encogimiento y la distorsión deben ser compensados o balanceados para mantener la forma y dimensión deseadas en la estructura terminada. El diseñador debe consultar al fabricante, en una fase temprana del diseño, sobre el método de soldadura, la distorsión y aspectos relacionados tales como secuencias de soldadura y uso de prensas. F.5.6.7.6 — Información dada al fabricante — Se deben suministrar planos y especificaciones dando la siguiente información acerca de cada soldadura: (a) (b) (c) (d) (e)

Material base y de aportación Dimensiones de la soldadura Preparación de borde y posición de soldadura Proceso de soldadura Requisitos especiales tales como uniformidad del perfil de soldadura, precalentamiento y temperatura entre pasadas. (f) Requisitos de control de calidad para: (1) Aprobación del procedimiento de soldadura (2) Aprobación del soldador (3) Clase de calidad de soldadura (véanse las notas 1 a 3) (4) Niveles de inspección de uniones soldadas (5) Niveles de aceptación para calidad de soldadura (6) Procedimiento de reparación de soldadura NOTA 1 — Cuando no se especifica la clase de calidad de soldadura en los planos, se supone calidad “normal”. NOTA 2 — Cuando las acciones bajo carga mayorada no superan un tercio de la resistencia de diseño del miembro o de la unión, por ejemplo puede gobernar la rigidez, se acepta una calidad y un grado de inspección inferiores. Esto se aplica tanto a la resistencia estática como a la resistencia a la fatiga. En este caso se puede especificar un nivel “mínimo” de calidad.

F-527

306


DIARIO OFICIAL NOTA 3 — Cuando las uniones se diseñan sobre los requisitos de resistencia a la fatiga, consulte F.5.7.8.5.

Si se usan dos soldaduras de filete longitudinales solas en una conexión de extremo traslapada, la longitud de cada una no debe ser menor que la distancia entre ellas.

F.5.6.7.7 — Soldaduras a tope — Soldaduras de penetración parcial en un solo lado y soldaduras a tope intermitentes no se deben usar para transmitir fuerzas de tensión, ni para transmitir un momento flector respecto al eje longitudinal de la soldadura.

La garganta de una soldadura de filete g t , véase la figura F.5.6.7-2 (a), es la altura de un triángulo que

El espesor de garganta efectivo de una soldadura a tope de penetración parcial (véanse las figuras F.5.6.7-1 (b) y (c) debe tomarse como: (a) La profundidad de la preparación de la soldadura cuando ésta es del tipo J o U (b) La profundidad de la preparación de la soldadura menos 3 mm o el 25%, lo que sea menor, cuando es del tipo V o biselada También es posible determinar el espesor de garganta por tanteos. Si se hace ésto, el espesor de la garganta no debe tomarse mayor que la penetración consistentemente lograda, ignorando el refuerzo de la soldadura. Se puede suponer penetración total en una soldadura a tope por un solo lado si se usa una platina de respaldo. Se puede tener en cuenta una soldadura de filete superpuesta en una unión en T.

puede ser inscrito dentro de la soldadura y medida perpendicular a su lado exterior. Excepcionalmente, la garganta de una soldadura de filete puede ser tomada incluyendo cualquier penetración especificada, pt , siempre que los tanteos demuestren satisfactoriamente al diseñador que dicha penetración puede ser lograda consistentemente. Se puede suponer una garganta grande si los tanteos durante el procedimiento muestran que la penetración necesaria más allá de la raíz nominal puede ser consistentemente obtenida, por ejemplo, mediante soldadura automática (véase la figura F.5.6.7-2 (b)). El área efectiva de una soldadura de filete es su dimensión de garganta

gt

multiplicada por su longitud

efectiva, excepto que, para soldaduras de filete en agujeros o ranuras, el área efectiva no debe ser mayor que el área del agujero o ranura. La longitud efectiva se define en F.5.6.9.2.

Figura F.5.6.7-1 — Garganta efectiva de soldaduras a tope

Figura F.5.6.7-2 — Garganta efectiva de soldaduras de filete F.5.6.7.8 — Soldaduras de filete — Soldaduras de filete en un solo lado no deben usarse para transmitir momentos respecto de sus propios ejes. Pueden usarse soldaduras de filete intermitentes sólo si la distancia entre los extremos de soldaduras adyacentes, en línea o escalonadas sobre lados alternos de la pieza, no excede lo menor de lo siguiente: (a) 10 veces el espesor del material base más delgado o 300 mm, si está a compresión o cortante (b) 24 veces ese espesor o 300 mm, si está a tensión Figura F.5.6.7-3 — Planos de falla para revisión estática de uniones soldadas

En una línea de soldaduras intermitentes debe haber una soldadura en cada extremo de la pieza conectada. La resistencia de diseño de una unión con soldadura de filete se da en F.5.6.9.2.

continua ...

Una soldadura de filete debe ser continua alrededor de la esquina en el extremo o lado de una pieza, con una longitud más allá de la esquina de no menos dos veces la longitud del lado de la soldadura. Véase el literal (f) de F.5.4.4.3 para el efecto de traslapar zonas afectadas por el calor.

F-528

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Tabla F.5.6.8-2 Esfuerzos límite paz y p vz en la zona afectada por el calor Aleaciones no tratadas en caliente (nota 1) Aleación base 1200 3103 3015 5083 5154A 5251 5454

Convenciones: (véanse las figuras F.5.6.7-1 y F.5.6.7-2) W : metal de aporte

F : T :

zona afectada por el calor (frontera de fusión) zona afectada por el calor (borde) el ancho de la zona es t para filetes ___ _ ___ _ es el plano de la falla soldadura a tope : el plano es igual al espesor de la lámina soldadura de filete: el ancho del plano es el ancho de la longitud del lado de la soldadura El área sombreada es la zona afectada por el calor

Figura F.5.6.7-3 (cntinuación) — Planos de falla para revisión estática de uniones soldadas F.5.6.8 — RESISTENCIA DE DISEÑO DE UNIONES SOLDADAS — En el diseño de uniones soldadas se deben considerar la resistencia del metal de aporte y la resistencia del material en la zona afectada por el calor adyacente a la frontera de fusión de la soldadura (véase F.5.4.4 y la figura F.5.6.7-3). Los esfuerzos límites para el material de la zona afectada por el calor se tratan en F.5.6.9. La capacidad de deformación de la unión se mejora cuando la resistencia de diseño de la soldadura es mayor que la del material adyacente en la zona afectada por el calor. F.5.6.8.1 — Grupos de soldaduras — Una unión soldada consistente de un grupo de soldaduras debe diseñarse sobre la base de una distribución realista de esfuerzos entre las soldaduras relacionada con su rigidez relativa. es esencial mantener el equilibrio con las cargas externas mayoradas. F.5.6.8.2 — Esfuerzo límite del metal de aporte — El alambre de metal de aportación para uso en construcción soldada debe ser escogido de acuerdo con la tabla F.5.2.7-1. Los valores del esfuerzo límite del metal de aporte p w (en kgf/mm²) para las combinaciones permitidas de material base y de aportación mostradas en la tabla F.5.2.7-1, se dan en la tabla F.5.6.8-1. Tabla F.5.6.8-1 Esfuerzos límite del metal de aporte p w

1200 kgf/mm² 5.5

3103 3105 kgf/mm² 8.0

5251

5454

5154A

5083

kgf/mm² 20.0

kgf/mm² 19.0

kgf/mm² 21.0

kgf/mm² 24.5

Aleaciones tratadas en caliente 6063 6061 7020 6082 kgf/mm² kgf/mm² kgf/mm² 15.0 19.0 25.5

NOTA. Cuando se usan materiales base disímiles, se debe tomar el menor de los esfuerzos límite para el material de aporte. Si la soldadura se hace con materiales base no incluidos en la tabla F.5.6.8-1 o en el apéndice F.5.C, el valor del esfuerzo límite del material de aporte se debe obtener experimentalmente.

F.5.6.8.3 — Esfuerzo límite en la zona afectada por el calor — Los esfuerzos límite paz y p vz para el material en la zona afectada por el calor se dan en la tabla F.5.6.8-2, donde paz y p vz son, respectivamente, el esfuerzo límite directo y de cortante. Pueden necesitarse valores más altos de esfuerzo límite para materiales de aporte particulares (véase apéndice F.5.C). F-530

p vz

kgf/mm² 2.5 3.5 4.0 15.0 10.0 7.0 9.5

kgf/mm² 1.5 2.0 2.5 9.0 6.0 4.0 5.5

Aleaciones tratadas en caliente Aleación base

Condición

paz

p vz

6061 6063

T6 T4 T5 T6 T4 T6 T4 T4 T6 T6

kgf/mm² 14.5 8.5 9.5 9.5 14.0 15.0 17,0(A) 21,0(B) 18,0(A) 24,0(B) (nota 2)

kgf/mm² 8.5 5.0 5.5 5.5 8.5 9.0 10.0 12.5 11.0 14.5

6082 7020

NOTA 1. Se suministran todas las condiciones (véase la tabla F.5.4.4-1). NOTA 2. Refiérase al literal (b) de F.5.4.4.2 para ver la aplicabilidad de los valores A y B para el material 7020.

F.5.6.9 — RESISTENCIA DE DISEÑO DE SOLDADURAS F.5.6.9.1 — Metal de soldadura a tope — Una soldadura a tope de penetración parcial o completa solo se usaran para piezas resistentes cuando se verifique mediante ensayos que no se manifiestan defectos de soldadura. Para una soldadura a tope sometida a cortante y carga axial debe proporcionarse de modo que:

V Donde: V1 = W2 = pw I

= =

2 1

3W 22

12

d Ip w

(F.5.6.9-1)

esfuerzo normal perpendicular a la sección de la garganta bajo carga mayorada esfuerzo cortante que actúa sobre la sección de la garganta paralela al eje de la soldadura bajo carga mayorada esfuerzo límite del metal de aporte (véase F.5.6.8.2) coeficiente de reducción de capacidad para el metal de aporte (véase la tabla F.5.3.3-1)

Para una soldadura a tope con una carga de tensión oblicua (véase la figura F.5.6.9-1), la resistencia de diseño PRB está dada por: PRB

Material base Aleaciones no tratadas en caliente

paz

Donde: le =

Ip w l e t e 1 2cos 2 T

1 2

(F.5.6.9-2)

longitud efectiva de la soldadura

La longitud efectiva de la soldadura es la longitud total de la soldadura cuando se evitan las imperfecciones en los extremos mediante el uso de platinas de arranque y terminación. De otro modo, es la longitud total menos dos veces el ancho de soldadura (véase la figura F.5.6.9-1). te T

= =

espesor de garganta efectivo de la soldadura (véase F.5.6.7.7) ángulo entre la línea de la soldadura a tope y la línea de acción de la carga externa (véase la figura F.5.6.9-1)

El esfuerzo de diseño del metal de aporte a compresión puede ser tomado igual al de tensión, excepto cuando pueda ocurrir pandeo.

F-531


307

DIARIO OFICIAL

Cuando el material base es de diferente espesor en cada lado de la soldadura, se debe investigar la posibilidad de un efecto de concentración de esfuerzos. Cuando la soldadura está sometida a flexión en su plano, la resistencia de diseño por unidad de longitud puede encontrarse omitiendo l e en la expresión para PRB . Para una unión sin fuerzas de cortante externas y con la línea de la soldadura a tope perpendicular a la línea de acción de la carga externa, T 90D , W 2 0 y la resistencia de diseño será: PRB

Ip w l e t e

(F.5.6.9-3)

Para una fuerza cortante externa paralela a la línea de la soldadura a tope, la resistencia de diseño será: PRB

I

p w le t e

(F.5.6.9-4)

3

Figura F.5.6.6.9-3 — Longitud efectiva de soldaduras de filete longitudinales F.5.6.9.2 — Metal de soldadura de filete — Para el cálculo de una soldadura de filete, la sección de la garganta deberá ser tomado en base al espesor dominante de las partes a unir, dado que la resistencia real de una soldadura de filete queda definida por la garganta y las fuerzas actuantes en dicha sección. Una soldadura de filete debe proporcionarse de modo que se satisfaga la siguiente expresión:

ªV2 3 W2 W2 º 1 2 ¼ ¬ 1

Figura F.5.6.9-1 — Diseño de soldadura a tope

Donde: p w , V1 , J 2 , I W1 =

12

d I0.85p w

(F.5.6.9-5)

definidos en F.5.6.9.1 esfuerzo cortante que actúa sobre la sección de garganta perpendicular al eje de la soldadura

La relación entre V1 , W1 y W 2 está gobernada por la dirección de la acción de carga externa, S , en el sitio de la soldadura (véase la figura F.5.6.9-2). Para una soldadura de filete transversal simple (carga aplicada perpendicularmente a la longitud de la soldadura), V1 W1 , W 2 0 y la resistencia de diseño se obtiene como sigue: PRF

Figura F.5.6.9-2 — Diseño de soldadura de filete

I

0.85p w l e g t

(F.5.6.9-6)

2

Donde: l e es la longitud efectiva de la soldadura (igual que en soldaduras a tope). Para una soldadura de filete longitudinal simple (carga aplicada paralelamente a la longitud de la soldadura), V1 W1 0 y la resistencia de diseño depende sólo de J 2 : PRF

I

0.85p w l f g t

(F.5.6.9-7)

3

Donde: l f es la longitud efectiva de la soldadura de filete. El valor de l f está influenciado por la longitud total de la soldadura, como se indica en la figura F.5.6.9-3, la que da una guía sobre la variación de l f con L , donde L es la longitud total de soldadura. La figura F.5.6.93 se basa en resultados experimentales.

F-532

F-533

Cuando la distribución de esfuerzos a lo largo de la soldadura corresponde a la del material base adyacente como, por ejemplo, en el caso de una soldadura que conecta la aleta y el alma de una viga ensamblada, la longitud efectiva se toma como si fuera una soldadura a tope. Si la soldadura está sometida a flexión en su plano, la resistencia de diseño por unidad de longitud puede ser encontrada omitiendo l e o l f en la expresión de PRF . F.5.6.9.3 — Zonas afectadas por el calor — La resistencia de diseño de una zona afectada por el calor adyacente a una soldadura (véanse las figuras F.5.6.7-1, F.5.6.7-2 y F.5.6.7-3) está dada por:

Donde: Sa , Sb

=

PRZ , VRZ =

acciones de carga externas de cargas mayoradas directa y cortante, sobre la zona afectada por el calor resistencias de diseño de carga directa y cortante de la zona afectada por el calor

(d) Cuando se revisa la resistencia de diseño de una soldadura de filete en el borde de la soldadura, se debe tener en cuenta que, para secciones más gruesas, la zona afectada por el calor no se extiende en todo el espesor y debe tomarse un valor de t más pequeño (véase la figura F.5.4.4-1 (i) y el literal (a) de F.5.4.4.3).

(a) Fuerza de tensión directa normal al plano de falla (véase la figura F.5.6.7-3): (1) Soldadura a tope: PRFB Ipaz Lt e (en la frontera de fusión) (F.5.6.9-8) PRTB Ipaz Lt (en el borde de la soldadura, véase la figura F.5.6.7-3) (F.5.6.9-9) Donde: PRFB y PRTB = resistencias directas de diseño de la zona afectada por el calor adyacente a una soldadura a tope paz = esfuerzo directo límite en la zona afectada por el calor L = longitud total de la soldadura (2) Soldadura de filete: PRFF Ipaz Lg1 (en la frontera de fusión) (F.5.6.9-10) PRTF Ipaz Lt (en el borde de la soldadura, véase la figura F.5.6.7-3 y F.5.6.9.3 (d)) (F.5.6.9-11) Donde: PRFF , PRTF = resistencias directas de diseño de la zona afectada por el calor adyacente a una soldadura de filete (b) Fuerza cortante en el plano de falla: (1) Soldadura a tope: VRFB Ip vz Lt (en la frontera de fusión) (F.5.6.9-12) VRTB Ip vz Lt (en el borde de la soldadura, véase la figura F.5.6.7-3) (F.5.6.9-13) Donde: VRFB , VRTB = resistencias de diseño a cortante de la zona afectada por el calor adyacente a una soldadura a tope (2) Soldadura de filete: VRFF Ip vz Lg1 (en la frontera de fusión) (F.5.6.9-14) VRTF Ip vz Lt (en el borde de la soldadura, véase la figura F.5.6.7-3 y F.5.6.9.3 (d)) (F.5.6.9-15) Donde: VRFF , VRTF = resistencias de diseño a cortante de la zona afectada por el calor adyacente a una soldadura de filete (c) Cuando hay una combinación de cortante y fuerza directa sobre la zona afectada por el calor, estas fuerzas deben limitarse de acuerdo con la siguiente ecuación: 2

2

§ Sa · § Sb · ¨ ¸ ¨ ¸ d1 © PRZ ¹ © VRZ ¹

(F.5.6.9-16)

(e) Cuando el plano de falla está sometido a flexión en su plano, la resistencia de diseño puede expresarse en términos de resistencia por unidad de longitud, omitiendo L en las anteriores ecuaciones. (f)

Cuando el plano de falla está sometido a flexión en su plano y cortante, la resistencia de diseño por unidad de longitud debe reducirse para tener en cuenta los efectos combinados de cortante y esfuerzo directo (véase F.5.6.9.3 (c)).

F.5.6.10 — UNIONES PEGADAS F.5.6.10.1 — Generalidades — Se pueden lograr uniones estructurales en aluminio utilizando adhesivos. El procedimiento requiere una técnica experta y debe ser usado con gran cuidado. Siempre se requerirá contar con el aval del Comité Permanente del Reglamento. Las uniones pegadas son apropiadas para soportar cargas de cortante pero no deben ser usadas a tensión o cuando la carga pueda causar descascaramiento u otras fuerzas que traten de abrir la unión. Las cargas deben estar soportadas por un área tan grande como sea posible. Incrementando el ancho de las uniones usualmente se incrementa la tasa pro-resistencia. Incrementar la longitud sólo es benéfico para traslapos muy cortos. El comportamiento de uniones pegadas grandes puede mejorarse reduciendo los esfuerzos por descascaramiento y separación en capas y reduciendo las concentraciones de esfuerzo en el extremo de los traslapos. Es útil redondear los extremos de los traslapos e introducir piezas de compensación. Las uniones pegadas deben tener soporte adicional después de ensambladas durante un período necesario para permitir el desarrollo de la resistencia óptima del adhesivo. Se deben evitar las bolsas de aire atrapado. Hay muchos adhesivos disponibles siendo, generalmente, cada uno apropiado para un solo rango específico de aplicaciones y condiciones de servicio. Las cualidades del adhesivo en todo lo que respecta a su uso en una estructura particular durante su vida, deben ser demostradas a satisfacción por el diseñador, quien debe asesorarse de especialistas durante todas las fases del diseño y la construcción. La especificación de un sistema de unión debe comprender la preparación de las superficies a adherir, el adhesivo, los procesos de aplicación y curado y debe ser seguida estrictamente ya que cualquier variación en cualquier paso puede afectar severamente el comportamiento de la unión. F.5.6.10.2 — Resistencia de diseño — La resistencia de diseño de una unión pegada está influenciada por los siguientes factores: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)

Los procedimientos de preparación de la superficie antes de pegar La dirección de los esfuerzos en la unión El tamaño y la forma de los componentes a unir El espesor de la línea de pegante Los procedimientos de ensamblaje y curado La temperatura y el ambiente de servicio La vida de diseño

A menos que se disponga de datos de ensayos válidos, la resistencia de la unión debe establecerse experimentalmente. Generalmente, se deben hacer uniones de muestra a escala natural usando los mismos F-534

F-535

308


DIARIO OFICIAL procedimientos de fabricación empleados en las uniones reales. La prueba debe realizarse con una construcción similar de la unión y con una carga como la que soporta la estructura real. Se deben hacer, como mínimo, cinco ensayos para establecer la media y la desviación estándar de las cargas de falla. La resistencia de diseño de una unión pegada, PRG , está entonces dada por: PRG

Donde: Rm = Sd = I =

I R m 2Sd

(F.5.6.10-1)

media de las cargas de falla desviación estándar de las cargas de falla coeficiente de reducción de capacidad para uniones pegadas (véase la tabla F.5.3.3-1), es igual a 0.3

El factor I debe incrementarse con relación a la pérdida de calidad de desempeño del adhesivo en condiciones extremas de temperatura y ambiente de operación. F.5.6.10.3 — Ensayos — Los datos de ensayos del fabricante pueden ser usados como los valores más optimistas para el diseño inicial. Generalmente, estos datos son dados para probetas de ensayo al corte unidas con una capa gruesa de adhesivo tal como se muestra en la figura F.5.6.10-1. Cuando sólo están citadas las resistencias medias, Sd debe tomarse como 0.1R m . Figura F.5.6.10-2 — Especímenes de ensayo de lámina delgada Los ensayos con láminas delgadas traslapadas (como los descritos en la norma inglesa BS 5350: Parte C5) pueden usarse con el propósito de hacer comparaciones, estudios de durabilidad, determinar el tratamiento de la superficie, condiciones de curado, etc. Los valores de la resistencia serán bajos debido a la tendencia de esta unión a descascararse y serán conservadores si se usan para cálculos de diseño estructural (véase la figura F.5.6.10-2).

F.5.7 — FATIGA F.5.7.1 — GENERALIDADES — Esta sección contiene condiciones específicas para la valoración de la fatiga. Los datos se aplican a elementos formados con extrusiones, planchas, láminas delgadas y tiras, no deben usarse para piezas coladas o forjadas en caliente. Los diseñadores que deseen emplear piezas coladas o forjadas en caliente bajo condiciones de fatiga, deberán consultar con los fabricantes y seguir un procedimiento apropiado expedido por entidades de reconocida autoridad. Esta sección da recomendaciones para la evaluación analítica. Como los datos suministrados pueden no ser adecuados para todas las aplicaciones, en este caso, se pueden obtener datos adicionales mediante ensayos (Véase F.5.8). Los datos obtenidos de acuerdo con F.5.8 pueden usarse sustituyendo los datos de diseño dados en F.5.7. F.5.7.1.1 — Influencia de la fatiga en el diseño — Las estructuras sujetas a cargas de servicio fluctuantes pueden resultar propensas a fallar por fatiga. El grado de cumplimiento con los criterios de estado límite estático dados en F.5.3 y F.5.4 puede no ser suficiente para controlar el riesgo de falla por fatiga. Es necesario establecer, tan pronto como sea posible, el límite para el cual la fatiga controla el diseño. Para hacer ésto, los siguientes factores son importantes. (a) Debe existir una predicción exacta de la secuencia de carga de servicio completa a lo largo de la vida de diseño. (b) Debe estimarse con exactitud la respuesta elástica de la estructura bajo esas cargas. (c) El diseño de detalles, los métodos de fabricación y el grado de control de calidad pueden tener una gran influencia en la resistencia a la fatiga y se deben definir con mayor precisión que como se requiere para miembros estáticamente controlados. Esto puede tener una influencia significativa sobre los costos de diseño y construcción.

Figura F.5.6.10-1 — Ensayo de corte con capa gruesa de adhesivo

F-536

F.5.7.1.2 — Mecanismo de falla — La falla por fatiga usualmente se inicia en un punto de alta concentración de esfuerzo, particularmente donde existen discontinuidades repentinas. Las grietas de fatiga se extienden incrementalmente bajo la acción del cambio cíclico de esfuerzos. Normalmente, permanecen estables bajo carga constante. La falla última ocurre cuando la sección transversal restante es insuficiente para soportar la carga pico de tensión aplicada en todas partes. Las grietas de fatiga se propagan, aproximadamente en ángulos rectos, en la dirección del rango máximo de esfuerzo principal. La tasa de propagación es proporcional a, por lo menos, la tercera potencia del producto del rango de esfuerzo y la raíz cuadrada de la longitud total de la grieta. Por esta razón, el crecimiento de las grietas es lento en las fases tempranas y las grietas por fatiga tienden a ser poco llamativas durante la mayor parte de su vida. Esto puede generar problemas para su detección durante el servicio. F.5.7.1.3 — Sitios potenciales para grietas de fatiga — Los sitios de inicio más comunes para grietas de fatiga son los siguientes: (a) (b) (c) (d)

Bordes y raíces de soldaduras de fusión Esquinas acabadas a máquina y agujeros taladrados Superficies bajo alta presión de contacto (desgaste) Raíces de roscas de conectores

F.5.7.1.4 — Condiciones de susceptibilidad a la fatiga — Las principales condiciones que afectan el comportamiento ante fatiga son las siguientes: (a) Relación alta entre carga dinámica y carga estática — Las estructuras móviles o de levante, tales como vehículos de transporte terrestre o marino, grúas, etc., son más propensas a problemas de fatiga que las estructuras fijas, a menos que estas últimas soporten predominantemente cargas móviles, como en el caso de puentes. (b) Frecuentes aplicaciones de carga — Esto tiene como resultado un alto número de ciclos durante la vida de diseño. Las estructuras esbeltas y los miembros con bajas frecuencias naturales están particularmente predispuestos a resonancia y, por consiguiente, a magnificación del esfuerzo dinámico, aunque los esfuerzos estáticos de diseño son bajos. Las estructuras sometidas predominantemente a cargas de fluidos tales como el viento y las estructuras que soportan maquinaria, deben ser revisadas cuidadosamente para efectos de resonancia. (c) Uso de soldadura — Algunos detalles soldados comúnmente usados tienen baja resistencia a la fatiga. Esto es aplicable no sólo a uniones entre miembros sino también a cualquier accesorio de un miembro cargado, sea o no considerada la conexión resultante como estructural. (d) Complejidad del detalle de la unión — Las uniones complejas frecuentemente conllevan altas concentraciones de esfuerzos debidas a variaciones locales de rigidez en el camino de la carga. Mientras que ésto puede tener poco efecto en la capacidad estática última de la unión, puede tener un efecto severo en la resistencia a la fatiga. Si la fatiga es dominante, la forma de la sección transversal del miembro debe ser seleccionada para asegurar la uniformidad y simplicidad del diseño de la unión de modo que los esfuerzos puedan ser calculados y se puedan asegurar las normas adecuadas de fabricación e inspección. (e) Ambiente — En ciertos ambientes térmicos y químicos, puede haber reducción de la resistencia a la fatiga. F.5.7.2 — CRITERIOS DE DISEÑO POR FATIGA — Se recomienda que, en lo posible, las estructuras de aluminio sean diseñadas sobre la base de brindar una vida segura. El método de evaluación dado en este numeral está diseñado para asegurar que la probabilidad de falla por fatiga durante la vida de la estructura sea comparable con la de otros modos de falla para estado límite último. Puede haber circunstancias en las que la severidad de la carga, el grado de redundancia y la facilidad de inspección y reparación sean tales que un acercamiento de seguridad en la falla o tolerancia de daño pueda justificarse en términos económicos. En este caso, los márgenes de seguridad pueden reducirse respecto a los requeridos para un diseño de vida segura. En F.5.3 se da una guía sobre esto.

F-538

F-537

F.5.7.2.1 — Criterio de falla por fatiga — La base del diseño por fatiga usada aquí es que la vida requerida será alcanzada siempre que frm N d K 2

Donde: N = K2 = fr m

= =

(F.5.7.2-1)

número de ciclos de un rango de esfuerzo fr necesarios para la falla constante que depende de la clase de detalle y busca asegurar una alta probabilidad de supervivencia (véase F.5.7.8.1) rango de esfuerzo principal del detalle, es constante para todos los ciclos pendiente inversa de las curvas fr -N , es constante para la mayoría de las clases de detalle Tabla F.5.7.2-1 Clasificación tipo 1: detalles no soldados

Forma del producto

Secciones laminadas o extruidas Saliendo de cualquier soldadura

Localización de la iniciación potencial del agrietamiento

Requisitos dimensionales

Requisitos de fabricación

Saliendo de cualquier conexión o parte estructural Sobre un En cualquier miembro de borde interno o sección externo transversal constante o ligeramente variable Sin agujeros ni Radio de esquinas cualquier entrantes apertura o esquina entrante mayor o igual a t Superficies maquinadas o pulidas Todas las superficies deben ser con esmeril laminadas, extruidas o maquinadas en la con un acabado suave en la dirección con esmeril de fr en la dirección de

En una conexión traslapada o empalmada sujetada con: En un agujero Pernos que Remaches pequeño trabajan por fricción (puede contener un perno para un accesorio menor) Diámetro del agujero menor o igual a 3t

Agujeros taladrados o sacados

fr Requisitos especiales de inspección Área de esfuerzos de diseño Parámetro especial de esfuerzos de diseño Tipo número Clase máxima permitida

Pernos que trabajan por aplastamiento

Apretados hasta la carga de prueba del tornillo

Colocados en frío

Tuercas aseguradas mecánicamente o por medio de un sellante

Probar que la superficie esté libre de defectos usando un ensayo de colorante penetrante Área neta de la sección transversal Use el coeficiente de concentración de esfuerzos en aperturas o esquinas entrantes 1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

60

60

50

35

29

29

17

En la mayoría de los propósitos estructurales prácticos, los detalles no experimentan historias de esfuerzo de amplitud constante. El tratamiento para carga general se da en F.5.7.3. El método para derivar el rango, o rangos, de esfuerzo apropiado fr se da en F.5.7.4 y F.5.7.6. En F.5.7.7 se dan las clasificaciones para los tipos de detalle más comúnmente usados. Los valores de K 2 y m están dados en F.5.7.8. Si los datos de resistencia a la fatiga usados son los dados en F.5.7.8 y la carga cumple con F.5.7.4, entonces el valor del coeficiente general de carga J f debe ser tomado como uno. F-539


309

DIARIO OFICIAL

Figura F.5.7.2-1b — Clasificación tipo 1: detalles no soldados F.5.7.3 — PROCEDIMIENTO DE ESTIMACION DE LA FATIGA — Un miembro estructural puede contener varios sitios potenciales de iniciación de grietas por fatiga. Las regiones de la estructura que tienen las más altas fluctuaciones de esfuerzos y/o las más severas concentraciones de esfuerzos deben ser normalmente revisadas primero. El procedimiento básico es el siguiente (véase la figura F.5.7.2-1a): (a) Se obtiene un estimativo del límite superior de la secuencia de carga de servicio para la vida de diseño de la estructura (véase F.5.7.4 y apéndice F.5.B) (b) Se estima la historia de esfuerzo resultante para el detalle (véase F.5.7.5) (c) Se reduce la historia de esfuerzo a un número equivalente de ciclos n de diferentes rangos de esfuerzo fr usando una técnica de conteo de ciclos (véase F.5.7.6.1) (d) Se ordenan los ciclos en orden descendente de amplitud, fr1 , fr2 , para formar un espectro de esfuerzo (véase F.5.7.6.2) (e) Se clasifica el detalle de acuerdo con las tablas F.5.7.2-1 a F.5.7.3-2 y, F.5.7.7. Para la clasificación apropiada y el rango de esfuerzo de diseño ( fr1 , etc.), encontrar la resistencia a la fatiga permisible ( N1 , etc.) usando F.5.7.8.1.Cuando se haya decidido usar un valor de J mf diferente de la unidad, ésto debe ser tomado en cuenta para fijar los valores de los rangos de esfuerzo de diseño (véase F.5.3.6.2). (f) Sumar el daño total para todos los ciclos usando el gran total de Miner: vida estimada

Si la

¦n N

vida de diseño mayorada ¦n N

(F.5.7.3-1)

excede la unidad entonces se deben reducir los rangos de esfuerzo en ese punto o se debe

cambiar el detalle por uno de clase más alta (véase F.5.7.7).

Figura F.5.7.2-1a — Procedimiento de evaluación de la fatiga

F-540

F-541

Tabla F.5.7.3-1 Clasificación tipo 2: detalles soldados sobre la superficie del miembro Forma del producto

En un accesorio largo soldado (en dirección de fr)

Saliendo del extremo de la soldadura Localización de la iniciación potencial del agrietamient o Requisitos dimensionale s


En un accesorio corto

No parararrancar automático

En cualquier accesorio

En un bache intermedio en una soldadura longitudinal

En el En el extremo de la soldadura agujero de una copa Accesorio Accesorio ancho angosto Sobre un Sobre ambos lado lados únicamente simétricament e Soldadura a Soldadura de filete Soldadura no sobre el borde de un miembro tope de Intermitente: l mayor penetración m/h menor o de 25 total igual a 2.5 Longitud de soldadura l (paralela a fr) mm y mayor de 50 mm menor o igual a 50 mm Ancho de accesorio w w mayor de 50 mm menor o igual a 50 mm Pulir para suavizar cualquier socavadura en los bordes del miembro

Cepillar a ras cualquier sobrellenado

Requisitos especiales de inspección Área de esfuerzos de diseño Parámetro especial de esfuerzos de diseño Tipo número Clase máxima permitida

Tabla F.5.7.3-2 Clasificación tipo 3: detalles soldados en las conexiones extremas de un miembro

Secciones laminadas o extruidas y miembros ensamblados

l menor o igual a 25 mm

En el borde de un miembro Soldadura sobre el borde de un miembro

Forma del producto Localización de la iniciación potencial del agrietamiento

Planchas y extrusiones planas

Formas laminadas, formadas o extruidas (incluyendo secciones planas)

Requisitos dimensionales

Áreas longitudinales en línea Soldadura a tope de penetración total Igual ancho Cualquier cambio de ancho menor o igual a una pendiente 1 en 4

En una unión soldada transversal

Dos láminas simples unidas extremo a extremo

Dos miembros unidos extremo a extremo Con un tercer miembro en la unión

Cualquier cambio de espesor menor o igual a una pendiente 1 en 4

Perfil similar

Igual espesor

Pulir cualquier socavadura Evitar traslapos con retorno redondo de la soldadura (ver z)

Parararrancar libre de pérdida de fusión

Probar que las superficies soldadas estén libres de grietas y pérdida de fusión mediante ensayo con colorante penetrante

Soldado en ambos lados


Radiografía

Sección transversal mínima del miembro en el punto de localización de la iniciación potencial del agrietamiento Angulo de dispersión de esfuerzos 1 en 2 en ambos lados 2,1

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

2,1

2,11

50

42

35

29

24

20

17

20

24

29

17

Requisitos especiales de inspección

Área de esfuerzos de diseño

Parámetro especial de esfuerzos de diseño

Tipo número Clase máxima permitida

Soldado en un solo lado únicamente

Desalineamiento con pendiente menor o igual a 1 en 4 No se permite punteo permanente en los 10 mm a partir del borde

Soldadura a tope de penetración total

En la garganta de la soldadura En cualquier unión parcialmente fundida

Soldadura a tope de penetración parcial o soldadura de filete

(también se aplica si el tercer miembro es angosto y pasa a través del primero) Soldado continuamente alrededor de la unión si el ancho lo permite, si no pulir a ras los extremos de la soldadura (ver X) Desalineamiento máximo de miembros principales: menor o igual a 0.5t3

Con el incremento de la clase, se incrementan las restricciones Sobre sobre el perfil y platina de otras Sin Cepillar a ras el respaldo discontinuidade refuerzo permanente respaldo s de la soldadura Usar platinas de continuidad y escurrimiento, pulir los extremos de la soldadura para suavizarlos Limar o pulir cualquier socavadura, particularmente en las esquinas externas Incrementar, con la clase, el uso de colorantes permanentes, radiografías y métodos de ultrasonido para verificar la ausencia de discontinuidades detrimentales Todas las regiones esforzadas a través de la dirección del espesor deben estar libres de rolado laminar o discontinuidades de extrusión Área de Sección transversal mínima del miembro en el punto de localización potencial del agrietamiento garganta efectiva Use el coeficiente Se debe usar el de concentración coeficiente de de esfuerzos a concentración de esfuerzos menos que el tercer miembro sea una platina o tenga platinas de continuidad 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 3,1 3,11 Desalineamiento con pendiente menor o igual a 1 en 4 Cepillar a ras el sobrellenado

42

35

29

24

17

Figura F.5.7.3-1 — Clasificación tipo 2: detalles soldados sobre la superficie del miembro F-543

F-542

Soldadura a tope de penetración parcial o soldadura de filete

Extremo de un miembro unido al lado de otro

24

24

20

24

20

14

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(a) Material base y soldaduras a tope de penetración total — Las grietas se inician en la intersección de la soldadura con el metal de base, en los agujeros para los sujetadores, en las superficies de empalme o traslapo, etc. y se propagan a través del material base o del metal completamente penetrado de la soldadura y deben ser evaluadas usando el rango nominal de esfuerzo principal en el miembro en ese punto. Los efectos de concentración local de esfuerzos del perfil de soldadura, de los agujeros de remaches y tornillos, etc. deben ignorarse ya que ellos son tomados en cuenta en los datos de resistencia fr N para la clase de detalle apropiada y por lo tanto no necesitan ser calculados (véanse las tablas F.5.7.2-1 a F.5.7.2-3). Si se utilizan modelos detallados con elementos finitos de las uniones, la malla no debe ser más fina que los esfuerzos locales usados (véase también el literal (a) de F.5.8.4.4). Figura F.5.7.3-2 — Clasificación Tipo 3: detalles soldados en las conexiones extremas de un miembro F.5.7.4 — CARGA DE FATIGA — Todas las fuentes de esfuerzo fluctuante en la estructura deben ser identificadas: (a) (b) (c) (d)

Cargas móviles superpuestas, incluyendo vibraciones de maquinaria en estructuras estacionarias Cargas ambientales tales como viento, olas, etc. Fuerzas de aceleración en estructuras móviles Cambios de temperatura

La carga para fatiga normalmente se describe en términos de un espectro de carga de diseño que define un rango de intensidades de un evento de carga viva específico y el número de veces que cada nivel de intensidad es aplicado durante la vida de diseño de la estructura. Si dos o más eventos de carga viva independientes son de probable ocurrencia entonces será necesario especificar el desfase entre ellos. Una guía sobre la carga específica para el estimativo de la fatiga se puede obtener en normas expedidas por entidades de reconocida autoridad. Un estimativo realista de la carga de fatiga es crucial para el cálculo de la vida de la estructura. Cuando no hayan datos publicados sobre la carga viva, hay que recurrir a obtener datos de estructuras existentes sujetas a efectos similares. Registrando la deformación continua o midiendo la deflexión durante un período apropiado de tiempo, se pueden inferir los datos de carga mediante el análisis subsecuente de la respuesta. Se debe dar especial atención a determinar los efectos de magnificación dinámica cuando las frecuencias de carga son cercanas a una de las frecuencias naturales de la estructura (véase F.5.8.4.2). El espectro de carga de diseño debe seleccionarse teniendo en cuenta que es un estimativo del límite superior de las condiciones de servicio acumuladas sobre la vida de diseño completa de la estructura, Se deben considerar todos los efectos ambientales y operacionales generados por el uso previsto de la estructura durante ese período. El límite de confianza del espectro de carga de diseño debe basarse en la media menos 2 límites de desviación estándar tanto para amplitud como para frecuencia. F.5.7.5 — ESFUERZOS F.5.7.5.1 — Derivación de esfuerzos — Se debe usar la teoría elástica para modelar la estructura cuando se desea calcular la respuesta de esfuerzo a partir de eventos de carga específicos. Las propiedades de la sección no se deben reducir por efectos de la zona afectada por el calor o de pandeo local (pero véase F.5.7.5.2 (a) (4)). La modelación de la rigidez elástica de miembros y uniones debe ser exacta e incluir los efectos de cualquier material no estructural permanente que pueda modificarla. No se debe permitir la redistribución plástica de esfuerzos. Cuando los datos de respuesta de esfuerzo van a ser obtenidos por medidas de deformación de una estructura similar, se debe poner cuidado especial para situar los transductores de deformación para asegurar que el parámetro de esfuerzo correcto está siendo medido (véase F.5.7.5.2). En F.5.8.4 se amplía la información sobre medida de datos de deformación. F.5.7.5.2 — Parámetros de esfuerzo — El esfuerzo a usar en los procedimientos de estimar la fatiga en F.5.7.3 depende del sitio de iniciación de la grieta y del camino de propagación, así: F-544

Se deben tomar en cuenta otros efectos geométricos mayores que pueden generar distribuciones no lineales de esfuerzos en ciertas circunstancias (véase la figura F.5.7.2). Esta situación se presenta en: (1) Cambios bruscos en la forma de la sección transversal, por ejemplo en destijeres (2) Cambios bruscos en la rigidez de la sección transversal, por ejemplo en uniones en ángulo entre miembros de pared delgada (3) Cambios en dirección o alineamiento más allá de lo permitido en las tablas F.5.7.2-1 a F.5.7.3-2 (4) Esfuerzos de flexión secundarios generados por la rigidez de uniones en estructuras en celosía (5) Ineficiencia de transmisión de esfuerzos por cortante, distorsión y alabeo en miembros Anchos formados con láminas y miembros huecos (6) Efectos de flexión no lineal fuera del plano en componentes esbeltos tales como láminas planas donde el esfuerzo estático es cercano al esfuerzo crítico elástico, por ejemplo el campo tensionado en almas La presencia de esfuerzos residuales en uniones soldadas puede ignorarse ya que éstos están ya incluidos en los datos fr N . En uniones mecánicas, siempre que cualquier esfuerzo residual de tensión sea tenido en cuenta, esa parte del rango de esfuerzos que está en compresión general puede reducirse un 40%. (b) Soldaduras de filete y a tope de penetración parcial — Las grietas se inician en la raíz de la soldadura y se propagan a través de la garganta. Deben ser estimadas usando la suma vectorial de los esfuerzos de corte en el metal de aporte de la soldadura basándose en las dimensión de garganta efectiva (véase la figura F.5.7.6-2). En uniones traslapadas en un plano, el esfuerzo por unidad de longitud de soldadura puede calcularse con base en el área promedio para fuerzas axiales y un módulo elástico polar del grupo de soldaduras para momentos en el plano (véase la figura F.5.7.6-3). En uniones en T, cualquier efecto de rigidez axial diferente a lo largo de la unión debe ser considerado. Cuando filetes simples o soldaduras a tope de penetración incompleta están sujetos a momentos de flexión fuera de su plano, los esfuerzos en la raíz deben calcularse usando una distribución lineal de esfuerzos a través de la garganta (véase la figura F.5.7.6-4). No se puede permitir el contacto de apoyo sobre la cara de la raíz en uniones soldadas con penetración parcial. (c) Sujetadores roscados bajo carga axial — Las grietas se inician en las raíces de las roscas y deben ser evaluadas usando el esfuerzo medio axial en el área del núcleo de la rosca. Cuando hay también presencia de flexión, se debe usar el esfuerzo pico calculado sobre el módulo elástico del núcleo.

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F.5.7.6 — DERIVACION DE LOS ESPECTROS DE ESFUERZOS F.5.7.6.1 — Conteo de ciclos — El conteo de ciclos es un procedimiento para convertir una historia de esfuerzo compleja en un espectro de ciclos conveniente en términos de amplitud fr y frecuencia n (véase la figura F.5.7.2-1). Hay varios métodos en uso, para historias de esfuerzo cortas en las que eventos simples de carga se repiten varias veces se recomienda el método del embalse que es simple de visualizar y simple de usar (véase la figura F.5.7.7-1). Cuando se tienen que usar historias de esfuerzo largas, tales como las obtenidas con las deformaciones medidas en estructuras reales (véase F.5.8.4), se recomienda el método de la escorrentía. Ambos métodos son apropiados para el análisis con computador. F.5.7.6.2 — Derivación del espectro de esfuerzos — El listado de los ciclos en orden descendente de amplitud fr da como resultado el espectro de esfuerzos. Por facilidad de cálculo puede ser necesario simplificar el espectro con una menor cantidad de bandas; un método conservador consiste en agrupar las bandas en grupos mayores que contienen el mismo número total de ciclos pero cuya amplitud es igual a la de la mayor banda en el grupo. Con mayor exactitud, puede calcularse el promedio ponderado de todas las bandas en un grupo usando la potencia m, donde m es la pendiente inversa de la curva fr N más apropiada (véase la figura F.5.7.7-2). El uso del valor de la media aritmética siempre da resultados no conservadores. Figura F.5.7.6-2 — Esfuerzos en gargantas de soldadura

Figura F.5.7.6-3 — Esfuerzos en uniones traslapadas

Figura F.5.7.6-1 — Parámetro de esfuerzos para el material parenteral

Figura F.5.7.6-4 — Esfuerzos en la raíz de un filete

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DIARIO OFICIAL

F.5.7.7 — CLASIFICACION DE DETALLES — La resistencia a la fatiga de un detalle siempre depende de los siguientes factores: (a) (b) (c)

La dirección del esfuerzo fluctuante con relación al detalle La localización del agrietamiento inicial en el detalle La distribución geométrica y la proporción relativa del detalle

Puede depender también de: (a) (b) (c) (d)

La forma del producto El material (a menos que sea soldado) El método de fabricación El grado de inspección después de la fabricación

Las tablas F.5.7.2-1 a F.5.7.3-2 muestran la clasificación de los detalles más frecuentemente usados. Por conveniencia han sido divididos en tres grupos básicos, a saber: i. Tipo 1, detalles no soldados, véase la tabla F.5.7.2-1 ii. Tipo 2, detalles soldados sobre la superficie de un miembro cargado, véase la tabla F.5.7.3-1 iii. Tipo 3, detalles soldados en conexiones de extremo, véase la tabla F.5.7.3-2 Las tablas se usan para identificar el detalle en la figura más cercano al de la estructura que se está evaluando. Luego, las clases de sitios particulares de iniciación de agrietamiento asociadas con ellos, se revisan en la tabla apropiada. En algunos casos, se pueden necesitar operaciones particulares de inspección y fabricación.

Figura F.5.7.7-1 — Método del embalse para el conteo de ciclos

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NOTA: véase F.5.4.3-2 y la figura F.5.7.7-3 ó F.5.7.7-4

Figura F.5.7.7-2 — Espectro de esfuerzos simplificado Figura F.5.7.7-3 — Relación fr N típica

F.5.7.8 — DATOS DE RESISTENCIA A LA FATIGA F.5.7.8.1 — Detalles clasificados — La forma generalizada de la relación fr N se muestra en la figura F.5.7.7-3, graficada en escala logarítmica. La curva de diseño representa la media menos 2 desviaciones estándar, ubicada por debajo de la línea media obtenida con datos experimentales. El esfuerzo límite de amplitud constante foc ocurre a 107 ciclos, por debajo de este valor, los ciclos de esfuerzo de amplitud constante se supone que no son dañinos. Sin embargo, aunque los ciclos por encima de este nivel sean ocasionales, causarán propagación y, al extenderse la grieta, ciclos de menor amplitud se vuelven nocivos. Por esta razón, la pendiente de las curvas fr N (véase la figura F.5.7.7-3) se cambia por 1 m 2 entre 5x10 y 5x10 ciclos para condiciones de carga de espectro general. Cualquier ciclo de 6

8

esfuerzo por debajo del esfuerzo límite de amplitud variable fov , que ocurre a 108 ciclos, se supone que no es dañino. Debe notarse que el uso de la pendiente 1 m 2 puede ser conservador para algunos espectros.

Cuando un diseño es críticamente dependiente de esta región y se busca la máxima economía puede ser apropiado considerar el uso de ensayos de los componentes (véase el literal (a) de F.5.8.4.4) o aplicar análisis de mecánica de fracturas. Los valores de K 2 y m están dados en la tabla F.5.7.8-1 para cada clase de detalle. Las curvas de diseño fr N se dan en la figura F.5.7.7-4. Tabla F.5.7.8-1 Valores de K 2 y m en la figura F.5.7.7-4 Clase de

m

K2

foc

fov

detalle 60 50 42 35 29 24 20 17 14

4.5 4 3.5 3.25 3 3 3 3 3

2.01x1014 1.25x1013 9.60x1011 2.09x1011 4.88x1010 2.76x1010 1.60x1010 9.83x109 5.49x109

kgf/mm² 4.20 3.34 2.65 2.13 1.70 1.40 1.17 0.99 0.82

kgf/mm² 3.09 2.41 1.87 1.49 1.17 0.97 0.81 0.69 0.57

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Figura F.5.7.7-4 — Curvas fr N de diseño (para historias de esfuerzos de amplitud variable) F.5.7.8.2 — Detalles no clasificados — Los detalles no totalmente cubiertos por las tablas F.5.7.2-1 a F.5.7.3-2, deben evaluarse consultando los datos publicados por entidades de reconocida trayectoria. Como alternativa, se pueden hacer ensayos de aceptación por fatiga de acuerdo con el literal (a) de F.5.8.4.4. En el apéndice F.5.J se da una guía para la derivación de los datos fr N y sobre las condiciones en las que se pueden esperar resistencias mayores. F.5.7.8.3 — Rango de baja resistencia a la fatiga — En el rango de resistencia a la fatiga entre 103 y 105, debe hacerse una revisión para ver que el rango de esfuerzos de diseño de la figura F.5.7.7-4 no conlleve un esfuerzo a tensión máximo que exceda el esfuerzo estático de diseño del detalle. Esta posibilidad está indicada por una nota en la figura F.5.7.7-4. F-551

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F.5.7.8.4 — Técnicas de mejoramiento — La resistencia a la fatiga de ciertos tipos de detalle mostrados en las tablas F.5.7.2-1 a F.5.7.3-2, puede ser mejorada mediante la aplicación de técnicas especiales de fabricación que son generalmente costosas y presentan dificultades para el control de calidad. No deben ser utilizadas para propósitos generales de diseño a menos que la fatiga sea particularmente crítica para la economía global de la estructura en cuyo caso debe buscarse ayuda especializada. Estas técnicas son más comúnmente usadas para superar deficiencias existentes en el diseño. Las siguientes técnicas han sido usadas con aleaciones de aluminio y son más efectivas para aplicaciones con alto número de ciclos. (a) Introducción de esfuerzos compresivos residuales en el punto de iniciación del agrietamiento — Esto puede hacerse en el borde de las soldaduras transversales mediante repujado o martillado. En los agujeros de los tornillos se puede utilizar el método de expansión en frío. (b) Reducción del efecto de concentración de esfuerzos en el punto de iniciación de la grieta — Se puede lograr puliendo el borde de las soldaduras transversales hasta lograr un perfil uniforme. F.5.7.8.5 — Mano de obra — La clase máxima permitida para los detalles clasificados en las tablas F.5.7.2-1 a F.5.7.3-2 representa la resistencia máxima a la fatiga permitida por estas normas para el detalle en cuestión, sin sustentación adicional mediante ensayos (véase F.5.8). Cuando el esfuerzo por fatiga en un detalle clasificado es significativamente menor al permitido, la clase requerida será menor que la clase máxima permitida. Esto siempre ocurre cuando detalles de alta clase están localizados cerca de detalles de baja clase y ambos experimentan fluctuaciones similares de esfuerzo. Los detalles de más alta clase a menudo requieren inspección adicional y demandan estándares de mano de obra más altos. Es importante para la economía de la fabricación que los estándares de inspección y mano de obra no estén gobernados por la clase máxima permitida de cada detalle sino por la clase requerida. La clase requerida en un detalle se obtiene determinando las curvas fr N más bajas en la figura F.5.7.7-4 en las que el gran total de Miner es menor que la unidad (véase F.5.7.3 (f)).Cuando las fluctuaciones de esfuerzos en un detalle ocurren en más de una dirección, se pueden tener diferentes clases de requisitos para cada dirección.

Los detalles que requieren calidad por encima de la normal se indican con un número “Fat” y una flecha.

F.5.8 — ENSAYOS F.5.8.1 — GENERALIDADES — Una estructura o componente estructural diseñado de acuerdo con F.5.2 a F.5.7 de estas normas no necesita ser verificado mediante ensayo pero puede ser verificado a discreción del fabricante, calculista o interventor. Tales pruebas pueden hacerse bajo carga estática (véase F.5.8.3), carga de fatiga (véase F.5.8.4) o ambas. La verificación mediante ensayo es apropiada cuando ocurre lo siguiente: (a) La estructura o componente no es susceptible de verificación mediante análisis o tal procedimiento es juzgado impracticable (b) Los materiales o los procedimientos de diseño usados fueron distintos a los presentados en F.5.2 a F.5.7 (c) Hay duda o desacuerdo sobre la validez del método de diseño, la calidad del material o la calidad de la mano de obra. El método y el alcance de los ensayos deben ser acordados por el calculista, el fabricante y el interventor responsable de la aceptación. El método de ensayo debe ser consistente con las condiciones de servicio de la estructura o componente y puede comprender una prueba de resistencia con carga estática o dinámica y/o una prueba de resistencia a la fatiga. Los ensayos deben hacerse en instalaciones competentes aceptables para todas las partes interesadas. El número de muestras a ensayar debe ser acordado entre las partes teniendo en cuenta el número de componentes a fabricar. Cuando el número de muestras es grande, debe ensayarse un número suficiente de muestras para permitir el análisis estadístico de la resistencia media y la desviación estándar para cada condición de carga. Cuando la aceptación del diseño depende de la verificación mediante ensayos, el comprador o su agente debe tener la posibilidad de presenciar cada ensayo. Cuando la verificación del diseño depende de ensayos, se debe realizar un informe describiendo en detalle (haciendo referencia a la norma utilizada) el método de prueba y dando todas las resistencias medidas, en la forma de un certificado de ensayo típico que contenga al menos la información enumerada en F.5.8.5. F.5.8.2 — PREPARACION PARA ENSAYO — La muestra a ensayar, si no es la estructura o el componente real que se destinará al servicio, debe representar tan precisamente como sea posible el diseño en términos de propiedades del material, dimensiones, métodos de unión y acabados (cuando sean susceptibles a los efectos de la deformación). La muestra de prueba debe colocarse en su posición normal de modo que las cargas muertas debidas al peso propio actúen normalmente. Cuando ésto no sea posible, los efectos de la carga muerta pueden representarse mediante cargas impuestas equivalentes. Cuando los ensayos se realicen sobre una simulación de la estructura o sobre un componente, la muestra se debe montar en forma tal que experimente las restricciones normales ante los efectos de la combinación de cargas aplicadas.

Figura F.5.7.7-5 — Método de identificación en los planos de la clase requerida por fatiga

Se debe especificar las condiciones de carga y las condiciones ambientales del ensayo (por ejemplo puntos de aplicación de la carga, métodos de carga, proceso de carga en el tiempo y espacio, temperaturas)

Para que la inspección pueda concentrarse en aquellas partes de la estructura que son críticas por fatiga, se deben tomar las siguientes acciones.

Determinación de los puntos de observación y de los métodos de observación y de registro (por ejemplo registro de deformaciones unitarias en el tiempo, de fuerzas y deflexiones)

(a) Determinar analíticamente aquellas regiones de la estructura donde la clase de requisitos excede la clase 20. (b) Indicar sobre los planos detallados, en todos los detalles en estas regiones, la clase requerida y la dirección de la fluctuación de esfuerzo como se muestra en la figura F.5.7.7-5. (c) Cualquier plano que contenga un detalle con una clase de fatiga requerida mayor de 20 debe contener la siguiente nota general:

En circunstancias en las que la combinación de cargas aplicadas, sus direcciones y la orientación de la muestra puedan producir cambios en la resistencia de la muestra, se debe usar la combinación que se espera que dé la menor resistencia.

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límite de servicio y, también, si puede soportar las cargas mayoradas sin exceder el estado límite último. A veces es apropiado realizar una prueba de resistencia última (véase F.5.8.3.4). F.5.8.3.1 — Aplicación de cargas — La aplicación de carga debe hacerse por medio de pesos muertos, dispositivos generadores de fuerza o dispositivos generadores de desplazamiento. El método debe incluir dispositivos de medida de fuerza de precisión conocida. Antes de aplicar cada combinación de cargas nominales, la muestra puede ser cargada y descargada una vez. La carga a aplicar para este ciclo de ajuste opcional, no debe exceder las cargas nominales ni cualquier otro nivel inferior de carga relacionado con un criterio de deformación límite por aceptar. La carga debe ser mantenida por lo menos durante 15 min. Se recomienda medir los desplazamientos durante el ciclo de ajuste. No se debe hacer una recarga antes de 15 min después de suspender la carga de ajuste. Debe revisarse la fijación de los anclajes antes de adelantar la prueba principal. El procedimiento de aplicación de carga debe constar de cinco incrementos aproximadamente iguales hasta alcanzar las cargas nominales. Cada incremento debe ser mantenido mientras que se obtienen las lecturas de deflexión y/o deformación y se examina la muestra para observar signos de alteración. En el quinto incremento (límite de servicio), las deflexiones y/o deformaciones deben ser registradas inmediatamente después de la aplicación de la carga o cargas y otra vez cuando este nivel de carga se haya mantenido por 15 min. Las cargas nominales deben retirarse y debe inspeccionarse la estructura antes de aplicar las cargas mayoradas. El proceso de carga debe ser, nuevamente, incremental hasta llegar a la carga mayorada (algunas veces llamada carga de “prueba”), registrando las deflexiones y el comportamiento como se hizo antes. El incremento desde carga nominal hasta carga mayorada debe hacerse, al menos, en cinco etapas. La carga mayorada debe ser mantenida durante 15 min, tiempo durante el cual la deflexión o deflexiones deben ser monitoreadas y la muestra debe ser examinada buscando signos de alteración. En esta condición, las consecuencias para el personal de una falla súbita deben considerarse y se deben tomar las precauciones adecuadas. La carga mayorada debe removerse después de 15 min y la deflexión residual debe ser registrada después de otros 15 min. La deflexión puede ser medida con instrumentos o registrada automáticamente mediante sistemas de conocida precisión. Se deben graficar las curvas de deflexión por carga. F.5.8.3.2 — Criterios de aceptación — Puede considerarse que la estructura cumple con las recomendaciones de estado límite de servicio y último, si todas las siguientes condiciones se cumplen: (a) Las deflexiones registradas bajo la influencia de las cargas nominales no deben exceder aquellas permitidas para el límite de servicio (b) No debe haber evidencia visible de deformación no elástica, inestabilidad u otra alteración bajo la influencia de cargas nominales (c) La muestra no debe mostrar excesiva deformación, inestabilidad o signos de colapso inminente bajo las cargas mayoradas (d) La deflexión, o deflexiones, residual medida 15 min después de quitar todas las cargas no debe exceder el 5% de la deflexión, o deflexiones, bajo carga F.5.8.3.3 — Reensayo — Cuando la muestra ensayada no cumple el criterio (d) de F.5.8.3.2, la prueba puede ser repetida. Si, después de un máximo de 10 aplicaciones de la carga mayorada, el criterio no se ha cumplido, la muestra debe ser rechazada y el rechazo debe ser registrado en el informe con cualquier observación adicional sobre la causa del rechazo. F.5.8.3.4 — Medida de la resistencia última — El ensayo de resistencia última es apropiado cuando se construye un gran número de estructuras similares. No forma parte de un procedimiento de ensayos de aceptación.

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F.5.8.3 — ENSAYOS ESTATICOS — Los ensayos estáticos estarán dirigidos a demostrar si una estructura o componente puede soportar las cargas no mayoradas (conocidas como cargas nominales) sin exceder el estado F-553

Cuando la muestra de prueba es sacrificable, se puede obtener la resistencia última reaplicando las cargas mayoradas en un único incremento de carga y luego incrementando gradualmente todas las cargas impuestas proporcionalmente hasta que la muestra sea incapaz de soportar carga adicional. Se debe registrar la carga, o cargas, última y el modo de falla. El valor de la resistencia última medido en el ensayo debe ajustarse para tener en cuenta la diferencia entre las propiedades mecánicas y la geometría del espécimen de prueba y las propiedades mínimas especificadas y la geometría nominal. Los resultados deben ajustarse usando la fórmula de estado límite apropiada en F.5.4, F.5.5 y F.5.6 para el modo de falla particular en cuestión. La resistencia última no debe ser menor que 1 I veces la carga mayorada. El valor de I debe ser el valor relacionado con el elemento de la estructura donde ocurre primero la falla. F.5.8.4 — ENSAYOS DE ACEPTACION PARA FATIGA F.5.8.4.1 — Objetivos del ensayo — Cuando hay datos insuficientes para verificar un diseño mediante cálculo únicamente de acuerdo con F.5.7, se puede conseguir evidencia suplementaria mediante un programa de ensayo específico. Los datos de ensayos pueden necesitarse por una o más de las siguientes razones adicionales. (a) La historia de carga aplicada o el espectro, para carga única o cargas múltiples, no está disponible y los cálculos teóricos están más allá de los métodos prácticos (véase F.5.7.4). Esto puede aplicarse particularmente a estructuras móviles o cargadas con fluidos donde los efectos dinámicos o de resonancia pueden tener lugar. En F.5.8.4.2 se da información sobre los métodos de prueba. (b) La geometría de la estructura es suficientemente compleja para que los estimativos de las fuerzas en los miembros o los campos de esfuerzo locales estén más allá de los métodos prácticos de cálculo (véase F.5.7.5). En F.5.8.4.3 se da información sobre los métodos de ensayo. (c) Los materiales, detalles dimensionales o métodos de fabricación de miembros o uniones son diferentes de aquellos dados en las tablas F.5.7.2-1 a F.5.7.3-2. En F.5.8.4.4 se da información sobre los métodos de ensayo. Los ensayos pueden ser llevados a cabo sobre un prototipo completo o estructuras reales o sobre partes componentes de estas estructuras. El grado en el que la estructura de prueba debe reproducir los materiales, detalles dimensionales y métodos de fabricación de la estructura final dependerá de la información a ser derivada del ensayo (véanse F.5.8.4.2 a F.5.8.4.4). F.5.8.4.2 — Derivación de datos de carga — El método para obtener los datos de carga dependerá del tipo de estructura. Se consideran los siguientes tres tipos básicos: (a) Estructuras fijas sometidas a carga mecánica — por ejemplo puentes, puente grúas y soportes de maquinaria. Se pueden usar estructuras similares existentes sujetas a las mismas fuentes de carga para obtener la amplitud, desfase y frecuencia de las cargas aplicadas. Mediante transductores de deformación, deflexión o aceleración fijados a componentes seleccionados, calibrados bajo cargas aplicadas conocidas, se puede registrar el patrón de fuerza en un período típico de trabajo de la estructura usando equipo de adquisición de datos análogo o digital. Los componentes deben ser seleccionados de modo que los componentes más cargados pueden ser deducidos independientemente usando los coeficientes de influencia obtenidos con las cargas de calibración. Alternativamente, se pueden montar celdas de carga en las interfaces entre la carga aplicada y la estructura y se puede obtener un registro continuo usando el mismo equipo. La masa, rigidez y decremento logarítmico de la estructura de prueba debe estar dentro del 30% del que tiene el diseño final y la frecuencia natural de los modos que generan las más grandes fluctuaciones de deformación deben estar dentro del 10%. Si esto no ocurre, la respuesta de carga debe ser verificada subsecuentemente sobre una estructura hecha de acuerdo con el diseño final. F-555


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La componente de frecuencia del espectro de carga obtenido con el período de trabajo debe multiplicarse por la relación de la vida de diseño y el período de trabajo para obtener el espectro final de diseño. Se debe tener en cuenta el crecimiento en amplitud o frecuencia durante la vida de diseño cuando se requiera.

(b) Datos de ensayo de estructuras — En ciertos tipos de estructura tales como estructuras de cascarones, la continuidad del material estructural puede hacer impracticable el aislar componentes con fuerzas simples aplicadas. En este caso los datos de esfuerzo deben obtenerse a partir de prototipos o estructuras de producción.

(b) Estructuras fijas sometidas a carga ambiental — por ejemplo mástiles, chimeneas y estructuras mar adentro sobre cubierta.

Para la medición, se pueden usar métodos similares a los de ensayos de componentes. Para el uso más general, se recomienda que las cargas estáticas se apliquen como componentes individuales de modo que los esfuerzos puedan combinarse usando los coeficientes de influencia individuales para el punto de interés. La carga debe pasar por un ciclo de prueba antes de obtener los datos de coeficientes de influencia.

Los métodos de derivación del espectro de carga son básicamente los mismos descritos en F.5.8.4.2 (a) excepto que el período de trabajo generalmente necesitará ser más largo debido a la necesidad de obtener un espectro representativo de las cargas ambientales tales como viento y olas. El daño por fatiga tiende a estar confinado a una banda específica en el espectro global de carga debido a efectos de resonancia inducidos por el flujo del fluido. Todo esto tiende a ser muy específico en dirección, frecuencia y amortiguamiento y por esta razón se necesita mayor precisión para simular las propiedades estructurales (masa, rigidez y amortiguamiento) y las propiedades aerodinámicas (geometría de la sección transversal). Se recomienda que la carga sea verificada subsecuentemente sobre una estructura con el diseño final si los datos de carga originales son obtenidos de estructuras con una frecuencia natural o un amortiguamiento que difieran en más del 10%, o si la forma de la sección transversal no es idéntica. Se puede obtener un espectro de diseño final en términos de dirección, amplitud y frecuencia de carga, apropiadamente modificado comparando los datos de carga obtenidos durante el período de recolección de datos con los registros meteorológicos obtenidos para un período igual a la vida de diseño típica de la estructura. (c) Estructuras móviles — por ejemplo vehículos de carretera y sobre rieles y botes. En estos tipos de estructura, la geometría de la superficie sobre la que se mueve la estructura debe definirse adecuadamente en términos de forma y amplitud de ondulaciones y frecuencia porque ésto tendrá un efecto significativo en la carga dinámica sobre la estructura. Otros efectos de carga tales como cargas de cargue y descargue pueden medirse usando los principios presentados en F.5.8.4.2 (a). Las superficies sobre las que se mueve la estructura tales como pistas construidas con el propósito de ensayo, pueden usarse para obtener historias de carga para diseños prototipo. Se deben usar con precaución los datos de carga de estructuras previas ya que pequeñas diferencias pueden alterar substancialmente la respuesta dinámica. Se recomienda que esa carga se verifique en el diseño final si no se adopta un ensayo de fatiga a escala natural (véase F.5.8.4.4). F.5.8.4.3 — Derivación de los datos de esfuerzo (a) Datos de ensayo de componentes — Cuando hay miembros simples tales que las principales componentes de fuerza en el miembro pueden ser calculadas o medidas fácilmente, es apropiado probar componentes que contengan la unión o detalle que debe ser analizado. Un espécimen apropiado de idénticas dimensiones al usado en el diseño final debe ser calibrado usando un método conveniente tal como deformímetros eléctricos, patrones con borde de moiré o técnicas elásticas térmicas. Los extremos del componente deben estar suficientemente alejados del área local de interés para que los efectos locales en el punto de aplicación de las cargas no afecten la distribución de esfuerzos en ese punto. Las componentes de fuerza y los gradientes de esfuerzos en la región de interés deben ser idénticos a los que tendría en la estructura completa. Se pueden obtener coeficientes de influencia a partir de cargas estáticamente aplicadas que permitirán determinar el patrón de esfuerzos para cualquier combinación deseada de componentes de carga. Los coeficientes pueden ser obtenidos, si se requiere, a partir de especímenes a escala siempre que el componente total se escale igualmente. F-556

(c) Verificación de la historia de esfuerzos — El mismo método descrito en F.5.8.4.3(b) puede ser usado para verificar la historia de esfuerzos en un punto durante la prueba del prototipo bajo una carga específica. En este caso, el equipo para la adquisición de datos usado en F.5.8.4.2 (a) debe ser usado para registrar la historia de esfuerzo total o para realizar una operación de conteo de ciclos. El conteo de ciclos puede ser usado para predecir la vida una vez que la curva fr N apropiada haya sido escogida. Otra opción, que puede ser usada en el caso de historias de carga sobre las que se tenga incertidumbre, es mantener el dispositivo de conteo de ciclos permanentemente fijado a la estructura en servicio. F.5.8.4.4 — Derivación de los datos de resistencia a la fatiga (a) Ensayo de componentes — Siempre que los espectros de fuerza o los datos de historia de esfuerzo sean conocidos, se puede hacer el ensayo de componentes para verificar el diseño de partes críticas de la estructura. El componente a ensayar debe ser fabricado con exactamente las mismas dimensiones y procedimientos que se intenta usar en el diseño final. Todos estos aspectos deben estar completamente documentados antes de fabricar el componente de prueba. Adicionalmente, cualquier método de ensayo no destructivo y los criterios de aceptación deben estar documentados en el informe conjuntamente con el informe del inspector sobre la calidad de las uniones a ensayar. Los especímenes de prueba deben ser cargados de manera similar a la descrita en F.5.8.4.2 (a). Se deben usar medidores de deformación para verificar que las fluctuaciones de esfuerzo son las requeridas. La localización de estos medidores debe ser tal que ellos estén registrando el parámetro de esfuerzo correcto (véase F.5.7.5). Si se está registrando el esfuerzo nominal, el medidor debe estar por lo menos a 10 mm de cualquier borde de la soldadura. Cuando el gradiente de esfuerzos es alto se deben usar tres medidores para permitir la interpolación. Para obtener una curva fr N que sirva para diseño, se debe ensayar un número mínimo de ocho especímenes idénticos que den resistencias a la fatiga en el rango de 103 a 108 ciclos. Se debe calcular una curva media y una curva de diseño que es paralela a la media pero separada no menos de 2 desviaciones estándar y no mayor que el 80% del valor de la resistencia, lo que sea menor. Esto tiene en cuenta las amplias variaciones en la producción que normalmente se esperan en un único juego de especímenes para ensayo de fatiga. Para diseños con tolerancia de daño se debe obtener un registro del crecimiento de la grieta de fatiga con el número de ciclos. Alternativamente, si se conoce la historia de esfuerzos de diseño y está disponible un equipo de amplitud variable, el espécimen puede ser ensayado bajo la historia de esfuerzos no mayorada. (b) Ensayos a escala natura — Se pueden hacer ensayos a escala natural bajo las condiciones de operación reales o en un equipo de ensayo con las componentes de carga de prueba aplicadas hidráulicamente o con otros métodos de control. Las condiciones para la fabricación de la estructura deben ser las mismas que para en ensayo de componentes descritas en el literal (a) de este numeral. F-557

Las cargas aplicadas no deben exceder las cargas nominales. Cuando las cargas de servicio varían de una manera aleatoria entre límites, deben representarse mediante una serie equivalente de cargas acordada por las partes interesadas. Alternativamente, la carga, o cargas, de prueba debe ser igual a la carga, o cargas, sin mayorar. La aplicación de cargas a la muestra debe reproducir exactamente las condiciones de aplicación esperadas para la estructura o el componente en servicio. El ensayo debe continuar hasta que ocurra la fractura o hasta que la muestra sea incapaz de responder a la carga total de prueba a causa del daño sufrido. El número de aplicaciones de carga, o cargas, de prueba para la falla debe ser exactamente contado y registrado con observaciones sobre el desarrollo progresivo de defectos. F.5.8.4.5 — Aceptación — El criterio de aceptación depende de si la estructura es requerida para un comportamiento de vida segura o para un comportamiento de daño tolerable. (a) En un diseño de vida segura — el estado límite determinante es aquel definido en F.5.3.6.2. Para aceptación, la vida hasta la falla determinada mediante ensayo y ajustada para tener en cuenta el número de resultados de ensayos disponible, no debe ser menor que la vida de diseño mayorada como se define en F.5.3.6.2. Na t vida de diseño mayorada F

(d) Nombre o nombres de los testigos (e) Descripción de las muestras ensayadas mediante: x Número de serie (cuando sea apropiado), o x Número de plano o planos (cuando sea apropiado), o x Descripción con esquemas o diagramas, o x Fotografías (f) Descripción de los sistemas de carga aplicados incluyendo referencias a las normas que sean necesarias (g) Registro de las aplicaciones de carga y las reacciones a la carga medidas, esto es, deflexión, deformación, vida (h) Resumen de cargas, deformaciones y esfuerzo en puntos de críticos de aceptación, correspondientes a los criterios de aceptación definidos en F.5.8.3.2 (i) Registro de la carga última y el modo de falla (j) Registro de localización de observaciones mediante referencia a (e). (k) Notas sobre cualquier comportamiento observado relevante para la seguridad o servicio del objeto ensayado, por ejemplo, naturaleza y localización del agrietamiento en un ensayo de fatiga (l) Registro de las condiciones ambientales en el momento del ensayo cuando sea relevante (m) Informe de validación por parte de la autoridad competente, de todo el equipo de medición usado (n) Definición del propósito u objetivos del ensayo (o) Informe de cumplimiento o no cumplimiento con los criterios de aceptación relevantes (p) Registro de nombres y cargos de las personas responsables del ensayo y que elaboran el informe (q) Número de serie del informe y fecha de expedición

(F.5.8.4-1)

Donde: N a = media logarítmica de la vida hasta la falla F = coeficiente dependiente del número efectivo de resultados de ensayos disponible, como se define en la tabla F.5.8.4-1 (b) En un diseño con tolerancia de daño — el estado límite determinante es aquel definido en F.5.3.6.3. La aceptación depende de la vida de una grieta que alcanza un tamaño que podría ser detectado por un método de inspección que puede ser aplicado en servicio. También depende de la tasa de crecimiento de la grieta, consideraciones de longitud crítica de grieta y las implicaciones para la seguridad residual de la estructura y el costo de reparación. Los criterios para factorar la vida medida y para aceptación variarán de una aplicación a otra y deben ser acordados con el ingeniero responsable de la aceptación. Tabla F.5.8.4-1 Coeficiente de prueba de fatiga F Resultados de ensayo 1 Muestras idénticas ensayadas, todas, a la falla. 3.80 Todas las muestras fallaron, coeficientes basados en la media logarítmica suponiendo que la desviación estándar de la población es (log 0.176) Muestras idénticas ensayadas simultáneamente. 3.80 Primera muestra en fallar con una desviación estándar de la población supuesta como (log 0.176)

Número de muestras ensayadas 2 4 6 8 9 10 3.12 2.73 2.55 2.48 2.44 2.40

100 2.09

2.67

0.91

2.01

1.75

1.60

1.54

1.54

F.5.8.5 — INFORME — Al concluir cualquier ensayo realizado de acuerdo con esta sección se debe redactar un certificado de prueba tipo que contenga la siguiente información: (a) Nombre y dirección del laboratorio (b) Referencia de acreditación del equipo de ensayo (cuando sea apropiado) (c) Fecha del ensayo F-558

F-559

314


DIARIO OFICIAL APENDICE F.5-A NOMENCLATURA DE PRODUCTOS DE ALUMINIO

debido a formado u otro trabajo en frío de un producto terminado. Los temples de los productos no tratados en caliente se identifican por sufijos con las siguientes letras y símbolos: F

Como fue fabricado — Esta designación de temple se aplica al material que adquiere algún temple con el proceso de formación en el que no hay control especial sobre el tratamiento térmico o el endurecimiento por deformación. Para productos forjados sin límites de propiedades mecánicas.

O

Recocido — Esta designación de temple se aplica al material que es totalmente recocido para obtener la más baja condición de resistencia.

H

Endurecido por deformación — Esta designación de temple se aplica al material sometido a la aplicación de trabajo en frío y recocido parcial (o formado en caliente), o a una combinación de trabajo en frío y recocido parcial o estabilización, para lograr las propiedades mecánicas especificadas. La H va siempre seguida por dos o más dígitos que indican el grado final de endurecimiento por deformación.

F.5.A.1 — INTRODUCCION La información completa sobre la nomenclatura de las aleaciones de aluminio forjado y de fundición se consigue en las normas internacionales.

F.5.A.2 — GRUPOS DE ALEACIONES F.5.A.2.1 — GENERALIDADES — La primera parte de la designación de una aleación de aluminio indica el grupo de aleación y consiste de cuatro dígitos así:

El primer dígito que sigue la H indica la combinación específica de operaciones básicas como sigue:

(a) Aluminio 99.00% (m/m) mínimo y más

1***

H1

(b) Grupos de aleaciones de aluminio según su mayor elemento aleado Cobre Manganeso Silicio Magnesio Magnesio y silicio Zinc Otro elemento Serie no usada

Endurecido por deformación únicamente — Esta designación de temple se aplica al material sometido a la aplicación de trabajo en frío después del recocido o formado en caliente.

2*** 3*** 4*** 5*** 6*** 7*** 8*** 9***

H2

Endurecido por deformación y parcialmente recocido — Esta designación de temple se aplica para conseguir las propiedades mecánicas especificadas.

H3

Endurecido por deformación y estabilizado.

F.5.A.2.2 — GRUPO 1*** — En el grupo 1***, para pureza mínima de aluminio del 99.00% (m/m) y mayor, los dos últimos de los cuatro dígitos en la designación indican el porcentaje mínimo de aluminio. Estos dígitos son los mismos dígitos que hay a la derecha del punto decimal en el porcentaje mínimo de aluminio cuando se expresa aproximado al 0.01% (m/m) más próximo. El segundo dígito en la designación indica modificaciones en los límites de impurezas o elementos aleados. Si el segundo dígito es cero, indica un aluminio no aleado con límites de impureza naturales. Los números 1 a 9, que se asignan consecutivamente cuando se necesitan, indican control de una o más impurezas individuales o elementos aleados. F.5.A.2.3 — GRUPOS 2*** a 8*** — En los grupos 2*** a 8***, los últimos dos de los cuatro dígitos de la designación no tienen significado especial sino que sirven únicamente para identificar las diferentes aleaciones de aluminio dentro del grupo. El segundo dígito indica modificaciones en la aleación. Si el segundo dígito es cero, indica la aleación original. Los números 1 a 9, que son asignados consecutivamente, indican modificaciones de la aleación. F.5.A.2.4 — VARIACIONES NACIONALES — Las variaciones nacionales de aluminio forjado y aleaciones de aluminio forjado registradas por diferentes países se identifican por una letra serial después de la designación numérica. Las letras seriales son asignadas en secuencia alfabética empezando por la A para la primera variación nacional registrada pero omitiendo la I, O y Q.

El segundo dígito (2, 4, 6 u 8) que sigue la designación H1 o H2 indica el grado de endurecimiento por deformación en orden ascendente de temple. El efecto de calentar estos materiales es reducir su resistencia. La resistencia sólo puede ser recuperada por más endurecimiento por deformación. F.5.A.3.3 — ALEACIONES TRATADAS EN CALIENTE — Las aleaciones tratadas en caliente (por ejemplo, 6082) derivan su resistencia mejorada de una o dos fases de tratamiento en caliente. La primera fase, tratamiento en caliente de solución, consiste en calentar el material completamente hasta una alta temperatura prescrita y luego enfriarlo bruscamente sumergiéndolo en agua fría; el enfriamiento rápido incrementa considerablemente la resistencia por encima de la condición caliente, recocida. En la segunda fase, tratamiento en caliente de precipitación, o envejecimiento, se mantiene el material durante un tiempo prescrito a una temperatura moderada y esto produce un incremento adicional en la resistencia. Con algunas aleaciones, el envejecimiento ocurre naturalmente después de algunos días o semanas a temperatura ambiente y, por lo tanto, se puede descartar el segundo tratamiento formal en caliente. La condición de un producto tratable en caliente se identifica por los siguientes sufijos con letras y símbolos. O F T4 T5 T6 T8

Recocido Como fue fabricado, sin tratamiento formal en caliente Tratado en caliente en solución y envejecido naturalmente Enfriado después de un proceso de formación a temperatura elevada y luego envejecido artificialmente Tratado en caliente en solución y luego envejecido artificialmente Tratado en caliente en solución, trabajado en frío y luego envejecido artificialmente

F.5.A.4 — EJEMPLOS DE NOMENCLATURA DE ALEACION Y TEMPLE

F.5.A.3 — TEMPLE O CONDICION F.5.A.3.1 — GENERALIDADES — La designación para el temple o condición del aluminio o de la aleación de aluminio se indica con una letra que puede ir seguida por un número o números. Esta parte de la designación sigue a la designación del grupo de aleación y está separada por un guión.

Algunos ejemplos de nomenclatura de aleación y temple son los siguientes: (a) 5154A-H24 Indica la aleación 5154 de magnesio, no tratada en caliente, con una variación nacional, que ha sido endurecida por deformación y parcialmente recocida para lograr las propiedades mecánicas especificadas para un temple entre el recocido y el completamente endurecido. (b) 6082-T6 Indica la aleación de forjado 6082 de magnesio - silicio, tratable en caliente, en la forma de totalmente tratada en caliente.

F.5.A.3.2 — ALEACIONES NO TRATADAS EN CALIENTE — Las aleaciones no tratadas en caliente (por ejemplo, 5083) son aquellas cuya resistencia sólo puede ser incrementada por endurecimiento por deformación. Este endurecimiento por deformación puede ser deliberado, como en el enderezamiento por estirado de una extrusión, o

F-560

F-561

F.5.A.5 — NOMENCLATURA DE TEMPLE PARA ALEACIONES EN NORMAS QUE NO HAN ADOPTADO EL SISTEMA DE DESIGNACION DE TEMPLE ALTERNO NTC 1937 (ISO 2107) F.5.A.5.1 — GENERALIDADES — Aquellas aleaciones que no han adoptado el sistema de designación de temple alterno NTC 1937 (ISO 2107), usan el siguiente sistema de designación de temple. F.5.A.5.2 — ALEACIONES NO TRATADAS EN CALIENTE — El temple de las aleaciones no tratadas en caliente se identifica por los siguientes sufijos con letras y símbolos: O M H2 a H18

La más blanda, esto es, recocida Como fue fabricada, esto es, parcialmente endurecida en el curso ordinario de la fabricación Grados progresivos de endurecimiento

F.5.A.5.3 — ALEACIONES TRATADAS EN CALIENTE — La condición de un producto tratado en caliente se identifica por un sufijo con una o dos letras: O M TB (TB7 TF TE TH

Recocida Como fue fabricada, sin tratamiento formal en caliente Tratada en caliente en solución Tratada en caliente en solución y estabilizada, se aplica a fundiciones) Totalmente tratada en caliente, esto es, con las dos fases de tratamiento Envejecida artificialmente sin un tratamiento en caliente en solución previo Tratada en caliente en solución, trabajada en frío y luego envejecida artificialmente

Tabla F.5.A-1 Equivalente más cercano de las aleaciones para forjado y fundición British Standard

ISO

BS anterior

1200 3103

Al99,0 Al Mn1

S1C N3

International Aluminium Association 1200 3103

3105 5083 5154A 5251 5454 6061 6063 6082 7020 LM5

Al Mn0,5Mg0,5 Al Mg4,5Mn0,7 Al Mg3,5(A) Al Mg2 Al Mg3Mn Al Mg1SiCu Al Mg0,7Si Al Si1MgMn Al Zn4,5Mg1 Al Mg5Si1

N31 N8 N5 N4 N51 H20 H9 H30 H17 LM5

LM6

Al Si12

LM25

Al Si7Mg

Austria

Bélgica

Canadá

Francia

Alemania

Al99 AlMn

1200 -

2S -

1200 -

3105 5083 5154A 5251 5454 6061 6063 6082 7020 514,1

AlMg4,5Mn AlZn4,5Mg1 G-AlMg5

5083 5154 5251 5454 6061 6063 6082 7020 SG AlMg6

5083 5454 6061 GS40

3105 5083 5154 5251 5454 6061 6082 7020 A-G6

Al99 AlMn1 AlMn0,5Mg0, 5 AlMg4,5Mn AlMg2Mn0,3 AlMg2,7Mn AlMg1SiCu AlMgSi1 G-AlMg5

LM6

A413,2

G-AlSi

SG AlSi12 DG AlSi12Fe

S12N

A-S13

G-AlSi12

LM25

A356,2 356,2 357,1 A357,2

-

SG AlSi7Mg

SG 70N SG 70

A-S7G A-S7G03 A-S7G06

G-AlSi7Mg

F.5.A.5.4 — EJEMPLOS DE NOMENCLATURA DE ALEACION Y TEMPLE — Algunos ejemplos de nomenclatura de aleación y temple se dan a continuación: (a) LM25-TE Indica la aleación de fundición LM25 de magnesio - silicio, tratada en caliente, con tratamiento en caliente de precipitación únicamente. (b) 7020-TF Indica la aleación de forjado 7020 de zinc, tratable en caliente, en la forma totalmente tratada en caliente.

F.5.A.6 — EQUIVALENTES DE ALEACIONES DE ALUMINIO La tabla F.5.A.1 enumera los equivalentes extranjeros más cercanos de las aleaciones de forjado y fundición de las tablas F.5.2.1 y F.5.2.2. No son necesariamente equivalentes exactos y para información detallada sobre su composición y propiedades se deben consultar las normas internacionales pertinentes. Se dan también las anteriores designaciones de las aleaciones de las tablas F.5.2.1 y F.5.2.2.

F-562

Tabla F.5.A-1 Equivalente más cercano de las aleaciones para forjado y fundición (continuación) British Standard

Italia

Japón

Noruega

España

Suecia

Suiza

USA

1200 3103 3105 5083 5154A 5251 5454 6061 6063 6082 7020 LM5

P-Al99,0 P-Al Mn1,2 P-Al Mg4,5 P-Al Mg2Mn P- Al Mg2,7Mn P-Al Mg1SiCu P-Al Si0,5Mg P-Al Si1MgMn P-Al Zn4,5Mg G-Al Mg5

AlMn1 AlMg4,5Mn AlMg2 AlMgSi AlSi1Mg AlMg5Si1

L-3001/Al99 L-3811/Al-1Mn L-3831/Al-0,5MnMg L-3321/Al-4,5Mg L-3392/Al-3,5Mg L-3361/Al-2Mg L-3391/Al-3MgMn L-3420/Al-1MgSiCu L-3441/Al-0,7MgSi L3453/Al-1SiMgMn L-3741/Al-4Zn1Mg L-2331

Al99,0 Al-Mn1 Al-Mg4,5Mn Al-Mg3,5 Al-Mg0,5Si Al-SiMgMn Al-Zn4,5Mg 4163

Al99,0 AlMn AlMg2,7Mn AlMgSi0,5 AlMgSi1Mn AlZn4,5Mg -

1200 3103 3105 5083 5154 5454 6061 6063 514,1

LM6

G-Al Si13

AlSi12(Fe)

L-2520

4261

G-AlSi13

A413,2

LM25

G-Al Si7MgMn

A1200 A3105 A5083 A5154 A5454 A6061 A6063 A7M01 ADC6 C7AV C7ASAC7A DIV DIS ADC1 C3AV C3AS AC3A C4CV C4CS AC4C AC4CH C4CHS

AlSi7MgFe

L-2651 L-2652 L-2653

4244 4445

G-AlSi7Mg

A356,2 356,2 357,1 A357,2

F-563


315

DIARIO OFICIAL

APENDICE F.5-B VALORES TIPICOS DE VIDA DE DISEÑO

APENDICE F.5-C DERIVACION DE LOS ESFUERZOS LIMITE DEL MATERIAL PARA USAR EN EL DISEÑO

El procedimiento de evaluación de la fatiga (véase F.5.7.3) requiere una vida de diseño para la estructura. Cuando esta vida no es especificada por el cliente, el diseñador puede usar los valores típicos dados en la tabla F.5-B.1. Tabla F.5.B-1 Valores típicos de la vida de diseño Estructura Puentes de autopistas Obras de protección contra inundaciones Edificios, estructura primaria Rompeolas Torres en celosía y mástiles Torres altas Vehículos sobre rieles Edificios, revestimiento Botes Grúas Contenedores Carrocería de vehículos Andamiaje

F.5.C.1 — ESFUERZOS LIMITES PARA EL MATERIAL BASE Los esfuerzos límite po , pa y p v usados en el diseño de miembros que figuran en las tablas F.5.4.1 y F.5.4.2 se basan en las siguientes expresiones. Estas expresiones pueden usarse para obtener po , pa y p v para materiales no cubiertos por las tablas F.5.4.1 y F.5.4.2.

Vida de diseño años 120 100 100 60 50 50 35 30 30 20 15 10 10

(a) Materiales que tienen fu d 1.4f0.2 pa

0.5 f0.2 fu

pv

0.6po

(b) Materiales que tienen fu ! 1.4f0.2 pa 1.2f0.2 p v 0.6po

po

f0.2

po

1.28f0.2 0.2fu

donde f0.2 y fu son normalmente tomados como el esfuerzo de prueba a tensión del 0.2% mínimo garantizado y la resistencia a tensión del material, respectivamente. Cuando no se cita un valor garantizado para uno o ambos, se pueden usar valores supuestos para f0.2 y fu como se indica a continuación: (1) Valores iguales al 80% de los valores típicos dados por los fabricantes, o (2) Los valores para el mismo material en la condición O

F.5.C.2 — ESFUERZO LÍMITE PARA EL MATERIAL DE APORTE F.5.C.2.1 — VALORES MEJORADOS DE p w — Los valores para el esfuerzo límite p w del metal de aporte dados en la tabla F.5.6.2 se basan en resultados de ensayos para especímenes soldados a tope. Con ciertas aleaciones permitidas como metal de aporte, se encuentran resistencias de soldadura mayores que las dadas en la tabla F.5.6.2. Para sacar provecho de ésto en el diseño, se permite tomar p w de la tabla F.5.C.1 en lugar de la tabla F.5.6.2. Se enfatiza que estos valores más altos son únicamente válidos si se toman todas las precauciones para evitar el agrietamiento. F.5.C.2.2 — DETERMINACION DE p w PARA OTRO MATERIAL — Cuando las soldaduras sean hechas sobre aleaciones base no cubiertas por la tabla F.5.C.1, el esfuerzo límite p w del metal de aporte debe obtenerse experimentalmente.

F.5.C.3 — ESFUERZO LIMITE PARA EL MATERIAL DE LA ZONA AFECTADA POR EL CALOR F.5.C.3.1 — EXPRESIONES BASICAS — Los esfuerzos límite paz y p vz para el material de la zona afectada por el calor usados en el diseño de uniones soldadas, presentados en la tabla F.5.6.3, se basan en la expresión pertinente de las siguientes. Estas expresiones pueden usarse para materiales no cubiertos en esa tabla. (a) Material tratable en caliente: paz k cz pa p vz

0.6paz

F-564

Donde: pa = kcz =

F-565

APENDICE F.5-D CALCULO DE MOMENTO ELASTO-PLASTICO

esfuerzo límite del material base, dado en la tabla F.5.4.1 o en F.5.C.1 coeficiente de ablandamiento modificado, encontrado en F.5.E.2

F.5.D.1 — GENERALIDADES

(b) Material no tratable en caliente: paz 1.2f0.2 p vz 0.6paz Donde: f0.2 =

Este apéndice da un método alterno, que puede ser usado en lugar de los numerales F.5.4.5.2 o F.5.5.4.1, para obtener la resistencia de diseño a momento M RS de secciones de vigas esbeltas y semi-compactas.

esfuerzo de prueba del 0.2% mínimo garantizado para el material base considerado, si está en la condición recocida O. Cuando esté disponible solamente un valor típico de f0.2 , debe usarse una cifra igual al 80% de este valor en la expresión de paz

F.5.C.3.2 — MATERIAL DE LA SERIE 7*** — Los valores alternos A y B para paz y p vz se obtienen usando el valor apropiado de kcz en F.5.C.3.1 (a). El valor de kcz es normalmente el dado en F.5.E.2. Cuando se está encontrando el valor A, sin embargo, es algunas veces posible tomar un valor más favorable de kcz . Esto se puede aplicar cuando cualquiera de lo siguiente ocurre: (a) Una soldadura de una pasada se coloca aislada, o (b) Se ejerce un control térmico más estricto que el normalmente exigido.

El método elasto-plástico presentado es ventajoso en secciones en las que un elemento crítico para pandeo local, que tiene un valor de E aproximadamente en la región de E o (véase la tabla F.7.4.3), contiene material comprimido que se localiza más cerca del eje neutro que las fibras a tensión más extremas de la sección. Ejemplos típicos son secciones en las que: (a) El material en extrema compresión, incluyendo un elemento de aleta crítico, se localiza más cerca del eje neutro que el material en extrema tensión (véase la figura F.5.D.1 (a)); o (b) Un elemento crítico de alma termina a alguna distancia hacia adentro de la cara en extrema compresión, debido a la presencia de una platina de encaje (véase la figura F.5.D.1 (b)) El uso de este apéndice es desventajoso cuando se aplica a secciones en las que el elemento crítico es muy esbelto E !! E o .

Véase F.5.E.2.3, casos 1 y 2.

F.5.D.2 — PATRON DE ESFUERZO ELASTO-PLASTICO

Tabla F.5.C-1 Esfuerzo límite p w del metal de aporte Metal de aporte Tipo Aleación

Metal base 1200 kgf/mm

1

1080A

5.5

1050A

5.5

3

3103

4

4043A

7.0

4047A

7.0

5

2

3103 3105 2 kgf/mm

No tratable en caliente 5251 5454 kgf/mm

2

kgf/mm

2

5083 5154A 2 kgf/mm

kgf/mm

2

Tratable en caliente 6063 6061 7020 6082 2 2 2 kgf/mm kgf/mm kgf/mm

9.0 20.0

21.5

21.5

24.5

20.0

21.5

21.5

27.5

(b) Los elementos se clasifican de acuerdo con el literal (c) del numeral F.5.4.3.3.

15.0

19.0

15.0

19.0

15.5

20.5

25.5

16.5

22.0

26.5

5056A 5183 5556A 5554

(a) Los cálculos se hacen usando una sección neta efectiva en la que se toman espesores reducidos para tener en cuenta el ablandamiento de la zona afectada por el calor y también se hace reducción por agujeros pero no se hace reducción por pandeo local. La nota 5 del literal (c) del numeral F.5.4.5.2 debe ignorarse.

8.0

5356

1)

5154A

F.5.D.2.1 — REGLAS PARA LA CONSTRUCCION DEL PATRON DE ESFUERZO — Un patrón de esfuerzo elastoplástico idealizado se construye, basándose en un material supuesto con fluencia súbita en po (en lugar de la curva real esfuerzo-deformación). En la figura F.5.D.1 se dan ejemplos típicos. Las reglas para construir tal patrón son las siguientes:

19.0

1)

21.0

1) Se deben usar estas aleaciones cuando la corrosión sea un posible problema. NOTA. Cuando se usan metales base diferentes, se debe dar el menor valor de los dos esfuerzos límite al metal de aporte.

(c) El esfuerzo límite de compresión pm , en un elemento esbelto, se encuentra mediante: pm k L p o Donde: po = kL =

esfuerzo límite para el material (véanse las tablas F.5.4.1 y F.5.4.2) coeficiente de pandeo local, encontrado en F.5.4.3.4 (literal (a))

Para un alma longitudinalmente rigidizada, generalmente se obtienen diferentes valores de pm para los diferentes sub-paneles, basándose en sus diferentes valores de k L . Para aplicar las reglas (b) y (c), el valor H debe siempre ser determinado usando la expresión de la nota 1 de la tabla F.5.4.3. El valor modificado de H dado en F.5.4.3.3 (d) o en la nota 3 de F.5.4.5.2 (c) no es válido para ser usado con este apéndice. (d) El patrón de esfuerzo debe ser tal que la fuerza total de compresión balancee la de tensión. (e) En el lado a tensión, el esfuerzo en la fibra extrema no debe exceder po . Se permite que la plasticidad se extienda hacia adentro desde esta cara. F-566

F-567

316


DIARIO OFICIAL

(f) En el lado a compresión, el esfuerzo en cualquier elemento no debe exceder un valor límite p dado por: 1. Elemento totalmente compacto o semi-compacto p po 2. Elemento esbelto p pm

Las limitaciones en la expansión de la plasticidad desde la cara de compresión de la sección, contenidas en F.5.D.2.1 (reglas (g) y (h)), se relacionan con la determinación de M us . Cuando el momento último M u actúa, generalmente habrá una expansión incrementada de la plasticidad.

(g) Se puede permitir que la plasticidad se extienda hacia adentro desde la cara a compresión de la sección únicamente si la aleta a compresión es totalmente compacta. (h) Para una sección con una aleta a compresión totalmente compacta y con una platina de encaje adyacente al borde a compresión de un alma semi-compacta o esbelta (véase la figura F.5.D.1 (b)), la distancia que puede extenderse la plasticidad hacia adentro desde la cara de compresión está limitada como se indica a continuación: (1) Alma semi-compacta: la plasticidad no debe extenderse más allá del extremo a compresión del alma. (2) Alma esbelta: la regla (f) (2) debe ser satisfecha para el alma. F.5.D.2.2 — SECCIONES HIBRIDAS — Para aplicar el numeral F.5.D.2.1 a una sección híbrida, fabricada con componentes de diferente resistencia, es útil recordar que la distribución de deformaciones será lineal en la dirección de la sección transversal. Esto tiene las siguientes implicaciones para el patrón de esfuerzos supuesto. (a) En la zona elástica, el esfuerzo varía linealmente a cada lado del eje neutro, sin escalones. (b) En cualquier zona plástica habrá cambios en escalón del esfuerzo entre materiales de diferente po . (c) En la unión entre las zonas elástica y plástica, también habrá un escalón si esta unión coincide con un cambio de material.

F.5.D.3 — CALCULO DE LA RESISTENCIA A MOMENTO F.5.D.3.1 — GENERALIDADES — La resistencia a momento de diseño M RS se encuentra usando la siguiente expresión: M RS

I Mu

Donde: Mu = momento último encontrado según F.5.D.3.2 o F.5.D.3.3 I = coeficiente de reducción de capacidad (véase la tabla F.5.3.1) F.5.D.3.2 — SECCIONES ESBELTAS — M u se toma como el momento correspondiente al patrón de esfuerzos adoptado (véase F.5.D.2). F.5.D.3.3 — SECCIONES SEMI-COMPACTAS — M u se encuentra por interpolación, como sigue: Mu

Donde: M us M uf S E E1 , E o

= = = = =

M us

Eo E M uf M us E E1o

Figura F.5.D-1 — Patrones de esfuerzo elasto-plástico supuestos (no híbridas)

momento correspondiente al patrón de esfuerzos adoptado (véase F.5.D.2.1) Spo módulo plástico de la sección valor de E para el elemento crítico valores límite de E totalmente compacto y semi-compacto para ese elemento (véase la tabla F.5.4.3)

F-568

F-569

APENDICE F.5.E REGIONES AFECTADAS POR EL CALOR ADYACENTES A SOLDADURAS

F.5.E.2.3 — MATERIAL DE LA SERIE 7*** — Para las soldaduras en tales aleaciones que están sometidas a esfuerzo de tensión actuando en forma transversal al eje de la soldadura, el coeficiente de ablandamiento k z kcz debe tomarse como el valor A. El valor de B puede usarse para otras condiciones de esfuerzo. El valor A debe normalmente tomarse de la tabla apropiada (tabla F.5.4.5 o F.5.E.1). Sin embargo, se permite usar un valor más favorable en los siguientes casos:

F.5.E.1 — INTRODUCCION F.5.E.1.1 — GENERALIDADES — Los métodos dados en F.5.4.4 para estimar la severidad y extensión del ablandamiento en la zona afectada por el calor adyacente a soldaduras tiende a ser algunas veces pesimista. Este apéndice da tratamientos alternos para tales casos, que producen valores más favorables de k z (severidad, véase F.5.E.2) y z (extensión, véase F.5.E.3).

(a) Caso 1. Soldadura aislada recta con una sola pasada sin precalentamiento: El valor A puede tomarse igual al valor B, es decir, 1.0 para la condición T4 y 0.8 para la condición T6. (b) Caso 2. Otras soldaduras con control térmico más estricto: El valor A se puede tomar como sigue: (1) Para 40o C To d 80o C para condición T4 1.2 0.005To para condición T6 1.0 0.05To

En F.5.E.4 se consideran los posibles beneficios del envejecimiento artificial posterior a la soldadura. Como alternativa del cálculo se permite encontrar la extensión de la región afectada por el calor experimentalmente mediante mediciones de dureza. En F.5.E.5 se dan pautas para hacerlo.

(2) Para To d 40o C para condición T4 para condición T6

F.5.E.1.2 — CONTROL TERMICO — La extensión del ablandamiento en la zona afectada por el calor, y algunas veces su severidad, depende de la temperatura entre pasadas To , esto es, la temperatura del material parenteral adyacente al comienzo de la colocación de una pasada de soldadura cualquiera. Los siguientes factores tienden a elevar To : (a) Ccolocación de pasadas previas en una unión con pasadas múltiples (b) Soldadura previa en una unión cercana (c) Uso de precalentamiento Un excesivo aumento de temperatura puede prevenirse haciendo control térmico durante la fabricación, esto quiere decir, dejando enfriar el metal adecuadamente entre pasadas. Los métodos dados en F.5.4.4.2 y F.5.4.4.3 para estimar los efectos en la zona afectada por el calor son válidos si el control térmico satisface: (a) Aleaciones de la serie 7***

To d 80D C

(b) Otras aleaciones

To d 100D C

Donde: To =

1.0 0.8

temperatura entre pasadas, a ser especificada en el contrato

F.5.E.3 — EXTENSION DE LA ZONA AFECTADA POR EL CALOR F.5.E.3.1 — GENERALIDADES — Los métodos dados en F.5.4.4.3 para obtener la dimensión z pueden conducir a sobrestimar de extensión de la zona afectada por el calor. Los siguientes artículos dan tratamientos alternos que pueden usarse para obtener estimativos más favorables en ciertos casos. F.5.E.3.2 — FORMULA MODIFICADA PARA z — Se permite usar la siguiente expresión para z , en lugar de la dada en el literal (b) de F.5.4.4.3.

A menudo es posible reducir la extensión del ablandamiento en la zona afectada por el calor, y algunas veces su severidad, ejerciendo un control térmico aún más estricto, es decir, especificando un valor menor de To . Para aprovechar esta mejoría, el diseñador debe especificar cuál será el control más estricto a usar y dar el valor reducido al que se limitará To . Cuando se adopte esta práctica, se pueden usar reglas más favorables para la región afectada por el calor dadas en F.5.E.2.3, F.5.E.3.3 y F.5.E.3.4.

z

G D K zo

Donde: D y K = coeficientes modificadores (véanse los literales (d) y (e) de F.5.4.4.3) zo = valor básico de z El factor extra G se toma normalmente como 1.0, pero en los siguientes casos (a) y (b) se permite un valor menor:

F.5.E.2 — COEFICIENTE DE ABLANDAMIENTO k z F.5.E.2.1 — VALORES MODIFICADOS DE k z — Cuando la resistencia está gobernada por pa o p v , en vez de po , se permite tomar un valor modificado de kcz para el coeficiente de ablandamiento, como se da en la tabla F.5.E.1, en lugar del valor normal de k z dado en la tabla F.5.4.5. Esto se aplica para lo siguiente: (a) Cortante en vigas (véase F.5.4.5.3) (b) Falla local en miembros a tensión (véase F.5.4.6.1 (b)) (c) Aplastamiento local en miembros a compresión (véase F.5.4.7.6)

(a) Para una unión para la que existen tres o más caminos de temperatura válidos: G 0.75 Un camino de temperatura válido es el definido en el literal (e) de F.5.4.4.3. (b) Para una unión recta de longitud L menor que 5z o : G

1.5 1.3L z o 3 L zo

El uso del valor modificado kcz en estos casos, es favorable para la mayoría de los materiales (pero no todos).

Cuando una unión cabe en ambas categorías, el valor de G debe ser tomado como el menor de los valores dados en (a) y (b).

F.5.E.2.2 — VALOR DE k z PARA OTROS MATERIALES — El coeficiente de ablandamiento ( k z o kcz ) para materiales no cubiertos por las tablas F.5.4.5 y F.5.E.1, puede encontrarse usando la tabla F.5.E.2.

F.5.E.3.3 — DETERMINACION ALTERNATIVA DE D — Se permite tomar un valor menor de D en los casos Q y R de la tabla F.5.4.6 para una unión en la que se aplique (a) o (b):

F-570

F-571


(a) Control térmico normal: t c no excede 25 mm y el área total A (en mm2) de los depósitos de soldadura en la unión es conocida: Ad5 D 1.0 50 A d 150 D 0.75 0.005A A ! 150 D 1.5 (b) Control térmico más estricto: t c d 25 mm 0.5T1 d To T1 D 0.5 To T1 To d 0.5T1 D 1.0 Donde: To = T1 = = = =

tc

2To T1

D

1.0

(c)

¦

F.5.E.5.2 — METODO EXPERIMENTAL — El método preferido es el que emplea la técnica Vickers Diamond. Se puede aplicar a cualquier prototipo o fabricación de prueba representando parte de la estructura. El procedimiento consiste en tomar una serie de lecturas de dureza a varias distancias de la soldadura y luego determinar en qué punto las propiedades del material parenteral se han recuperado. Preferiblemente, el espécimen debe ser seccionado perpendicularmente a la soldadura y las lecturas deben tomarse a medio espesor sobre la cara cortada (después de la preparación adecuada de la superficie). Sin embargo, puede ser posible tomar las lecturas directamente sobre la superficie del componente. F.5.E.5.3 — METODO DE INTERPRETACION 1 — Hay dos métodos permitidos para interpretar los resultados de los cuales el método 1 es preferible.

t c ! 25 mm D

Un gráfico de dureza típico tiene la forma mostrada en la figura F.5.E.2. Sobre él se pueden distinguir dos puntos A y B tal como se muestra. La dimensión z , usada en el diseño para definir la distancia que se extiende la zona afectada por el calor desde la soldadura, debe tomarse como sigue:

temperatura entre pasadas reducida (a ser especificada) temperatura entre pasadas normal

z

80qC para aleaciones de la serie 7*** 100qC para otras aleaciones espesor de la parte más gruesa unida

Donde: X A y XB

F.5.E.3.4 — DETERMINACION ALTERNATIVA de K — Cuando se especifica un control térmico más estricto, se permite leer K en la figura F.5.E.1 en lugar de usar el literal (e) de F.5.4.4.3. Las cantidades necesarias para la figura se deben tomar como se indica enseguida: (a) To , T1 y t c (b) h y h1

317

DIARIO OFICIAL

0.5 X A XB

=

distancias de los puntos A y B a la línea central de una soldadura a tope o la raíz de una soldadura de filete

F.5.E.5.4 - METODO DE INTERPRETACION 2 - Puede ser usado si sólo se puede distinguir el punto B en el gráfico, es decir, el punto en el que la dureza del material parenteral se ha recuperado efectivamente. El punto A no se puede localizar con facilidad. En este caso, z debe tomarse como: (a) Para aleaciones de la serie 5*** (b) Para aleaciones de la serie 6*** (c) Para aleaciones de la serie 7***

de acuerdo con F.5.E.3.3 de acuerdo con el literal (e) de F.5.4.4.3 indica la sumatoria de todos los caminos de temperatura de la unión

z

0.65XB

z

0.75XB

z

0.90XB

Cuando t c ! 25 mm y se usa precalentamiento, no se permite ninguna mejoría de K . En tales casos se debe usar el valor total de K 1.33 .

F.5.E.4 — ENVEJECIMIENTO ARTIFICIAL POSTERIOR A LA SOLDADURA Con aleaciones tratadas en caliente de las series 6*** y 7*** es algunas veces benéfico aplicar un tratamiento térmico en la forma de envejecimiento artificial después de la soldadura. Esto implica calentar el componente soldado a una temperatura entre 100qC y 180qC durante un tiempo de hasta 24h . El procedimiento exacto depende de la aleación. Los siguientes beneficios pueden lograrse con tal tratamiento. (a) El tiempo para alcanzar propiedades mecánicas estables se reduce a un valor por debajo del indicado en el literal (c) de F.5.4.4.2. (b) La resistencia de partes de la zona afectada por el calor (pero no necesariamente de toda) se eleva. En el diseño puede suponerse ésto para reducir efectivamente la extensión de la zona afectada por el calor. (c) Hay alguna mejoría en la resistencia del metal de aporte.

Figura F.5.E-1 — Extensión de la zona afectada por el calor, factor K

Para cuantificar estos beneficios es necesario hacer ensayos usando especímenes representativos (véase F.5.E.5). Se debe simular la situación real en términos de: espesor de metal, geometría, metal de aporte y parámetros de soldadura, así como el tratamiento exacto post-soldadura empleado.

F.5.E.5 — MEDICIONES DE DUREZA F.5.E.5.1 — GENERALIDADES — Se permite determinar la extensión de la zona afectada por el calor experimentalmente (véase el literal (g) de F.5.4.4.3). El método más usual es conducir una medición de dureza.

F-572

F-573

Tabla F.5.E-1 Coeficiente de ablandamiento modificado kcz de la zona afectada por el calor

Tabla F.5.E-2 Determinación general de k z y kcz

Aleación 6061

6063

6082 7020

1200 3103 3105 5083 5154A

5251

5454

Condición Producto Tratadas en caliente T6, TF E, DT T4 E T4 DT T4 F T5 E T6 E, F T6 DT T4 E, S, P, DT, F T6 E, S, P, DT, F T4 E, S, P T6 E, S, P No tratadas en caliente H14 S H14 S H18 S H14 S H16 S H18 S O, F E, S, P, DT H22 S, P O, F E, S, P H22 S, P H24 S, P F WT F F H22 S, P H24 S, P O, F E, S, P H22 S H24 S

kcz 0,55 1,00 0,70 0,80 0,75 0,55 0,50 1,00 0,55 0,80(A), 1,00(B) 0,60(A),0,80(B) (nota 2) 0,25 0,30 0,24 0,28 0,24 0,21 1,00 0,55 1,00 0,50 0,40 0,30 1,00 0,45 0,35 1,00 0,45 0,40

Serie de la aleación Tratadas en caliente

6***

7***

Condición

k z (notas 1 y 2)

kcz (notas 1 y 2)

O, F T4 T5 T6

1,00 1,00 0,75 0,50

1,00 1,00 0,75 0,55

Otro (nota 3) O, F T4

0.50p o6 po

0.55p a6 pa

1,00 0,80(A) 1,00(B) 0,60(A) 0,80(B)

1,00 0,80(A) 1,00(B) 0,60(A) 0,80(B)

0.6po6 po (A)

0.6pa6 pa (A)

0.8po6 po (B)

0.8pa6 pa (B)

T6 Otro (nota 3)

No tratadas en caliente 1***, 3*** ó 5*** NOTA 1 - es el valor normal.

O, F

1,00

1,00

Otro (nota 3)

po0 po

pa0 pa

kcz es un valor modificado para usar en ciertos casos (F.5.E.2.1).

NOTA 2. - Notación: po y pa esfuerzos límite del material parenteral en la condición usada (tablas F.5.4.1 y F.5.4.2) po6 y pa6 esfuerzos límite de los materiales parenterales en la condición T6

po0 y pa0 esfuerzos límites de los materiales parenterales en la condición O NOTA 3 - El valor tomado nunca debe exceder 1.0.

NOTA 1. En la columna de producto E, S, P, DT, WT y F se refieren, respectivamente, a extrusión, lámina, plancha, tubería extruida, tubería soldada y forjados. NOTA 2. Refiérase a F.7.4.4.2 (b) para ver la aplicabilidad de los valores A y B para el material 7020.

Figura F.5.E-2 — Gráfica de dureza típica a lo largo de un camino de calor a partir de una soldadura

F-574

F-575

318


DIARIO OFICIAL

APENDICE F.5.F FORMULAS GENERALES PARA LAS PROPIEDADES TORSIONALES DE SECCIONES ABIERTAS DE PARED DELGADA

F.5.F.3 — SEGUNDO MOMENTO POLAR DEL AREA RESPECTO AL CENTRO DE CORTANTE El segundo momento polar del área respecto al centro de cortante Ip está dado por la siguiente expresión:

Ip

F.5.F.1 — GENERALIDADES Este apéndice muestra cómo determinar las propiedades de ciertas secciones, necesarias para cálculos de pandeo que involucren torsión (véase los apéndices F.5.G y F.5.H). Las propiedades de la sección son las siguientes: (a) Constante de torsión , J (véase F.5.F.2) (b) Segundo momento polar del área respecto al centro de cortante, Ip (véase F.5.F.3) (c) Coeficiente de alabeo, H (véase F.5.F.4)

segundo momento del área respecto a los ejes centroidales área de la sección distancia entre el centroide G y el centro de cortante S

para secciones bisimétricas o con simetría oblicua, S coincide con G

S 3 0

= =

La posición de S se puede encontrar de acuerdo con lo siguiente:

(a) Para secciones compuestas enteramente de aletas salientes (tales como ángulos, secciones en T o cruciformes), S se ubica en el punto de intersección de los elementos componentes (b) Para ciertos tipos específicos de sección, véase la figura F.5.F.2 (c) Para secciones monosimétricas compuestas de elementos planos, generalmente, véase F.5.F.5 (d) Para secciones asimétricas compuestas de elementos planos, generalmente, véase F.5.F.7

La rigidez torsional de un miembro que tiene una sección transversal de pared delgada, está dada por el producto GJ en el que G es el módulo de cortante del material y J es la constante de torsión de la sección transversal. Para secciones abiertas de pared delgada sin variaciones pronunciadas de espesor, tales como rebordes o bulbos, J está dado por:

³

Ag 2

A g

F.5.F.2 — CONSTANTE DE TORSION

J

Ix Iy

Donde: Ix e Iy =

t ds 3

F.5.F.4 — COEFICIENTE DE ALABEO El coeficiente de alabeo H puede encontrarse de acuerdo con lo siguiente:

Donde: t = espesor = se mide a lo largo de la línea media del perfil s S = longitud total de la línea media

(a) Para secciones compuestas enteramente de aletas salientes (tales como ángulos, secciones en T o cruciformes), conservadoramente se puede suponer H igual a cero (b) Para ciertos tipos específicos de sección, véase la figura F.5.F.2 (c) Para secciones monosimétricas compuestas de elementos planos, véase F.5.F.5 (d) Para secciones con simetría oblicua compuestas de elementos planos, véase F.5.F.6 (e) Para secciones asimétricas compuestas de elementos planos, véase F.5.F.7

Para una sección compuesta únicamente de elementos de lámina plana, cada uno de espesor uniforme, esta ecuación se reduce a la siguiente: J

1 ¦ bt 3 3

F.5.F.5 — SECCIONES MONOSIMETRICAS COMPUESTAS POR ELEMENTOS PLANOS

Donde: b es el ancho de un elemento medido a medio espesor del perfil. Cuando se tiene una sección reforzada con rebordes y/o bulbos, se puede usar la siguiente expresión: J

¦ ^ p qN t`

4

1 ¦ bt 3 3

Donde: t = espesor del material plano adyacente N = dimensión del reborde o bulbo, como se define en la figura F.5.F.1 p y q = coeficientes leídos en la figura F.5.F.1

F.5.F.5.1 — NOTACION Y CONVENCION DE SIGNOS — La sección se descompone en 2V elementos planos, numerados de 1 a V a cada lado del eje de simetría AA, contando hacia afuera del punto B donde la sección transversal intersecta AA (véase la figura F.5.F.3). La siguiente notación se relaciona con el R-ésimo elemento de la mitad superior de la sección: b t a c d

= = = = =

R

P

La primera sumatoria se extiende a cada región de reborde o bulbo dentro de la sección (véase la figura F.5.F.1). Para hacer la segunda sumatoria para los elementos planos, el ancho de cualquier elemento que limita con un reborde o bulbo, debe ser ahora medido hasta el borde del área sombreada mostrada en la figura F.5.F.1.

ancho del elemento espesor del elemento distancia perpendicular desde el punto medio del elemento hasta AA ancho proyectado del elemento sobre un eje perpendicular a AA distancia perpendicular desde B hasta la línea central del elemento

¦ bd 2

La sumatoria para P abarca solamente la mitad de la sección por encima de AA. Empieza con el segundo elemento ya que no hay contribución del primer elemento (para el cual d 0 ). La convención de signos es la siguiente:

F-576

(a) a , b y t son siempre positivos (b) c es positivo si el elemento considerado en el sentido hacia B es convergente con AA y es negativo si es divergente (c) d se toma como positivo si el elemento producido en el sentido hacia B tiene a B a su izquierda, y negativo si B está a su derecha F.5.F.5.2 - FORMULAS - La distancia e a la que se ubica el centro de corte a la izquierda de B está dada por: 1 I AA

e

Donde: I AA

=

K

2 V § bd · ½ ¦ ®bt P 2 ¸ ¾ A 2 ¯ ©¨ ¹¿

Este tratamiento sólo cubre una sección que pueda ser desarrollada a partir de una sola lámina (posiblemente de espesor variable). Para secciones que se bifurcan, consulte la literatura pertinente.

¦ «bt ® 2aP bd ¨ a 6 ¸ ¾ »

F.5.F.6.3 — CALCULO DEL ESPECIMEN — La tabla F.5.F.2 da el cálculo del especimen de una sección con simetría oblicua. Los elementos tomados en cuenta en este cálculo son los números entre triángulos en el diagrama de la tabla F.5.F.2.

segundo momento del área de toda la sección respecto a AA

F.5.F.7 — SECCION ASIMETRICA COMPUESTA DE ELEMENTOS PLANOS

V

ª

2

¬

¯

§ ©

c ·½º ¹¿¼

F.5.F.7.1 — NOTACION Y CONVENCION DE SIGNOS — La sección se descompone en n elementos planos, numerados de 1 a n empezando por el extremo E de la sección (véase la figura F.5.F.5).

El coeficiente de alabeo, H , está dado por: º ª ° § b 2d 2 · ½° 2 2¦ « ®bt ¨¨ P 2 bdP ¸ ¾ e I AA » 3 ¹¸ °¿ »¼ 2 « ¬ °¯ © V

H

F-577

La siguiente notación se relaciona con el r-ésimo elemento:

Este tratamiento sólo cubre las secciones que pueden ser desarrolladas a partir de una sola lámina (posiblemente de espesor variable). Para secciones que se bifurcan es necesario consultar la literatura pertinente. F.5.F.5.3 — CALCULO DEL ESPECIMEN — La tabla F.5.F.1 presenta el cálculo del especimen para una sección monosimétrica. Los elementos tomados en consideración en este cálculo son los números dentro de triángulos en el diagrama de la tabla F.5.F.1.

b = ancho del elemento t = espesor del elemento au y a v = coordenadas del punto medio R del elemento con respecto a u , v (ejes principales de la sección) cu y c v = anchos proyectados del elemento sobre u y v respectivamente d = distancia perpendicular desde G (centroide de la sección) dc = distancia perpendicular desde S (centro de corte). U y V son las coordenadas de S r

P

F.5.F.6.1 — NOTACION Y CONVENCION DE SIGNOS — La sección se descompone en 2V elementos planos, numerados de 1 a V sobre cada lado del punto de simetría G, contando hacia G (véase la figura F.5.F.4). La siguiente notación se refiere al R-ésimo elemento en la mitad superior de la sección.

¦ bd 1

F.5.F.6 — SECCION CON SIMETRIA OBLICUA COMPUESTA DE ELEMENTOS PLANOS Pc

r

¦ bdc 1

La convención de signos es la siguiente: b t d A

= = = =

ancho del elemento espesor del elemento distancia perpendicular desde G a la línea central del elemento área de la sección total R

P

¦ bd 2

La sumatoria P abarca la mitad de la sección solamente. Empieza con el segundo elemento ya que no hay contribución del primero (para el cual d 0 ). La convención de signos es la siguiente: (a) b y t son siempre positivos (b) d se toma como positivo si es elemento producido en el sentido hacia G tiene a G a su izquierda, y negativo si G está a su derecha.

(a) b y t son siempre positivos (b) au y a v son las coordenadas reales de R , pueden ser positivas o negativas dependiendo del cuadrante en que se ubica R (c) cu y c v son positivas si U (o V ) se incrementa dentro del elemento en el sentido hacia afuera desde el anterior (r-1)-ésimo elemento, y negativo si U (o V ) decrece (d) d y dc son positivos si el elemento producido en el sentido hacia afuera desde el (r-1)-ésimo elemento tiene un momento antihorario respecto a G (o S), y negativo si es en sentido horario. F.5.F.7.2 — FORMULAS — Las coordenadas del centro de corte, S, están dadas por: U

F.5.F.6.2 — FORMULA — El coeficiente de alabeo, H, está dado por la siguiente expresión: V ª ° b 2 d 2 ½° º 2¦ « bt ® P K P K bd ¾» 3 ¿° ¼» « ¯° 1 ¬ V

H

n

ª

1

¬

¯

§ av cv ·½º ¸¾» © 2 12 ¹ ¿ ¼

1 I uu

¦ «bt ®a v P bd ¨

1 I vv

¦ «bt ®au P bd ¨

n

ª

1

¬

¯

§ a u cu · ½ º ¸¾» © 2 12 ¹ ¿ ¼

Donde: I uu , I vv = segundo momento del área de la sección respecto a G u y G v

Donde: El coeficiente de alabeo, H , está dado por: F-578

F-579


H

n

ª

°

1

¬«

¯°

319

DIARIO OFICIAL

¦ «bt ® Pc K c Pc K c bdc

Tabla F.5.F-1 Cálculo del especimen: forma monosimétrica

b 2dc 2 °½ º ¾» 3 ¿° ¼»

Donde:

Kc

1 n § bdc · ¦ bt Pc 2 ¸ A 1 ¨© ¹

A es el área de la sección.

Este tratamiento solamente cubre secciones que puedan ser desarrolladas a partir de una sola pieza de lámina (posiblemente de espesor variable). Para secciones con bifurcaciones, hay que consultar la literatura apropiada. F.5.F.7.3 — CALCULO DEL ESPECIMEN — La tabla F.5.F.3 muestra el cálculo del especimen de una sección asimétrica. Los elementos considerados en este cálculo son los números dentro de triángulos en el diagrama de la tabla F.5.F.3.

Todas las dimensiones están en milímetros 2 R 30 b 5 t 60 a 0 c 60 d 1.80 x 103 bd 1.80 x 103 P 2.16 x 105 2aP 1.08 x 105 bd a c 6 2aP bd a c 6

7.70 x 105

2.11 x 106

4.93 x 108

5.40 x 108

Sumatoria de la última línea

1.05 x 109 mm5

P 2 bdP b 2d 2 3

bt P 2 bdP b 2 d 2 3

1.05 x 109

2.35 x 107 mm4 45 mm

2.35 x 107 3.24 x 106

2.92 x 107

1.30 x 108

3.24 x 106 1.08 x 106

1.93 x 10 4.28 x 106

7

6.90 x 10 1.22 x 107

1.08 x 106

1.42 x 107

7.32 x 107

1.62 x 108

9.09 x 10

7

9

10

2.80 x 10


10

1.87 x 10

6

mm

2 x 2.80 x 10 45 x 1.05 x 10 10

Coeficiente de alabeo H

9

8.7 x 109 mm6

F-580

F-581

Tabla F.5.F-2 Cálculo del especimen: forma de simetría oblicua

Tabla F.5.F-3 Cálculo del especimen: forma asimétrica

3 20 3 -70

bd P bt P bd 2

-1400 200 54000

0 0 0

1600 1600 96000

150000 mm4 2 x 150000 K 535.7 mm2 560 287 x 103 P K P K bd


3

0 6

28.7 x 10 bt ª^ PK P Kbd ` b2d2 3 º ¬ ¼

2 x 80.5 x 10 6

3

-570 x 10

-357 x 10

853 x 103

653 x 103

34.0 x 106

17.8 x 106

161 x 10

6

6

mm

36.1 62.5

D

9.93D

I uu

8.24 x 104

I vv

1.22 x 104

1

2

3

4

28.3 6.0 -100.0 14.9

113.1 6.0 37.9 -6.0

80.0 4.0 36.1 -31.6

80.0 10.0 62.5 14.6

av

-111.6

-57.3

28.4

60.9

cu

23.1

-65.0

13.8

78.8

cv

16.2

92.6

78.8

-13.8

bd

-2828 -2828 -42.1 x 103

4283 1455 -8.8 x 103

2886 4341 -137.4 x 103

5003 9344 137.8 x 103

P au P

3

315.7 x 10 3 -15.6 x 10

avP

bd au 2 cu 12

3

bt au P ^bd au 2 au 12 `

bt a v P ^bd a v 2 a v 12 `

¦ bt ¬ª a v P ª¬bd a v

U

V

¦ bt ª¬ au P ¬ªbd au

g

I uu

U

2

V2

12

2 cu 12 ¼º ¼º

I uu I vv Ag 2

¦ ¬ªbt Pc bdc 2 ¼º

Pc K c Pc K c bdc b 2dc 2 3

3

569.3 x 10 3.8 x 103

161.7 x 10

-155.7 x 10

22.1 X 10

158.2 x 103

-12.9 x 106

-28.3 X 106

106.4 x 106

-49.1 x 106

32.4 X 106

328.9 x 106

-12.9 -1036 -1966 -0.463 x 106

20.6 1649 -317 -0.913 x 106

338.3 8.24

60.7 1.22

3

41.1 mm

49.8 mm

4

17.67 x 106 mm

-164.3 -4647 -4647 6 -0.394 x 10

bt Pc bdc 2 A

3

123.4 x 10 -49.0 x 103 3

64.5 mm

dc bdc Pc

Kc

3

-83.3 x 10 10.2 x 103

-4.5 x 106 26.1 x 106 2 c v 12 º¼ º¼

I vv

Ip

3.663 x 106 1969

2

23

¼º

32.8 3717 -930 -1.893 x 106

2

1861 mm

6

bt ª^ P c K c P c K c bdc ` b dc ¬

-5.185 x 10

-2.594 x 106

-0.098 x 106

-0.913 x 106

7.198 x 106 6 342 x 10

4.605 x 106 1365 x 106

0.358 x 106 83 x 106

0.906 x 106 595 x 106

H = sumatoria de la última línea = 2.385 x 109 mm6

F-582

1 969 mm2

rm b t d au

bd a v 2 c v 12

Sumatoria de la última línea = 80.5 x 106 mm6

x y

A

Todas las dimensiones están en milímetros, a menos que se indique otra cosa 1 2 R 40 50 b 3 2 t 40 0 d

Coeficiente de alabeo H

6.05 x 103 1.14 x 104 2.90 x 106 7.94 x 105

1.62 x 107

P2 bdP b 2d 2 3

3.58 x 103 5.40 x 103 1.08 x 106 3.10 x 105

1.08 x 105

I AA (obtenido mediante cálculo no mostrado)

4 32 8 127 -25 189

bt ^2aP bd a c 6 `

Posición del centro de corte e

b 2d 2 3

3 128 5 100 80 28

F-583

320


DIARIO OFICIAL

3b F6 a 2b 3 t 2 § 2F 3 · 12 ©¨ F 6 ¹¸ donde F at1 bt 2 e

e

a2b 2 t § 1 c 2c 3 · ¨ ¸ I x ©¨ 4 2b 3a 2b ¹¸

H

H

H

a2I y

e

4 H

e

y 1 I1 y 2 I 2 Iy

H

b2t 4c3 6ac 2 3a 2 c a 2 b e 2 I x 6

a2b 2 t § 1 c 2c 2 · ¨ ¸ I x ©¨ 4 2b 3a 2b ¹¸

b2t 4c3 6ac 2 3a 2 c a 2 b e 2 I x 6

a2I y 4

§a c· c2b 2 t ¨ ¸ © 2 3¹

2

H

a I1 I 2 Iy

donde I1 e I 2 son, respectivamente, los segundos momentos del área de las aletas respecto al eje YY a 2 b 3 t 2 § 2a b · H 12 ©¨ a 2b ¹¸

H

b2t x ªa2 b2 2ba 4bc 6ac 4c2 3ba 3a2 4bc 2ac c2 º ¼ 12 2b a 2c ¬

Figura F.5.F-1 — Coeficientes constantes de torsión para ciertos filetes y bulbos

Figura F.5.F-2 — Posición del centro de corte S y coeficiente de alabeo H para algunas secciones de pared delgada

F-584

F-585

Figura F.5.F-3 — Notación de sección monosimétrica Figura F.5.F-5 — Notación de sección asimétrica

Figura F.5.F-4 — Notación de sección con simetría oblicua

F-586

F-587


321

DIARIO OFICIAL Donde:

APENDICE F.5.G PANDEO TORSIONAL LATERAL DE VIGAS

Ex

F.5.G.1 — LONGITUD EFECTIVA DE VIGAS

Ix

A · l §A 2 3 ¨ x ydA ³ y dA ¸¸ 2y 0 I x ¨© ³0 0 ¹

= segundo momento del área respecto al mayor eje centroidal = distancia entre el centroide y el centro de corte = área de la sección transversal del voladizo

F.5.G.1.1 — VIGAS SOPORTADAS EN AMBOS EXTREMOS — La longitud efectiva I de una viga, para usar en F.5.4.5.6 (d), debe obtenerse de la tabla F.5.G.1 si la viga tiene restricción lateral efectiva sólo en sus extremos.

yo A

Para vigas con restricciones laterales efectivas en intervalos dentro de su longitud, el valor de l debe tomarse como la longitud entre restricciones.

En ambos casos se puede consultar la literatura disponible para soluciones de M cr relacionadas con arreglos de carga

F.5.G.1.2 — CARGAS DESESTABILIZADORAS — Existen condiciones desestabilizadoras de carga cuando una carga es aplicada a la aleta superior de una viga y tanto la carga como la viga tienen la libertad de deflectarse lateralmente con relación al centroide de la viga. En tales casos, se deben usar las longitudes efectivas incrementadas de la tabla F.5.G.1. Para vigas que soportan cargas desestabilizadoras pero tienen restricción lateral efectiva a intervalos dentro de su longitud, el valor de l debe tomarse como 1.2 veces la longitud entre soportes laterales. F.5.G.1.3 — VOLADIZOS — La longitud efectiva l para voladizos sin soporte lateral intermedio y sin momento aplicado en la punta, debe obtenerse de la tabla F.5.G.2. Si se suministran apoyos laterales intermedios, los valores de l para las longitudes entre restricciones deben tomarse de F.5.G.1.1 o F.5.G.1.2. Para voladizos sometidos a un momento en la punta, l se debe determinar de acuerdo con F.5.G.1.1 o F.5.G.1.2.

F.5.G.2 — DETERMINACION DE O El parámetro de esbeltez para pandeo torsional lateral O se obtiene de la siguiente expresión (véase F.5.4.5.6 (d)): O

§ ES · S¨ ¸ © M cr ¹

diferentes a momento uniforme. Cuando ésto se tenga en cuenta para determinar O , el valor de M en F.5.4.5.6 (b) debe tomarse como el valor máximo en la viga.

F.5.G.3 — VIGAS QUE VARIAN DE SECCION A LO LARGO DE SU LONGITUD Cuando la sección doble-simétrica de una viga o voladizo varía a lo largo de su longitud entre puntos de restricción, se debe determinar el esfuerzo de pandeo ps usando las propiedades de la sección en el punto de momento máximo. Luego, este valor de ps se aplica a toda la longitud entre puntos de restricción y no se deben hacer consideraciones adicionales para el patrón de momentos. Siempre que R f no sea menor que 0.2, el valor de O , basado en la sección transversal en el punto de máximo momento, debe multiplicarse por

1.5 0.5R f

(pero t 1.0)

Donde: R f es la relación del área de aleta en el punto de mínimo momento sobre el área de aleta en el punto de máximo momento entre puntos de restricción adyacentes. R f se refiere o a la relación de área total de ambas aletas o al área de la aleta de compresión únicamente, la que de el menor valor de R f . Valores de R f menores de 0.2 representan un grado extremo de disminución en la sección de la aleta que no está cubierto por esta cláusula.

12

Tabla F.5.G-1 Longitud efectiva I para vigas de longitud L

Donde:

Condiciones de carga Normal Desestabilizadora Ambas aletas totalmente 0.7L 0.85L restringidas contra rotación en el plano Ambas aletas parcialmente 0.85L 1.0L restringidas contra rotación en el plano Ambas aletas libres de rotar 1.0L 1.2L en el plano Restricción contra torsión suministrada únicamente por 1.0L 2D 1.2L 2D la conexión positiva de la aleta inferior a los apoyos Restricción contra torsión suministrada únicamente por 1.2L 2D 1.4L 2D apoyo muerto de la aleta inferior sobre los apoyos

Condiciones de restricción en los apoyos

= momento uniforme elástico crítico E y S = como se definen en F.5.4.5.6 (d)

M cr

Aleta a compresión restringida lateralmente

Para una sección uniforme doble-simétrica, M cr está dado por: M cr

S EI y GJ l

1 S 2 EH / L2GJ 12

Viga totalmente restringida contra torsión

12

Donde: Iy

=

segundo momento del área respecto al menor eje centroidal

G, J y H

=

como se definen en F.5.1.3

Aleta a compresión no restringida lateralmente

Ambas aletas libres de rotar en el plano

Para una sección uniforme simétrica respecto al eje menor solamente, M cr está dado por:

M cr

S EI y GJ l

12

NOTA. D es la altura de la viga, L es la longitud de la viga.

12 12 S 2E x2 EI y · SE § EI y · ½° °§ ¸ x ¨¨ ¸ ¾ ®¨¨ 1 2l © GJ ¸¹ ° 4l 2 GJ ¸¹ °¯© ¿

F-588

F-589

Tabla F.5.G-2 Longitud efectiva l para vigas en voladizo de longitud L Condiciones de restricción En el apoyo En la punta Libre Lateralmente restringido en la aleta superior Continuo con restricción únicamente lateral únicamente Torsionalmente restringido únicamente Lateral y torsionalmente restringido Libre Lateralmente restringido en la aleta superior Contínuo con restricción únicamente lateral y torsional Torsionalmente restringido únicamente Lateral y torsionalmente restringido Libre Lateralmente restringido en la aleta superior Empotrado lateral y únicamente torsionalmente Torsionalmente restringido únicamente Lateral y torsionalmente restringido

APENDICE F.5.H PANDEO TORSIONAL DE MIEMBROS A COMPRESION: DETERMINACION DEL PARAMETRO DE ESBELTEZ O

Condiciones de carga Normal Desestabilizadora

3.0L 2.7L

7.5L 7.5L

2.4L 2.1L 1.0L 0.9L

4.5L 3.6L 2.5L 2.5L

0.8L 0.7L 0.8L 0.7L

1.5L 1.2L 1.4L 1.4L

0.6L 0.5L

0.6L 0.5L

F.5.H.1 — GENERALIDADES En el diseño de miembros a compresión, la determinación rigurosa del parámetro de esbeltez O para pandeo torsional tiende a ser laboriosa. En F.5.4.7.4(b) se da un procedimiento simplificado que usa fórmulas empíricas (véase la tabla F.5.4.9) pero éste cubre sólo un rango limitado de formas de sección. El propósito de este apéndice es presentar un procedimiento general que permita encontrar O para cualquier sección. Este procedimiento más riguroso puede, por supuesto, ser aplicado a las secciones de la tabla F.5.4.9 si se desea y se obtendrá economía. El tratamiento involucra el uso de las siguientes propiedades de la sección que pueden encontrarse siguiendo el apéndice F.5.F: (a) J constante de torsión (b) Ip segundo momento polar del área respecto al centro de corte (c) H coeficiente de alabeo

F.5.H.2 — MODOS DE PANDEO Hay tres modos fundamentales para el pandeo general de un miembro a compresión que se describen a continuación (Donde: uu y vv son los ejes principales de la sección): (a) Pandeo como columna puro, es decir flexionante, respecto a vv (b) Pandeo como columna puro respecto a uu (c) Pandeo torsional puro El pandeo torsional puro se define como una rotación general del cuerpo de la sección respecto a su centro de corte en la parte central de la longitud del miembro. En la práctica, este pandeo torsional puro sólo se observa en ciertas formas de sección. En la mayoría de las formas hay interacción entre torsión pura y flexión, y el centro de rotación cae por fuera del centro de cortante. La disminución de resistencia por pandeo torsional debe tenerse en cuenta en el diseño. El valor requerido para el parámetro de esbeltez O para tener en cuenta la interacción con la flexión, se obtiene mediante la siguiente expresión: O

kO t

Donde: k = coeficiente de interacción (véase F.5.H.4) Ot = parámetro de esbeltez correspondiente a pandeo torsional (véase F.5.H.3)

F.7.H.3 — DETERMINACION O t La expresión general para la esbeltez O t correspondiente a pandeo torsional puro es la siguiente: Ot

F-590

Oo

1 26H / Jl 2

12

F-591

322


DIARIO OFICIAL

Donde:

12

X

= I g Ip

sv Ot

= O v Ot = parámetro de esbeltez para pandeo como columna puro respecto a vv = parámetro de esbeltez para pandeo torsional puro

C

=

rp

= radio polar de giro de la sección respecto al centro de corte S

F.5.H.4 — DETERMINACION DE k

u y v x

F.5.H.4.1 — SECCION LIBRE DE INTERACCION CON FLEXION — Los tres tipos de modo de pandeo general (véase F.5.H.2), no interactúan entre sí cuando la sección es de uno de los siguientes tipos (véase la figura F.5.H.1):

= coordenadas del centro de corte (véase la figura F.5.H.3) = la menor raíz de la siguiente ecuación cúbica: x3 3x 2 Ax B 0

Donde:

Oo

= 5.14 I p J

l

= longitud efectiva de pandeo

Ov

Debe notarse que las secciones compuestas de aletas salientes radiantes no se alabean cuando se retuercen H

0 .

Ejemplos de tales formas son ángulos, secciones en T y cruciformes.

(a) Bisimétrica (b) Con simetría oblicua Para tales secciones, k

A

2

Ot .

F.5.H.4.2 — SECCIONES MONOSIMETRICAS — Para secciones con un solo eje de simetría (véase la figura F.5.H.2), el modo torsional puro interactúa con el pandeo como columna respecto a ss , entonces: kO t

B

rp2 1 v 2 rp2 J

^ ` C s

9X J s 2v 1 J 2 v

1 , o en otras palabras O

Para calcular O t , se debe tomar una l igual a la usada para pandeo como columna respecto del mayor eje principal (véase F.5.4.7.3 (b)).

O

1 u

2

27X 2 Js 2v (C s 2v )3

Donde: J = Iu I v Iu e I v = segundo momento del área respecto de los ejes principales de la sección, uu y vv La ecuación cúbica puede resolverse con ayuda del nomograma dado en la figura F.5.H.4.

Donde: k = se lee en la figura F.5.4.1 tomando s y X como sigue: s Os Ot X I g Ip Donde: Os = parámetro de esbeltez para pandeo como columna puro respecto a ss Ot = parámetro de esbeltez para pandeo torsional puro = segundo momento polar del área respecto al centroide G Ig Ip

= segundo momento polar del área respecto al centro de corte S

La longitud efectiva l a usar para encontrar O s y O t debe encontrarse de acuerdo con F.5.4.7.3(b), con base en el pandeo como columna respecto a ss . Para tales secciones, el pandeo como columna respecto al eje perpendicular a ss ocurre independientemente, sin interacción.

Figura F.5.H-1 — Secciones que no muestran interacción entre los modos de pandeo torsional puro y de flexión

F.5.H.4.3 — SECCIONES ASIMETRICAS — Cuando la sección no tiene eje de simetría, como en la figura F.5.H.3, todos los tres modos fundamentales interactúan, conduciendo a una ecuación para O dada por: O

Donde: Q

§ Q · ¨ 1 2 ¸ Ot ©X ¹

^

= s v 3X C s 2v

`

12

F-592

F-593

Figura F.5.H-2 — Sección monosimétrica

NOTA: La figura se tomó de R. Kappus, “Twisting failure of centrally loaded open section columns in the elastic range”, NACA Technical Memorandum No. 851, 1938.

Figura F.5.H-3 — Sección asimétrica Figura F.5.H-4 — Nomograma para resolver la ecuación cúbica x3 3x 2 Ax B

F-594

F-595

0


323

DIARIO OFICIAL

APENDICE F.5.I ECUACIONES DE CURVAS DE DISEÑO

Tabla F.5.I-1 Ecuaciones de las curvas de diseño Figura F.5.4.2

F.5.I.1 — USO DE FORMULAS

Curva B A

En F.5.4 y F.5.5, donde se hace referencia a curvas de diseño, se permite al diseñador usar en su lugar las fórmulas en las que se basan dichas curvas. Estas están dadas en la tabla F.5.I.1. F.5.4.4 (a)

F.5.I.2 — PANDEO GENERAL PARA ELEVADA ESBELTEZ

g

0.65 0.30 y o y c

g

0.7 / 1 y o y c

h

A B

(b)

0.65 0.35 y o y c

h

(c) F.5.4.5 (a)

1

g

h

(b)

Las curvas de diseño dadas en la sección F.5.4 para pandeo general de vigas y miembros a compresión (véanse las figuras F.5.4.9, F.5.4.10 y F.5.4.12) siempre terminan en una esbeltez dada por O 130 . Para valores mayores de O , el diseñador debe o usar la fórmula apropiada de la tabla F.5.I.1 o consultar la figura F.5.I.1.

Fórmula g

C D E

11 x 28 x 2

105 x 2

kL

10 x 24 x 2

kL

105 x 2

kL

32 x 220 x 2

kL

29 x 198 x 2

kL

1 034 x 2

2

1 2

2

1 2

c tt1

7 x d 12.1 x t 12.1 6 x d 12.9 x t 12.9 x ! 22 x ! 18

E H

donde x k

y o y c d 1 1 2

2

kL

F.5.4.11

0 t y o y c t 1

^1 0.1 c t 1 ` ^1 2.5 c t 1 b t ` ^1 4.5 c t 1 b t `

kL

ª « « « 1 s2 ¬«

2Xs 2

^1 s 4Xs ` 2

2

12

º » » » ¼»

12

ª § E ·1 2 º O ! O1 « S ¨ ¸ » « © p1 ¹ » ¬ ¼

Curvas de pandeo

ps

Rango

1 t yo yc t 0

Np1

donde 1 2½

N

§ 1 · ° I ®1 ¨¨ 1 2 2 ¸¸ O I ¹ ¯° ©

I

1 c 1 cO 1 ½ ®1 ¾ O2 ¿ 2¯ O

O

O § p1 · ¨ ¸ S© E ¹

° ¾ ¿°

12

O1

0.6 0.2 0.2 0.2 0.4 0.6

F.5.4.9 F.5.4.10 (a)

(b) (c) F.5.4.12 (a)

(b) X1

Figura F.5.5.4

F.5.5.5 F.5.5.6 F.5.5.7

a t 0.5 d

Tabla F.5.I-1 (continuación) Ecuaciones de las curvas de diseño

APENDICE F.5-J DATOS DE RESISTENCIA A LA FATIGA

Fórmula

Rango 2.5 t

aº ª Qsen T «cot T » d¼ ¬

3

X3

2 31 2 Q1 2 senT

m1

Q1 2

a ! 1.0 d

a 2.5 t ! 1.0 d

2

X2

1.0 t

a t 0.5 d

a senT d

donde: 12

Q

ª 3sen 2 2T º °½ ° 2 »¾ ®1 X1 «1 4 ¬« ¼» ¿° ¯°

T

2 tan 1 d a 3

t c d 25

t c >25

K 1.0

K 1.0

§ 2T ·§ ¦ h ·¸ K 1 ¨ 0 1¸ ¨ 1 2h1 ¹ © T1 ¹© h ¦ K 2 2h1

§ 2T · § 2 ¦h · K 1 ¨ 0 1¸ ¨ ¸ © T1 ¹ © 3 3h1 ¹ 5 ¦h K 3 3h1

F.5.J.1 — DERIVACION DE LOS DATOS fr N Las curvas fr N de diseño dadas en la figura F.5.7.9 se obtuvieron de datos de ensayos de amplitud constante con resistencias a la fatiga generalmente en la región de 105 a 2 106 ciclos. La mayoría de los datos fueron obtenidos para especímenes de lámina de 6 mm a 12 mm de espesor. Más recientemente, se ha incluido una base de datos de aproximadamente 120 curvas fr N para vigas I extruídas y ensambladas con espesores entre 8 mm y 15 mm. Los materiales cubren las aleaciones de las series 5*** y 6*** más comúnmente usados y la aleación 7020. Las curvas de diseño representan una probabilidad de supervivencia de por lo menos 97.5% para los detalles clasificados ensayados, cuando todos los datos de ensayo relevantes para cada tipo de detalle se analizan conjuntamente. Típicamente, la curva fr N de resistencia media a la fatiga para los datos de cualquier tipo de detalle, es del 30% al 50% más elevada que la curva de diseño.

31 2 X sen 2T 2 1

X1 como se encuentra en la figura F.5.5.4

F.5.E.1

1.0 t

F-597

2 ° § d · °½ 430 ® 5.35 4 ¨ ¸ ¾ © a ¹ ¿° d tH 2 ¯° 12

2 ° §d· °½ 430 ® 5.35 ¨ ¸ 4 ¾ 2 ©a¹ ¯° ¿° d tH

F-596

Curva X1

c 0.10 0.20 0.45 0.80 0.35 0.20

T0 d1 2 T1

1 2

T0 d1 T1

T0 !1 T1

Las curvas se consideran seguras para cualquier condición de esfuerzo medio hasta el esfuerzo de prueba a tensión. No se recomienda usar relajación para esfuerzos medios inferiores aplicados ya que el esfuerzo local medio real en lugares de iniciación potencial de agrietamiento por fatiga puede ser aún alto aunque el esfuerzo nominal no lo sea. Esto se aplica particularmente a estructuras soldadas y estructuras complejas donde pueden ocurrir encogimiento de la soldadura y desajuste, respectivamente. La curva nueva producida mediante el cambio de pendiente de la curva de diseño más allá de 5 106 ciclos, se ha escogido como el límite inferior para tener en cuenta los daños debidos al rango de esfuerzos altos del espectro. Un rango de alto esfuerzo puede hacer que rangos de esfuerzo por debajo del nivel de esfuerzo de no propagación inicial se sumen a los que causan crecimiento de grietas. En ausencia de datos de ensayos de amplitud variable, la menor pendiente de m 2 ha sido encontrada, mediante procedimientos de mecánica de fracturas, segura para las formas de espectro más comúnmente usadas.

F.5.J.2 — CONDICIONES EN QUE PUEDEN DARSE RESISTENCIAS A LA FATIGA MÁS ALTAS En algunos diseños en que la fatiga domina y en los que el logro de la masa mínima o el costo inicial mínimo es de particular importancia económica, puede haber necesidad de recurrir a la opción de obtener datos específicos para la fatiga (véase F.5.8.4.4). Para tomar la decisión de obtener o no datos adicionales mediante ensayos se deben considerar los siguientes factores. (a) Pueden haber beneficios cuando los esfuerzos residuales se mantienen bajos o a compresión y en la dirección de la fluctuación de esfuerzos, ésto se logra con una secuencia de fabricación cuidadosamente controlada (particularmente la soldadura) o mediante una técnica mecánica de mejoramiento adecuada (por ejemplo, expansión de agujeros o martillado de la intersección de la soldadura con el metal de base). Los principales beneficios se obtienen cuando el daño se origina principalmente a partir de rangos de esfuerzos de resistencia a la fatiga altos en el espectro (véase la figura F.5.J.1). (b) Se tienen resistencias a la fatiga más altas cuando la escala del componente es pequeña. Esto puede aplicarse cuando los espesores y tamaños de soldadura son menores de 6 mm. (c) Si hay un gradiente de esfuerzos con una reducción rápida de esfuerzos al alejarse del sitio de iniciación, se pueden tener resistencias a la fatiga mayores, por ejemplo en un accesorio soldado transversalmente o en una lámina a flexión. ps : esfuerzo de pandeo - p1 : véase F.5.4.7.5

Figura F.5.I-1 — Resistencia al pandeo con alta esbeltez

F-598

(d) Si la forma del espectro es bastante plana, con un gran número de ciclos en o por debajo del nivel de 6 esfuerzo no propagante de amplitud constante, la pendiente efectiva más allá de 5 10 ciclos puede ser significativamente más plana (véase la figura F.5.J.1).

F-599

324


DIARIO OFICIAL

Si se recurre a los ensayos y se obtiene una resistencia más alta, es importante que las condiciones de fabricación no se varíen de ningún modo durante la producción. Esto se aplica a la geometría del detalle, secuencia (incluyendo prensado y soldadura), calidad de soldadura, preparación de la superficie (incluyendo maquinado, taladrado de agujeros y limpieza).


NSR-10

Figura F.5.J-1 — Zona de la mayor variación en las curvas efectivas fr N

$

TÍTULO G — ESTRUCTURAS DE MADERA Y ESTRUCTURAS DE GUADUA

F-600

TÍTULO G ESTRUCTURAS DE MADERA Y ESTRUCTURAS DE GUADUA CAPÍTULO G.1 REQUISITOS GENERALES

transfiere cargas horizontales, verticales o una combinación de las dos, hacia la cimentación o a los elementos de soporte. Cercha. Aserrado — Proceso mediante el cual se corta longitudinalmente una troza, para obtener piezas de madera de sección transversal cuadrada o rectangular denominadas comúnmente bloque o tablones. El aserrado se realiza mediante sierras circulares, sierras de cinta u hojas de sierra. Cajas — Corte de forma rectangular que se practica en el canto de un elemento de madera. Cambium — Capa situada debajo de la corteza de los árboles y plantas en donde se producen las células de crecimiento.

G.1.1 — ALCANCE

Canteado — Proceso de labrar el canto de una tabla. Planeado.

G.1.1.1 — El Título G de este Reglamento establece los requisitos de diseño estructural para edificaciones de madera. Una edificación de madera diseñada y construida de acuerdo con los requisitos del Título G tendrá un nivel de seguridad comparable a los de edificaciones de otros materiales que cumplan los requerimientos del Reglamento.

Canto — Superficies perpendiculares a las caras de una tabla o borde.

G.1.1.2 — Cuando este Reglamento se refiera a elementos, miembros o edificaciones de madera, se entenderá refiriéndose a una edificación totalmente de madera o a miembros o a elementos que conforman una edificación mixta en la cual la madera se combina con otros materiales, cobijados o no dentro del alcance de este Reglamento. G.1.1.3 — Esta norma se puede complementar con la Norma Técnica Colombiana NTC 2500 Uso de la Madera en la Construcción, publicada por el ICONTEC, Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, la cual se ocupa de la madera como material de construcción y de los procesos industriales y tratamientos, así como de los requisitos de fabricación, montaje, transporte y mantenimiento de elementos de madera. Se recomienda el uso simultáneo de ambas normas, pero para todos los aspectos priman las normas del presente Reglamento.

Capacidad de un elemento o componente estructural — Es la máxima fuerza axial, fuerza cortante y momento flector que es capaz de resistir un elemento o componente estructural. Capacidad modificada para diseño — Es la capacidad de un elemento o componente estructural afectada por los coeficientes de modificación. Cara — Superficies mayores perpendiculares a los cantos de una tabla. Carga de servicio — Carga estipulada en éste Reglamento en el Título B. Cargar — Aplicar fuerzas a una estructura. Apilar madera en una cámara de secado. Celosía — Viga de cordones paralelos con pendolones y diagonales que forman triángulos continuos. Enrejado de piezas de madera.

G.1.2 — DEFINICIONES Y NOMENCLATURA G.1.2.1 — DEFINICIONES — Los siguientes términos, usados a lo largo de este Título, tienen el significado que se indica a continuación.

Cepillado — Proceso de alisar la superficie de la madera. Cimbra — Sistema total de soporte para el concreto fresco.

Acabado — Estado final, natural o artificial, en la superficie de una pieza u objeto de madera para un fin determinado. El acabado natural se obtiene mediante procesos tales como: cepillado, lijado, etc. y el acabado artificial con la aplicación de sustancias tales como: ceras, lacas, tintes, etc.

Cepillo — Herramienta manual o equipo eléctrico-mecánico para efectuar el cepillado de la madera. Cercha — Elemento estructural triangulado que recibe las cargas de un tejado.

Acción conjunta o Acción de Grupo — Participación de tres o más elementos estructurales con una separación entre ellos no mayor de 600mm, para soportar una carga o un sistema de cargas, y que están unidas por pisos, techos u otros elementos que distribuyan adecuadamente las cargas. Albura, madera de — La proveniente de la parte periférica del árbol constituida por capas de leño en estado de maduración. Por lo general la atacan fácilmente hongos e insectos; se recomienda su preservación cuando se use en la construcción. Alfarda — Par o cuchillo de una armadura de cubierta que se coloca perpendicularmente a la fachada. Amarre de continuidad — En diafragmas de madera es el elemento continuo que se extiende de borde a borde del diafragma, y es el encargado de la transmisión de las fuerzas que actúan perpendicularmente al muro. Amarre secundario — Son los elementos continuos que se extienden de borde a borde del diafragma y que se localizan entre los amarres de continuidad; se encargan de la transmisión de cargas a los amarres de continuidad. Anisotropía — Propiedad de ciertos materiales que, como la madera, presentan características diferentes según la dirección que se considere.

Clavo — Elementos metálico largo y delgado con cabeza y punta que se introduce a golpes o a presión para unir maderas. Clavo lancero — Clavo introducido en forma inclinada. Coeficientes de modificación — Son los coeficientes por los cuales se debe afectar a los esfuerzos admisibles y a los módulos admisibles de elasticidad longitudinal para tener en cuenta las condiciones de uso particular de un elemento o componente estructural, y así obtener los valores modificados que pueden ser usados en el diseño estructural. Colector — Los colectores de un diafragma de madera son elementos controlados por fuerza que transmiten las fuerzas inerciales al sistema estructural de resistencia sísmica. Estos elementos junto con el sistema estructural definen un plano de colección de fuerzas que se extiende de borde a borde del diafragma, a través del cual el diafragma transfiere las fuerzas inerciales al sistema estructural de resistencia símica. Columna — Pieza cuyo trabajo principal es a compresión.

Arandela — Pieza metálica en forma de corona para repartir la fuerza en un área mayor.

Columna armada — Columna formada por varios elementos o piezas individuales de madera, clavadas, atornilladas, empernadas o pegadas entre sí para funcionar como una unidad.

Armadura — Conjunto de elementos de madera que ensamblados en configuraciones triangulares planas o espaciales y adecuadamente diseñadas y detalladas conforman un sistema o un sub-sistema estructural que resiste y

Columna espaciada — Columna formada a partir de dos o más elementos individuales de madera dispuestos paralelamente al eje de la columna, separados en los extremos y en puntos intermedios de su longitud por bloques o

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G-2


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DIARIO OFICIAL

tacos, unidos por adhesivos, tornillos , clavos, conectores, pernos capaces de desarrollar la resistencia a corte requerida. Condición de uso — Se refiere a la condición de exposición al medio ambiente, a la forma de uso y al tipo de cargas que solicitarán al elemento o componente de madera durante su etapa de servicio. Conector — Elementos metálicos que incluyen clavos, tornillos, pernos, multiclavos de dientes integrales, anillos partidos, platinas de corte y cartelas, los cuales se emplean como medio de unión de dos o más maderas o de maderos con otros materiales. Contracción — Reducción de las dimensiones de una pieza de madera causada por la disminución del contenido de humedad por debajo de la zona de saturación de las fibras, que se presenta en los sentidos radial, tangencial y longitudinal. Contrachapado — Tablero formado con chapas pegadas, con las fibras normalmente a 90 grados. Contraviento o Riostra — Elemento que colocado en forma transversal o diagonal a los elementos principales de un sistema estructural, garantiza la estabilidad geométrica y estructural del conjunto.

Duramen, madera de — La proveniente de la zona central del árbol constituida por células maduras. Es por lo general menos susceptible de ser atacada por hongos e insectos. En especies de baja densidad se recomienda usarla preservada. Elemento dúctil — Es un elemento que tiene capacidad de deformación en el rango inelástico. Elemento de poca o limitada ductilidad — Elemento con poca o limitada capacidad de deformación en el rango inelástico. Elemento principal — En el diseño de conexiones sometidas a cortante simple, es el elemento de madera de mayor espesor. En el diseño de conexiones con clavos, tornillos o tirafondos sometidas a cortante doble, es el elemento de madera que recibe la punta del conector. Elemento lateral o secundario — En el diseño de conexiones sometidas a cortante simple o múltiple, son los elementos de madera o platinas de acero no cubiertos por la definición anterior. Enlucido — Pañete de mortero en muros, también llamado frisado Entalisar — Colocar talisas o separadores entre las maderas para el secado.

Cordones — Miembro superior o inferior de una armadura, responsable de resistir el momento debido a las cargas que actúan en el plano de la misma. Creosota — Destilado, generalmente de alquitrán de hulla, constituido por una mezcla de hidrocarburos aromáticos, sólidos y líquidos. Se usa en la preservación de la madera y en la fabricación de pinturas. Cuchillo — Alfarda o par de una armadura de cubierta o vertientes.

Entramado — Conjunto de elementos estructurales como vigas y viguetas en entrepisos y techos, o como parales en muros, que se encargan de dar soporte al material de revestimiento de entrepisos, techos y muros. Escuadría — Dimensiones transversales de una pieza de madera aserrada a escuadra. Esfuerzos admisibles para diseño — Son los esfuerzos de flexión, tensión, compresión paralela, compresión perpendicular, corte y modulo de elasticidad longitudinal, que resisten los elementos de madera, referenciados.

Cumbrera — Parte más alta de un tejado en donde se unen los faldones. Chapa — Lámina de madera con un espesor no mayor de 6 mm, obtenida por corte plano o de bobinado de un bloque o rollizo respectivamente. Cualquier lámina de madera con las mismas características de espesor.

Esfuerzos admisibles modificados para diseño — Es el esfuerzo resultante de multiplicar los esfuerzos de referencia para diseño por los coeficientes de modificación aplicables. Es el esfuerzo que debe ser usado para realizar el diseño estructural y para revisar los criterios de aceptación.

Descargar — Remover fuerzas de una estructura. Retirar la madera de una cámara de secado.

Esfuerzo calculado — Es el esfuerzo resultante de las solicitudes de servicio.

Descimbrar — Retirar la cimbra de su posición de soportes de cargas.

Extracción, Carga de extracción — Carga de tensión aplicada sobre el eje longitudinal de un conector.

Diafragma — Subsistemas estructurales encargados de la transmisión y resistencia de las fuerzas laterales, principalmente por acción en su plano. Los diafragmas pueden ser tanto horizontales (entrepisos y cubiertas) como verticales (muros de corte).

Faldón — Vertiente o cada uno de los planos que forman el tejado.

Diafragma horizontal – Subsistema estructural horizontal o relativamente horizontal que transmitir fuerzas laterales a los elementos verticales encargados de la resistencia lateral de una edificación. Diagonal — Armadura o viga de una armadura de cubierta instalada generalmente a 45° con respecto a la fachada. Cualquier elemento cuyo eje longitudinal forma un ángulo diferente de 0º o 90º con el eje longitudinal del elemento o componente estructural al cual se conecta.

Fibra — Célula alargada con extremos puntiagudos y casi siempre con paredes gruesas; típica de las maderas latifoliadas. Formaleta — Estructura provisional que soporta o da forma a elementos de concreto mientras obtienen la resistencia requerida. Fresado — Proceso industrial para labrar la madera por medio de fresas o cuchillas. Friso, Remate — Tabla ubicada de canto, que en una de sus caras rematan vigas o viguetas.

Dimensiones nominales — Son las existentes en las piezas antes de las operaciones de maquinado. Dimensiones reales — Son aquellas que presentan las piezas después de las operaciones de maquinado.

Grano — Término que se refiere a la dirección de los elementos celulares axiales con relación al eje del árbol o al canto de una pieza de madera aserrada.

Distancia al extremo — Distancia del centro de un elemento de unión (conector) a la arista extrema de una pieza.

Grupo — Clasificación de las maderas de acuerdo a su módulo de elasticidad y a su conjunto de esfuerzos.

Distancia al borde — Distancia del centro de un elemento de unión (conector) a una arista lateral de la pieza.

Hinchamiento — Aumento de las dimensiones de una pieza causada por el incremento de su contenido de humedad.

Distancia centro a centro — Distancia del centro de un elemento de unión al centro del elemento adyacente. Labrado — Es la operación realizada en la madera para reducirla al estado o forma conveniente para su uso. Ductilidad por desplazamiento — Relación entre el desplazamiento correspondiente al esfuerzo de rotura del material y el desplazamiento correspondiente al esfuerzo de fluencia del material.

Madera tratada — Es aquella sometida a un proceso de secado y preservación.

G-3

G-4

Maquinado — Proceso destinado a obtener la escuadría necesaria de un madero por medio de máquinas apropiadas.

Precortado — Se refiere a la obtención de piezas o elementos de madera con determinadas características, tales como cortes, perforaciones, etc., las que serán luego utilizadas en obra.

Módulo de elasticidad longitudinal admisible — Módulo de elasticidad de un elemento de madera medido en la dirección paralela al grano, multiplicado por los coeficientes de modificación que lo afecten.

Precortaje — Corte en fábrica según planos, de los elementos de madera de una construcción.

Módulo de elasticidad mínimo longitudinal admisible — Es el anterior módulo, llevado al quinto percentil, a flexión pura y finalmente afectado por un factor de seguridad. Montaje — Acción y efecto de armar o ensamblar los elementos y componentes de una construcción. Montante o Pendolón — Pieza de madera, normalmente en posición vertical en el plano de trabajo, que forma parte de una armadura.

Prefabricación — Producción en fábrica de partes de la construcción como cerchas, paneles, o inclusive habitaciones y casas completas. Prefrabricado — Se refiere a la producción en fábrica de elementos y componentes separados, que luego serán montados en el terreno. Preservación — Tratamiento que consiste en aplicar substancias capaces de prevenir o contrarrestar la acción de alguno o varios tipos de organismos que destruyen o afectan la integridad de la madera. Generalmente estos tratamientos son efectivos por lapsos más o menos largos, dependiendo de su calidad.

Mortero — Mezcla de arena y cemento utilizado para unir ladrillos o pañetar muros o techos. Muro cortafuego — Pared de separación de material resistente al fuego, que divide una construcción a lo ancho y a lo alto para impedir que el fuego se propague de un lado a otro.

Preservante — Sustancia que se aplica para prevenir o contrarrestar por un período de tiempo, la acción de alguno o varios de los tipos de organismos capaces de destruir o afectar la madera. Puntal — Columna de madera usada como soporte provisional o definitivo. Tornapunta.

Muro de corte — Elemento vertical del sistema de resistencia a cargas laterales de la edificación, diseñado para transmitir las cargas gravitacionales y para soportar las cargas laterales provenientes de diafragmas horizontales y de otros elementos del sistema de resistencia lateral de niveles superiores.

Puntilla — Clavo. Retiro — Separación entre dos construcciones o entre la construcción y el límite del lote.

Muro divisorio — Elemento vertical usado exclusivamente para dividir un espacio interior y que no soporta cargas gravitacionales provenientes de diafragmas horizontales. Muro portante — Elemento vertical diseñado para dar soporte a las cargas gravitacionales de los diafragmas horizontales y para transferir dichas cargas a otros elementos portantes o, a la cimentación.

Revestimiento estructural — Material que recubre la superficie de un muro de corte o de un diafragma horizontal. Revoque — Enlucido o pañete. Rigidizador — Pieza de madera cuyo objeto es disminuir el pandeo de elementos comprimidos.

Muros — Elementos verticales que soportan los diafragmas horizontales y transfieren cargas a las fundaciones. Panel — Tablero, de dimensiones y materiales diversos, que puede formar parte de cualquier unidad de la construcción, como muros, pisos, techos, etc.

Riostra o Contraviento — Elemento estructural empleado para estabilizar una cubierta. Pieza que puesta transversal u oblicuamente asegura la invariabilidad de forma de un entramado. Secado — Proceso natural o artificial mediante el cual se reduce el contenido de humedad de la madera.

Partícula — En tableros aglomerados o de partículas, es la porción diminuta bien definida de madera u otra materia orgánica producida mecánicamente para constituir la masa con que se fabrica el tablero.

Sección — Perfil o figura que resulta de cortar una pieza o cuerpo cualquiera por un plano.

Pendolón — Elemento vertical de una cercha o de una armadura de cubierta. Montante.

Sección longitudinal — Aquella sección que resulta de cortar una madera en sentido paralelo a las fibras.

Perforación guía o pretaladrado — Perforación con características de diámetro y profundidad específicas, realizada en el elemento de madera para la posterior instalación de un conector.

Sección radial — Corte longitudinal de un tronco en dirección perpendicular a los anillos de crecimiento. Sección tangencial - Corte longitudinal de un tronco tangente a los anillos de crecimiento.

Perno — Elemento de unión de maderas, provisto de cabeza hexagonal en un extremo y rosca en el otro. Sección transversal — Aquella sección que resulta de cortar una madera en sentido perpendicular a las fibras. Peso superficial de un muro — Se entenderá como el peso por unidad de área de un muro. Se calculará como el peso específico del muro multiplicado por su espesor.

Separador o espaciador — Bloque o taco de madera responsable de mantener a una separación constante dos o más elementos de madera de los que se requiere que actúen en conjunto.

Pie derecho — Elemento vertical que trabaja a comprensión. Piezas verticales de los entramados o muros de corte. Pie de amigo — Elemento inclinado de soporte que trabaja a compresión. Pie tablar — Unidad de medida representada por el volumen de una tabla de un pie de largo (aproximadamente 0.305 m), un pie de ancho (aproximadamente 0.305 m) y una pulgada de espesor (aproximadamente 0.0254 m). Un metro cúbico tiene 424 pies tablares. Pieza — Unidad de medida equivalente a 30.000 centímetros cúbicos. Un metro cúbico corresponde a 33.33 piezas

Sistema estructural — Es el conjunto de elementos o componentes estructurales, o de sub-sistemas estructurales diseñados, detallados y ensamblados para resistir la totalidad o una porción de las cargas (verticales, horizontales o ambas) que actúan en una edificación, y para transferirlas al punto final de aplicación (cimentación) a través de una o más trayectorias continuas de carga. Sistema estructural de resistencia a cargas laterales — Es el sistema estructural concebido principalmente para resistir las fuerzas de sismo o viento que actúan en una edificación (además de las cargas verticales aferentes a él), y para transferirlas al punto final de aplicación (cimentación).

Prearmar — Poner en su lugar cada uno de los elementos o componentes de una construcción, sin asegurar las uniones de modo definitivo, con el fin de comprobar dimensiones y ajustes.

Sistema estructural de resistencia sísmica — Es el sistema estructural de resistencia a cargas laterales específicamente diseñado y detallado para resistir fuerzas sísmicas a través de la disipación de energía en el rango inelástico.

G-5

G-6

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DIARIO OFICIAL

Solera — Elemento superior o inferior del entramado de paneles. Tornapunta — Puntal, pendolón. Solicitación — Fuerza interna (fuerza axial, fuerza cortante y momento flector) que actúa en una sección determinada de un elemento o componente estructural. También se entenderá, como los esfuerzos asociados a cada una de las fuerzas internas que actúan en una sección determinada de un elemento o componente estructural, y que se calculan a partir de la teoría de la elasticidad. Solicitación admisible — Fuerza interna calculada con base en los esfuerzos admisibles y las leyes de la mecánica estructural para una sección dada.

Tornillo tirafondo — Elemento de unión de maderas, provisto de cabeza y rosca helicoidal incorporada. Tuerca — Complemento metálico, generalmente hexagonal, provisto de rosca interior para acoplarse a los pernos y asegurarlos en su posición. Viga — Elemento principal, cuyo trabajo es principalmente a flexión.

Solicitación controlada por deformación — Se denominan solicitaciones controladas por deformación a aquellas solicitaciones como momentos, cortantes o fuerzas axiales calculadas a partir del análisis estructural, para las cuales se diseña y detalla específicamente un elemento o un componente que proporciona ductilidad al sistema estructural.

Vigueta — Elemento secundario que trabaja principalmente a flexión.

Solicitación controlada por fuerza — Se denominan solicitaciones controladas por fuerza a aquellas solicitaciones como momentos, cortantes o fuerzas axiales para las cuales se diseñan los componentes del sistema estructural de los que se espera un comportamiento frágil o de limitada ductilidad.

A An

Subdiafragma — La porción de un diafragma mayor que es diseñado para anclar y transferir fuerzas localizadas a los amarres secundarios y al diafragma principal.

ACRIT B C Cb Cc

Subsistema estructural — La porción de un sistema estructural que cumple una función específica en la resistencia de cargas y en la transmisión de las mismas a otro elemento, componente, sub-sistema estructural, o a la cimentación. Tabique — Pared delgada que separa espacios de una edificación. Panel. Tabla — Pieza de madera plana de poco espesor. Tablero — Conjunto de tablas unidas por el canto que se clava a un armazón. Tablero aglomerado o de partículas — Lámina formada por partículas de madera prensadas y encoladas que se usa como revestimiento de muros o cielo-rasos.

G.1.2.2 — NOMENCLATURA — La simbología utilizada en este Título se relaciona a continuación.

A ne

CcA Cct Cc1 CD Cd CDG CF Cf

Tablero estructural de Madera — El término se refiere a un tablero a base de madera unido con adhesivos impermeables.

Cfu

Tableros de madera contrachapada (Plywood) — Tablero estructural de madera compuesto de láminas o chapas de madera dispuestas en capas con el grano orientado perpendicularmente entre chapas adyacentes. Las chapas son unidas con un adhesivo que se cura mediante la aplicación de calor y presión.

Ckd

Tableros aglomerados de fibras orientadas (OSB — Oriented Strand Board) — Panel estructural de madera formado por una matriz de piezas delgadas de madera de forma rectangular dispuestas en la dirección larga del panel y unidas entre ellas con un adhesivo impermeable.

CL CA CA c

Tableros Formaleta — Tablero estructural de partículas de madera, unidas con resina melamínica o especial, que lo hace altamente resistente a la humedad y le brinda óptimo acabado a sus caras. Talisa — Separador de piezas de madera para el secado artificial o natural. Taquetear — Instalar taquetes en pisos y entramados. Taquete — Elemento de madera que se instala perpendicularmente a la cara de vigas, viguetas y parales para darle estabilidad lateral a los mismos. Tenacidad — Cualidad que le permite a la madera experimentar considerables cambios de forma antes de romperse, con fractura generalmente astillada. Tímpano — Superficie o muro triangular. Tirante — Elemento inferior de un sistema estructural que para cargas gravitacionales trabaja a tensión.

Cg Ctq Cin

CA t Cn Cm Cp

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

área bruta de la sección transversal en mm², constante en esfuerzo radial área neta de la sección transversal de un elemento en mm² área neta en el extremo del poste, en mm2 área en la sección transversal critica, en mm2 constante en esfuerzo radial constante en esfuerzo radial Coeficiente de modificación por longitud de soporte coeficiente de cortante, para afectación del módulo de elasticidad coeficiente por carga y longitud en vigas laminadas coeficiente por concentración de tensiones coeficiente de curvatura en vigas de madera laminada coeficiente de modificación por duración de la carga coeficiente de modificación por altura coeficiente por desviación al grano coeficiente de modificación por forma coeficiente de flexibilidad en columnas espaciadas coeficiente de modificación por uso en cara ancha coeficiente por grupo en uniones empernadas

= =

coeficiente de modificación por desbastamiento o alisadura coeficiente de por tratamiento químico

= = = = = = = =

coeficiente de modificación por incisión coeficiente de estabilidad lateral en vigas coeficiente de modificación por longitud coeficiente de modificación por longitud para compresión paralela coeficiente de modificación por longitud para tensión paralela coeficiente por número de piezas en columnas armadas coeficiente de modificación por contenido de humedad coeficiente de estabilidad en columnas

Cp1

=

coeficiente por penetración en uniones clavadas

CpL

=

coeficiente por uso de platinas en uniones empernadas

Cpv

=

coeficiente de preservación

Cr

= = Ct = Cv = CH(%) = CT

coeficiente de modificación por acción conjunta coeficiente de modificación por rigidez al pandeo coeficiente de modificación por temperatura coeficiente de modificación por volumen contenido de humedad en porcentaje (%)

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CHS(%) = contenido de humedad de madera seca (12%)

COVi

Ey min

= = = = = = = = = = = = = = = = = =

coeficiente de variación para esfuerzos coeficiente de variación para modulo de elasticidad diámetro de la sección transversal circular, en mm, grupo de madera, carga permanente diámetro neto de la sección transversal circular en mm densidad básica. grupo de madera grupo de madera grupo de madera grupo de madera grupo de madera grupo de madera módulo de elasticidad promedio longitudinal en MPa modulo de elasticidad promedio longitudinal modificado en MPa módulo de elasticidad al 5° percentil, en MPa módulo de elasticidad modificada al 5° percentil, en MPa módulo de elasticidad mínimo, longitudinal en MPa módulo de elasticidad mínimo longitudinal modificado en MPa modulo de elasticidad mínimo, con respecto al eje “y“ en maderas laminadas en MPa

COVE D Dn DB ES E1 E2 E3 E4 E5 E0.5 Ec0.5 E0.05 c E0.05 Emin c Emin Ecy min

=

modulo de elasticidad mínimo modificado, con respecto al eje “y“ en maderas laminadas en MPa

Ep

=

modulo de elasticidad perpendicular al grano en MPa

Epc

=

modulo de elasticidad perpendicular al grano modificado en MPa

ELP ER F Fb Fbc FbE

= = = = = =

esfuerzo en el límite de proporcionalidad, en MPa esfuerzo de rotura, en MPa grupo de madera. esfuerzo admisible a flexión, en MPa esfuerzo admisible modificado a flexión, en MPa esfuerzo crítico de pandeo, en vigas a flexión, en MPa

Fb*

=

esfuerzo admisible de flexión. Multiplicado por todos los factores de modificación excepto CL en MPa

Fb**

=

esfuerzo admisible de flexión Fb multiplicado por todos los valores de ajuste excepto CV que es un factor de ajuste para madera laminada, en MPa

Fb** ** Fb1

=

Fbc para madera aserrada seleccionada visualmente en MPa

=

** , con respecto al eje 1, multiplicado por todos los factores de ajuste, esfuerzo admisible de flexión Fb1

** Fb1

=

c , para madera aserrada seleccionada visualmente en MPa Fb1

* Fb1

=

esfuerzo admisible de flexión

excepto CV que es un factor de ajuste para madera laminada en MPa

Fb1

con respecto al eje 1, multiplicado por todos los factores de

modificación excepto CL en MPa ** Fb2

=

esfuerzo admisible de flexión Fb2 , con respecto al eje 2, multiplicado por todos los factores de ajuste, excepto CV que es un factor de ajuste para madera laminada en MPa

** Fb2 * Fb2

=

c , para madera aserrada seleccionada visualmente en MPa Fb2

=

esfuerzo admisible de flexión

FC Fc Fcc

= = =

modificación excepto CL en MPa factor de calidad para reducción de esfuerzos básicos. esfuerzo admisible a compresión paralela en MPa esfuerzo admisible a compresión paralela, modificado, en MPa

Fb2

con respecto al eje 2, multiplicado por todos los factores de

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G-8

Fc

Fc*

=

esfuerzo de compresión admisible paralelo al grano

FCE

Fp

= = = = = = = = = =

esfuerzo crítico de pandeo para miembros de compresión esfuerzo de compresión crítico, con respecto al eje 1 esfuerzo crítico de pandeo para miembros a compresión, con respecto al eje 2 esfuerzo admisible para la solicitación i esfuerzo admisible modificado para la solicitación i factor de duración de la carga, para reducción de esfuerzos básicos factor de altura, para reducción de esfuerzos básicos esfuerzo promedio esfuerzo básico promedio esfuerzo admisible a compresión perpendicular a la fibra, en MPa

FRi Fpc

= =

factor de reducción deesfuerzos esfuerzo admisible a compresión perpendicular, modificado, en MPa

FS Fs

KT K

= = = = = = = = = = = = = = = =

factor de seguridad, para reducción de esfuerzos básicos. factor de seguridad, para obtención del módulo de elasticidad mínimo. esfuerzo de tensión radial en madera laminada, en MPa esfuerzo admisible a tensión paralela a la fibra, en MPa esfuerzo admisible a tensión paralela, modificado, en MPa esfuerzo admisible a cortante paralelo a la fibra, en MPa flujo de cortante efectivo en N esfuerzo admisible a cortante paralelo a la fibra, modificado, en MPa esfuerzos básicos en el 5° percentil módulo de rigidez de corte humedad relativa del aire en porcentaje (%) momento de inercia, en mm4 coeficiente de humedad para paneles, en, coeficiente de rigidez al pandeo factor de esfuerzo radial coeficiente de reducción al quinto percentil, en rigidez al pandeo. coeficiente de afectación en calculo de deflexiones, para diferentes tipos y posición de cargas.

K* L M Ma MOR P N Pa Q N R RB S T Ta V Vr VR Vd K

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

coeficiente de limitación para deflexiones admisibles carga viva momento admisible de flexión en N-mm momento actuante de flexión en N-mm módulo de rotura carga concentrada, o fuerza axial de compresión paralela a la fibra en N fuerza admisible a un ángulo de desviación de la fibra, en N, kN fuerza axial de compresión paralela a la fibra admisible en N momento estático de inercia de una sección respecto al eje neutro, o fuerza perpendicular a la fibra. fuerza de compresión perpendicular actuante, en N radio de la sección transversal circular en mm, radio de curvatura en el eje del elemento parámetro de esbeltez de vigas módulo elástico de la sección, en mm3 fuerza axial de tensión paralela a la fibra actuante, en N, kN fuerza axial de tensión paralela a la fibra admisible en N, kN fuerza cortante, en N fuerza cortante ajustada valor de referencia fuerza cortante en N coeficiente de deflexión por tipo y ubicación de carga

multiplicado por todos los factores de

modificación excepto Cfu , Cp , CV FCE1 FCE2 Fi Fic FDC Fd F0.5 c F0.5

Frt Ft Ftc Fv Fvef Fvc Fi0.05 G HRA I KM Kr

G-10


K* Ke Kf Ks Kx a b c d d1 , d 2 dc de dn dmax dmin dT e ec f fb fc fr fp

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

coeficiente de limitación de deflexiones admisibles coeficiente de longitud efectiva coeficiente de material para columnas armadas coeficiente para anillos partidos o platinas de cortante en columnas espaciadas coeficiente para columnas espaciadas coeficiente de modificación en columnas rebajadas ancho de la sección rectangular, en mm coeficiente exponencial de función de la deflexión a tiempo “ t ” distancia del eje neutro a la fibra extrema, en mm ó variable de coeficientes de estabilidad. altura de la sección rectangular, en mm dimensiones de la sección transversal rectangular en columnas, en mm altura específica en uso de anillos partidos, platinas, altura de la sección en la cumbrera en vigas. altura específica en uso de anillos partidos, platinas de cortante y pasadores, en mm altura neta, diámetro neto, en mm máxima dimensión para la cara considerada en columnas rebajadas, en mm mínima dimensión para la cara considerada en columnas rebajadas, en mm diferencia de altura en vigas curvas sección variable, en mm excentricidad, en mm distancia que se extiende desde el borde de la caja, hasta el filo interior del soporte, en mm coeficiente de flexibilidad del material en columnas armadas esfuerzo calculado a flexión, en MPa esfuerzo calculado a compresión paralela a la fibra, en MPa esfuerzo radial en vigas laminadas, en MPa esfuerzo calculado a compresión perpendicular a la fibra en MPa

ft fv fx fxy

= = = =

esfuerzo calculado a tensión paralela a la fibra, en MPa esfuerzo calculado a cortante paralelo a la fibra, en MP esfuerzo de flexión en vigas rebajadas, en MPa esfuerzo cortante horizontal en vigas rebajadas, en MPa

fy

=

esfuerzo cortante vertical en vigas rebajadas, en MPa, esfuerzo de fluencia del acero

fb1 fb2 i

= = =

esfuerzo de flexión actuante con respecto al eje 1, en MPa esfuerzo de flexión actuante con respecto al eje 2, en MPa subíndice que depende de la solicitación ( i es b para flexión, t para tensión paralela, c para compresión, “ p “ para aplastamiento, v para cortante)

kc A Ae A ex Au m n p r t w W'i 'i 'f W' f 'd 'C

= = = = = = = = = = = = = = = = =

factor de esfuerzo radial en vigas laminadas longitud de un elemento, en mm longitud efectiva de la viga o longitud efectiva, de una columna, en mm longitud efectiva de pandeo de la sección total, alrededor del eje x-x, en mm longitud no soportada lateralmente de una viga, columna o pie de amigo, en mm número de planos de corte de un clavo número de piezas que constituye la columna compuesta, valor exponencial profundidad del clavo en la madera que recibe la punta radio de giro, en mm. espesor, en bloques en columnas espaciadas en mm, variable de tiempo, en deflexiones diferidas carga uniforme por unidad de longitud, en N/mm carga para cálculo de la deflexión inmediata. deflexión inmediata en mm deflexión diferida en mm cargas para cálculo de deflexiones diferidas 30 años. deformación en dirección perpendicular a la fibra, en mm acortamiento en dirección paralela a la fibra, en mm

O T

= =

parámetro de esbeltez de columnas ángulo entre dos direcciones en grados

G.1.3 — MATERIALES G.1.3.1 — REQUISITOS GENERALES DE CALIDAD — Toda la madera aserrada utilizada en la conformación de elementos estructurales deberá cumplir los requisitos de calidad para madera estructural establecidos en G.1.3.2, y ajustarse rigurosamente a la clasificación visual por defectos según la tabla G.1.3.3 y ceñirse a la clasificación mecánica indicada en G.1.3.5. G.1.3.2 — REQUISITOS DE CALIDAD PARA MADERA ESTRUCTURAL — Estas maderas tendrán un uso básicamente resistente ya que constituyen el armazón estructural de las construcciones. Es decir, forman la parte resistente de muros, columnas, diafragmas, entrepisos y cubiertas. Las condiciones de calidad que debe cumplir este material son las siguientes: (a) Debe ser madera proveniente de especies forestales consideradas como adecuadas para construir, es decir, que maderas aún no agrupadas estructuralmente deberán estudiarse de acuerdo con la metodología utilizada en el Apéndice G-A, de la presente norma. (b) Deben ser, en lo posible, piezas de madera dimensionadas de acuerdo con las escuadrías o secciones preferenciales indicadas en el Apéndice G.F en donde se indican las secciones nominales y reales, el área, el módulo de la sección, el momento de inercia y el nombre comercial. (c) La madera empleada en estructuras debe cumplir con los requisitos de calidad para madera de uso estructural, Capítulo 3.19 de la Norma NTC 2500. (RG.6) (d) El contenido de humedad de la madera, debe corresponder a la humedad de equilibrio del lugar, según Apéndice G-D. Cuando las maderas de los grupos ES1, ES2, ES3, ES4, ES5, ES6 definidos en G.1.3.4, y G.2.2.1, G.2.2.2, ofrezcan dificultades al clavado se debe efectuar un pretaladrado, y cuando sean construidas en estado verde, según G.2.2.4. y G.2.2.5, se deberán adoptar precauciones para garantizar que las piezas al secarse tengan el dimensionamiento previsto en el diseño, utilizando los parámetros del apéndice G.C., contracciones. (e) La madera de uso estructural deberá tener buena durabilidad natural o estar adecuadamente preservada. Además se deben aplicar todos los recursos para protegerla mediante el diseño constructivo del ataque de hongos, insectos y focos de humedad. G.1.3.2.1 – En el apéndice G-F, se incluye una tabla de secciones preferenciales nominales y reales con los datos de área, Módulos de la sección, Momento de inercia y nombres comerciales. G.1.3.2.2 - En el apéndice G-B. se presenta una lista de especies maderables colombianas clasificadas en los grupos estructurales establecidos en la tabla G.2.2.1 y G.2.2.2. G.1.3.3 — CALIDAD DE LA MADERA ESTRUCTURAL — Se establecen dos categorías de madera aserrada de uso estructural. Estructural Selecta (E.S)., empleada en elementos portantes principales, como columnas, vigas maestras, vigas de amarre, cerchas, arcos, pórticos, viguetas de piso ,dinteles, pies derechos de paneles portantes, voladizos, escaleras, cimbras y formaletas. Estructural Normal (E.N.)., empleada únicamente y como segunda alternativa, en elementos portantes secundarios, como correas, cuchillos, contravientos, riostras, separadores, remates, pie-de-amigos, tacos, puntales y elementos temporales y con la reducción señalada en la tabla G.1.3.1. G.1.3.4 — En la tabla G.1.3-1, se determinan las desviaciones admisibles de la madera aserrada estructural, teniendo en cuenta los defectos indicados en la Norma de Clasificación Visual. Una pieza es aceptable si la magnitud de sus defectos no excede las tolerancias establecidas en dicha tabla. Esta tabla se aplica a los elementos de madera de una estructura que ha sido instalada y corregida para dar servicio, pues se entiende que durante los procesos de

G-11

G-12

fabricación y montaje, algunos de los defectos anotados son susceptibles de corrección mediante medios mecánicos, resanes y pulimiento de las superficies, siempre que no afecten la estabilidad de la estructura. Tabla G.1.3-1 Tolerancia de la madera aserrada de uso estructural Estructural Selecta (E.S)

Defecto Dimensión real - En sección transversal

- 2 mm, L < 150 + 4 mm, L > 150

Estructural Normal (E.N) (2)

G.1.3.5 — GRUPOS ESTRUCTURALES — De acuerdo con los módulos de elasticidad y su capacidad de resistencia medida en sus esfuerzos admisible, de flexión, compresión paralela, compresión perpendicular, cortante y tensión, se han clasificado en maderas tipo ES1, ES2, ES3, ES4, ES5, ES6, de acuerdo con las tablas G.2.2-1 y G.2.2-2 y su obtención es ampliamente explicada en el Apéndice G-A. Las maderas seleccionadas en cada grupo se encuentran en el Apéndice G.B.

Observaciones

G.1.3.5.1 — En el presente titulo se hace referencia también a la densidad básica de las maderas. La densidad básica (DB) se define como el cociente entre la masa en estado anhidro (madera seca al horno) y el volumen de la madera en estado verde (VV). Por ser la masa numéricamente igual al peso, con fines prácticos se puede utilizar el peso específico aparente básico (peb), definido como el cociente entre el peso anhidro (pa) y el volumen verde (VV), en lugar de la densidad básica. La determinación del peso específico aparente se hará según la norma NTC 290.

- 5 mm +5 mm

1 - Longitud

2

Alabeos Abarquillado Arqueadura Encorvadura Torcedura

-5 mm +5 mm

- 8 mm +8 mm

< 0.01d < 0.003L < 0.003L < 0.003L

0.015d 0.005L 0.005L 0.005L

3

Arista faltante ( una sola cara)

4

Duramen quebradizo

5

Escamaduras ( una sola cara)

6

Falla de compresión

No

No

7

Grano inclinado

Máx. 1:8

Máx. 1:8

8

Grieta superficial

Suma < 0,25 b

Suma < 0,30 b

9

Medula

No

No

10

Nudos (1 m entre nudos) Nudo sano Nudo hueco Nudos arracimados

11

Perforaciones selladas (no alineadas ni pasantes) Pequeñas Grandes

12 13 14

Máx. 0.25d Máx. 0.25L

Máx. 0.30d Máx. 0.30L

No

No

< 0.1b < 0.25b

< 0.1b < 0.25b

Máx. 0,25 b/m,< 4mm Máx. 0,12 b/m, 19% Húmeda

Ftc

1.25

C 37.8 < t < 51.7

CH%

CH > 19

Ct Temperatura D

51.7 t < 65

CH < 19

Cm Humedad

CH > 19

Fbc

1.15

1.15

CH < 19 Esfuerzos admisibles

0.90

Tablas G.3.3-1 G.3.3-2

CF Forma

Cumpliendo con G.3.3.4.2

CL Estabilidad vigas

No cumpliendo con G.3.3.4.2

CD Duración carga

1.15

Cb Soporte CT Rigidez pandeo Cp Estabilidad columnas Cr Acción conjunta Cin Incisión Cfu Colocación cara ancha

Max d = 1 cm max l = 0.95 cm

Coeficientes de modificación para madera aserrada seleccionada visualmente

Conjunta G.2.2.3.5

Tabla G.2.2-10

Individual

Coeficientes

0.90

Cc Corte

DIARIO OFICIAL

G-24

Tabla G.3.2-1 Deflexiones admisibles en vigas con ' (mm)

CAPÍTULO G.3 DISEÑO DE ELEMENTOS SOLICITADOS POR FLEXIÓN

Tipo de Construcción

G.3.1 — REQUISITOS GENERALES G.3.1.1 — El diseño de elementos o miembros a flexión contiene los mismos parámetros básicos usados en el diseño de vigas de otros materiales estructurales, pero su orden es diferente para el caso nuestro, ya que nuestras maderas “latifoliadas”, presentan una relación MOR MOE , superior a la de las maderas del norte E.E.U.U y Europa, “coníferas”. Es decir, nuestras maderas son más flexibles y por lo tanto se deflectan más, aparte de que los límites de deflexión son más rigurosos. Por las razones anteriores el diseño de elementos a flexión estará regido, salvo excepciones, por las deflexiones admisibles, y el chequeo se efectuará por flexión, cortante y aplastamiento. G.3.1.2 — En el diseño de elementos o miembros a flexión se tendrán en cuenta los siguientes parámetros: (a) (b) (c) (d)

Deflexión Flexión, incluyendo estabilidad lateral Cortante Aplastamiento

Elementos de techo/Cubierta Cubiertas inclinadas Cielorasos de pañete o yeso Otros cielos rasos Sin cielo raso Techos planos Elementos de entrepiso

Cargas Vivas

Viento o Granizo

Cargas Totales

A k*

A k*

A k*

Nota 1 A 360 A 300 A 300 Nota 1

Nota 1 A 360 A 240 A 240 Nota 1

Nota 1 A 300 A 240 A 240 A 300

A 360

_

A 300 A 360

_ _

A 240 A 240

_ _

Pisos rigidizados Muros exteriores y particiones interiores Con acabados frágiles

(G.3.2) (G.3.3) (G.3.4) (G.3.5)

Con acabados flexibles Edificaciones industriales

A 200

_

(3) A 160 (3) A 360 ó 3 mm (3) A 360 ó 1.6 mm

Edificaciones provisionales

G.3.1.3 — AREA NETA — El área neta se obtiene al deducir del área bruta de la sección la proyección del área de todo el material removido por perforaciones, ranuras, entalladuras, cortes o por otros medios.

Formaletas para concreto

G.3.1.4 — CONEXIONES — Los elementos estructurales y los conectores deben ser dispuestos simétricamente en las conexiones, a menos que los momentos de flexión inducidos por una localización asimétrica sean tenidos en cuenta en el diseño. Las conexiones deberán tener la capacidad y rigidez necesaria para transferir la carga máxima de los elementos de poca o muy limitada ductilidad y para tolerar el sobre-esfuerzo (sobre-resistencia) y la capacidad máxima creíble de elementos dúctiles.

Notas: 1. En función del tipo de cielo raso 2. Mediante evaluación de deformaciones totales, a largo plazo éstas no deberán invertir pendientes de drenaje en techos, ni en áreas expuestas a lluvia o granizo 2 3. Considerando únicamente la deflexión inicial 'i , con W D L , con carga viva de construcción (L) = (240 kg/m ), si ésta interviene

G.3.1.5 — LUZ DE DISEÑO — Para elementos sometidos a flexión que estén simplemente apoyados, o en voladizo, la luz de diseño será considerada como la luz libre entre caras de soportes más la mitad de la longitud de apoyo requerida en cada extremo. Para el caso de vigas continuas, la luz de diseño será la distancia centro a centro de apoyos.

Donde:

G.3.2 — DEFLEXIONES G.3.2.1 — Siendo las deflexiones admisibles el parámetro principal en el establecimiento de las secciones requeridas para maderas “latifoliadas”, se establecerán requisitos de limitación de deflexiones admisibles, obtención de la sección requerida y cálculo de deflexiones inmediatas y diferidas. Las deflexiones en vigas se deberán calcular con las fórmulas corrientes de la teoría elástica, considerando la deflexión por flexión y si es el caso, con el módulo de elasticidad E0.5 , corregido por cortante. Para el caso de vigas de una luz simplemente apoyadas y con carga uniforme, la fórmula es: '

5 ZA 4 384 EI

(G.3.2-1)

G.3.2.2 — Las deflexiones máximas admisibles de las vigas de madera, se limitarán a los valores de la tabla G.3.2-1.

G-25

Forros para columnas - vigas

A

=

luz del elemento a flexión como se define en G.3.1.5.

k*

=

Coeficiente de limitación de deflexiones.

c , para G.3.2.3 — Las deflexiones de las vigas, viguetas, entablados, se calcularán con el módulo de elasticidad E0.5 todos los casos. Para el caso de severas condiciones de servicio ó riesgo muy alto, el uso de Ec0.05 , estará a juicio del diseñador.

G.3.2.4 — EFECTO DEL CORTANTE — Para los elementos con relaciones A d 20 , si se requiere, se debe hacer la corrección por cortante Cc , indicada en la tabla G.3.2-2 para el módulo de elasticidad E0.5 . Tabla G.3.2-2 Coeficientes de corrección Cc de E0.5 Para incluir deformaciones de corte en vigas simplemente apoyadas con carga uniforme. Ref (R G -1) A d

EG

15

EG

16*

EG

20

EG

25

7 0.760 10 0.8741 0.8389 0.8065 12 0.9091 0.900 0.8824 0.8571 14 0.9316 0.9108 0.8909 16 0.9467 0.9302 0.9143 18 0.9547 0.950 0.9441 0.9310 20 0.9653 0.956 0.9542 0.9434 E G = Relación entre el modulo de elasticidad E 0.5 y el módulo de rigidez del cortante G. * Tomado de la referencia R.G. 26

G-26


331

DIARIO OFICIAL

G.3.2.5 — CÁLCULO DE LA SECCIÓN POR DEFLEXIÓN — Para calcular la sección requerida y únicamente para este caso, se deberá igualar la deflexión, calculada con cargas Wc , estipuladas en la tabla G.3.2-3, con la deflexión

Tabla G 3.3-1 Factor de ajuste Cd , por medidas d y b , para Fb , Ft , Fc

permitida, L K* , de la tabla G.3.2-1, para así obtener el momento de inercia I , del cual se deducen las

Fb

(d) mm

dimensiones de la sección. Madera aserrada visualmente seleccionada como E.S.

Tabla G.3.2-3 Cargas W c para cálculo de la sección por deflexiones Condición de construcción CH 19% Seca CH ! 19% Húmeda CH 19% Condición de servicio CH ! 19% , CH 19% 1.5D L 1.8D L Madera aserrada 1.5D L 1.8D L Madera laminada

Construcción normal E.N.

G.3.2.6 — DEFLEXIONES INMEDIATAS — Las deflexiones inmediatas deberán ser calculadas con las cargas W' i , de la tabla G.3.2-4 y con la formulación corriente de la teoría elástica.

Condición de servicio

CH 19% Seca CH 19%

CH ! 19% Húmeda CH ! 19% , CH 19%

DL DL

DL DL

Madera aserrada Madera laminada

A (m), longitud CAt tensión, flexión Cfc compresión

CH 19% Seca CH 19%

Condición de construcción Condición de servicio

CH ! 19% Húmeda CH ! 19% , CH 19%

1.5D L 1.8D L Madera aserrada 1.5D L 1.8D L Madera laminada Nota: Para todos los casos se debe considerar en madera laminada CH < 16% como seca y CH > 16% como húmeda.

1.15 1.10 1.10 1.10 1.00 1.00

50 a 100

1.00

1.00

1.00

3 1.00 1.00

4 0.94 0.97

5 0.90 0.95

6 0.87 0.93

7 0.84 0.92

8 0.82 0.91

9 0.80 0.90

10 0.78 0.89

G.3.3.2.2 — Para cualquier otro valor de A ! 10.000 mm, se utilizará la siguiente fórmula:

G.3.2.7 — DEFLEXIONES DIFERIDAS — Si se desea conocer las deflexiones diferidas a un largo término deberán ser calculadas con las cargas W' f de la tabla G.3.2-5. Tabla G.3.2-5 Cargas W' f , para cálculo de deflexiones diferidas

50 a 100 127 150 203 254 300

(b) mm 100 1.15 1.10 1.10 1.10 1.00 1.00

Tabla G 3.3-2 Factor de ajuste por longitud, CA , para Ft , Fc

Tabla G.3.2-4 Cargas W' i para cálculo de la deflexión inmediata Condición de construcción

Ft

(b) mm 50 -75 1.15 1.10 1.10 1.10 1.00 1.00

CA

§ 3.000 · ¨ ¸ © A ¹

b

(G.3.3-1)

En donde: A = longitud en mm b = 0.2 para tensión y flexión y, 0.10 para compresión. G.3.3.2.3 — Cuando la altura de un elemento rectangular sometido a flexión exceda 300 mm y tenga un espesor superior a 127 mm, el valor de diseño para flexión, Fb será multiplicado por el resultado de la siguiente fórmula:

Cd

G.3.3 — FLEXIÓN

§ 300 · ¨ ¸ © d ¹

0.11

(G.3.3-2)

G.3.3.1 — Los esfuerzos máximos de tensión y de compresión producidos por flexión fb , serán determinados para

En donde: d = altura del elemento en mm

la sección de máximo momento. Estos no deberán exceder al máximo esfuerzo admisible en flexión, Fb , definido en la tabla G.2.2-1 para el grupo de madera estructural especificado, modificado por los coeficientes establecidos en la tabla G.2.2-10.

Para vigas con sección circular de diámetro mayor de 350 mm o sección cuadrada, cargada en el plano de la diagonal, el coeficiente, Cd , se determinará con base en una sección cuadrada equivalente convencional.

G.3.3.2 — Los coeficientes de modificación de los esfuerzos admisibles, particulares para flexión, son los indicados a continuación.

Estos dos factores conforman el factor CF así: CF

G.3.3.2.1 — Coeficiente de forma – CF — Este coeficiente se refiere a consideraciones de la forma del

b ,

elemento, tanto de ancho

como de alto

d ,

como de largo

A ,

de los elementos rectangulares

sometidos a flexión, tensión o compresión paralela. Los valores de Fb , Ft , Fc , se multiplicarán por los valores de las tablas G.3.3-1 y G.3.3-2, tal como se indica a continuación:

(G.3.3-3)

Cd C A

G.3.3.2.4 — Para uso en cara ancha

d ,

clasificada visualmente y con espesor entre 50 mm y 100 mm, es cargada en la cara ancha, como se muestra en la gráfica G.3.3-1 el esfuerzo admisible a flexión F deberá se multiplicado por los valores del coeficiente Cfu , indicados en la tabla G.3.3-3

G-27

Tabla G.3.3-3 Coeficiente de modificación por flexión en el eje débil Cfu Lado ancho d Espesor de la pieza b mm 50 – 75 mm 100 mm 50-75 1.00 100 1.00 1.00 127 1.05 1.05 152 1.05 1.05 200 1.05 1.05 254 1.10 1.05

factor Cfu — Cuando un elemento de madera aserrada

G-28

P1 P1 P1

lu

lu

A

lu

G

P1

lu lu

P1 P1 P1 P1 lu

lu

d

lu

B

H

lu lu lu

P1

P1

b

P1

P1

P1

lu lu

b lu

C

d

lu

I

lu lu lu

Figura G.3.3.1 — Colocación de la carga en cara ancha

G.3.3.3 — ESTABILIDAD LATERAL Y COEFICIENTE DE MODIFICACION CL — En vigas cuya altura sea mayor que su ancho d b ! 1 , deberá investigarse la necesidad de proveer soporte lateral a la zona comprimida del elemento. El coeficiente de estabilidad lateral, CL , tiene en cuenta la reducción en la capacidad de carga de un elemento sometido a flexión, por efecto de la inestabilidad lateral, o pandeo lateral, que ocurre cuando la zona a compresión del elemento a flexión se comporta como una columna.

P

P1

soportes laterales en sus puntos de apoyo, para prevenir rotación y/o desplazamiento lateral de estos puntos, pero si no existen soportes a lo largo de la longitud del miembro a flexión, la longitud no soportada A u , es la distancia entre tales puntos y el terminal del apoyo, o la longitud del cantiliver. Cuando un elemento a flexión está provisto con soporte lateral para prevenir rotación y/o desplazamiento lateral en puntos intermedios, como también en los extremos de la viga, la longitud no soportada, A u , es la distancia entre tales puntos de soporte lateral intermedio y el eje del apoyo terminal.

lu

lu lu

lu

P1

P1

P1

P1

lu

K

lu

lu

lu

J

P1

E

P1

P1

P1

P1

lu lu

D

G.3.3.3.1 — Cuando el borde de compresión de un elemento de madera a flexión, es soportada en toda su longitud para prevenir desplazamiento lateral y en sus apoyos y puntos de cargas de aplastamiento tiene soporte lateral para prevenir rotación, CL 1.0 . G.3.3.3.2 — Cuando la altura d de un elemento a flexión excede su ancho b , d b ! 1 , deben incluirse

P1

lu

P1

lu

lu

lu

lu

P1

lu

P1

lu

P1

lu

P1

M

lu

F

lu

L

lu

M

lu

G.3.3.3.3 — La longitud efectiva de la luz, A e , para luces simples o cantiliver de elementos a flexión serán determinados de acuerdo a la figura G.3.3-2 y la tabla G.3.3-4

Figura G.3.3.2 — Casos escogidos de cargas y soportes laterales. Véase tabla G.3.3-4 (Referencia RG.9)

G-29

G-30

332


DIARIO OFICIAL Tabla G.3.3-4 Longitud efectiva de vigas A e (mm) Cuando A u d 7 A e 1.33A u

Cantilíver (1) A

Carga uniforme repartida

B

Carga concentrada en extremo libre Viga de una sola luz (1,2) Carga uniformemente repartida Carga concentrada en el Centro sin soportes intermedio Carga concentrado en el centro con soportes laterales intermedios Dos carga concentrada en los tercios con soporte lateral a los tercios Tres cargas concentradas iguales y soportes laterales en A 4 Cuatro cargas concentradas y soportes laterales en A 5 Cinco cargas concentradas iguales y soportes laterales en A 6 Seis cargas concentradas iguales y soportes laterales en A 7 Siete o más cargas concentradas, regularmente distribuidas con soportes laterales en los puntos de aplicación. Momentos iguales en los extremos con soportes laterales extremos.

C D E F G H I J K L

G.3.3.4.1 — Si un miembro a flexión está sujeto a flexión y compresión axial, el radio d b no será mayor que 5, si un borde es firmemente soportado en toda su longitud y si bajo todas las combinaciones de carga, el borde no sostenido del miembro está en tensión, la relación d b no será > 6

Ae

Cuando A u d ! 7 A e 0.90A u 3d

1.87 A u

Ae

Cuando A u d 7 A e 2.06A u Ae

G.3.3.4.2 — Cuando algunos postes o columnas reposen sobre vigas, se deberá proveer arriostramiento lateral para la viga en el sitio donde ello ocurra.

1.44A u 3d

Cuando A u d ! 7 A e 1.63A u 3d

1.80A u

Ae

G.3.3.4.3 — Relación de esbeltez — El parámetro que mide la esbeltez de una viga rectangular, se calcula según la fórmula siguiente:

1.3A u 3d

1.11A u

Ae

1.68A u

En donde:

Ae

1.54A u

Ae

1.68A u

RB b d Ae

Ae

1.73A u

Ae

1.78A u

Ae

1.84A u

Ae

1.84A u

= = = =

parámetro que mide la esbeltez de una viga y deberá ser menor a 50 ancho de la viga en mm altura de la viga en mm longitud efectiva de la viga en mm

G 3.3.4.4 — Coeficiente de estabilidad lateral CL — El coeficiente de estabilidad para vigas será calculado con la siguiente fórmula: 2

CL

*· *· *· § 1 F § § bE Fb ¸ ¨ 1 FbE Fb ¸ ¨ FbE Fb ¸ ¨ ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ 0.95 ¸ 1.9 1.9 © ¹ © ¹ © ¹

CL

=

coeficiente de estabilidad lateral, para vigas rectangulares. En vigas de sección circular CL

Fb*

=

esfuerzo admisible de flexión, multiplicado por todos los factores de modificación, excepto Cfu , CL , C v en MPa. Fb*

G.3.3.4 — CONDICIONES DE RESTRICCIÓN LATERAL PARA LAS CUALES EL COEFICIENTE DE ESTABILIDAD DE VIGAS CL 1 . FbE

(G.3.3-6)

2 RB

Donde: FbE = Ecmin = = RB

esfuerzo de flexión crítico, en MPa módulo de elasticidad mínimo modificado, en MPa relación de esbeltez de la viga

G.3.3.5 — MOMENTO RESISTENTE EN SECCION RECTANGULAR — El momento actuante sobre vigas rectangulares, no debe exceder el valor del momento resistente dado por la fórmula. bd 2 M d Fbc 6

Fbc S

(G.3.3-7)

G-32

En donde: = = = =

1

Fb Cd Cm Ct CF Ci Cr

c 1.20Emin

G-31

M Fcb b, d S

(G.3.3-5)

En donde:

A e 1.63A u 3d Cuando 7 A u d 14.3 A e 1.84A u Cuando A e d ! 14.3 En aplicaciones de múltiples luces, se deben usar valores tabulados o realizar un análisis de ingeniería

(a) Si d b d 2 ; no se requerirá soporte lateral. (b) Si 2 d b d 4 ; se debe restringir el giro y el desplazamiento lateral en los apoyos. Para esto se acepta el uso de bloques de la misma altura del elemento, arriostramientos en “x”, por fijación a otros elementos estructurales por medio de clavos o pernos, o por otros medios aceptables. (c) Si 4 d b d 5 ; el borde a compresión del elemento debe ser soportado lateralmente en toda su longitud para prevenir desplazamiento. Para esto se acepta el uso del revestimiento estructural del piso o techo; además, se debe restringir el giro y el desplazamiento lateral en los apoyos. (d) Si 5 d b d 6 ; se deben instalar arriostramientos en “x” o bloques de la misma altura del elemento a intervalos que no excedan 2.40 m. El borde a compresión del elemento debe ser soportado lateralmente en toda su longitud con el uso del revestimiento estructural del piso o techo y se debe restringir el giro y el desplazamiento lateral en los apoyos. (e) Si 6 d b d 7 ; los bordes superior e inferior del elemento deben contar con un soporte lateral continuo en toda su longitud y se debe restringir el giro y el desplazamiento lateral en los apoyos.

(G.3.3-4)

b2

El cálculo de A e se efectúa según la tabla G.3.3-4, en donde A u es la longitud entre soportes laterales de la viga.

Notas: 1) Para una sola luz o miembros en cantilíver con condiciones de carga no especificadas en esta tabla A e 2.06A u Cuando A u d 7

2)

A ed

RB

Ae

En donde momento actuante en N-mm esfuerzo admisible modificado a flexión en MPa medidas de la sección rectangular mm módulo de la sección en mm3

G.3.3.5.1 — Momento resistente sección circular — El momento actuante sobre secciones circulares, no debe exceder el valor del momento resistente dado por la fórmula:

M d Fbc 0.7854R 3 R =

fv Fcv V b, d R

= = = = =

esfuerzo cortante actuante, en MPa esfuerzo cortante admisible modificado en MPa fuerza cortante vertical en la sección considerada, en N dimensiones de la sección rectangular en mm. radio de la sección circular en mm

G.3.4.3 — ESPECIFICACIONES DE CAJAS — El efecto de las cajas en la capacidad a corte del elemento deberá estudiarse bajo las provisiones de G.3.4.3 y.G.3.4.4

(G.3.3-8)

radio medido en la sección de momento máximo, en mm.

Zona de compresión

Zona para cajas

Zona para cajas máx. d/6

G.3.4 — CORTANTE d/3

G.3.4.1 — Los esfuerzos máximos de corte paralelo a las fibras serán calculados en secciones a una distancia del apoyo igual a la altura (d), de la viga, excepto en voladizos para los que los esfuerzos máximos serán evaluados en la cara del apoyo. El máximo esfuerzo cortante paralelo a las fibras f v se determinará teniendo en cuenta la distribución no uniforme de estos esfuerzos en la sección, no debiendo ser mayor que el esfuerzo admisible para corte paralelo a las fibras, Fv , definido en la tabla G.2.2-1 para el grupo de madera estructural especificado, modificado por los factores establecidos en la tabla G.2.2-10 . El esfuerzo al corte en la dirección perpendicular a las fibras es mucho mayor, y por lo tanto no requiere de verificación.

d/6 Zona de tensión libre de cajas y perforaciones L/8

L/3

L/3

L/3

Tercio exterior

Tercio central

Tercio exterior

L/8

Figura G.3.4-2 — Indicaciones para cajas

d

G.3.4.3.1 — Especificaciones de cajas en elementos a flexión madera aserrada — Debe evitarse en lo posible practicar cajas en las vigas; de requerirse, deberán detallarse en los planos y cumplir con las limitaciones dadas a continuación.

y d

x

x

d/2 d d/2

y

Cortante en la sección

b

Figura G.3.4-1 — Esfuerzo Cortante en vigas. G.3.4-2 — ESFUERZO CORTANTE PARALELO A LAS FIBRAS

fv

— En cualquier sección transversal del

miembro a flexión, no excederá el valor del esfuerzo admisible modificado paralelo a las fibras para cortante Fcv y en vigas de sección rectangular y circular, se calculará por las fórmulas: Sección Rectangular fv

(f) La máxima profundidad de una caja en un miembro a flexión, debe ser d 6 , donde d es la

3v d Fvc 2bd

(G.3.4-1)

Sección Circular fv

4v 3 SR 2

(a) No será permitido practicar cajas en la zona de tensión de elementos, cuyo ancho neto sea igual o mayor a 90mm (100mm nominal). La localización de las cajas deberá ser la indicada en la figura G.3.4-2. (b) Se permitirán cajas localizadas en el extremo del elemento en su canto inferior, cuando estas se usen para alojar un soporte. La altura de estas cajas no deberá exceder 1/4 de la altura de la viga. (c) En vigas de una luz, las cajas en el borde de compresión, deberán colocarse dentro de los tercios exteriores. (d) En vigas continuas, la caja en el canto superior deberá localizarse a la mayor distancia definida entre: (i) las abscisas que corresponden a 1/8 y 1/4 de la luz, o (ii) a una distancia igual a, 2d , del punto de inflexión de momento hacia el centro de la viga; donde, d , es la altura del elemento. (e) La máxima dimensión horizontal de una caja en un miembro a flexión, deberá ser la menor entre 200mm o d 3 , donde, d , es la altura del elemento.

d Fvc

(G.3.4-2)

G-33

altura del elemento (g) La distancia entre los bordes de perforaciones deberá ser la mayor de las distancias definidas por: (i) la altura del elemento, (ii) 3 diámetros de la perforación, o (iii) 150mm. La distancia entre el borde de una perforación y el borde del elemento no será menor que d 6 .

G-34


333

DIARIO OFICIAL

(h) Cajas en madera estructural laminada. – En la zona de tensión, de miembros a flexión únicamente se permitirán cajas en el terminal del miembro, para apoyo sobre un soporte y la profundidad de la caja será la menor entre 3" y d 10 , donde d , es la altura del elemento.

G.3.4.4.4 — Cajas o rebajes en el apoyo — En elementos a flexión de sección rectangular que tengan cajas o rebajamientos en el apoyo, en la cara de compresión, tal como en la figura G.3.4-3, la fuerza cortante ajustada Vcr debe ser calculada con la siguiente fórmula:

(i) En la zona de compresión no se permitirán cajas, con excepción de los terminales del miembro, dentro del tercio exterior de la luz y la altura de la caja será inferior a 0.4 d, en donde d , es la

Vrc

altura del miembro, con la excepción de un corte rebajado que no excederá 0.66d y tendrá una longitud máxima de 3d . Para vigas rebajadas, donde la rebaja se extiende dentro del tercio medio de la luz, especiales consideraciones de diseño serán requeridas.

ª § d dn · º 2 F c b «d ¨ ¸ ec » 3 v ¬« © d n ¹ »¼

(G.3.4-5)

Donde: Vcr = fuerza cortante ajustada para diseño en N Fcv = esfuerzo admisible modificado para diseño a cortante, en MPa b = ancho neto de la sección rectangular, en mm d = altura neta de la sección rectangular, en mm d n = altura neta de la sección rectangular, menos la altura de la caja, en mm ec = distancia en mm, que se extiende la caja, hasta el borde interno del soporte y debe ser menor o igual a d n . Si, ec ! d n , se deberá utilizar d n , para calcular f v , usando la fórmula G.3.4-1

G.3.4.3.2 — Un acartelamiento gradual de la profundidad de una caja en vez de un corte rectangular reduce la tendencia a la concentración de esfuerzos. G.3.4.3.3 — Cuando se presentan grietas o acebolladuras aceptables en la sección de diseño, según lo establecido en la tabla G.1.3-1, para efectos de cálculo el ancho del elemento deberá reducirse en una longitud igual a la proyección de la grieta o acebolladura. El efecto de las cajas en la capacidad a corte del elemento deberá estudiarse bajo las provisiones de G.3.4.4. G.3.4.4 — VIGAS CAJEADAS O ADELGAZADAS — En general deberá evitarse practicar cajas, o adelgazamiento en la cara de tensión de las vigas. De ser necesario hacer cajas en el apoyo, su profundidad no será mayor a la cuarta parte de la altura de la viga, según lo establecido, en G.3.4.3.1.

Si el terminal de la viga es rebajado como ac , en la figura G.3.4-3, d n , será medido desde el borde interno del soporte y será igual a la distancia d-f

G.3.4.4.1 — Cajas en vigas a flexión de sección rectangular — En vigas a flexión de sección rectangular, que presenten cajas en la cara de tensión. La fuerza cortante ajustada para diseño Vcr , se calculará con la siguiente fórmula: Vrc

ª2 º ª dn º « 3 Fvc bdn » « d » ¬ ¼¬ ¼

a

e' f

2

viga d

(G.3.4-3)

En donde: Vcr Fcv b dn d

= = = = =

apoyo

Figura G.3.4-3 — Cajas en el apoyo

G.3.4.4.2 — Cajas en vigas a flexión sección circular — En vigas a flexión de sección circular que presenten cajas en la cara de tensión, la fuerza cortante ajustada, para diseño Vcr debe ser calculada con siguiente fórmula: ª2 º ª Dn º « Fvc A n » « D » ¬3 ¼¬ ¼

G.3.4.4.5 — Altura efectiva de miembros de conexiones — Cuando las conexiones en miembros a flexión están sujetadas con anillos partidos, conectores de placa para cortante, tornillos, pasadores con tuerca, como se muestra en la figura G.3.4-4. La fuerza cortante se determina por principios de ingeniería mecánica.

2

(G.3.4-4)

Borde descargado

o

d

Donde: Vcr = fuerza cortante ajustada para diseño en N Fcv = esfuerzo admisible modificado para diseño a cortante, en MPa 2 A n = área neta de la sección transversal del elemento donde ocurre la caja , en mm Dn = diámetro de la sección circular menos la altura de la caja o de la incisión, en mm D = diámetro de la sección circular sin tener en cuenta la caja, en mm

d

de

Platina de cortante

A

de

G-36

Tabla G.3.5-1 Factor de incremento para apoyos de longitudes pequeñas, como cargas sobre platinas o arandelas

(G.3.4-6)

de ,

(G.3.4-7)

25

38

50

75

100

1.75

1.38

1.25

1.19

1.13

1.10

G.3.5.1 — Los esfuerzos de compresión fp en la dirección perpendicular a las fibras deberán verificarse en los apoyos y otros puntos donde se tengan cargas concentradas en áreas pequeñas. Tales esfuerzos no deberán

exceder el esfuerzo admisible de compresión modificado, Fpc , para el grupo de madera estructural especificado. El esfuerzo perpendicular al grano, fp , en los apoyos o sitios de carga, se calculará con la fórmula: N d Fpc An

G.3.5.2 — CARGAS INCLINADAS — Cuando la dirección de la fuerza sea inclinada, respecto a la dirección de la fibra de la madera, (ángulo diferente a 0 ó 90 grados), el esfuerzo admisible de diseño será calculado con la siguiente fórmula de Hankinson: FTc

Fc* Fpc

(G.3.5-3)

Fcc sen 2 T Fpc cos 2 T

FTc

=

esfuerzo admisible modificado de compresión para un ángulo T , en MPa

Fc*

=

esfuerzo básico de compresión paralelo al grano Fc , multiplicado por todos los coeficientes de modificación, excepto el coeficiente de estabilidad de columnas Cp

Fcp

=

esfuerzo admisible modificado perpendicular al grano en MPa

T

=

ángulo entre la dirección de la fuerza y la dirección de la fibra en grados.

(G.3.5-1)

esfuerzo de aplastamiento actuante en MPa

Fcp

=

esfuerzo admisible modificado a compresión perpendicular a la fibra, en MPa.

N An

= =

fuerza axial actuante perpendicular a la fibra en N área neta de aplastamiento en mm2

?

G.3.5.1.1 — Coeficiente por área de apoyo Cb — Para apoyos menores de 150 mm en longitud, que se encuentren a más de 75 mm del extremo del elemento, el esfuerzo admisible

Fp , puede incrementarse

multiplicándolo por el factor: Cb

t 150 1.00

En donde:

G.3.5 — APLASTAMIENTO

En donde: = fp

12.5

Factor Cb

G.3.5.1.3 — Para arandelas circulares la longitud de apoyo es igual al diámetro. Para viguetas soportadas por otras viguetas y clavadas a ellas, el esfuerzo admisible en compresión perpendicular a la fibra puede incrementarse en un 50%. Cuando se presenten disminuciones en el ancho efectivo del área de soporte de un elemento (por ejemplo arista faltante), el esfuerzo de compresión perpendicular a las fibras se calculará teniendo en cuenta estas disminuciones.

G.3.4.4.8 — Deben recibir especial atención en su diseño a cortante las vigas de luz corta fuertemente cargadas, donde los esfuerzos cortantes son especialmente críticos.

fp

Longitud del apoyo, en mm A b será la altura del elemento, menos la

G.3.4.4.7 — Cuando la conexión está a más de cinco veces la altura, 5d , del elemento, medida desde el extremo del mismo, la fuerza cortante ajustada, Vrc , será calculado con la siguiente fórmula: 2 F c bd 3 v e

C

Figura G 3.4-4 — Altura efectiva de miembros de conexiones

distancia del borde descargado del elemento, hasta el borde más cercano, del más cercano anillo partido ó conector de placa para cortante, figuras A y B de G 3.4-4. Donde la conexión sea atornillada o empernada, la distancia d e , será tomada donde el centro del pasador o tornillo como en la figura C. de G.3.4-4.

Vrc

pernos

Borde descargado

G.3.4.4.6 — Cuando la conexión está a menos de cinco veces la altura, 5d , del miembro desde su extremo, el cortante de diseño ajustado, Vrc , será calculado de acuerdo a la siguiente fórmula:

2

Donde: Para anillos partidos o conectores de placa para cortante,

Borde descargado

FIGURA B G 3.4-.4

G-35

§2 · § de · ¨ Fvc bd e ¸ ¨ d ¸ ©3 ¹© ¹

B

Anillo partido

de

o o

o

A

G.3.4.4.3 — Otras secciones — Para miembros a flexión de sección diferente a circular o rectangular con cajas o incisiones en la cara de tensión, la capacidad modificada para diseño a cortante, Vcr , se debe basar en análisis convencionales de ingeniería que tengan en cuenta las concentraciones de esfuerzos en cajas, reducciones o adelgazamientos.

Vrc

dn d

fuerza cortante ajustada para diseño, en N esfuerzo admisible modificado en corte paralelo a la fibra, en MPa ancho de la viga en mm altura de la viga en la zona cajeada en mm altura total de la viga en mm

Vrc

c

b

A b 9.53 Ab

T

Figura G.3.5-1 — Cargas inclinadas G.3.5.3 — DEFORMABILIDAD POR APLASTAMIENTO — La deformabilidad perpendicular al grano, de un elemento sometido a carga uniforme, perpendicular a la fibra, y que se encuentre cargado y soportado en toda su área, debe ser calculada con la siguiente fórmula:

(G.3.5-2) 'd

fp d

(G.3.5-4)

c Ep0.5

en donde A b es la longitud del apoyo en mm, medida a lo largo de la fibra de la madera. En donde: G.3.5.1.2 — El factor de multiplicación para apoyos de longitudes correspondientes a áreas pequeñas como platinas y arandelas, puede obtenerse como se muestra en la siguiente tabla:

G-37

'd fp

= =

deformabilidad perpendicular al grano, en mm esfuerzo de cálculo a compresión perpendicular a la fibra en MPa

d Ecp0.5

= =

altura del elemento en mm módulo de elasticidad promedio modificado para carga perpendicular al grano en MPa.

G-38

334


DIARIO OFICIAL

W/m

Notas: b d

A Figura G.3.5-2 — Deformabilidad por aplastamiento

G-39

G-40

CAPÍTULO G.4 DISEÑO DE ELEMENTOS SOLICITADOS POR FUERZA AXIAL G.4.1 — GENERAL G.4.1.1 — Serán diseñados a fuerza axial aquellos elementos solicitados en dirección coincidente con el eje longitudinal que pasa por el centroide de su sección transversal. G.4.1.2 — Los esfuerzos actuantes, ft y fc , generados por fuerzas axiales no deberán exceder los esfuerzos

admisibles , de tensión paralela al grano, Ft , y compresión paralela al grano, Fc , definidos en la tabla G.2.2-1, para el grupo de madera especificado, afectado por los correspondientes coeficientes de modificación de la tabla G.2.2-10.

G.4.3.2 — LONGITUD EFECTIVA — La longitud efectiva de una columna puede calcularse con la fórmula: Ae

En donde: = Ae = ke = Au

keA u

(G.4.3-1)

longitud efectiva en mm. coeficiente de longitud efectiva, según lo determinado en la tabla G.4.3-1. longitud no soportada lateralmente de la columna en la dirección considerada en mm.

G.4.3.3 — ENTRAMADOS DE PIES DERECHOS — Deben estar arriostrados adecuadamente en el plano del mismo. Los entramados deberán contener por lo menos un travesaño horizontal intermedio o garantizar el arriostramiento por medio del revestimiento, (entablado o tablero, por ejemplo), adecuadamente conectado a los pies derechos. Solera superior

G.4.2 — ELEMENTOS SOMETIDOS A TENSION AXIAL G.4.2.1 — El esfuerzo ft a carga axial de tensión T , no sobrepasará al esfuerzo admisible modificado a tensión paralela a la fibra Ftc , según la siguiente fórmula: ft

T d Ftc An

Pie derecho

Caso especial Pies derechos

Fuera del plano Ae2

Le

Solera superior Pie derecho

Caso especial Pies derechos

En el plano

En el plano

Le

(G.4.2-1)

en donde: ft T An

Fct

= = = =

esfuerzo actuante a tensión paralela al grano, en MPa. fuerza axial de tensión actuante en N. área neta de la sección en mm2. esfuerzo admisible modificado de tensión paralela al grano en MPa.

G.4.2.2 — Aquellos elementos que, además de solicitación axial de tensión, estén sometidos a momento flector axial o biaxial, deberán ser diseñados de acuerdo con G.5.1.

Arriostramiento normal

Solera inferior

Arriostramiento especial

Solera inferior

Arriostramiento especial

Figura G.4.3-1 — Arriostramiento de entramados Para entramados cuyos pies derechos están arriostrados lateralmente por elementos intermedios, se deberá considerar como longitud efectiva en el plano del mismo, a la longitud entre arriostramientos intermedios. A e . La longitud efectiva fuera del plano del entramado no será menor que la altura del mismo A e2 .

G.4.2.3 — TENSIÓN PERPENDICULAR AL GRANO — Los diseños que inducen esfuerzos de tensión perpendicular al grano deben ser evitados. En caso contrario se deberá considerar el uso de refuerzo mecánico capaz de resistir tales esfuerzos.

G.4.3 — ELEMENTOS SOMETIDOS A COMPRESION AXIAL G.4.3.1 — TERMINOLOGIA — El término COLUMNA, se refiere a los elementos sometidos a cargas de compresión paralela a la fibra, cualquiera que sea su localización estructural. G.4.3.1.1 — Clasificación de columnas — Para efectos de la presente norma, se clasificarán de acuerdo con su forma constructiva: (a) Columnas simples sólidas — Conformadas por piezas únicas de madera o piezas de madera estructural laminada encolada. (b) Columnas espaciadas — Conformadas a partir de dos o más piezas individuales separadas entre si pero ensambladas, en los extremos y en puntos intermedios, por bloques o tapas unidas por adhesivos, conectores de anillo partido, pasadores, pernos, grapas, tornillos tirafondos, o clavos. (c) Columnas armadas — Son las conformadas por varias piezas individuales macizas de madera, de similares características, unidas entre sí, por, pernos, tornillos, adhesivos o clavos. G-41

Arriostramiento normal

G-42


335

DIARIO OFICIAL

G.4.3.4 — RELACION DE ESBELTEZ O — En el diseño de columnas de madera, se considera como medida de

Tabla G.4.3-1 Coeficientes de longitud efectiva de columna k e Condición de los apoyos

esbeltez la definida por la fórmula:

Gráficos

k e1

k e2

0.50

0.65

0.70

0.85

O

Empotrados en ambos extremos

Ae

(G.4.3-2)

r 12

Tabla G.4.3-2 Relación de esbeltez O

1

Impedido de desplazarse en ambos extremos y uno de ellos impedido de rotar

d2

D

Sección transversal

d

2

d Ae 0.866D

O

Articulado en ambos extremos 1.00

3

Cualquier sección

d1

1,2

A e1

A e2

Ae

d

d1

d2

r 12

Ae

1.00 En donde:

Empotrado en un extremo y el otro impedido de rotar pero libre de desplazamiento

O Ae

= =

medida de esbeltez. Debe ser O d 50 , excepto durante la construcción que podrá ser O d 75 longitud efectiva de la columna en la dirección considerada, en mm.

r d1 , d 2 D

= = =

radio de giro de la sección, en mm dimensiones de la sección transversal en la dirección considerada, en mm. diámetro de la sección circular, en mm

1,2

1.00

1.20

4

El cálculo se hará para las dos direcciones principales y se utilizará el O mayor. Empotrado en un extremo y el otro parcialmente libre de rotar y libre de desplazamiento

1.50

G.4.3.5 — COEFICIENTE DE ESTABILIDAD DE COLUMNAS Cp — El coeficiente de estabilidad para columnas, Cp , debe ser calculado según la fórmula :

1.50

5

Cp

Articulado en un extremo y el otro impedido de rotar pero libre de desplazamiento

2.00

Fc*

2.40

=

1 FCE Fc* 2C

* § 1 F CE Fc ¨ 2C ¨¨ ©

¸·

2

¸¸ ¹

FCE Fc* C

(G.4.3-3)

Esfuerzo admisible de compresión paralelo al grano, multiplicado por todos los factores de modificación,

excepto Cp

6

FCE = Esfuerzo crítico. Véase tabla G.4.3-3.

Empotrado en un extremo y el otro libre de rotar y libre de desplazamiento

2.00

2.10

Ae r Ecmin C

7

k e1 teórico k e2 recomendado cuando las condiciones ideales son aproximadas

= = = =

longitud efectiva en mm. radio de giro de la sección en mm. módulo de elasticidad mínimo modificado, en MPa coeficiente valorizado en tabla G. 4.3-3

Cuando un miembro a compresión es soportado en toda su longitud y en las dos direcciones principales, para prevenir desplazamientos laterales en cualquier dirección Cp 1.0

G-43

G-44

a Tabla G.4.3-3 Valores de C y de FCE Esfuerzo crítico Madera aserrada

d

Sección

d2

d

FCE

Madera rolliza

Cualquier sección

D

Madera laminada

Laminada

0.80

0.80

0.80

0.85

0.90

0.822Ecmin

0.822Ecmin

c S 2 Emin

0.822Ecmin

0.822E cy min

A e r 2

O2

O2

O2

2 O 1.2

En donde: E cy min =

=

Condición de soporte, es aplicable cuando dmin dmax t 1 3

Para el caso de columnas de sección redonda, se asume como los diámetros D , Dmin y Dmax

d1

C

módulo de elasticidad mínimo modificado para madera laminada, en MPa

Condiciones de soporte Extremo largo empotrado, extremo pequeño no soportado. Caso 7 Tabla G.4.3-1

a

0.70

a

0.30

Adelgazamiento hacia un extremo

a

0.50

Adelgazamiento extremos

a

0.70

Extremo pequeño fijo, extremo largo no soportado o simplemente soportado. Casa 6, Tabla G.4.3-1

hacia

d

=

Fcc

=

esfuerzo admisible modificado a compresión paralela al grano en MPa, Fcc

An

=

área neta de la columna en mm2

fuerza o carga admisible de la columna en N. Cp Fc*

Si la columna no tiene perforaciones, el área neta de la columna es el área bruta de la misma. Si la columna tiene alguna perforación, el área usada en el cálculo de Pa , dependerá de la localización de las perforaciones y de la posibilidad de que la columna pueda pandearse en ese sitio, según las siguientes consideraciones: (a) Si la perforación se encuentra ubicada en un punto debidamente arriostrado contra desplazamiento lateral, el área bruta podrá ser utilizada en la comprobación de la columna, con reducción por esbeltez entre puntos de arriostramiento. (b) Si la perforación se encuentra localizada en la zona no arriostrada de la columna, el área neta deberá ser usada al comprobar la estabilidad de la columna y la carga admisible. G.4.3.7 — COLUMNAS ADELGAZADAS — Para el diseño de una columna de sección rectangular adelgazada en uno o ambos extremos, la representativa dimensión (d), para cada cara de columna se calcula con la siguiente fórmula: § § ·· d d min d max d min ¨ a 0.15 ¨ 1 min ¸ ¸ ¨ d max ¹ ¸¹ © ©

(G.4.3-6)

En donde: = = =

dmi

Figura G.4.3-2 — Columnas adelgazadas

(G.4.3-5)

Pa

d dmin dmax

ambos

Para todas las otras condiciones

Fcc A n

En donde:

d

dmax

Ambos extremos simplemente soportados. Caso 3 Tabla G.4.3-1

G.4.3.6 — CARGAS ADMISIBLES — La carga admisible de una columna, con carga axial centrada, será calculada con la siguiente fórmula: Pa

(G.4.3-4)

En donde:

altura de la sección rectangular, en mm La mínima dimensión para la cara de columna considerada en mm La máxima dimensión para la cara de la columna considerada en mm. G-45

d min

d max d min

(G.4.3-7)

3

El cálculo de Cp , estará basado en la representativa dimensión d . Además, fc en cualquier sección transversal de la columna rebajada, tomando la mínima dimensión de la columna, no excederá, el esfuerzo admisible modificado para compresión axial paralela a la fibra Fcc , multiplicado por todos los factores de modificación excepto el factor de

estabilidad de columnas Cp . G.4.3.8 — COLUMNAS ESPACIADAS — Las especificaciones de esta norma son aplicables a columnas conformadas por piezas separadas por bloques con espaciamiento a t d 3 , Figura G.4.3-3 A, B, C, o con tapas de unión, Figura G.4.3-3, D, E, con espaciamiento 3 a t d 6 . Especificaciones de construcción: (a) Todas las piezas deberán tener la misma sección transversal y propiedades mecánicas, sin juntas, uniones o traslapos y la longitud de cada pieza será la longitud total de la columna. (b) Los tacos separadores, tapas de unión y sus conectores se deberán diseñar considerando el esfuerzo de corte Vd , según la fórmula G.4.3.10. (c) El número de tramos debe ser t 3 , o sea que existirán mínimo cuatro bloques separadores ó cuatro tapas, y con uniones transversales al menos en los puntos tercios de la longitud de columna. (d) La unión transversal de cada bloque o tapa con las piezas dispondrá de al menos dos conectores, dos pernos o cuatro clavos. (e) Si se utilizan tacos encolados la longitud de estos será al menos dos veces la distancia libre entre piezas individuales. (f) Cuando a t d 2 se prescindirá del cálculo de momento flector que la fuerza de cortante, Fvef , induce sobre los tacos separadores.

G-46

336


DIARIO OFICIAL G.4.3.8.1 — Requisitos de diseño — Las columnas espaciadas con bloques separadores o tapas de unión se calcularán de acuerdo con G.4.3.3, pero en los elementos A, B, C, D, E de la figura G.4.3-3, el pandeo con respecto al eje principal, x - x, se verificará de acuerdo con la siguiente fórmula: FCE

0.822Ecmin § O efx · ¨ ¸ © 12 ¹

Vd

Cn Vd A p1

Fvef

y 2

A 2p1

§ A ex · ¨ ¸ 6nCf 2 t © rx ¹

O efx

(G.4.3-10)

Y sobre la correspondiente unión transversal de estos elementos, bloques, separadores o tapas de unión, actúa un flujo de corte Fvef que se calcula con la fórmula G.4.3-11 y que actúa de acuerdo con la figura G.4.3-4.

(G.4.3-8)

2

P 60Cp

(G.4.3-11)

a1

Tabla G.4.3.5 Coeficientes Cn para cálculo de Fvef

(G.4.3-9)

n Cn Calculo

En donde:

rx

= = =

n Cf A p1

= = =

A ex

esbeltez eficaz de la sección transversal, respecto a x -x longitud efectiva de la sección total respecto a x – x, en mm radio de giro calculado, considerando el momento de inercia total de la pieza referido al eje x – x, en mm número de piezas individuales que conforman la sección transversal del elemento compuesto. coeficiente de flexibilidad, de acuerdo a los materiales usados según tabla (G.4.3.4). longitud de pandeo de la pieza individual, definida como la distancia entre centros de uniones

En donde: P = Vd = Cn = = A p1 Cp

transversales, figura G.4.3-3. espesor de las piezas individuales, en mm módulo de elasticidad mínimo longitudinal modificado en MPa

t = Ecmin =

4 0.20

4 0.15

Fvef

Fvef

Fvef

carga axial de diseño de la columna, en N fuerza cortante en N coeficiente por cantidad de piezas para cálculo de Fvef distancia entre ejes de bloques espaciados o tapas de unión, en mm.

=

coeficiente de estabilidad lateral de la columna

a1

=

la mitad de la distancia entre ejes de piezas individuales, en mm

Fvef

= flujo de cortante efectivo en bloques espaciadores o tapas de unión, en N.

G.4.3.8 — COLUMNAS ESPACIADAS

En el cálculo anterior se debe cumplir (a) A p1 d

3 0.25

60t

30t 12

30t

, se debe considerar A p1

12

Ap1 ^? 60 t

(c) Si A p1 d

.. .. ..

.. .. ..

.. .. ..

.. .. ..

.. .. ..

.. .. ..

.. .. ..

.. .. ..

Ap1

12 (b) A p1 d A ex 3

Tipo de unión transversal Bloques separadores Tapas de unión

Medio de unión

Ap1

Tabla G 4.3-4 Coeficiente de flexibilidad de uniones Cf Coeficiente de flexibilidad Cf

Adhesivos Conectores anillo partido Clavos, tornillos tirafondos Pernos, con reapriete Adhesivos Clavos

12

O efx

2 0,5 Fvef

1.0 2.5 3.0 3.0 3.0 4.5

x

t

a

y

y

x

x t

t

TIPO A tacos separadores encolados

G.4.3.8.3 — Capacidad cortante de conectores — Sobre los medios de unión transversal de estos elementos y conectores, clavos, tornillos, tirafondos, pernos, actúa una fuerza cortante, Vd , que se debe calcular con la fórmula G.4.3-10 y que actúa de acuerdo con la figura G.4.3-4.

y

Pieza No.2

x

x

y

y

Pieza No.2

G.4.3.8.2 — En la verificación del pandeo con respecto al eje y-y, ver figura G.4.3-3, la sección trasversal compuesta se debe considerar como una pieza simple, con momento de inercia igual a la suma de los momentos de inercia de las piezas individuales.

x

Bloque separador

y

a

x

t

t

TIPO B tacos separadores clavados

y

Conectores

a

y

y

x t

t

TIPO C tacos separadores con conectores

x

y

a

x t

t

TIPO D Tapas de unión encoladas

a

t

TIPO E Tapas de unión clavadas

Figura G 4.3-3 — Columnas compuestas espaciadas G-47

4 a1 3

a Vd/2

Vd/2

G-48

4 a1 3

Vd 4

Vd/3

Vd/3

Vd/3

a1

5 a1 3

elasticidad para estabilidad de vigas y columnas Ecmin correspondiente al de las más débil de las laminaciones. (f) Para mejorar las laminaciones se podrán juntar las piezas con una combinación de pegantes y clavos o pasadores.

5a1 3 Vd 4

Vd 4

G.4.3.9.4 — Coeficiente de estabilidad para columnas armadas Cp

— Con las relaciones de esbeltez

K e1A u1 d1 , y A 2 K e2 A u2 d 2 , se calculará el factor de estabilidad de columnas Cp de acuerdo a la fórmula G.4.3.9, tomándose el menor Cp , para el cálculo de Fcc . En la columna armada, Fcc de la columna

Ap2 2

A1

Fv

Fv

Fv

F''v

F'v

armada no será menor que Fcc , para las laminaciones individuales, diseñadas como columnas sólidas individuales.

F''v

2

Cp

Fv

Fv

F'v

F''v

F''v

Ap1 2

Fv

M=Vd xAp1 2 y

Vd/3

Vd/3

M=VdAp1 3

a1 a1 x a1 a1

y

Vd/3

M=VdAp1 4 y

a

t

t

x a t

Vd/4

Vd/4

2a1 x 2a1

y

x t

(G.4.3-13)

En donde:

Vd/2

Vd/2

§ 1 FCE Fcc · F Fc § 1 FCE Fcc · Kf ¨ ¸ CE c ¸ ¨¨ ¸ 2C 2C C © ¹ © ¹

a1 a1

2a1

Vd/4

y a

t

t

Cp

=

coeficiente de estabilidad en columnas

C C FCE Kf

= = = = =

0.80 para madera aserrada 0.90 para madera laminada esfuerzo crítico de pandeo para miembros de compresión esfuerzo admisible a compresión paralela, modificado, en MPa 0.60 Cuando se emplean clavos y el pandeo ocurre en la dirección perpendicular, al plano de

Kf

=

0.75 cuando se emplean pernos y el pandeo ocurre en dirección perpendicular al plano de

Kf

=

1.0 cuando se emplean clavos o pernos y el pandeo ocurre en el plano paralelo a la cara de

Fcc

2a1

x

a t

Vd/4

contacto de las piezas A 2

x t

a1

Figura G.4.3-4 — Suposiciones relativas a los puntos de acción de las fuerzas de cortante y flujos de cortante en piezas compuestas con tapas de unión

t

A e2 d 2

contacto entre las piezas A 2

a

contacto A 1

A e2 d 2

A e1 d1

Los demás términos fueron definidos previamente en G.4.3.4. El Cp se calculará con A e1 d1 y A e2 d 2 y se utilizará para el cálculo de la carga admisible de la columna, el

G.4.3.9 — COLUMNAS ARMADAS G.4.3.9.1 — Las siguientes provisiones aplican para columnas armadas, unidas con clavos o tornillos o pernos y con de 2 a 5 laminaciones o piezas. G.4.3.9.2 — Cuando se utilizan pegantes adhesivos efectivos como en el caso de madera estructural laminada encolada, se podrá asumir, que la sección desarrolla una acción compuesta total, es decir que no existirán deformaciones relativas entre laminaciones. Para el caso de madera laminada encolada el cálculo se asume como una simple columna maciza.

menor valor de Cp . G.4.3.9.4.1 — CAPACIDAD DE CORTANTE DE LAS CONEXIONES — Las conexiones se deben diseñar suponiendo un esfuerzo de corte de magnitud constante a lo largo de la pieza y se calculará de acuerdo a la siguiente ecuación: Vd

P 60Cp

(G.4.3-14)

G.4.3.9.3 — Requisitos de construcción columnas armadas (a) Cada laminación debe tener igual sección transversal rectangular y un espesor mínimo t t 38 mm (b) Todos los elementos deberán tener la misma altura d (c) Las caras entre laminaciones deberán estar en contacto total (d) Todos los elementos tendrán la longitud completa de la columna, en una sola pieza sin traslapos ni juntas. (e) Las columnas deberán construirse con laminaciones o piezas de igual o similares características de resistencia, pero cuando se utilicen con laminaciones de diferente especie, resistencia, o espesor, se deberá tomar el esfuerzo de compresión admisible modificado Fcc y el módulo de G-49

En donde: Vd Cp

= =

fuerza cortante en N coeficiente de estabilidad lateral para columnas

P

=

carga de compresión axial en N

G-50


t

t

1

(a) Se deberá proveer una platina metálica o una arandela entre la cabeza del perno y el elemento de madera y entre este y la tuerca. (b) Las roscas deben ser apretadas para garantizar que las caras de las piezas adyacentes están en contacto. (c) Para maderas con DB ^ 600 kg/m3, se deberá proveer una distancia al extremo del elemento entre 7D y 8.4D, siendo D, el diámetro del perno. Para otras maderas, se deberá proveer una distancia al extremo del elemento entre 5D y 6D. (d) El espaciamiento centro a centro entre pernos de una misma fila deberá ser mayor o igual a 4D y menor o igual a 6 veces el espesor del elemento más delgado. (e) El espaciamiento entre filas de pernos deberá estar entre 1.5D y 10D siendo D, el diámetro del perno. (f) Las distancias al borde deberán estar entre 1.5D y 10D, siendo D, el diámetro del perno. (g) Se instalará dos o más filas longitudinales de pernos si la altura, d, de la columna es mayor de 3 veces el espesor del elemento más delgado. (h) El espaciamiento entre filas de pernos deberá estar entre 1.5D y 10 D, siendo D el diámetro del perno. (i) Las distancias al borde deberán estar entre 1.5D y 10D, siendo D, el diámetro del perno. (j) Se deberán instalar dos o más filas longitudinales de pernos cuando la altura, (d), de la columna sea mayor de 3 veces el espesor (t) del elemento más delgado.

t t

d

2

2

b 1 Plano de corte Figura G.4.3-6 — Sección trasversal de columna armada G.4.3.9.4.2 — Cuando el pandeo alrededor del eje 1, gobierna el diseño, el flujo de cortante será calculado de acuerdo con la siguiente ecuación: Fv,efi

Kf

337

DIARIO OFICIAL

Qi Vd l1d1

(G.4.3-15)

G.4.4 — APLASTAMIENTO DE ELEMENTOS A COMPRESIÓN Los esfuerzos de compresión actuantes paralelos al grano fc , que se desarrollan en los extremos de los elementos comprimidos, se deben basar en el área neta de soporte y no deben exceder al esfuerzo de referencia para diseño a compresión paralela al grano, Fc , afectado por los coeficientes de modificación aplicables excepto Cp .

En donde: Fv,efi = flujo de cortante efectivo en el plano de corte 1, en N/mm

Qi

= Vd = l1 = d1 = Kf = A e1 = A e2 =

G.4.5 — ACORTAMIENTO DE ELEMENTOS A COMPRESIÓN 'dc

2

primer momento de área, evaluado en el plano de corte 1 en mm3 fuerza cortante en N momento de inercia de la sección compuesta alrededor del eje 1 en mm4 dimensión de la sección en la dirección 1 coeficiente de material K e1 , A u1 , longitud efectiva de pandeo alrededor del eje 1 en mm K e2 , A u2 , longitud efectiva de pandeo alrededor del eje 2 en mm

G.4.3.9.5 — Especificaciones de columnas armadas conectadas con clavos — Las columnas armadas cuyas piezas se conecten con clavos deberán cumplir con lo siguiente. (a) Los clavos adyacentes se instalan desde lados opuestos de la columna. (b) Los clavos deberán penetrar por lo menos 3/4 del espesor de la última pieza (c) La distancia desde el extremo de la columna hasta el clavo más cercano deberá estar entre 15D y 18D, siendo D, el diámetro del clavo. (d) El espaciamiento centro a centro entre clavos, deberá ser mayor o igual a 20D y menor o igual a 6 veces el espesor del elemento más delgado. (e) El espaciamiento entre filas de clavos, deberá estar entre 10D y 20D, siendo D, el diámetro del clavo. (f) Las distancias al borde, deberán estar entre 5D y 20D, siendo D, el diámetro del clavo. (g) Se deberán instalar dos o más filas longitudinales de clavos cuando la altura, (d), de la columna sea mayor de 3 veces el espesor (f) del elemento más delgado. (h) Cuando se requiera únicamente una fila longitudinal de clavos, los clavos adyacentes deberán ser alternados. G.4.3.9.6 — Especificaciones columnas armadas conectadas con pernos — Las columnas armadas cuyas piezas se conecten con pernos deberán cumplir con lo siguiente.

Los elementos a compresión axial, están sujetos a sufrir un acortamiento en su sentido longitudinal el cual será calculado con la siguiente fórmula. PA u c An E0.5

'dc

(G.4.5-1)

En donde: 'dc P Au An Ec0.5

= = = = =

acortamiento en el sentido paralelo a las fibras, en mm. carga axial actuante en N. longitud no soportada de la columna en mm. área neta de la sección de la columna en mm2 módulo de elasticidad E0.5 modificado paralelo a las fibras en MPa.

Adicionalmente en cada junta de conexión horizontal y en cada junta diagonal, se asumirá para el computó de asentamiento un valor J 1.6 mm, para trabajos normales de carpintería y J 0.8 mm para trabajos cuidadosos, véase RG.28.

G.4.6 — MADERA DE SECCIÓN CIRCULAR (ROLLIZA). ESPECIFICACIONES ADICIONALES Las siguientes especificaciones adicionales son aplicables a elementos de sección circular tales como postes, pilotes o componentes de estructura, que hayan sufrido el proceso mecánico de descortezado únicamente. G.4.6.1 — Escogencia de esfuerzos de diseño — Para el diseño se deberán determinar las condiciones de humedad de fabricación y uso, de acuerdo con la tabla G.4.6-1.

G-51

G-52

Tabla G.4.6-1 Consideraciones para escogencia de esfuerzos admisibles, módulos de elasticidad Y dimensiones de la sección circular. CH% Fabricación e instalación CH > 19% CH > 19% CH < 19% CH < 19%

Estado de esfuerzos y módulo de elasticidad a usar CH > 19% CH > 19% CH < 19% CH > 19% CH < 19% CH < 19% CH > 19% E CH > 19% F CH < 19% CH > 19% Húmedo ; CH 19% CH > 19% CH < 19% CH > 19%

CH > 19% CH > 19% CH < 19% CH < 19%

G.4.6.2.4 — Por humedad Cm — Cuando los elementos sean utilizados en estado húmedo CH > 19% los valores de esfuerzos se deberán multiplicar por los valores de la tabla G.4.6.2-3. Tabla G.4.6.2-3 Coeficientes de modificación por uso en estado húmedo, C.H. ! 19% Parámetros de resistencia

G.4.6.2 — FACTORES DE MODIFICACION

G.4.6.2.1 — Por duración de la carga Cp

— Según G.2.2.3. Factores superiores a 1.6 no se aplicarán a

elementos que hayan sido sometidos a tratamientos de preservación que impliquen presión y vacío, o a tratamientos contra incendio, con retardantes químicos.

G.4.6.2.2 — Por preservación Cpv

— Cuando el elemento haya sido sujeto a tratamiento de inmunización

que implique presión y vacío, sus esfuerzos deberán ser reducibles, según la tabla G.4.6.2-1. Aplicable únicamente al eucaliptos lobulus. Tabla G.4.6.2-1 Coeficiente por tratamiento de preservación Cpv Esfuerzos Admisibles

0.90

Corte Fv Tensión paralela Ft Módulo de elasticidad E0.05

0.90 0.90 0.90

0.90 0.90

G.4.6.2.3 — Por desbastamiento o alisadura Ckd — si el elemento de madera es desbastado mediante proceso mecánico para obtener forma cilíndrica o cónica, los valores de esfuerzos se deberán multiplicar por los valores de la tabla G.4.6.2-2. Tabla G.4.6.2-2 Coeficientes de modificación por desbastamiento Ckd Parámetros de resistencia

Ckd

Flexión Fb Compresión paralela FC Compresión perpendicular Fp

0.95 0.95

Corte Fv Tensión paralela Ft Módulo de elasticidad paralelo E

1.00 0.95 1.00

0.75 0.70

Corte Fv Tensión paralela Ft Módulo de elasticidad E

0.80 0.75 0.80

0.80

G.4.6.2.5 — Por estabilidad lateral CL — En secciones circulares, el coeficiente de estabilidad lateral CL 1 y Cp se calculará según G.4.3.5. El momento máximo para postes empotrados se deberá considerar así: (a) en terreno compactado: a 0.25 de la profundidad de empotramiento bajo la línea de tierra (b) en concreto: a raz con la superficie superior del concreto línea de tierra G.4.6.2.6 — Requisitos para esfuerzos de compresión paralela — se deberán cumplir las siguientes condiciones: a)

P d Fcc Ane

fc

Valor Cpv


(G.4.6.2-1)

En donde: fc P Ane Fcc

= = = =

esfuerzo actuante de compresión paralelo a las fibras en el extremo superior del poste, en MPa carga de compresión axial actuante aplicada al poste, en N área neta en el extremo superior del poste, en mm2. esfuerzo admisible modificado de compresión paralela a las fibras, sin incluir Cp , en MPa P d Fcc ACRIT

(b) fc

(G.4.6.2-2)

En donde: ACRIT

Fcc

=

=

Área en la sección transversal crítica. Si el poste tiene inercia constante, corresponde a su sección, si tiene inercia variable, ACRIT corresponderá al área en la sección transversal indicada en los valores de la tabla G.4.6.2-4. esfuerzo admisible modificado de compresión paralela al grano, incluyendo Cp , en MPa

1.00

G-53

Cm


G-54


0.80

0.80 1.00 -

-

0.9

0.9

0.80

0.80

1.00 -

1.00

1.00 Tabla G.3.5.1

-

-

0.9

0.7

0.80

0.70 0.95 G.4.3.5 0.7

1.00 0.7

0.75 0.95

0.95 -

G.4.6.2.8 CH < 19

CF

0.9

G-56

0.9

0.9 0.9

0.9

0.5 0.8

0.9

0.5 0.8

0.5 0.8

0.9 0.9

CH > 19

0.5 0.8

CH < 19

Ct

A

0.9

x Emin

E0.05 Ec0.05

d2

-

-

-

-

-

1

0.9

x

-

-

-

-

-

1

0.9

0.7 1

1 -

-

-

-

-

x

E0.5

Fp Fpc

x Fc Fcc

x Fv Fvc

x Ft

Ec0.5

G-55

Ftc

Parámetros de resistencia

x

x

-

-

0.7 1 2.0 1.6 1.25 1.15 .90

0.7 1 2.0 1.6 1.25 1.15 .90

0.9 1 2.0 1.6 1.25 1.15 .90

0.7

CH > 19

1 2.0

Permanente Coeficientes

1.6 1.25

coeficiente de modificación por altura diámetro de la sección transversal, en mm

1.15

= =

.90

Cd D

Fb

(G.4.6.2-5)

En donde:

-

Cp

19

-

Cb § 340 · ¨ D ¸ © ¹

Cd

Temperatura °C

G.4.6.2-8 — Por forma CF — Cuando el elemento estructural, poste o pilote exceda en diámetro D ! 34 mm, el valor, Fb , será multiplicado por el factor de altura Cd , establecido según la siguiente fórmula:

CD

G.4.6.2.7 — Por área de apoyo Cb — Los valores de esfuerzos admisibles a compresión perpendicular para madera redonda, postes y pilotes deberán ser afectados por el factor de área, Cb , especificados en la tabla G.4.6.2-5.

Duración de carga

análisis

Tabla G.4.6.2-5

mediante

Coeficientes de modificación para madera rolliza seleccionada visualmente.

X, Determinada estructural

2 meses

X = 0.33A

Viento y Sismo

X = 0.43A

Impacto

P

X = 0.6A

t < 37.8

ACRIT

37.819% ^ 19 % ^19% >19% Cargas de extracción ^19% >19% ^ 19 % ^19% >19% >19%

^ 19 % >19% cualquiera ^ 19 % >19% cualquiera ^ 19 % >19% cualquiera

Conectores**

Clavos

Cuando la capacidad de una unión esté condicionada, por la resistencia del concreto fcc 21 MPa mínimo, o del ladrillo, la resistencia de esos materiales, se deducirán en los capítulos correspondientes del presente Reglamento.

Tiempo de fabricación

cualquiera cualquiera ^ 19 % >19% ^19% >19% 0.7 para medios de unión con d 6.35 mm (1/4”) 1.0 para un único medio de unión, o dos o más medios

1.00 0.40* 0.70 1.00 0.80 0.70 1.00 0.80 0.70 1.00 0.70 1.00 0.25 0.25 1.00

dispuestos en una única hilera paralela al dirección del

grano, o medios de unión dispuestos en dos o más hileras paralelas a la fibra, con cubrejuntas metálicas individuales para cada hilera. ** = En uniones con conectores, la restricción de humedad aplica hasta una profundidad de 20 mm de la superficie.

G.6.6.3 — POR TEMPERATURA Ct — Cuando los medios de unión quedan expuestos, durante periodos prolongados a temperaturas hasta de 65oC, los valores admisibles serán modificados de acuerdo a la tabla G.6.6-2. TABLA G.6.6-2 Coeficiente de modificación por temperatura Ct Condiciones de servicio CH %

Temperatura °C T d 37.8D C 37.8 T d 51.7D C 51.7 T d 65D C CH d 19% 1.00 0.80 0.70 CH > 19% 1.00 0.70 0.50 * Madera no secada, o parcialmente secada o uniones expuestas a condiciones de servicio húmedo.

G.6.7 — UNIONES CLAVADAS G.6.7.1 — ESPECIFICACIONES — Estas disposiciones son aplicables a uniones clavadas de dos o más elementos de madera estructural. Las uniones clavadas se reservan para solicitaciones relativamente bajas; su límite de utilización está determinado por el requerimiento de un número excesivo de clavos, incompatible con el tamaño de la unión y con la posibilidad de generar rajaduras en la madera debido a su cercanía. El diseñador deberá especificar la calidad del acero de los clavos Fy y deberá indicar el tipo de tratamiento anticorrosivo que deben tener los clavos de acuerdo con la tabla G.6.4-2. Las cargas admisibles tabuladas en la tabla G.6.9-1, son para clavos comunes de alambre de acero, de sección circular, caña lisa y punta de diamante. Estos valores también podrán utilizarse para clavos de mayor resistencia o con otro tipo de acabado; el diseñador deberá especificar el fy , de los clavos que se requieren en el diseño.

G-63

G-64

G.6.7.2 — En uniones con clavos solicitados en extracción lateral se deberán colocar al menos cuatro clavos en cada uno de los planos de cortante que se presentan en una unión clavada de dos o más piezas de madera, exigencia que no rige para revestimientos, entablados y contravientos.

Tabla G.6.7-1 Espaciamientos mínimos en uniones clavadas Cizallamiento simple con pretaladrado o cizallamiento doble simétrico

G.6.7.3 — Las maderas que presenten dificultades al clavado deben taladrase previamente con una broca cuyo diámetro sea 0.75 veces el diámetro del clavo en maderas con densidad básica < 600kg/m3 y con diámetro 0.90 del diámetro del clavo en madera con Densidad Básica > 600 kg/m3. El pretaladrado se deberá ejecutar en la pieza que contiene la cabeza del clavo.

Elementos cargados paralelamente al grano

G.6.7.4 — El espesor mínimo de las piezas, será de 7d en uniones sin pretaladro y 6d con pretaladro y con espesor mínimo de 18 mm en clavado directo y 16 mm en uniones con pretaladro.

Elementos cargados perpendicularmente al grano

G.6.7.5 — La perforación guía deberá efectuarse con broca de 0.8 d del clavo, respetando la penetración mínima establecida en cuyo caso se podrá incrementar en 20% la capacidad admisible de carga del clavo. G.6.7.6 — Si la penetración p 12d en uniones de cortante simple o p 8d en uniones de cortante múltiple, la capacidad admisible de carga será reducida según el factor de modificación Cp1 . Cp1

Cp1

p Para uniones de cortante simple 12d

(G.6.7-1)

p Para uniones de cortante múltiple 8d

(G.6.7-2)

Espaciamiento entre clavos Distancia al extremo Espaciamiento entre líneas de clavos Distancia a los bordes Espaciamiento entre clavos Espaciamiento entre líneas de clavos Distancia al borde cargado Distancia al borde no cargado

A lo largo del grano Perpendicular a la dirección del grano A lo largo del grano Perpendicular a la dirección del grano

Cizallamiento simple o cizallamiento doble clavado desde un solo lado Elementos cargados paralelamente al grano

Elementos cargados perpendicularmente al grano

Espaciamiento entre clavos Distancia al extremo Espaciamiento entre líneas de clavos Distancia a los bordes Espaciamiento entre clavos Espaciamiento entre líneas de clavos Distancia al borde cargado Distancia al borde no cargado

A lo largo del grano Perpendicular a la dirección del grano A lo largo del grano Perpendicular a la dirección del grano

6d , en uniones de cortante simple, o, p

G.6.7.14 — En uniones resistentes a flexión, rigen los valores de la tabla G.6.7-1, considerando únicamente la dirección de la fibra y todos los bordes cargados. 4d , en

G.6.7.15 — En general los clavos se deben alternar de acuerdo a la figura G.6.7-1, desplazándolos en un diámetro de clavo con respecto al gramil de clavado.

G.6.7.7 — en uniones de cortante múltiple la capacidad admisible Pem , de cada clavo, será calculada por la siguiente fórmula:

m 0.25 Pes

N

Pes m

N/2

N/2

(G.6.7-3)

sbdn sn

En donde: Pem

= capacidad de carga de un clavo en uniones de cortante múltiple, en N = capacidad de carga de un clavo en uniones de cortante simple en N = número de planos de cortante que atraviesa el clavo

sn

sn

e sbdn

G.6.7.10 — En uniones de tablas con elementos de sección transversal circular, la capacidad admisible de los clavos será reducida en el 33% y no serán aceptables las uniones clavadas entre piezas de sección circular.

e

sbcn

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

sbdn

considerará un máximo de 30 clavos por hilera Cag .

sbcp

G.6.7.9 — En hileras de más de 10 clavos la capacidad por clavo se reducirá en el 33%, después de 10 clavos y se

sp

sp

G.6.7.8 — En uniones de cortante múltiple el clavado se deberá ejecutar desde ambos lados y será preferible que lo mismo se hiciera en cortante simple.

16 d 20 d 8d 5d 16 d 8d 10 d 5d

d = diámetro del clavo

Y no serán aceptables penetraciones efectivas inferiores a p uniones de cortante múltiple.

Pem

11 d 16 d 6d 5d 11 d 6d 10 d 5d

G.6.7.11 — En uniones clavadas de tableros contrachapados fenólicos de al menos 4 chapas, el espesor será, t t 4d . G.6.7.12 — En uniones clavadas de tableros tipo formaleta el espesor del tablero será t t 6d , cuidando de dejar el clavo a ras con la superficie del tablero. Figura G.6.7-1 A – Espaciamiento de clavos para cortante simple G.6.7.13 — La distribución del clavado deberá respetar lo estipulado en la tabla G.6.7-1.

G-65

G-66


N

G.6.9 — CARGAS ADMISIBLES EN UNION DE CORTANTE SIMPLE

e sbdn

e

G.6.9.1 — Las cargas laterales admisibles de la tabla G.6.9-1 se refieren a uniones construidas con madera seca CH d 19% . En uniones construidas con maderas húmedas cuyo contenido de humedad sea superior a 19%, y en

e

las cuales haya certeza de que permanecerán en tal condición, las cargas laterales admisibles podrán ser multiplicadas por 0.70.

sbcn

x

G.6.9.2 — La carga lateral admisible para clavos lanceros podrá tomarse como (0.83), de los valores de la tabla G.6.9-1.

°

°

x

x

°

sn

G.6.8.1 — Los valores de la tabla G.6.9-1, son aplicables a uniones en cizallamiento simple de elementos que formen cualquier ángulo. La carga admisible para un clavo sometido a cizallamiento doble se multiplicarán por 1.80 los valores de cizallamiento simple.

N/2

°

Tabla G.6.9-1 Carga admisible en unión de cortante simple, en N, CH d 19%

sp

sp

° x

sn

N/2

sbdn

sp

sbdn sn

sbcp

341

DIARIO OFICIAL

d

Longitud

Figura G.6.7-1 B – Espaciamiento de clavos para cortante doble G.6.7.16 — El espaciamiento máximo entre clavos no debe ser mayor de 40d en la dirección paralela a la fibra, ni 20d , en la dirección perpendicular a la fibra. G.6.7.17 — Los clavos lanceros se deberán colocar aproximadamente a 30° con vertical y a una distancia de A 3 del extremo de la pieza.

A d

Carga admisible en, N

mm

Pulg.

(mm)

DB > 0.70

31.75 38.10 50.80 63.50 76.20 88.90 101.60 127.00 152.40 177.80 203.20

1 1/4 1 1/2 2 2 1/2 3 3 1/2 4 5 6 7 8

1.83 2.1 2.77 3.05 3.76 4.19 5.16 5.59 6.05 7.21 7.21

300 368 536 608 786 895 1140 1249 1365 1657 1658

DB > 0.56 DB < 0.70 236 289 420 475 615 699 889 974 1064 1291 1291

DB > 0.4 DB < 0.56 161 201 299 339 443 504 645 708 774 943 943

17.3 18.1 18.3 20.8 20.3 21.2 19.7 22.7 25.2 24.7 28.2

Penetraciones mínimas 8d 10d 11d 16d

5d

6d

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

9.2 10.5 13.9 15.3 18.8 21.0 25.8 28.0 30.3 36.1 36.1

11.0 12.6 16.6 18.3 22.6 25.1 31.0 33.5 36.3 43.3 43.3

14.6 16.8 22.2 24.4 30.1 33.5 41.3 44.7 48.4 57.7 57.7

18.3 21.0 27.7 30.5 37.6 41.9 51.6 55.9 60.5 72.1 72.1

20.1 23.1 30.5 33.6 41.4 46.1 56.8 61.5 66.6 79.3 79.3

29.3 33.6 44.3 48.8 60.2 67.0 82.6 89.4 96.8 115.4 115.4

36.6 42.0 55.4 61.0 75.2 83.8 103.2 111.8 121.0 144.2 144.2

20d

G.6.10 — UNIONES CLAVADAS CON PLATINAS DE ACERO G.6.10.1 — Las platinas de acero deberán tener el tratamiento anticorrosivo indicado en la tabla G.6.4-2 y deberán tener un espesor mínimo de 2 mm .El diseñador indicará la calidad del acero fy , y efectuará el diseño para flexión, 30,0°

cortante y aplastamiento de acuerdo a las provisiones del Título F - Estructuras Metálicas. Por el uso de platinas o láminas metálicas, los valores tabulados se incrementan en CpL 25% .

L/3

Alzado Clavos lancero L= Longitud del clavo

No aceptable para estructuras

G.6.11 — CAPACIDAD ADMISIBLE MODIFICADA La capacidad admisible modificada a cortante de un clavo será la dada por la siguiente fórmula:

Figura G.6.7-2 — Disposición de clavos lanceros

Padm

Pes CDCm Ct Cp Cag Cf Cpre CpL

G.6.8 — CAPACIDAD DE UNIONES CLAVADAS La capacidad de las uniones clavadas dependerá de la densidad de la madera, del contenido de humedad de la misma, del diámetro, longitud y superficie del clavo, del número y disposición del grupo de clavos y de la longitud de penetración. La carga admisible en una unión clavada podrá determinarse como la suma de las cargas admisibles para cada clavo considerado aisladamente, siempre y cuando se satisfagan los requisitos de espaciamiento, el centroide del grupo de clavos esté localizado, aproximadamente, sobre la línea de acción de la fuerza aplicada y se cumpla la penetración mínima de estas especificaciones.

Padm Pes CD Cm Ct Cp

= = = = = =

capacidad a cortante admisible modificada, en N capacidad a cortante simple admisible, Tabla G.6.9-1, en N. Para doble cizallamiento multiplicar por 1.75. coeficiente de duración de la carga coeficiente de contenido de humedad coeficiente de temperatura coeficiente de penetración del clavo, p

G-67

Cag

= coeficiente por acción de grupo en hilera.

Cf Cpre

= coeficiente por forma de colocación. = coeficiente por pretaladrado

CpL

= coeficiente por uso de platinas laterales

G-68

La fuerza de extracción modificada será. Wc

Cf

WCDCm Ct Cf

(G.6.12-2)

G.6.12.1 — COEFICIENTE POR FORMA DE COLOCACION — Por la forma de instalación con respecto a la dirección del grano del elemento final y la dirección del clavo, Cf . Los valores de fuerza de extracción directa W , serán multiplicados por la forma de colocación del clavo según Figura G.6.12-2.

1.00

Cf

0.67

Cortante simple clavo o tope paralelo al grano de la madera que contiene la punta

Cortante simple perpendicular al grano

Cf

(G.6.11-1)

En donde

0.83

Cf

0

Cf

1.00

Cf

0.00

Cf

0.67

Figura G.6.12-2 — Factor de colocación

Cortante simple clavos

Cortante simple madera redonda

Figura G.6.11-1 - Coeficiente de forma

G.6.12 — UNIONES CON CLAVOS SOMETIDAS A CARGA DE EXTRACCION DIRECTA La fuerza de extradición W , que pueda desarrollar un clavo depende de la densidad de la madera, del contenido de humedad CH% , del diámetro d y longitud del clavo y de la distancia de penetración del clavo que tiene la punta. La fuerza de extracción directa admisible en condición de madera seca, se determina con la fórmula G.6.12-1 y para el caso de maderas en condición húmeda, se reducirá según la tabla G.6.6-1. W 4.4DBdp (G.6.12-1) en donde: W = carga de extracción en N DB = densidad básica del elemento principal d = diámetro del clavo, en mm p = penetración del clavo en el elemento que recibe la punta del clavo, en mm

p 6d. mínimo

G.6.13 — UNIONES EMPERNADAS G.6.13.1 — Estas disposiciones son aplicables a uniones empernadas de dos o más elementos de madera o a uniones de elementos de madera con platinas metálicas o para la fijación de madera a elementos de concreto por medio de platinas y anclas. Las uniones empernadas se utilizan generalmente cuando las solicitudes sobre una conexión son relativamente grandes, requiriendo por lo tanto el uso de pernos, normalmente acompañados de platinas de acero. Se recomienda que las perforaciones para los pernos se ejecuten con un diámetro que permita una fácil colocación según tabla G.6.13-1, sin desgarrar las paredes de la perforación y sin producir astillamientos en el extremo. Tabla G.6.13-1 Mayoración de los diámetros de las perforaciones respecto al diámetro del perno, en mm Diámetro del perno d mm d ^ 20 20 < d ^ 24 24 < d ^ 30

Contenido de humedad de las maderas en condiciones de servicio CH 6% CH 12% CH 15% CH t 20% 1.6 0.8 0.8 0.8 2.5 1.6 0.8 0.8 2.5 1.6 1.6 0.8

G.6.13.2 — En toda unión empernada que carezca de platinas laterales de acero se deberán utilizar arandelas entre la madera y la cabeza del perno y entre la madera y la tuerca, de acuerdo con la tabla G.6.13-2. Tabla G.6.13-2 Dimensiones mínimas de arandelas para uniones empernadas estructurales.

p Diámetro del perno d mm Espesor de la arandela mm Diámetro externo arandelas circulares mm Lado, arandelas cuadradas mm

6d

mínimo

10 5 50 45

Figura G.6.12-1 – Elemento principal – Clavo con carga de extracción

G-69

G-70

12 5 55 50

16 6 65 60

20 6 75 65

>20 8 95 85

342


DIARIO OFICIAL

G.6.13.3 — Los pernos, tuercas y platinas de las conexiones empernadas deberán ser de acero estructural con esfuerzo de fluencia no menor de 230 MPa. El diseñador especificará la calidad del acero de estos elementos, fy , como la resistencia mínima a la tracción requerida para la tortillería e indicará el tipo de protección anticorrosiva que requieran estos elementos de acuerdo con la tabla G.6.4-2. Las tuercas en todos los casos deben ser compatibles con los pernos, por lo que se recomienda utilizar siempre una tuerca, cuya carga de prueba sea igual o mayor que la resistencia a la tensión del perno a ensamblar, para evitar que las tuercas se desgarren, antes que los tornillos se fracturen. Los elementos metálicos deberán ser diseñados a cortante, flexión, tensión y aplastamiento, de acuerdo con las provisiones del Título F - Estructuras Metálicas.

G.6.13.10.1 — El coeficiente de reducción por humedad Cm , no deberá aplicarse a uniones con un solo perno ni a las que tengan dos o más pernos en una sola fila paralela a la dirección de la fibra. También se excluyen las uniones conformadas por dos o más filas de pernos paralelas a la dirección de la fibra, con platinas separadas para cada fila. G.6.13.10.2 — En nudos de 4 o más miembros, cada plano de corte será evaluado como una conexión de cizallamiento simple. El valor del nudo se calculará con el valor nominal más bajo así obtenido, multiplicado por el número de planos de corte. Tabla G.6.13-3 Cargas admisible para uniones empernadas con doble cizallamiento CH d 19% fy t 230 MPa DB ! 0.70 A (mm)

S im p le c iz a lla m ie n to

D o b le c iz a lla m ie n to c o n p la tin a s la te ra le s

D o b le c iz a lla m ie n to

20

30

Figura G.6.13-1 — Uniones empernadas de dos o más elementos de madera 40

G.6.13.4 — Todos los elementos metálicos utilizados en uniones empernadas construidas con maderas húmedas o sometidas a condiciones ambientales desfavorables deberán tener un tratamiento anticorrosivo, correspondiente con la tabla G.6.4-2. Este tratamiento también será recomendado cuando por consideraciones arquitectónicas no se desee la aparición de óxido en las superficies de la madera.

50

G.6.13.5 — Cuando los pernos sean apretados, por lo menos una rosca deberá sobresalir por encima de la tuerca. Se deberá tener cuidado de no sobre-apretar la tuerca para no generar aplastamiento de la madera.

65

G.6.13.6 — Las cargas admisibles para uniones empernadas sometidas a cizallamiento doble se determinarán a partir de los valores P y Q dados en la tabla G.6.13-3, en función del grupo de la densidad básica DB especificada, del diámetro del perno d y de la longitud A definida como el menor valor entre el espesor del elemento central y dos

80

veces el espesor del elemento lateral más delgado. Los valores de P indicados serán utilizados cuando la fuerza en la unión sea paralela a las fibras, tanto del elemento central como de los elementos laterales. Las cargas admisibles cuando la fuerza es paralela a las fibras del elemento central pero perpendicular a las fibras de los elementos laterales, o viceversa, se indican como Q . Las cargas admisibles P y Q corresponden a dos situaciones límites. Si la fuerza en la unión sigue la dirección del elemento central pero forma un ángulo D con la dirección de las fibras de los elementos laterales, o viceversa, la carga admisible se determinará mediante la fórmula de Hankinson. G.6.13.7 — Los valores de la tabla G.6.13-3 corresponden a uniones con elementos laterales de madera. Si estos elementos son platinas metálicas, los valores de P dados en dicha tabla podrán incrementarse en un 25%; es decir, el coeficiente de modificación CpL por este concepto es 1.25. Los valores de Q no se modificarán. En tal caso A deberá tomarse como el espesor del elemento central.

90

100

A xd

d (mm)

d (In)

A d

6.3 9.5 12.7 15.9 6.3 9.5 12.7 15.9 6.3 9.5 12.7 15.9 19.0 9.5 12.7 15.9 19.0 9.5 12.7 15.9 19.0 9.5 12.7 15.9 19.0 9.5 12.7 15.9 19.0

¼” 3/8” ½” 5/8” ¼” 3/8” ½” 5/8” ¼” 3/8” ½” 5/8” ¾” 3/8” ½” 5/8” ¾” 3/8” ½” 5/8” ¾” 3/8” ½” 5/8” ¾” 3/8” ½” 5/8” ¾”

3.20 2.10 1.60 1.30 4.80 3.20 2.40 1.90 6.30 4.20 3.10 2.60 2.10 5.30 3.90 3.10 2.60 6.82 5.12 4.10 3.41 8.40 6.30 5.04 4.20 9.44 7.09 5.69 4.72

9.5 12.7 15.9 19.0

3/8” ½” 5/8” ¾”

10.50 7.90 6.30 5.30

(mm²)

P (N)

Q (N)

P (N)

Q (N)

127 191 254 318 189 285 381 477 254 381 508 635 760 476 635 794 952 619 825 1032 1238 762 1016 1270 1524 858 1143 1429 1714

1950 2970 3960 4950 2290 4380 5940 7430 2560 4910 7790 9900 11880 5360 8510 12170 14850 5940 9430 13500 18090 6450 10240 14650 19630 6760 10720 15350 20570

880 1010 1170 1320 1240 1520 1760 1980 1440 2010 2340 2640 2990 2260 2930 3300 3740 2600 3450 4280 4860 2890 3850 4810 5950 3080 4090 5120 6330

1310 1960 2610 3260 1790 2940 3920 4890 2000 3860 5220 6530 7830 4200 6530 8160 9790 4630 7390 10610 12730 5010 7990 11480 15440 5230 8350 12000 16140

580 670 780 880 880 1010 1170 1320 1140 1340 1560 1750 1990 1680 1950 2190 2480 2060 2530 2850 3230 2350 3030 3510 3970 2530 3260 3950 4470

750 1130 1510 1880 1130 1690 2260 2820 1280 2260 3010 3760 4520 2680 3760 4700 5640 2970 4710 6110 7340 3180 5110 7310 9030 3290 5350 7660 10160

950 1270 1590 1900

7040 11180 16000 21440

3250 4330 5410 6690

5440 8690 12480 16790

2700 3480 4260 4970

3390 5550 7990 10700

340 390 450 510 510 590 680 770 680 780 910 1020 1160 980 1140 1280 1450 1270 1480 1660 1880 1560 1820 2050 2320 1690 2050 2300 2610 1810 2270 2560 2900

Uniones con elementos laterales de madera:

1.00 0.08 n p 2

Cg

G.6.13.9 — Si el contenido de humedad de la madera en el momento de construirse la unión es mayor de 19%, pero durante el tiempo de servicio puede secarse, el valor de la carga admisible se multiplicará por el coeficiente de reducción por contenido de humedad, Cm 0.40 , a no ser que la unión cumpla con lo estipulado en G.6.13.10.1.

(G.6.13-1)

Uniones con elementos laterales de acero:

1.00 0.07 n p 2

Cg

(G.6.13-2)

G-71

G-72

Tabla G.6.13-5 Espaciamientos mínimos para pernos

número de pernos en cada fila

Alternativamente, el valor de C g puede obtenerse de la tabla G.6.13-4.

Elementos cargados paralelamente al grano

Tabla G.6.13-4 Coeficiente de reducción por grupo, C g Clase de unión Uniones con elementos de madera Uniones con elementos de acero

Número de pernos por línea 3 4 5

2 1.0

0.92

0.84

0.76

0.68

1.0

0.94

0.87

0.80

0.73

G.6.13.12 — La carga admisible para un perno sometido a cizallamiento simple será la mitad de la carga tabulada o calculada para una unión con cizallamiento doble, considerando A como el doble del espesor del elemento más delgado. G.6.13.13 — En términos generales la capacidad de una unión empernada está definida por su capacidad nominal, multiplicada por los coeficientes de reducción a que haya lugar. Esto es:

Pc

PC D C m C t C pL C g

(G.6.13-5)

Qc

QC D C m C t C pL C g

(G.6.13-6)

A lo largo del grano Perpendicularmente a la dirección del grano

6

En caso de existir varias filas de pernos paralelas a la dirección de la carga, el coeficiente de reducción por grupo deberá calcularse para cada fila en forma independiente.

Elementos cargados perpendicular mente al grano

A lo largo del grano

Perpendicularmente a la dirección del grano.

Espaciamiento entre pernos Distancia al extremo en tracción Distancia al extremo en compresión Espaciamiento entre líneas de pernos Distancia a los bordes Espaciamiento entre líneas de pernos s A d2 Para d

5d

4d

(G.6.13-7)

P csen 2 D Q c cos 2 D

A partir de los valores modificados Pc y Qc . Obsérvese que los valores admisibles de las fuerzas paralela y perpendicular a la fibra, P y Q , deberán ser multiplicados por los coeficientes de modificación aplicables según el caso, antes de utilizar esta fórmula. G.6.13.14 — El espaciamiento de los pernos y las distancias entre éstos y los bordes de los elementos de madera deberán ser suficientes para permitir que cada perno desarrolle toda su capacidad resistente. Los valores admisibles de la tabla G.6.13-3 se dan bajo el supuesto que han sido respetados los requisitos mínimos dados a continuación, referentes a distancias a la punta, a un borde o arista lateral, y separación centro a centro de los pernos, según tablas G.6.13-5 y G.6.13-6.

4d 4d 2d

4d

2d

Perno

Perno

Compresión cm

4d

2d 2d

2d

O

P cQ c

5d

2.5d d s d 5d

Distanciamiento mínimo en uniones pernadas 4d

2d

G.6.13.13.1 - Cuando la fuerza en la unión sigue la dirección del elemento central pero forma un ángulo D con la dirección de las fibras de los elementos laterales, o viceversa, la carga admisible modificada, Nc , se calculará con la fórmula de Hankinson.

s

2.5d

Tabla G.6.13-6 Distanciamiento mínimo en uniones pernadas

4d

C g = coeficiente de acción de grupo.

s

A t6 Para d A Para 2 d d 6 d Espaciamiento entre pernos s Distancia al borde cargado Distancia al borde no cargado

2d

Pc y Qc = cargas admisibles modificadas y P y Q los valores de la tabla G.6.13-3 C pL = coeficiente por utilización de platinas = 1.25

4d 5d 4d 2d 2d

(*) Si el espaciamiento entre líneas es mayor de 12.5 cm, es recomendable usar elementos laterales separados para cada fila En las expresiones anteriores: A = espesor del elemento central en uniones de tres elementos o, en uniones simples, el doble del menor espesor de los elementos laterales. d = diámetro del perno

En donde:

Nc

DB ! 0.40 DB ! 0.55

Q (N)

G.6.13.11 — Las cargas admisibles de la tabla G.6.13-3 corresponden a uniones con un solo perno. Cuando una unión requiera más de dos pernos en línea paralela a la dirección de la carga, la carga admisible de la unión se obtendrá multiplicando los valores admisibles por perno obtenidos de dicha tabla, por el número de pernos y por un coeficiente de reducción por grupo, C g , que puede estimarse así:

G.6.13.8 — Las cargas admisibles dadas en la tabla G.6.13-3 son representativas de maderas con un contenido de humedad inferior al 19% y que se mantendrán secas durante su tiempo de servicio. Cuando se emplean 2 o más filas de pernos con platinas laterales en maderas verdes sometidas a tensión paralela a la fibra, es recomendable el uso de platinas individuales por fila, para evitar las rajaduras por contracción perpendiculares a la fibra.

en donde, n p

DB ! 0.55 DB ! 0.70

P (N)

4d

4d

3 8"

0.95

3.80

3.80

2d 1.90

2d 1.90

O

cm

3 8"

0.95

Tracción 5d

4d

4.75

3.80

2d 1.90

2d 1.90

1" 2

1.27

5.08

5.08

2.54

2.54

1" 2

1.27

6.36

5.08

2.54

2.54

5 " 8

1.59

6.36

6.36

3.18

3.18

5 " 8

1.59

7.95

6.36

3.18

3.18

3 " 4

1.90

7.60

7.60

3.80

3.80

3 " 4

1.90

9.50

7.60

3.80

3.80

G.6.14 — OTRAS UNIONES Se permitirán otro tipo de uniones en estructuras de madera, tales como tornillos, anillos partidos, adhesivos, conectores multiclavos de lámina galvanizada con dientes integrales, conectores de lámina galvanizada con clavos especiales, uniones de tendones, etc., siempre y cuando los fabricantes y constructores cumplan con normas aceptadas internacionalmente, mientras se establecen las correspondientes normas nacionales. G.6.14.1 — TORNILLOS TIRAFONDOS - Los tirafondos sometidos a cargas laterales y a extracción deberán instalarse con perforaciones guía para evitar rajaduras en el elemento de madera. Las perforaciones guía deberán hacerse como se indica a continuación:

G-73

G-74


343

DIARIO OFICIAL

(a) La perforación para la zona del tirafondo que no tiene rosca (vástago), deberá hacerse del mismo diámetro y profundidad del vástago. (b) La perforación guía para la zona del tirafondo que tiene rosca deberá tener la misma profundidad de la zona roscada y el diámetro definido a continuación: Tabla G.6.14-1 Diámetros para perforaciones guía en la parte roscada de un tirafondo

vástago. La perforación guía que recibe la porción roscada deberá tener un diámetro equivalente a siete octavos (7/8) al diámetro en la raíz del tornillo. G.6.15.2 — Los tornillos deben instalarse en su perforación guía por torque usando un atornillador u otra herramienta semejante. En ningún caso se permitirá la instalación por martillado. También se permitirá el uso de lubricantes en el tornillo o en la perforación para facilitar la instalación, pero no se permitirá ningún incremento en la capacidad admisible del conector. G.6.15.3 — Los tornillos deberán tener una penetración mínima de seis (6) veces el diámetro del vástago.

Densidad Básica de la madera DB > 600 Kg/m3 500 Kg/m3 < DB < 600 Kg/m3 DB < 500 Kg/m3

Diámetro de la perforación guía 65% - 85% del diámetro del vástago 60% - 75% del diámetro del vástago 40% - 70% del diámetro del vástago

G.6.14.1.1 — No se requerirán las perforaciones guía en tirafondos con diámetros iguales o inferiores a 9.5mm (3/8”) cuando estos sean solicitados por extracción en maderas con DB < 500 kg/m3, si se garantiza cumplimiento con los espaciamientos mínimos indicados en la tabla G.6.14-2.

G.6.15.4 — Cada unión deberá contar con un mínimo de tres (3) tornillos. G.6.15.5 — Los tornillos solicitados a cargas laterales deberán localizarse a las distancias mínimas indicadas en la tabla G.6.7-1 utilizando las provisiones para clavos con perforación guía (pretaladrado). Los tornillos sometidos a extracción se localizarán a las distancias mínimas indicadas para clavos, tabla G.6.7-1.

G.6.14.1.2 — La porción roscada del tirafondo debe ser instalada en su perforación guía con una llave de tuerca, es decir por toque. En ningún caso se permitirá la instalación por martillado. También se permitirá el uso de lubricantes en la rosca del tirafondo o en la perforación para facilitar la instalación; pero no se permitirá ningún incremento en la capacidad admisible del conector.

$

G.6.14.1.3 — Los tirafondo deberán tener una penetración mínima de cuatro (4) veces el diámetro del vástago más la longitud de la punta. G.6.14.1.4 — Los tirafondos sometidos a cargas laterales deberán localizarse a las distancias mínimas indicadas en la tabla G.6.14-2. Los tirafondos sometidos a cargas de extracción deberán tener los espaciamientos indicados en la tabla G.6.14-2. Tabla G.6.14-2 Requisitos de espaciamiento para tirafondos solicitados a extracción con respecto a D, diámetro del vástago Tipo de espaciamiento Distancia al borde Distancia al extremo Espaciamiento entre conectores

Mínimas distancias recomendadas

1.5D 4D 4D

G.6.15 — TORNILLOS GOLOSOS Los tornillos sometidos a extracción deberán instalarse con perforaciones guía para evitar rajaduras en el elemento de madera. Las perforaciones guía deberán tener el diámetro que se indica a continuación: Tabla G.6.15-1 Diámetros para perforaciones guía en tornillos

Densidad básica de la madera DB > 600 Kg/m3 500 Kg/m3 < DB < 600 Kg/m3 BD > 500 Kg/m3

Diámetro de la perforación guía 90% del diámetro de la raíz 70% del diámetro de la raíz No requiere

G.6.15.1 — Los tornillos sometidos a cargas laterales deberán instalarse con perforaciones guía de diámetro indicado a continuación: (a) Para maderas con densidad básica, DB, mayor de 600kg/m3, la parte de la perforación guía que recibe el vástago deberá tener un diámetro semejante al del vástago. La perforación guía que recibe la porción roscada deberá tener un diámetro semejante al diámetro en la raíz del tornillo. (b) Para maderas con densidad básica, DB, menor o igual de 600kg/m3, la parte de la perforación guía que recibe el vástago deberá tener un diámetro equivalente a siete octavos (7/8) el del G-75

G-76

CAPITULO G.7 DIAFRAGMAS HORIZONTALES Y MUROS DE CORTE

en la dirección longitudinal como en la transversal e incluirá las debidas comprobaciones de resistencia a la flexión y al corte.

G.7.1 — GENERAL G.7.1.1 — Las prescripciones de este Capítulo se refieren a diafragmas horizontales y muros de corte, esto es, a los elementos que resisten fuerzas cortantes en su plano, habitualmente rectangulares y relativamente delgados. Los muros de corte están colocados verticalmente, como en paredes y tabiques, mientras que los diafragmas están dispuestos horizontalmente, como en pisos o techos. G.7.1.2 — El conjunto de diafragmas y muros de corte deberán diseñarse para resistir adecuadamente las cargas laterales aplicadas, tales como las acciones de viento o sismo, además de las cargas verticales gravitacionales que les correspondan. G.7.1.3 — La capacidad resistente a cargas laterales de los diafragmas y muros de corte depende de la disposición y distanciamiento del entramado, del tipo de revestimiento y de su sistema de fijación. Puede calcularse con el método de la longitud equivalente, descrito en G.7.3.6. Alternativamente pueden emplearse las prescripciones del Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino en su Capítulo 10.

G.7.2.3 — Los elementos que conforman un diafragma deben estar debidamente ensamblados para asegurar el trabajo conjunto. Estos elementos se clasifican así: (a) Los tableros, que constituyen el recubrimiento del piso o de la cubierta. (b) Los montantes, largueros o viguetas que soportan el recubrimiento, así como las taquetes que estabilizan el entramado. (c) Los cordones, que enmarcan el diafragma y forman parte del sistema de resistencia en el plano. Normalmente son elementos perimetrales o interiores, identificados como vigas coronas o dinteles colectores. G.7.2.4 — TABLEROS — Los tableros tienen la responsabilidad de resistir la fuerza cortante y usualmente están hechos con láminas contrachapadas o aglomeradas, tablones, tablas o listones de espesor mínimo de 15 mm. El dimensionamiento de los tableros dependerá tanto de su resistencia al corte como del sistema de unión a los elementos portantes, factores que por lo general controlarán el diseño, exigiendo condiciones especiales según sea la disposición de los elementos. G.7.2.5 — El sistema de fijación del recubrimiento a los largueros, a los taquetes y a los cordones o elementos perimetrales se diseñará para transferir la totalidad de la fuerza de corte.

G.7.1.4 — Los diafragmas y muros de corte deberán ser suficientemente rígidos para limitar los desplazamientos laterales, reducir la amplitud de vibraciones y proporcionar arriostramiento a otros elementos de la estructura, evitando su pandeo lateral.

G.7.2.6 — Los requerimientos para clavar tableros de espesor no menor de 15 mm. con clavos de 51 mm (2") de longitud serán los siguientes:

G.7.1.5 — Las uniones de los diafragmas y muros de corte, entre sí y con otros elementos, deberán ser adecuados para resistir las fuerzas cortantes.

(a) En los bordes con soporte continuo: 150 mm. centro a centro (b) A lo largo de soportes intermedios: 250 mm. centro a centro en pisos y 300 mm. centro a centro en cubiertas

G.7.1.6 — En caso de existir aberturas en los diafragmas o muros de corte, éstas deberán reforzarse con elementos adicionales de igual sección transversal a la de los elementos cortados. Los refuerzos se diseñarán y detallarán para transferir la totalidad de la fuerza cortante a los elementos que enmarcan.

G.7.2 — DIAFRAGMAS HORIZONTALES G.7.2.1 — Un diafragma puede definirse como un conjunto estructural horizontal o ligeramente alejado de la horizontal, de espesor pequeño respecto de sus otras dos dimensiones, que tiene la capacidad de trabajar bajo fuerzas contenidas en su propio plano.

L

d

G.7.2.7 — Los tableros se clasifican en confinados y no confinados. Tableros confinados son aquellos que tienen todos sus bordes perimetrales apoyados en forma continua sobre largueros o elementos más rígidos. Tableros no confinados son aquellos que poseen dos bordes paralelos sin el soporte continuo de tales elementos. G.7.2.8 — LARGUEROS O ENTRAMADOS PORTANTES — Los elementos utilizados en el entramado portante de los diafragmas horizontales tendrán un espesor mínimo de 40 mm y una altura suficiente para resistir adecuadamente la flexión y el corte a que se vean sometidos. Su diseño corresponderá al de un elemento solicitado por flexión y carga axial, siguiendo las prescripciones del Capítulo G.5. G.7.2.9 — VIGAS CORONAS O CABEZALES — La determinación de las fuerzas axiales en un punto de las vigas coronas deberá ser el resultado de igualar el momento flector en ese punto del diafragma, a un par conformado por las vigas coronas actuando como cordones, con un brazo igual a la distancia entre ellas, es decir, entre los centroides de sus secciones transversales. Normalmente gobernará el diseño a tensión por cuanto los esfuerzos admisibles a compresión son ligeramente mayores que los de tensión, pero deberán comprobarse los posibles efectos de esbeltez en el cordón solicitado a compresión. En cualquier caso, deberán analizarse los cordones o vigas coronas trabajando a tensión y a compresión pues la dirección de la fuerza aplicada puede cambiar de sentido. G.7.2.10 — Cuando las vigas coronas no estén conformadas por un solo elemento, deberán ser diseñadas para las fuerzas axiales producidas por el momento máximo existente en el diafragma, independientemente de su ubicación. Teniendo en cuenta que las fuerzas axiales son usualmente el resultado de fuerzas sísmicas o de viento, para efectos de diseño se puede utilizar un coeficiente de duración de la carga Cd 1.33 .

Muro de corte

G.7.2.2 — El diafragma se diseñará como una viga horizontal que se flecta entre los elementos verticales del sistema de resistencia a las fuerzas laterales, sean éstos muros de corte u otros sistemas aporticados. El diseño se hará tanto

G.7.2.11 — DINTELES COLECTORES — Cuando las vigas coronas son paralelas a la dirección de la fuerza aplicada, se convierten en dinteles colectores de la fuerza cortante trasmitida por el diafragma. Si tales vigas coronas se encuentran soportadas directamente por muros cortantes, deberán conectarse a ellos para una transmisión adecuada del esfuerzo cortante. Por otro lado, si las vigas coronas se localizan como puentes de una abertura del diafragma, deberán colectar la fuerza cortante para trasmitirla al sistema de resistencia de fuerzas laterales cuando encuentren su apoyo. Ello indica que las vigas coronas deberán ser diseñadas para la condición más crítica entre su trabajo como cordón del par resistente a flexión y su trabajo como colectora de fuerza cortante, en caso de existir aberturas en el diafragma.

G-77

G-78

Fuerzas de viento o sismo

Figura G.7.2-1 – Diafragma horizontal y muros de corte

344


DIARIO OFICIAL

G.7.3.6.2 — En el cálculo de longitudes equivalentes deberán descontarse las aberturas de puertas y ventanas. No se considerarán aquellos muros cuya relación altura/longitud sea mayor que 2 ni los que estén anclados a la cimentación en un solo punto.

G.7.3 — MUROS DE CORTE G.7.3.1 — Los muros de corte constituyen los elementos verticales del sistema resistente de la edificación, y normalmente transmiten las cargas verticales. Además, soportan los diafragmas horizontales y son los encargados de llevar a los niveles inferiores las cargas horizontales que actúan en su mismo plano y que son originadas por sismo, viento u otras cargas gravitacionales.

R ig id iz a d o r

Tabla G.7.3-1 Coeficientes de conversión a longitud equivalente del muro de referencia

S o le r a s u p e r io r 1

Entramado

Revestimiento

Coeficiente

Pies derechos de 4 cm x 8 cm a cada 40 cm, clavados a soleras de 4 cm y 8 cm con clavos de 75 mm.

Tablas sin machihembrar 1 cm x 19 cm, clavadas a cada pie derecho con 2 clavos de 63 mm.

1.00

Id.

0.80

R io s t r a s 2 3

Id con pies-derechos a cada 50 cm. Id. Con pies-derechos a cada 60 cm.

4

Id. Con pies-derechos a cada 40 cm.

5

Id.

6

Id.

Figura G.7.3-1 — Elementos de los muros de corte

7

Id.

G.7.3.2 — Un muro de corte está constituido por un entramado de pies-derechos, soleras superior e inferior, riostras y rigidizadores intermedios cuando sea necesario, y algún tipo de revestimiento por una o por ambas caras.

8

Id.

9

Id.

10

Id. Con riostras de 2 cm x 8 cm encajadas en piesderechos, formando ángulos entre 45° y 60° con las soleras.

11

Pies-derechos de 4 cm x 8 cm a cada 40 cm.

P ie d e r e c h o

E n lis t o n a d o t a b le r o s

S o le r a in fe r io r

P a ñ e te s o b re g u a d u a , m a lla

G.7.3.3 — La separación de los pies derechos el espesor y características del revestimiento determinan, junto con las riostras, la rigidez y la resistencia a cargas horizontales del muro. La fuerza horizontal actuante determina el diseño de la unión con las soleras. Las dimensiones de los muros de corte definirán el régimen de transferencia y el diseño de los anclajes a la cimentación. El espaciamiento entre anclajes deberá ser menor de 2 m. Ningún eslabón de la cadena de diseños o comprobaciones podrá suprimirse. G.7.3.4 — El diseño de los muros de corte deberá considerar los siguientes aspectos: (a) (b) (c) (d) (e)

Proporciones del muro Diseño de las soleras Diseño de los pie derechos, rigidizadores intermedios y riostras Espesor y características del revestimiento y su sistema de unión Sistema de unión de los muros entre sí y con la cimentación.

G.7.3.5 — Cada muro de corte considerado por separado, deberá ser capaz de resistir la carga lateral correspondiente a su área de influencia, a menos que se haga un análisis detallado de la distribución de fuerzas cortantes considerando la flexibilidad de los diafragmas horizontales. G.7.3.6 — El diseño de los muros de corte depende fundamentalmente de las características del entramado y del revestimiento. Con fines prácticos se basa en los resultados experimentales obtenidos al ensayar muros que pueden considerarse típicos. Se introduce entonces el concepto de "longitud equivalente" para convertir la longitud de un muro de características dadas a la equivalente de un muro de referencia que tiene una resistencia admisible al corte de 700 N/m. La longitud equivalente se obtiene multiplicando la longitud real del muro por el coeficiente correspondiente de la tabla G.7.3-1. Para muros diferentes a los de esta tabla pueden utilizarse los valores especificados en el Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino, Capítulo 10, si están considerados en él.

12

Pies-derechos de 4cm x 8 cm con espaciamiento entre 40 cm y 50 cm, clavados a soleras de 4cm x 8 cm con clavos de 75 mm.

Id. 13

14

Id. Con pies-derechos a cada 60 cm y clavos de 90 mm.

G.7.3.6.1 — El procedimiento de la longitud equivalente podrá ser aplicado a estructuras relativamente pequeñas que resisten todas las cargas laterales por medio de muros de corte. Estos muros deberán estar dispuestos en dos direcciones ortogonales con espaciamientos menores que 4 m y su distribución deberá ser más o menos uniforme, con rigideces aproximadamente proporcionales a sus áreas de influencia.

G-79

G-80

Tabla G.7.3-1 (continuación) Coeficientes de conversión a longitud equivalente del muro de referencia

Notas

Entramado

Revestimiento

Coeficiente

15

Id.

Paneles de tableros de partículas de 15 mm de espesor.

3.00

16

Pies-derechos de 4 cm x 8 cm a cada 40 cm, clavados a soleras de 4 cm x 8 cm con clavos de 75 mm. Riostras diagonales de 2 cm x 8 cm en 50% de los paños.

Paneles de yeso con fibras, de 12 mm de espesor, densidad 0.75.

1.50

17

Id.

18

Id.

Revoque de barro de 2 cm de espesor, mínimo, sobre base de caña. Id. Con revestimiento por ambos lados.

1.50 2.50

$

G-81

G-82

Id. Id. Con tablas de 2 cm x 19 cm clavadas a cada pie-derecho con 2 clavos de 63 mm. Id. Con 3 clavos de 63 mm. Id. Con tablas de 2 cm x 19 cm clavadas a cada pie-derecho con 2 clavos de 75 mm. Id. Con 2 clavos de 88 mm. Tablas sin machihembrar clavadas a cada pie-derecho con 2 clavos de 63 mm.: tablas de 1 cm x 4 cm. Id.: tablas de 1.5 cm x 19 cm. Tablas sin machihembrar, 2 cm x 19 cm, clavadas a cada pie-derecho con 2 clavos de 63 mm. Entablado simple, sin machihembrar, tablas de 2 cm x 19 cm clavadas a cada pie-derecho con 2 clavos de 63 cm. Paneles de madera contra-chapada de 1.20 m x 2.40 m, de 6 mm de espesor, con clavos de 50 mm a cada 12.5 cm en sus bordes y a cada 25 cm en pies-derechos intermedios. Id. Con paneles de 9 mm de espesor, con clavos de 63 mm. Paneles de 8 mm de espesor de maderacemento de 50 mm a cada 20 cm en sus bordes y cada 20 cm en pies derechos intermedios.

0.67

1.00

1.40

1.30

1.50

0.70

0.80

2.60

4.30

3.00

3.50

5.00


345

DIARIO OFICIAL CAPÍTULO G.8 ARMADURAS

x x x

G.8.1 — GENERAL Las cerchas o armaduras son componentes estructurales planos, de contorno poligonal, formados por triangulación de elementos simples o compuestos que trabajan a tensión, compresión, tensión con flexión y flexo-compresión. Existe una gran variedad de configuraciones de cerchas para soporte de cubiertas y entrepisos. Las armaduras de cubierta constituyen una de las aplicaciones más importantes de la madera como parte de sistemas de prefabricación total o parcial. En el diseño de cerchas deben tenerse en cuenta los siguientes requisitos: Cargas, luz a salvar, apoyos, inclinación del cordón superior, distribución de miembros interiores, sistema de unión de los nudos, deflexiones, estabilidad lateral y separación. G.8.1.1 — ALCANCE — Los requerimientos de este Capítulo serán aplicables a todo tipo de armaduras y será el diseñador estructural el encargado de determinar las limitaciones de su aplicación, en función de los aspectos mencionados en G.8.1.

Cordón superior

Diagonal

Pendolon

G.8.1.3 — CRITERIOS DE DISEÑO — Todos los elementos y uniones de la armadura no deberán sobrepasar las fuerzas máximas admisibles definidas anteriormente. x x x x x x x

Nudo

Voladizo

Las fuerzas axiales en las barras pueden ser calculadas considerando los nudos como articulaciones. Para la determinación de las fuerzas axiales en las barras, las cargas distribuidas en la cuerda superior o inferior podrán ser consideradas como cargas puntuales equivalentes aplicadas en los nudos correspondientes. Los momentos de flexión generados por las cargas aplicadas en las cuerdas superiores podrán ser determinados suponiendo que las cuerdas se comportan como vigas continuas apoyadas en los montantes o en los diagonales.

En caso de que el espaciamiento entre armaduras sea de 600 mm o menor, los esfuerzos admisibles podrán ser incrementados en 10% siempre que existan elementos que garanticen un arriostramiento lateral adecuado. Las barras sometidas a la acción de fuerzas axiales y flexión deberán ser diseñadas a flexo-compresión o en tensión con flexión, de acuerdo con el Capítulo G.5. La longitud efectiva fuera del plano de la armadura será el espaciamiento entre ejes de correas La longitud efectiva en montantes o diagonales será el 80% de la longitud entre centros de uniones. La máxima relación de esbeltez, en los elementos sometidos a compresión será de 50. En los elementos sometidos a tensión será de 80. Las deflexiones máximas deberán satisfacer los requisitos establecidos en G.3.5.1. Cuando no sea posible satisfacer los requisitos de deflexiones admisibles podrán construirse las armaduras usando contraflecha. Esta no será menor de 1/300 de la luz total.

Voladizo

G.8.1.4 — Las cargas de la cubierta trasmitidas por las correas descansarán directamente en los nudos y si ello no es posible, en el diseño del cordón superior se deberán tener en cuenta, no solamente las fuerzas axiales de compresión sino los momentos flectores originados. El diseño será hecho de acuerdo con la fórmula de flexo-compresión, de G.5.2.1.

Cordón inferior L/3

L/3

L/3

Cercha en forma de abanico con voladizo

G.8.1.5 — Las cargas de cielo raso producen esfuerzos de flexión en el cordón inferior de las cerchas y por esta razón su diseño se hará en concordancia con la fórmula de tensión con flexión de G.5.1.1. G.8.1.6 — En la determinación de la longitud efectiva de los cordones superior e inferior de las cerchas deberá considerarse en forma separada la esbeltez en el plano y fuera del mismo. La sección resistente será, en el primer caso, la altura del miembro y en el segundo caso, el espesor de la cuerda. La separación entre correas o riostras longitudinales será la longitud no arriostrada fuera del plano. Cuando se trate de elementos compuestos o múltiples se emplearán valores equivalentes, según lo definido en G.4.3.5 y G.4.3.6.

Pendolon

Cordón superior

Diagonal Nudo

Alero

G.8.1.7 — El cálculo de las deflexiones de las armaduras se basará en los métodos habituales en la práctica de la ingeniería. En el caso de que el espaciamiento entre armaduras sea igual o menor que 600 mm se deberá utilizar el módulo de elasticidad promedio Eprom ; en caso contrario se deberá utilizar el Emin .

Alero Cordón inferior

Cercha en M con aleros

El cálculo de las deflexiones en las cerchas considerará la deformación de los nudos y el incremento de deflexión con el tiempo a causa del flujo plástico y de los cambios del contenido de humedad de la madera. En cerchas fabricadas con pernos la deflexión teórica debe incrementarse por lo menos, en un 100% para incluir las deformaciones debidas a las tolerancias de fabricación, a la acomodación de los pernos dentro de las perforaciones y al flujo plástico.

Diagonal Cordón superior

Pendolon

Pendolon

G.8.1.8 — Normalmente las cerchas sólo producen cargas verticales en los apoyos, siempre y cuando uno de ellos no ofrezca restricción al desplazamiento horizontal. Si el cordón inferior de la cercha se sitúa por encima del nivel de los apoyos, en el diseño deberán considerarse las fuerzas horizontales en los apoyos así como los esfuerzos cortantes y momentos generados en el último tramo del cordón superior. Se recomienda no elevar el cordón inferior a más de 1/3 de la altura total de la cercha.

Cordón inferior

Cercha de cordones paralelos

Figura G.8.1-1 — Elementos en armaduras comunes G.8.1.2 — ANÁLISIS — Las armaduras deberán diseñarse para soportar las cargas muertas y vivas y aquellas eventuales como el cielo-raso, las cargas originadas en el montaje y otras cargas especiales.

G.8.1.9 — Toda cercha deberá ser adecuadamente asegurada en los apoyos para resistir las fuerzas de levantamiento originadas por el viento y las fuerzas horizontales originadas en sismos o vientos. El calculista de la estructura incluirá el diseño de los apoyos y su anclaje a otros elementos del edificio.

G-83

G-84

G.8.1.10 — DIMENSIONES MÍNIMAS — El calculista de la estructura determinará la sección de todos los miembros componentes de la armadura pero ellos tendrán, por lo menos, 65 mm de altura y 40 mm de ancho. En el caso de usar cuerdas, montantes o diagonales compuestas de elementos múltiples, el ancho de cada uno de ellos podrá ser reducido a 25 mm reales.

Notas

(a) En caso de usar cartelas de contrachapado de madera en las uniones, éstas deberán tener un espesor mayor de 10 mm. (b) Se recomienda el doblado de las puntas de los clavos en el sentido perpendicular a la dirección de las fibras de la cara exterior del contrachapado. G.8.1.11 — Las cerchas deberán ser instaladas a plomo, con el espaciamiento correcto y alineadas de tal manera que los cordones superiores e inferiores generen planos perfectos. G.8.1.12 — Las cerchas prefabricadas coplanares deberán tener tolerancias no mayores de 1.6 mm. en las uniones en el momento de la fabricación y no mayores a 3.2 mm en las uniones una vez estén en servicio. G.8.1.13 — Los clavos, pernos, platinas, conectores o cualquier elemento metálico de unión debe tener una apropiada protección contra la oxidación. En caso de usar cartelas metálicas, éstas deberán estar protegidas contra la corrosión. G.8.1.14 — De particular importancia es el diseño e instalación de un eficiente sistema de arriostramiento longitudinal en las cerchas. El diseñador de la estructura deberá indicar claramente en los planos los sistemas de arriostramiento provisional y definitivo que recomienda. Un entablado de carácter permanente y debidamente unido al cordón superior de la cercha constituye un diafragma apropiado, según se definió en el Capítulo G.7. Si este no es el caso, será forzoso disponer de un sistema de contravientos alternados o de riostras en el plano de la cubierta con el fin de evitar el efecto castillo de naipes (colapso progresivo), debido a fuerzas horizontales en el sentido longitudinal. Para efectos de arriostramiento temporal durante la construcción se tendrá en cuenta lo estipulado en G.11.5.7.

$

G-85

G-86

346


DIARIO OFICIAL CAPÍTULO G.9 SISTEMAS ESTRUCTURALES

El sistema de entramados livianos produce cargas repartidas en la cimentación, ofrece estructuras muy seguras y debido a la multiplicidad de elementos idénticos, favorece la prefabricación liviana de componentes tales como soleras, pies derechos, viguetas, cerchas livianas, entrepisos y recubrimiento de paredes y pisos. El sistema puede usarse con ventajas en la construcción de viviendas de 1 y 2 pisos.

G.9.1 — GENERAL El presente Capítulo se refiere a la forma en que diferentes componentes de madera se combinan para formar sistemas estructurales que ofrezcan resistencia, estabilidad y confort a las edificaciones.

G.9.2 — ALCANCE

(b) Sistema de Poste y viga — Los soportes verticales o columnas se sitúan a distancias relativamente grandes y se unen con vigas maestras que recogen viguetas o cerchas con el peso del entrepiso o de la cubierta. Respectivamente los esfuerzos en la madera son usualmente elevados y se requieren grandes secciones. Como las cargas sobre la cimentación son concebidas, se requiere de análisis detallado de arriostramientos, muros de corte o diafragmas para contrarrestar las fuerzas originadas por viento y sismos.

Las normas aquí establecidas se aplican a edificaciones parcial o totalmente hechas con madera y sus derivados. El calculista deberá verificar el comportamiento de vigas maestras, viguetas, alfardas, correas, separadores, riostras, tableros, entablados, paneles y demás elementos de soporte de la cubierta, de los cielo-rasos y de los entrepisos para asegurar su resistencia y estabilidad ante las solicitudes de carga. Para ello deberá aplicar las normas contendidas en el presente Título G, y dejar registro de los cálculos efectuados. Viguetas

G.9.3 — CLASIFICACIÓN Se distinguen 3 sistemas estructurales básicos con madera: (a) Sistema de entramados livianos — Para formar las paredes se emplean soportes verticales o piesderechos a corta distancia y soleras inferiores y correderas superiores que recogen cargas pequeñas transmitidas por entresuelos y alfardas del entrepiso y la cubierta, respectivamente. Consecuentemente, las cargas y las secciones son pequeñas y la rigidez del conjunto depende en gran parte de las láminas, listones o tableros que se instalan en uno o los 2 lados de los entramados de paredes o pisos, según lo establecido en el Capítulo G7. Viga

Solera superior

Poste Alfardas

Figura G.9.3-2 — Sistema de poste y viga El sistema de Poste y Viga se utiliza en forma extensiva pernos y platinas en las uniones y por lo general, se dejan las maderas a la vista. Los espacios entre columnas se rellenan con paredes que, como en el caso de entramados livianos, dependen de recubrimientos exteriores e interiores para resistir las fuerzas laterales. Cuando las paredes contengan materiales frágiles como vidrio se deben dejar tolerancias para los asentamientos y posibles movimientos, así como productos elásticos para sellas las juntas. La dificultad de secar secciones grandes puede incidir en la apariencia de las edificaciones pues son de esperar contracciones volumétricas y la aparición de grietas con el tiempo.

Solera inferior Pie derecho

(c) Sistemas espaciales — Tipo estructural especial para cubrir grandes luces y consiste en la conexión transversal de entramados uniformes con otros de igual características de manera tal que se logre un comportamiento estructural, eficiente y seguro. Pertenecen a este sistema las Retículas espaciales: conformadas por cuadriculadas paralelas con vértices desfasados entre ellas unidas con diagonales de 45 o 60 grados formando tetraedros o pirámides. Cúpulas geodésicas: grandes superficies curvas formadas pro pequeñas superficies planas conformadas por triángulos, hexágonos o pentágonos. Lámelas: grandes estructuras conformadas por barras de pequeña sección entrelazadas entre si.

Figura G.9.3-1 — Sistema de entramado liviano

G-87

G-88

Madera laminada encolada (MLE)

Figura G.9.3-3 — Cúpula Geodésica En estos tres sistemas estructurales el diseñador tendrá en cuenta además de las cargas gravitacionales, las cargas horizontales generadas por viento y sismo. Para ello deberá especificar en forma apropiada riostras y contravientos, así como diafragmas y muros de corte para dos direcciones ortogonales, según lo establecido en el Capítulo G.7. El espesor del recubrimiento será definido de acuerdo con las fuerzas cortantes calculadas y la separación de los pies derechos. Debe tenerse en cuenta que la efectividad del sistema resistente de fuerzas horizontales depende de las conexiones y por lo tanto, ellas deben diseñarse para lograr una efectiva transmisión de esfuerzos. De particular importancia es la fijación de los elementos de recubrimiento como contrachapados, enlistonados y tableros a las estructuras de soporte. En consecuencia, el diseñador deberá especificar el tipo de grapas, tornillos o clavos, así como su espaciamiento y penetración.

G.9.4 — SISTEMAS ESTRUCTURALES COMBINADOS Es muy frecuente, especialmente en proyectos de vivienda, combinar estructuras de mampostería o pórticos o paneles de concreto con componentes de madera. El calculista será responsable de analizar y asignar a cada material su participación en la resistencia y rigidez del conjunto y de determinar los detalles de conexión entre ellos. G.9.4.1 — En el diseño de conexiones se debe impedir el contacto de los elementos de madera con el agua de mamposterías, concretos o pañetes cercanos. Para ello deben evitarse los empotramientos, dejar las paredes verticales de vigas de madera separadas con aislamientos de aire. Utilizar soportes metálicos o recubrir las maderas con barreras impermeables confiables. Deben igualmente observarse las recomendaciones sobre protección de la madera de los Capítulos G.11.4.4, G.11.4.5 Y G.11.4.6.

Figura G.9.5-1 — Madera Laminada encolada (MLE) Para su correcta realización la técnica de laminación requiere especiales condiciones de temperatura y humedad relativa, así como madera seca a un contenido de humedad del 12% y cuidadoso proceso de fresado, corte prensado y acabado ya que, normalmente la madera laminada se deja a la vista. Los adhesivos utilizados son generalmente resistentes a la humedad, de tal manera que la madera laminada puede ser empleada en estructuras a la intemperie. En ningún caso se permitirá el uso de adhesivo del tipo PVA, para elementos estructurales, ni siquiera para las uniones tipo finger Joint. La norma ICONTEC NTC 2500 regula la calidad de los adhesivos. Las lamelas constitutivas de las secciones pueden ser organizadas de acuerdo con su resistencia y rigidez a fin de obtener componentes más eficientes, Por ejemplo en las vigas se colocan las mejores maderas en las caras superior e inferior y las de menor calidad hacia el centro. Por la responsabilidad estructural que tienen los componentes de madera laminada las plantas de fabricación deben estar certificadas y en su defectos deben tener establecido un plan de calidad de manera tal que los procesos sean debidamente monitoreados y registrados por personal competente. Los fabricantes de madera laminada deben seguir rigurosamente las instrucciones de manejo de los equipos y de los adhesivos, así como observar las especificaciones sobre secado, inmunización, distribución del adhesivo, tiempo y presión del prensado, tiempo del curado, acabado superficial e identificación de las piezas y elementos de unión. De particular importancia en la fabricación de madera laminada es evitar la delaminación de lamelas por incorrecto manejo del adhesivo o del prensado o del curado. El montaje de elementos de madera laminada requiere la participación de personal entrenado y de equipos pesados. En el montaje deben observarse todos los requisitos de seguridad industrial. G.9.5.1 — MÉTODO DE DISEÑO ESTRUCTURAL — Dado lo reciente de este sistema en Colombia se establecerá como método de diseño estructural el Método de esfuerzos admisibles.

G.9.5 — MADERA LAMINADA La madera laminada (Glulam en inglés) es una técnica que consiste en producir elementos macizos de gran resistencia, por ensamble de tablas pequeñas de excelente calidad, libres de defectos, encoladas con adhesivos estructurales unas a otras en sus extremos (unión “finger Joint”) y caras, de forma tal que se comporten como una sola unidad estructural. Los elementos así formados pueden tener diferentes aplicaciones como columnas, vigas, viguetas, cerchas, pórticos y arcos de grandes dimensiones que pueden ser fabricados rectos o curvos y su longitud estará determinada por las limitaciones del transporte y de los equipos de montaje.

G.9.5.2 — NORMATIVIDAD — Tanto para la obtención de los esfuerzos admisibles de la madera laminada como para la producción de elementos estructurales, los fabricantes se ceñirán a las normas vigentes internacionales, especialmente lo establecido en el Timber Construction Manual del AITC, Versión Quinta, 2004 (Referencia RG.9), _, en el Eurocode 5 o en las Normas Chilenas. En lo referente a los esfuerzos admisibles, estos deben ser certificados por un laboratorio de una Universidad Nacional o extranjera de reconocida trayectoria en la materia y como método estadístico de obtención de esfuerzos admisibles se deben seguir el del percentil del 5%. $

G-89

G-90


347

DIARIO OFICIAL CAPÍTULO G.10 ASERRADO

Bloque o Mesa

Viga

G.10.1 — ASERRADO DE MADERA PARA CONSTRUCCIÓN

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G.10.1.1 — GENERALIDADES — El aserrado de madera para construcción deberá hacerse preferencialmente con sierras de cinta sin fin o sierras circulares que aseguren una escuadría regular a lo largo del bloque o pieza aserrada obtenida. (a) En maderas difíciles de aserrar con sistemas tradicionales se podrán dar mejores resultados si se introducen variables en la velocidad de las sierras o en la inclinación de los dientes y ángulos de corte. (b) La madera deberá aserrarse en corte radial, cuando se quieran piezas de uso estructural exigentes en estabilidad dimensional. (c) Los aserraderos deberán producir la madera aserrada en largos que correspondan a la dimensión real comercializada más 1% de la longitud. De la misma manera la escuadría o sección transversal de los bloques y vigas deberá corresponder en la práctica a la dimensión comercial más una tolerancia de 0.5 cm en cada uno de los lados de la escuadría. Para secciones inferiores la medida real deberá coincidir con la medida nominal. Para controlar distorsiones de concentración de esfuerzos se debe producir el aserrado alternando los cortes entre ambos lados del tronco, lo que permite liberar progresivamente las tensiones. (d) Los aserraderos deberán producir la madera aserrada en largos que correspondan a la dimensión real comercializada. De la misma manera la escuadría o sección transversal deberá corresponder en la práctica a la dimensión comercial. Para madera de aserrío (bloques o tablones) la dimensión comercial deberá corresponder a la dimensión real. (e) Las dimensiones de la madera aserrada deberán darse en el sistema métrico decimal, en metros para la longitud y centímetros para la sección transversal.

33

41 41

20

Repisa

Cuartón

Listón

16 16

8 16

8

2,5 8

8

10 41

25 49

Cerco

8 33

41

49 49

Planchón

16

33

20 20

10 20

10 10

10

3

7,5 49

25 25

7,5 25

7,5 7,5

3,75 7,5

Nota: Véase las propiedades de las secciones preferenciales en el Apéndice G-F. Figura G.10.1-1 — Obtención de Secciones Preferenciales medidas nominales en cm.

$

G.10.1.2 — SECCIONES PREFERENCIALES — Para normalizar la producción de piezas aserradas destinadas a la construcción, la escuadría inicial de las piezas o bloques grandes deberá ser tal que permita la posterior producción de secciones preferenciales con usos más frecuentes en la construcción. (a) Se deberá tener en cuenta que durante el reaserrado y producción definitiva de secciones reales habrá pérdidas por corte, cepillado y por contracciones debidas al secado de la pieza de madera. (b) La figura G.10.1-1 muestra las posibles combinaciones de escuadrías a partir de una base que es la de la mayor dimensión práctica con calidad exigida para madera estructural. (c) Con el objeto de lograr mayor eficiencia y economía en la estructura es recomendable que el diseñador se limite en lo posible al uso de secciones preferenciales recomendadas en la figura 10.1.2 – 1.para lograr mayor eficiencia y economía en el proceso constructivo. Estas secciones son dimensiones reales finales luego de descontar pérdidas por cortes, cepillado y contracciones por secamiento. (d) La figura G.10.1-1 contiene las dimensiones de las secciones preferenciales y la denominación de cada una de ellas. (e) La madera aserrada deberá comercializarse por volumen, siendo el metro cúbico la unidad comercial. G.10.1.3 — NORMAS DE REFERENCIA — Para efectos de terminología aplicable a madera aserrada se deberá aplicar la norma NTC 172. (a) En lo relacionado con definiciones de defectos, se tendrán en cuenta las especificadas en la referencia RG 2 y en la norma NTC 824. (b) La medición de defectos de maderas aserradas se hará de acuerdo con lo especificado en la norma NTC 825 o al Manual de Clasificación Visual para Madera Estructural de la Junta del Acuerdo de Cartagena. (c) La madera rolliza deberá cumplir los requisitos establecidos en la norma NTC 1557, para poder convertirse en madera aserrada. (d) La medición y cubicación de madera rolliza, aserrada y labrada deberá hacerse según lo especificado en la norma NTC 273. (e) La clasificación de madera aserrada para la construcción, sus dimensiones y defectos admisibles se harán de acuerdo con lo estipulado en la norma NTC 1646. (f) Los bloques y las vigas deben ser suministrados con tolerancias adicionales de 0.5 cm en cada lado.

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CAPÍTULO G.11 PREPARACIÓN, FABRICACIÓN, CONSTRUCCIÓN, MONTAJE Y MANTENIMIENTO

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(m) En el Manual de Diseño para maderas del Grupo Andino de la Junta del Acuerdo de Cartagena (Referencia RG.1) se encuentra a manera de información una tabla con datos sobre el comportamiento del secado de maderas aptas para construcción, así como una descripción gráfica de los defectos de secado más comunes (tabla 2.3 y figura 2.7 de la publicación citada). G.11.2.2 — PRESERVACION DE LA MADERA — Se entiende por preservación o inmunización de la madera el proceso mediante el cual se aplica un producto químico capaz de protegerla contra el ataque de hongos, insectos o taladradores marinos.

G.11.1 — GENERALIDADES G.11.1.1 — Todas las labores relativas a la preparación del material, fabricación, transporte e instalación de los elementos de madera, incluyendo sus uniones, deberá regirse por prácticas normalmente aceptadas por la Ingeniería y la Arquitectura y por los requerimientos de este Reglamento.

G.11.2 — PROCESOS DE PREPARACIÓN G.11.2.1 — SECADO DE LA MADERA — Toda madera destinada a la construcción deberá secarse hasta un CH% lo más próximo posible al contenido de humedad de equilibrio con el medio ambiente en el cual va a quedar instalada. (a) Para usos específicos en contacto permanente con el suelo o bajo agua, no habrá necesidad de secar la madera, a menos que deba ser previamente inmunizada. De la misma manera, madera estructural para vigas de sección transversal superior a 0.04 m² podrá instalarse en estado verde o simplemente semiseca. (b) Aquellas maderas destinadas a productos machihembrados, moldurados, pisos de parqué, puertas, ventanas y similares deberán secarse con 1% a 2% por debajo de la humedad de equilibrio del lugar de uso. (c) Las demás maderas para uso estructural o aplicaciones interiores en la construcción, deberán secarse hasta un CH% próximo a la humedad de equilibrio del medio ambiente de su destino final. Como regla general, las maderas para uso estructural deberán estar secas al momento de fabricación por debajo del 19% CH. Las maderas empleadas en los procesos de laminado o deberán secarse hasta un CH del 12%. (d) Las maderas destinadas a la construcción podrán secarse por dos sistemas comunes en la industria: secado natural y secado por medios artificiales. (e) El secado al aire se desarrollará mediante la exposición de la madera a la acción del medio ambiente. Este proceso se deberá realizar en patios cubiertos con buena ventilación, con prácticas de apilado apropiadas y bajo medidas de seguridad que eviten el deterioro por la acción del clima, agentes biológicos u otras causas. (f) Cuando el contenido de humedad deseado sea inferior al contenido de humedad de equilibrio con el medio ambiente del lugar o cuando se requiera madera seca en el menor tiempo posible, se deberán utilizar métodos artificiales de secado. (g) El método artificial más aconsejable será en hornos o cámaras de secado mediante la aplicación de temperatura, humedad y ventilación diferentes a las naturales. (h) En general, los procesos de secado deberán ajustarse a las especificaciones y recomendaciones del Manual de Secado publicado por la Junta del Acuerdo de Cartagena (Referencia RG.4) (i) En el secado artificial en hornos se deberán tener en cuenta las siguientes recomendaciones de carácter general: (1) Los secamientos se deberán efectuar mediante un horario o programa de secado, según lo determine quien lleve a cabo el proceso, aplicable a cada especie y espesor de madera. (2) Durante el proceso de secado y al final del mismo, se deberán llevar a cabo pruebas de control de secado y defectos por tensiones. Dichas pruebas consistirán en el "contenido de humedad estratificado" y la "prueba de tenedor". Mediante tales pruebas se podrá garantizar un secado libre de defectos y tensiones que puedan afectar la madera durante procesos ulteriores o en uso. (3) Debe dejarse un registro escrito del proceso de secado en donde se identifique el sistema de secado, las fechas y el lote de secado con las especies, las cantidades, las secciones y la disminución del contenido de humedad obtenido. (j) Otro método de secado aplicable será el secado por deshumectadores, que utiliza recintos cerrados pero temperaturas no tan altas como el secado en hornos. (k) En circunstancias especiales se podrán utilizar otros métodos de secado artificial tales como secado al vacío, por alta frecuencia o secado en solventes orgánicos. (l) La comprobación del contenido de humedad en el comercio de madera para construcción se podrá hacer mediante el uso del xilohigómetro o medidor eléctrico de humedad. G-93

(a) Los productos químicos que se podrán utilizar son los especificados en las normas NTC 1764, NTC 1767, NTC 1854 y NTC 2247, consistentes en productos inorgánicos oleosolubles. Al utilizar los productos mencionados se deberán cumplir los requisitos establecidos en las normas ICONTEC correspondientes. (b) Toda madera antes de someterse a un proceso de inmunización deberá prepararse apropiadamente. Dicha preparación consistirá en una o varias de las siguientes acciones: (1) Descortezado — Especialmente de madera que se va a utilizar en forma rolliza como postes, pilotes, etc. (2) Secado — Según el proceso de inmunización el contenido de humedad es distinto pero en cada caso deberá ajustarse a las especificaciones técnicas del proceso. (3) Incisionado — Maderas aserradas o rollizas de alta densidad o muy impermeables deberán incisionarse para asegurar una penetración más profunda y homogénea de la sustancia inmunizante. (4) El dimensionamiento final y las operaciones de cajeado, perforaciones o trabajos similares deberán realizarse antes del proceso de preservación. Si por fuerza mayor debiera hacerse algún corte o taladrado posteriormente al tratamiento se deberá preestablecer la capa protectora mediante pastas preservadoras o similares. (c) Según los requerimientos de protección, el uso de la madera y las características de ella, se aceptarán dos métodos de preservación: tratamiento sin presión y tratamiento a presión. (d) Los tratamientos sin presión más aceptables son: aplicación con brocha, pulverización o aspersión, inmersión, baño caliente y frío, difusión y doble difusión. (e) Los tratamientos a presión aceptables son: a célula llena y a célula vacía. (f) Las maderas preservadas mediante procesos a presión deberán cumplir con la norma NTC 2083, en cuanto a los requisitos de penetración y retención neta de acuerdo con las condiciones de uso. (g) Los ensayos para determinar la penetración y retención de la sustancia inmunizante deberán ajustarse a las especificaciones de las normas NTC 1093 y NTC 1157 respectivamente. (h) La toma de muestras para los ensayos mencionados deberá seguir los procedimientos de la norma NTC 1822. (i) La evaluación del valor fungicida de los preservativos para madera se hará según la norma NTC 1128 (ASTM D 1413). (j) La efectividad de los preservativos en condiciones normales de uso de la madera inmunizada se podrá evaluar mediante la norma NTC 794. (k) La terminología más usual relacionada con los materiales y procedimientos de preservación será aquella establecida en la norma NTC 1149. (l) Algunas maderas no requerirán tratamientos inmunizantes debido a las condiciones de uso o a su propia durabilidad natural. La durabilidad natural o resistencia natural de las maderas a la pudrición podrá evaluarse en forma acelerada mediante el método descrito en la Norma NTC 1127. (m) En los tratamientos de vacío-presión las inmunizadoras deberán dejar registros escritos y suministrar al cliente la siguiente información mínima: (1) Tipo de tratamiento utilizado. (2) Tipo de inmunizante. (3) Penetración. (4) Retención. (5) Garantía otorgada según uso. (6) Precauciones y recomendaciones de uso. (n) En los procedimientos de aplicación manual deberán suministrarse al cliente el catálogo u hoja técnica del producto inmunizante. Durante la inmunización se debieran observar todas las normas de seguridad suministradas por el fabricante.

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DIARIO OFICIAL

G.11.3 — FABRICACION G.11.3.1 — MATERIALES — Desde el punto de vista de requisitos físicos, la madera utilizada debe cumplir con lo establecido en la tabla de clasificación G.1.3-1 (a) Toda madera que no sea naturalmente durable deberá ser preservada de acuerdo con las normas establecidas en este Reglamento. (b) En estructuras se deberá usar madera seca con un contenido de humedad máxima del 19% o del 12% si se trata de madera laminada (c) Las maderas contrachapadas y las láminas de madera aglomerada deben cumplir con las características especificadas en el diseño. (d) Los elementos metálicos de las uniones deberán llevar pintura anticorrosiva o en su defecto protección de zincado, si así se especifica en el diseño. G.11.3.2 — DIMENSIONES — Las piezas de madera deben tener las secciones y longitudes especificadas en los planos de taller. (a) Las maderas precortadas, las partes prefabricadas o de los elementos que se corten en obra, deben tener las dimensiones y escuadrías especificadas en el diseño. (b) Las perforaciones y cajas que se ejecuten en las piezas de madera no deben menoscabar su resistencia estructural. Véase el capitulo G.3. G.11.3.3 — TOLERANCIAS — Las imprecisiones en el corte y ensamblaje de elementos prefabricados coplanares, se limitará a dos uniones por elemento estructural con una abertura promedio máxima de 1.6 mm en el centro del área de contacto. Las máximas tolerancias en las demás juntas del mismo elemento serán la mitad de este valor. La apertura de todas las uniones en elementos estructurales en servicio se limitará a 3.2 mm. G.11.3.4 — IDENTIFICACIÓN — Todo elemento estructural deberá llevar una identificación visible y permanente que coincida con la señalada en los planos de taller y de montaje. G.11.3.5 — TRANSPORTE — Para el transporte de elementos estructurales de madera se emplearán vehículos de la capacidad y dimensiones apropiadas a cada caso. Tales vehículos deberán estar preferiblemente carpados y dispondrán de carrocería y estacas de fijación que garanticen la inmovilidad de la carga durante el viaje. Se evitará que los elementos estructurales sobresalgan de la carrocería, pero si tal es el caso, deberán zuncharse de una manera adecuada. Adicionalmente se deberán cumplir las normas establecidas por la autoridad competente.

G.11.4 — CONSTRUCCIÓN G.11.4.1 — OBJETIVOS — En esta sección se dan recomendaciones de construcción para las edificaciones de madera y se fijan requisitos de diseño que aseguren el buen comportamiento de las mismas. Se sugiere seguir las recomendaciones del Capítulo “Protección por Diseño” del Manual de Diseño del Pacto Andino (Referencia RG.11). G.11.4.2 — LIMPIEZA DEL TERRENO — En el terreno debe limpiarse de todo material vegetal y deben realizarse los drenajes necesarios para asegurar una mínima incidencia de la humedad. En los casos de construcciones con entrepiso elevado sobre el terreno deben tomarse las medidas que impiden el crecimiento de vegetación y anidamiento de animales debajo del piso. G.11.4.3 — CIMENTACIÓN — Las obras de cimentación deben realizarse de acuerdo con las pautas estructurales y según las características de resistencia del suelo que deberán estar establecidas en el estudio de suelos. G.11.4.4 — PROTECCIÓN CONTRA LA HUMEDAD — Por ser higroscópica y porosa, la madera absorbe agua en forma líquida o de vapor. Si la humedad se acumula en la madera afecta sus propiedades mecánicas, se convierte en conductora de electricidad y sobre todo, queda propensa a la putrefacción y al ataque de hongos. La madera puede humedecerse por acción capilar, por lluvia o por condensación. (a) La madera en contacto con el suelo o con alto riesgo de humedad debe ser preservada según lo establecido en G.11.2.2.

(b) Toda la madera, estructural o no, expuesta a la acción directa de la lluvia debe protegerse con sustancias hidrófugas o con superficies impermeables. (c) Todo elemento estructural expuesto a la intemperie debe apoyarse sobre zócalos o pedestales de cemento o metálicos de tal forma que no permanezcan en contacto con el agua apozada y debe ser protegido, lo mismo que los elementos de madera de recubrimiento de muros exteriores, por medio de aleros y deflectores. (d) Para prevenir la condensación es necesario evitar los espacios sin ventilación, especialmente en climas húmedos. En aquellos ambientes que por su uso estén expuestos al vapor, como baños y cocinas, además de suficiente ventilación, deben protegerse las superficies expuestas con recubrimientos impermeables. G.11.4.5 — PROTECCIÓN CONTRA LOS HONGOS — Los hongos que atacan la madera son organismos parásitos de origen vegetal que se alimentan de las células que la componen desintegrándola. Se producen sobre la madera húmeda bajo ciertas condiciones de temperatura, por esporas traídas a través del aire o por el contacto directo con otros hongos. La protección de la madera debe comenzar, por lo tanto, desde que se corta. Las maderas con baja durabilidad natural y la madera de albura de todas las especies deben tratarse con sustancias preservantes. (a) Debe especificarse madera que haya sido almacenada en condiciones de mínima humedad y que haya sido tratada con fumigantes durante el apilado. (b) Debe desecharse la utilización de madera con muestras de putrefacción y hongos. (c) La degradación de la madera causada por los hongos podrá evitarse si se utiliza con contenidos de humedad (CH%) menores a 18%. Se deberán tratar con sustancias preservantes, especialmente aquellas maderas con una baja durabilidad natural y la madera de albura de todas las especies. (d) Debe evitarse el uso de clavos y otros elementos metálicos que atraviesen la madera en las caras expuestas a la lluvia, salvo que se sellen las aberturas. Se recomienda el uso de clavos galvanizados. G.11.4.6 — PROTECCIÓN CONTRA INSECTOS — La madera puede ser atacada, especialmente en climas húmedos y cálidos, por insectos que perforan su estructura en busca de nutrientes. Entre estos insectos están las termitas subterráneas, los gorgojos y los comejenes. (a) En zonas donde existan termitas subterráneas deben eliminarse los restos orgánicos alrededor de la construcción y establecerse barreras de tierra tratada con insecticidas hasta la profundidad de la cimentación. (b) Donde existan termitas subterráneas y aladas deben colocarse barreras o escudos metálicos sobre las superficies de la cimentación en forma completamente continua. (c) Donde el riesgo de ataque de insectos sea alto debe tratarse la madera de la construcción con los métodos descritos en G.11.2.2. G.11.4.7 — PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO — Para el diseño debe tenerse en cuenta que la madera es un elemento combustible que se inflama a una temperatura aproximada de 270°C, aunque algunas sustancias impregnantes o de recubrimiento pueden acelerar o retardar el proceso ver capitulo J del presente reglamento. Las siguientes medidas contribuyen a proteger las edificaciones de madera contra el fuego. (a) No deben utilizarse elementos de calefacción que aumenten peligrosamente la temperatura de los ambientes. (b) Las paredes próximas a fuentes de calor deben aislarse con materiales incombustibles. (c) Las edificaciones adyacentes construidas con madera deben separarse como mínimo 1.20 m entre sus partes salientes. Si la distancia es menor, los muros no deben tener aberturas y su superficie estará recubierta de materiales incombustibles con una resistencia mínima de 1 hora de exposición. Si están unidas, el paramento común debe separarse con un muro cortafuego de material incombustible. Este muro debe sobresalir en la parte superior por lo menos 0.50 m y en los extremos por lo menos un metro medidos a partir de los sitios que más sobresalgan de las construcciones colindantes. La estabilidad de este muro no debe sufrir con el colapso de la construcción incendiada. (d) Las piezas estructurales básicas deben sobredimensionarse 3 mm en su espesor, en la cara más expuesta. (e) Deben evitarse acabados que aceleren el desarrollo del fuego, tales como lacas y barnices oleosolubles. (f) En el diseño de las instalaciones eléctricas debe tenerse en cuenta, además de las recomendaciones de G.11.4.9, un claro y fácil acceso a los tableros de cortacircuitos y de control. (g) En edificaciones de uso comunitario: escuelas, centros de salud, oficinas, locales y centros comerciales, etc., por su tamaño y dada la gran velocidad de propagación del fuego en las edificaciones de madera, se deben considerar las siguientes recomendaciones:

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(1) Acceso rápido y señalizado a las fuentes más probables de incendio. (2) Distribución de extinguidores según las recomendaciones de expertos en combatir incendios. (3) Salidas de escape suficientes, de fácil acceso y claramente señalizadas. (4) En las edificaciones de varios pisos deben proveerse escaleras exteriores de escape. (5) Sistemas automáticos de detección, ya sea por humo o calor. (h) Los depósitos para el combustible de estufas y calentadores deben localizarse fuera de las edificaciones y deben rodearse de materiales incombustibles o retardadores del fuego. G.11.4.8 — PROTECCIÓN CONTRA SISMOS — Para lograr que las construcciones de madera tengan una adecuada protección contra sismos es preciso que: (a) Las estructuras de madera cumplan los requisitos establecidos en los títulos pertinentes de este Reglamento. (b) El diseño arquitectónico cumpla los siguientes requisitos de carácter estructural: (1) Que todos los elementos de la construcción estén debidamente unidos entre sí y la estructura anclada a la cimentación. (2) Que la distribución de los muros en planta sea tal que la longitud de éstos en cada dirección permita resistir los esfuerzos producidos por el sismo. (3) Que la cubierta no sea muy pesada con relación al resto de la estructura. (c) Los elementos de las instalaciones de agua y desagüe se fijen a la construcción con soportes que eviten la rotura de los mismos durante los movimientos sísmicos. (d) Las uniones de conexión a las redes públicas se hagan por medio de empalmes que permitan movimiento sin romperse. (e) Las edificaciones de dos o más volúmenes se comporten independientemente en caso de sismo. G.11.4.9 — INSTALACIONES ELÉCTRICAS — La instalación eléctrica de una construcción de madera debe cumplir con los requisitos generales exigidos por las empresas locales de suministro de energía y con lo establecido en el Código Eléctrico Nacional . Las instalación eléctrica deberá tener capacidad para entregar sin sobrecarga la energía eléctrica necesaria para el alumbrado y otros equipos instalados en la construcción. G.11.4.9.1 — Conductores, cajas, tomacorrientes, interruptores y puntos de iluminación - Todos los cables y alambres eléctricos deben conducirse por entre tuberías metálicas o de plástico, flexibles o rígidas, unidas por cajas metálicas o plásticas. (a) El diseño y ejecución de la instalación eléctrica deberá tener en cuenta el sistema constructivo con el fin de permitir una correcta fijación de tuberías, cajas y aparatos. (b) Las perforaciones y cajas que sean necesarias practicar en los elementos estructurales no deben comprometer su resistencia y deberán regirse por G.3.4.3.1-Especificaciones de cajas en elementos a flexión madera aserrada. (c) Debe tenerse especial cuidado de que la instalación eléctrica no sea perforada o interrumpida por clavos que atraviesen los paneles y entramados. (d) En caso de utilizarse a la vista, éstas deben fijarse a los elementos estructurales. (e) Toda instalación eléctrica, interna o a la vista, debe quedar protegida de la lluvia y la humedad. G.11.4.9.2 — Circuitos - Los circuitos eléctricos deben llevar alambres y cables con capacidad de conducción suficiente para no sufrir sobrecargas. (a) Cada circuito debe tener un interruptor de protección automático y además debe existir un interruptor general para todos los circuitos. (b) Las cocinas, los calentadores y todos aquellos equipos que consuman gran cantidad de energía deben tener un circuito independiente cada uno, con cableado y cortacircuito de capacidad apropiada. (c) En las instalaciones eléctricas de construcciones en madera es indispensable mantener continuidad en la masa, ya sea utilizando tubería o cajas metálicas o un cable desnudo a través de toda la instalación. Esta masa debe llevarse a tierra por medio de una barra metálica enterrada.

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a, especificaciones de cajas en elementos a flexión madera aserrada. Las tuberías de aguas negras en las baterías sanitarias deberán ser instaladas a lo largo de las vigas para no abrir cajas ni perforaciones en ellas, pero si ello no es posible, las tuberías deberán ser instaladas o por encima de las vigas, viguetas y piso, construyendo un sobre piso, con terminado en madera o baldosa. El diseño arquitectónico deberá contemplar ductos para bajantes de tuberías sanitarias, de ventilación y de lluvias. También se podrá contemplar la posibilidad de colocar las tuberías de las baterías sanitarias, por debajo de los elementos de entrepiso, para luego colocar un falso techo de acuerdo con la figura G.11-1. Se recomienda revestir la tubería sanitaria con lana de vidrio, para evitar ruidos por el escurrimiento del agua. El diseño arquitectónico contemplará la coincidencia de baños en pisos diferentes, para la utilización de la menor cantidad de bajantes, y en un mismo piso la ubicación de baños y cocinas con el mismo objetivo. El diseño hidráulico y sanitario deberá contemplar que en el recorrido de las tuberías no se afecte la estabilidad estructural de la edificación, con cajas y perforaciones innecesarias. G.11.4.10.1 — Tuberías, aparatos y desagües - Pueden emplearse tuberías para el caso de agua potable fría P.V.C. plásticas y éstas serán de la calidad señalada en la tabla G.11.4-1 tanto para agua fría como para agua caliente. En el caso de agua caliente también se podrán utilizar tuberías de cobre, cuidando de utilizar abrazaderas y tornillos del mismo material, pues si se utilizan de material metálico diferente, se produce un proceso electroquímico altamente corrosivo. Las tuberías deberán fijarse convenientemente a la edificación, para evitar vibraciones que puedan romperlas o producir ruidos molestos. Antes de efectuar los revestimientos, en las tuberías de agua potable, se deberá hacer una prueba de presión, en tiempo de temperatura constante, para verificar que no existan filtraciones de agua y lo anterior de acuerdo con el código nacional de instalaciones sanitarias en edificios. Los aparatos sanitarios deben ser apropiados para ser fijados a las paredes de madera. Será necesario proveer en las estructuras y en los entramados los sitios de fijación de los aparatos, reforzándolos para el efecto. Las tuberías para suministro de agua y desagüe no deben servir de apoyo. Para los desagües podrán utilizarse tubería, plásticas tipo A. N. con mínimo una unión flexible cada 2 pisos en las bajantes, para que resistan las vibraciones y los cambios dimensionales naturales en las construcciones con madera y deben fijarse a la estructura en forma tal que las vibraciones y dilataciones no las deterioren. El mismo tratamiento deberán tener las bajantes de Ventilación y de Aguas Lluvias. Los puntos de empate a las redes externas de los elementos de agua y desagüe deben estar protegidos contra el efecto de los sismos cuando así lo requiere el Título A del Reglamento. Tabla G.11.4-1 Especificaciones de tuberías Hidráulicas y red de incendio

1/2” AGUAFRIA PVC RDE9 A.CALIENTE CPVC A.CALIENTE COBRE R.INCENDIO H.G.

3/4” RDE11

1” 11/4” RDE13.5 RDE21 82oC100psi

2” RDE21

SCHDULE40

Tabla G.11.4-2 Especificaciones de tuberías Sanitaria, Ventilación y Lluvias

AGUASANITARIA VENTILACION AGUASLLUVIAS

PVC PVC PVC

TUBERIASANITARIA VENTILACION TUBERIASANITARIATUB.VENTILACION

G.11.5 – TRANSPORTE Y MONTAJE G.11.5.1 — GENERALIDADES — Las recomendaciones aquí incluidas deben considerarse como mínimas para el transporte y montaje de estructuras de madera. Adicionalmente el constructor o el montador de las estructuras aplicarán las normas de la buena práctica constructiva para evitar accidentes y daños.

G.11.4.10 — INSTALACIONES HIDRÁULICAS Y SANITARIAS — Las instalaciones hidráulicas y sanitarias, deberán cumplir los reglamentos de construcción vigentes. El diseño de las redes de agua potable fría y caliente, aguas lluvias y redes de aguas negras y ventilación deberá tener en cuenta el sistema constructivo y estructural. Se tendrá cuidado de no debilitar las secciones de madera estructural para lo cual se deberán ceñir estrictamente a G.3.4.3.1, referente

G.11.5.2 — PERSONAL — La entidad responsable del montaje se asegurará que los carpinteros armadores tengan suficiente experiencia, sean dirigidos por un capataz responsable e idóneo y disponga del equipo y herramientas adecuadas. Todo personal que participe en la operación de montaje deberá estar amparado por una ARP y una EPS.

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DIARIO OFICIAL

G.11.5.3 — PLANOS DE MONTAJE — Los carpinteros armadores dispondrán de planos que contengan las indicaciones sobre izaje y ubicación de elementos estructurales, secuencia del armado, arriostramiento definitivo y precauciones especiales. G.11.5.4 — SUMINISTRO POR LA OBRA — El constructor suministrará al armador de la estructura los ejes y niveles para adelantar el montaje. Igualmente entregará las bases, muros y vigas de apoyo niveladas y plomadas con mortero, hará los resanes y suministrará fuerza eléctrica de 110v a máximo 6 m del sitio de montaje, andamios y planchones completos, espacio de almacenamiento, campamento, vigilancia y vías de acceso. G.11.5.5 — TRANSPORTE, CARGUE Y DESCARGUE — Las operaciones de transporte, cargue y descargue de elementos estructurales deberá hacerse de tal manera que no se introduzcan esfuerzos indeseables o daños en las superficies y aristas de los mismos. En lo posible se tratará de manipular las cerchas en forma vertical, esto es, como fueron diseñadas. Las operaciones de izado de elementos estructurales que se efectúan con grúas se deberá disponer de aparejos, estrobos y manilas apropiadas. El diseñador indicará en los planos de montaje los puntos de agarre. G.11.5.6 — ALMACENAMIENTO — Las piezas de madera, vigas, cerchas, paneles prefabricados, etc., deben apilarse durante el transporte, y almacenarse en forma tal que no estén sometidos a esfuerzos para los que no hayan sido diseñados, los cuales pueden producir roturas y/o deformaciones permanentes. (a) Las piezas y las estructuras de madera deben mantenerse cubiertas de la lluvia, bien ventiladas y protegidas de la humedad y del sol. (b) Se recomienda almacenar los elementos estructurales sobre superficies niveladas, provistas de maderas separadas por distancias cortas de tal manera que la humedad del suelo no los afecte. Las pilas deben tener una estabilidad adecuada. (c) Los patios de almacenamiento deberán quedar lo mas cerca posible al sitio de montaje y en la obra deberán tener área e iluminación suficientes para permitir el manipuleo cómodo y seguro de los elementos estructurales.

Primera cercha alineada, plomada y nivelada

Diagonal

Vertical Riostras temporales

Laterales

G.11.5.7 — ANCLAJES, ARRIOSTRAMIENTOS Y EMPALMES — Todos los miembros y elementos estructurales deberán estar anclados, arriostrados, empalmados e instalados de tal forma que garanticen la resistencia y rigidez necesarias para cumplir con los propósitos del diseño. Los carpinteros armadores deberán poseer la preparación y experiencia necesarias, de acuerdo con la calificación establecida por el constructor responsable de la obra.

Estacas

G.11.5.7.1 — Anclajes — El diseñador deberá especificar en los planos el tipo de anclaje, sus dimensiones y separaciones. Los anclajes a los muros o a la estructura de concreto deben ejecutarse de acuerdo con el diseño estructural. Figura G.11.5-1 — Apuntalamiento y arriostramiento temporales de cerchas G.11.5.7.2 — Arriostramiento temporal — El objetivo del arriostramiento temporal es el de garantizar un adecuado soporte a los elementos en el plano perpendicular, con el fin de mantenerlos en la posición señalada en los planos y que puedan resistir las fuerzas sísmicas y de viento durante la construcción. El arriostramiento temporal es responsabilidad del armador de la estructura. (a) El apuntalado y arriostramiento temporales deben hacerse con puntales y listones de suficiente calidad estructural y no deben removerse hasta que la estructura esté aplomada, nivelada, asegurada y arriostrada definitivamente en el lugar que le corresponde. (b) Como es práctica normal amarrar todas las estructuras entre sí, es muy importante asegurarse de que el primer elemento este bien soportado y aplomado. (c) En el caso de cerchas y pórticos no se recomienda el uso de espaciadores cortos entre los elementos estructurales; en su lugar deben emplearse piezas de madera largas, colocadas diagonalmente y clavadas a varios elementos con la separación definitiva. (d) Debe prestarse atención especial al arriostramiento temporal de las cerchas, pórticos, arcos y vigas de cordones paralelos en el plano vertical. (e) El arriostramiento temporal debe colocarse de tal manera que no impida la instalación del arriostramiento definitivo. (f) El arriostramiento temporal deberá mantenerse hasta que se instale el arriostramiento definitivo.

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G.11.5.7.3 — Arriostramiento definitivo — El diseñador deberá especificar en los planos la clase de arriostramiento definitivo, sus dimensiones y ubicación. Estos contravientos, riostras y separadores deberán garantizar la estabilidad vertical y horizontal de los elementos estructurales, así como prevenir el pandeo de los mismos. El montador de la estructura deberá consultar con el diseñador cualquier modificación hechas a los planos.

(b) Durante el montaje deben respetarse las normas de seguridad del personal y emplearse los equipos de protección necesarios.

G.11.6 — MANTENIMIENTO G.11.6.1 — GENERALIDADES — Toda edificación de madera aunque esté bien construida requerirá revisiones, ajustes y reparaciones para prolongar su vida útil. Al poco tiempo de construida probablemente será necesario arreglar fisuras en las uniones de las maderas y desajustes en puertas y ventanas debidos al asentamiento en el terreno y al acomodo de la madera a la humedad del ambiente. Posteriormente será necesario efectuar revisiones periódicas y ejecutar los arreglos necesarios, por ejemplo:

2 . 4 a 3 .0 m

R ep e tir d ia g o n a le s c a da + 6 m

E l arrio stra m ie n to d e b e e fe c tu a rs e e n am b o s fa ld o n e s

D is ta nc ia d a s

4 5 ,0 ° 1" P u n tilla s 3 2

A rrio s tra m ie n to te m p o ra l d e a lfa rd a s o c o rd o n e s s u p e r io re s

45,0°

(a) Reclavar o apretar tuercas de los elementos que por la contracción de la madera debido a vibraciones o por cualquier otra razón se hayan desajustado. (b) Si se encuentran roturas, deformaciones o podredumbres en las piezas estructurales dar aviso al constructor. (c) Repintar las superficies deterioradas por efectos del viento y del sol. (d) Si la madera ha sido tratada con inmunizantes colocados con brocha, aplicar un nuevo tratamiento con la periodicidad y las precauciones que recomienda el fabricante del producto que se use. (e) Revisar los sistemas utilizados para evitar las termitas aéreas y subterráneas (véase G.11.4.6). (f) Fumigar por lo menos una vez al año para evitar la presencia de insectos domésticos y ratas. (g) Mantener las ventilaciones de áticos y sobrecimientos sin obstrucciones. (h) Inspeccionar posibles humedades que puedan propiciar la formación de hongos y eliminar sus causas. (i) Limpiar y si es necesario, arreglar canales y desagües de los techos. (j) Verificar la integridad de la instalación eléctrica. (k) Los sistemas especiales de protección contra incendios deberán ser verificados en forma periódica y se deberán dejar informes de la intervención efectuada. (l) En caso de construcciones sobre pilotes, revisar el apoyo homogéneo de la estructura, su nivelación y estado.

Arriostramiento temporal o permanente en pendolones de cerchas, espaciar cada + 6m

$

Figura G.11.5-2 — Arriostramiento Definitivo G.11.5.7.4 — Cortes y cajas — El montador de las estructuras de madera no deberá efectuar cajas, disminuciones de la sección o cortes no autorizados por el diseñador de la misma. G.11.5.7.5 — Empalmes y uniones — Para requisitos de instalación de pernos, tornillos golosos, tornillos tirafondos y clavos. Véase capitulo G.7. G.11.5.7.6 — Rehabilitación de elementos defectuosos — La Norma NTC 2500 (Ref. RG.6) define en 3.1 la madera como un material heterogéneo poroso, de origen vegetal, constituido por células muertas, biodegradable, combustible, e higroscópico y anisotrópico. Como ser vivo que fue, el material de construcción “madera “presenta gran variedad físicas y mecánicas, y adicionalmente, cada pieza es un reflejo de todos los factores que afectaron su crecimiento. (Anillos de crecimiento, densidad, sentido de la fibra, nudos, depósitos, ataques de hongos e insectos. G.11.5.7.7 — Por su mismo origen y debido a los procesos de apeo, aserrado, transporte, secado, inmunización y maquinado las piezas de madera pueden presentar diversos defectos que no afectan su resistencia. Si tales defectos no sobrepasan las tolerancias establecidas en la tabla G.3.3-1, se deben corregir durante el montaje por medios mecánicos (clavos, tirafondos, separadores) o por remoción y reemplazo de pequeñas áreas y el resane de fisuras y grietas con posterior aplicación del inmunizante y la pintura. G.11.5.8 — NORMAS DE SEGURIDAD — Si algunas partes de la estructura que se está montando se utilizan como base para andamios se deben apoyar en sitios suficientemente resistentes. (a) No debe dejarse ningún tornillo sin tuerca y arandela, ningún tornillo goloso debe sobresalir y a todo clavo que sobresalga se le debe doblar la punta. G-101

G-102

350


DIARIO OFICIAL CAPITULO G.12 ESTRUCTURAS DE GUADUA

Capacidad modificada para diseño — Es la capacidad de un elemento o componente estructural afectada por los coeficientes de modificación. Carga de servicio — Cargas estipuladas en el Titulo B del presente Reglamento.

G.12.1 — ALCANCE

Cargar — Aplicar fuerzas a una estructura o elemento estructural.

G.12.1.1 — El presente capitulo establece los requisitos para el diseño estructural y sismo resistente de estructuras cuyo elemento resistente principal es el bambú Guadua angustifolia Kunth. Una estructura de guadua diseñada de acuerdo con los requisitos de este Reglamento, tendrá un nivel de seguridad equivalente al de estructuras diseñadas con otros materiales.

Celosía — Viga de cordones paralelos con pendolones y diagonales que forman triángulos continuos.

G.12.1.2 — Los requisitos de este Capítulo pueden ser utilizados para el diseño de elementos de estructuras construidas totalmente con guadua, o para estructuras mixtas de guadua y otros materiales. G.12.1.3 — El diseño de construcciones para vivienda estará limitado a dos pisos, no se permitirán muros de mampostería o concreto en el nivel superior de las edificaciones. Esta norma no se podrá utilizar para el diseño de ningún tipo de puente o estructuras diferentes de edificaciones, limitándose a aquellas cuyo uso sea vivienda, comercio, industria y educación. 2 G.12.1.4 — Cuando se construyan estructuras con un área superior a 2000 m , se recomienda realizar una prueba de carga antes de darla en funcionamiento.

G.12.1.5 — Este Capítulo se puede complementar con el Capítulo E.7 — “Bahareque encementado”, capitulo E.8 — “Entrepisos y uniones en bahareque encementado”, y capitulo E.9 — “Cubiertas para construcción en bahareque encementado” del Titulo E — “Casas de uno y dos pisos” del presente Reglamento. Además se podrá complementar con las normas técnicas colombianas NTC-5300 Cosecha y postcosecha del culmo de guadua angustifolia kunth, NTC 5301 Preservación y secado del culmo de guadua angustifolia kunth, NTC 5407 Uniones de estructuras de guadua angustifolia kunth, NTC 5525 Métodos de ensayo para determinar las propiedades físicas y mecánicas de la guadua angustifolia kunth, publicadas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC. Además, en su redacción, se utilizó como material base las guías de diseño para estructuras de guadua angustifolia kunth, de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá. Se recomienda el uso complementario de las normas citadas, pero en todo caso siempre primará lo expuesto en el presente capitulo.

Cepa — Primer segmento basal del culmo de guadua con longitudes que fluctúan entre 3 a 4 m; es la parte de la guadua que presenta el mayor diámetro y el mayor espesor de pared. Cercha — Elemento estructural triangulado que recibe las cargas de la cubierta Coeficiente de modificación — Son los coeficientes por los cuales se afecta a los esfuerzos admisibles y a los módulos admisibles de elasticidad, para tener en cuenta las condiciones de uso particular de un elemento o componente estructural y así obtener los valores modificados que pueden ser usados en el diseño estructural. Columna — Pieza cuyo trabajo principal es a compresión. Columna armada — Columna formada por varias piezas ensambladas. Columna espaciada — Columna formada a partir de dos o más piezas individuales de guadua, empernadas entre sí para funcionar como una sola. Condición de uso — Se refiere a la condición de exposición al medio ambiente, a la forma de uso y al tipo de cargas que solicitaran al elemento durante su etapa de servicio. Conicidad — Se define como la diferencia de los promedios de los diámetros en los extremos, dividida por la longitud entre ellos. Para la Guadua angustifolia la conicidad del culmo no debe ser mayor que 0.006. Contracción — Reducción de las dimensiones de una pieza de madera causada por la disminución del contenido de humedad por debajo de la zona de saturación de las fibras, que se presenta en los sentidos radial, tangencial y longitudinal. Cordones — Miembro superior o inferior de una armadura o cercha.

G.12.2 — TÉRMINOS Y DEFINICIONES G.12.2.1 — A continuación se definirán los términos más utilizados en este Capítulo: Acción conjunta — Participación de tres o más elementos estructurales con una separación entre ellos no mayor de 600 mm, para soportar una carga o un sistema de cargas, y que están unidas entre sí de manera continua. Alfarda — Par o cuchillo de una armadura de cubierta que se coloca perpendicular a la fachada.

Cuchillo — Alfarda o par de una armadura de cubierta o vértices. Culmo — Eje aéreo segmentado de los bambúes, formado por nudos y entrenudos, que emerge del rizoma; es el equivalente al tallo de un árbol. Cumbrera o Caballete — Parte más alta del tejado en donde se unen los faldones.

Anisotropía — Propiedad de ciertos materiales que, como la guadua, presentan propiedades diferentes según la dirección que se considere.

Deformación inicial del eje — Es la deformación que puede experimentar una pieza de guadua por la curvatura del eje de la pieza, entendiéndose por curvatura la desviación del eje de la pieza respecto a la línea recta que une los centroides de sus secciones extremas.

Arandela — Pieza metálica en forma de corona, utilizada en uniones empernadas para repartir la fuerza en área mayor.

Descargar — Remover fuerzas de una estructura o de un elemento estructural.

Armadura — Conjunto de elementos de guadua que ensamblados en configuraciones triangulares planas o espaciales conforman un sistema o sub-sistema estructural que resiste y transfiere carga en todas las direcciones, hacia la cimentación o los elementos de soporte. Basa — Segundo segmento del culmo de guadua, a continuación de la cepa, con longitud entre 4 y 6 m. Capacidad, de un elemento o componente estructural — Es la máxima fuerza axial, fuerza cortante y momento flector que es capaz de resistir un elemento o componente estructural.

Densidad básica (DB) — se define como el cociente entre la masa en estado anhidro (guadua seca al horno) y el volumen de la guadua en estado verde (VV). Diafragma — Subsistema estructural encargado de la transmisión y resistencia de las fuerzas horizontales principalmente por acción en su plano. Los diafragmas pueden ser horizontales (entrepisos y cubiertas), verticales (muros de corto) ó inclinados (cubiertas). Distancia al extremo — Distancia del centro de un elemento de unión (conector) a la punta de la pieza de guadua. Distancia centro a centro — Distancia del centro de un elemento de guadua al centro de otro elemento de guadua adyacente o distancia del centro de un elemento de unión al centro del elemento de unión adyacente.

G-103

G-104

Revoque o Pañete — Capa de mortero sobre muro.

Ductilidad por desplazamiento — Relación entre el desplazamiento correspondiente al esfuerzo de rotura del material y el desplazamiento correspondiente al esfuerzo de fluencia del material.

Rigidizador — Pieza de guadua cuyo objeto es disminuir el pandeo de elemento sometidos a compresión paralela.

Elemento principal — En el diseño de uniones sometidas a cortante simple, es el elemento de guadua de mayor diámetro.

Riostra o Contraviento — elemento estructural empleado para estabilizar una cubierta en su plano. Pieza que puesta de forma oblicua o transversal asegura la invariabilidad de forma de un entramado.

Elemento lateral o secundario — en conexiones sometidas a cortante simple o múltiple, son los elementos de guadua o platinas de acero no cubiertos por la definición anterior.

Secado — Proceso natural o mecánico mediante el cual se reduce el contenido de humedad de la guadua.

Entramado — Conjunto de elementos estructurales como vigas y viguetas en entrepisos y cubiertas o como pies derechos en muros, que se encargan de dar soporte al material de revestimiento. Entrenudo — Porción del culmo comprendida entre dos nudos; también se le conoce como canuto o cañuto, su longitud varia a lo largo del culmo. Esfuerzos admisibles — Son los esfuerzos de compresión paralela, compresión perpendicular, corte paralelo, flexión, tracción paralela y tracción perpendicular, que resisten los elementos estructurales de guadua. Esfuerzos admisibles modificados para diseño — Es el esfuerzo resultante de multiplicar el esfuerzo admisible de referencia por los coeficientes de modificación aplicables. Es el esfuerzo que debe ser usado para realizar el diseño estructural y para revisar los criterios de aceptación.

Sección — Perfil o figura que resulta de cortar una pieza o cuerpo cualquiera por un plano. Sección compuesta — Sección formada por la unión de dos o más guaduas. Sección transversal — es aquella sección que resulta de cortar una guadua en sentido perpendicular a las fibras. Sistema estructural — Es el conjunto de elementos o componentes estructurales o de subsistemas estructurales diseñados, detallados y ensamblados para resistir la totalidad o una porción de las cargas (verticales, horizontales o ambas) que actúan en una edificación, y para transferirlas a un punto final de aplicación (cimentación) a través de una o varias trayectorias continuas de carga. Sobrebasa — Tercer segmento del culmo de guadua, localizado a continuación de la basa con longitudes hasta de 4 m.

Esfuerzo calculado — Es el esfuerzo resultante de las solicitudes de servicio.

Solera — Elemento superior o inferior del entramado de muros.

Esterilla — Estera que se forma después de realizar incisiones longitudinales al culmo de guadua en estado verde y de abrirla en forma plana. Faldón — Vertiente o cada uno de los planos o aguas que forma una cubierta.

Solicitación — Fuerza interna (axial, cortante, momento flector o tracción) que actúa en una sección determinada de un elemento o componente estructural. También se entenderá, como los esfuerzos asociados a cada una de las fuerzas internas que actúen en una sección determinada de un elemento o componente estructural y que se calculan a partir de la teoría de la elasticidad.

Fibra — Célula alargada con extremos puntiagudos y casi siempre con paredes gruesas.

Tirante — Elemento de un sistema estructural que trabaja a tracción bajo cargas de servicio.

Modulo de elasticidad longitudinal admisible — Modulo de elasticidad de un elemento de madera medido en la dirección paralela a la fibra, multiplicado por los coeficientes de modificación aplicables. Modulo de elasticidad mínimo longitudinal admisible — Es el modulo anterior, llevado al percentil 5, obtenido de el ensayo de flexión pura y afectado por un factor de seguridad. Montante o pendolón — Pieza de guadua, normalmente en posición vertical en el plano de trabajo, que forma parte de una armadura.

Tuerca — Complemento metálico, generalmente hexagonal, provisto de cabeza y rosca helicoidal incorporada. Varilla roscada — Elemento cilíndrico de acero con rosca helicoidal en toda su longitud para unión entre guaduas. Varillón — Segmento terminal del culmo de guadua, localizado a continuación de la sobrebasa, con longitudes hasta de 4 m. Se utiliza tradicionalmente en cubiertas como soporte de tejas de barro. Viga — Pieza cuyo trabajo principal es la flexión.

Mortero — Mezcla de arena, cemento y agua, que para efectos de este Capítulo es utilizada para llenar los entrenudos en conexiones empernadas, también se utiliza para pegar ladrillos y pañetar muros o techos.

Viga de sección compuesta — Viga conformada por dos o más guaduas conectadas de tal forma que se garantice el trabajo en conjunto.

Muro de corte — Elemento vertical del sistema de resistencia a cargas laterales de la estructura.

Vigueta — Pieza cuyo trabajo principal es la flexión, pero que hace parte de un conjunto de elementos que trabajan juntos.

Perno — Elemento de acero para unión de guaduas, provisto de cabeza hexagonal en un extremo y rosca en el otro. Pie derecho — elemento vertical que trabaja a compresión. Piezas verticales de los entramados o muros de corte. Preservación — Tratamiento que consiste en aplicar substancias capaces de prevenir o contrarrestar la acción de alguno o varios tipos de organismos que destruyen o afectan la integridad de la guadua. Preservante — sustancia que se aplica para prevenir o contrarrestar por un periodo de tiempo, la acción de alguno o varios tipos de organismos capaces de destruir o afectar la guadua. Pudrición — Este tipo de defecto corresponde a la descomposición de los culmos de guadua por ataque de agentes biológicos o humedad, que producen cambios en su apariencia, color y propiedades físicas y mecánicas. Revestimiento estructural — Material que recubre la superficie de un muro de corte o de un diafragma horizontal. G-105

Zuncho — Abrazadera metálica que envuelve la circunferencia de la guadua G.12.2.2 — NOMENCLATURA — Los símbolos aplicados en este Capítulo se describen a continuación: De = f0.05i = fki m n s t

= = = = =

diámetro exterior de la guadua esfuerzo del percentil 5 en la solicitación i valor característico en la solicitación i promedio de una muestra estadística numero de probetas de una muestra estadística desviación estándar de una muestra estadística espesor de la pared de la guadua

G-106


351

DIARIO OFICIAL

El resto de la nomenclatura utilizado en este Capítulo coincide con la utilizada en los capítulos de estructuras de madera del presente Titulo.

G.12.5 — MATERIALES COMPLEMENTARIOS

G.12.3 — MATERIALES

El diseño de estructuras de guadua debe tener en cuenta las características de los materiales complementarios tales como clavos, pernos, conectores, adhesivos, soportes y tableros, según las recomendaciones de los fabricantes. Se deben tomar todas las medidas apropiadas de protección de estos materiales contra la humedad, la corrosión o cualquier agente que degrade su integridad estructural.

G.12.3.1 — REQUISITOS DE CALIDAD PARA GUADUA ESTRUCTURAL — La guadua rolliza utilizada como elemento de soporte estructural en forma de columna, viga, vigueta, pie derecho, entramados, entrepisos etc., debe cumplir con los siguientes requisitos: (a) La guadua debe ser de la especie Guadua angustifolia Kunth. El presente capitulo no contempla la posibilidad de utilizar otras especies de bambúes como elemento estructural. (b) La edad de cosecha para guadua estructural debe estar entre los 4 y los 6 años. (c) El contenido de humedad de la guadua debe corresponder con el contenido de humedad de equilibrio del lugar. Cuando las edificaciones se construyan con guadua en estado verde se deben tener en cuenta todas las precauciones posibles para garantizar que las piezas al secarse tengan el dimensionamiento previsto en el diseño. (d) La guadua estructural debe tener una buena durabilidad natural o estar adecuadamente preservada. Además se deben aplicar todos los recursos para protegerla mediante el diseño del contacto con la humedad, la radiación solar, los insectos y los hongos.

G.12.6 — BASES PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL G.12.6.1 — REQUISITOS DE DISEÑO — Una estructura en guadua debe ser diseñada y construida teniendo en cuenta los siguientes requisitos G.12.6.1.1 — Todos los elementos de guadua de una estructura deben ser diseñados, construidos y empalmados para resistir los esfuerzos producidos por las combinaciones de de las cargas de servicio consignadas en B.2.3.1 del presente Reglamento y las limitaciones de deflexión estipuladas en G.12.8.9 G.12.6.1.2 — Toda construcción de guadua debe tener un sistema estructural que se ajuste a uno de los tipos definidos en A.3.2 del presente Reglamento. G.12.6.1.3 — El diseño estructural debe reflejar todas las posibles cargas actuantes sobre la estructura durante las etapas de construcción y servicio; además de las condiciones ambientales que puedan genera cambios en las suposiciones de diseño o que pueden afectar la integridad de otros componentes estructurales.

G.12.3.2 — CLASIFICACIÓN VISUAL POR DEFECTOS G.12.3.2.1 — Las piezas de guadua estructural no pueden presentar una deformación inicial del eje mayor al 0.33% de la longitud del elemento. Esta deformación se reconoce al colocar la pieza sobre una superficie plana y observar si existe separación entre la superficie de apoyo y la pieza.

G.12.6.1.4 — El análisis y diseño de estructuras de guadua debe basarse en los principios de la mecánica estructural, los requisitos básicos descritos en A.3.1 del presente Reglamento y los requisitos particulares que se encuentran relacionados en el presente capitulo G.12

G.12.4.2.2 — Las piezas de guadua estructural no deben presentar una conicidad superior al 1.0%

G.12.6.1.5 — Los elementos se consideraran homogéneos y lineales para el cálculo de los esfuerzos producidos por las cargas aplicadas.

G.12.3.2.3 — Las piezas de guadua estructural no pueden presentar fisuras perimetrales en los nudos ni fisuras longitudinales a lo largo del eje neutro del elemento. En caso de tener elementos con fisuras, estas deben estar ubicadas en la fibra externa superior o en la fibra externa inferior.

G.12.6.1.6 — El Coeficiente de capacidad de disipación de energía básico para estructuras de guadua, cuyo sistema de resistencia sísmica sea el de pórticos con diagonales será de R 0 2.0 . En el caso, en que el sistema de resistencia sísmica sea proporcionado por muros de madera laminada o muros de bahareque encementado, se debe tomar el valor correspondiente de R 0 , para el sistema elegido.

G.12.3.2.4 — Piezas de guadua con agrietamientos superiores o iguales al 20% de la longitud del culmo no serán consideradas como aptas para uso estructural. G.12.3.2.5 — Las piezas de guadua estructural no deben presentar perforaciones causadas por ataque de insectos xilófagos antes de ser utilizadas.

G.12.6.2 — REQUISITOS DE CALIDAD PARA LAS ESTRUCTURAS EN GUADUA — Para garantizar el correcto funcionamiento de la estructura en guadua durante toda su vida útil se debe tener en cuenta lo siguiente.

G.12.3.2.6 — No se aceptan guaduas que presenten algún grado de pudrición.

G.12.6.2.1 — Las estructuras sean diseñadas por un profesional que cumpla los requisitos al respecto de la Ley 400 de 1997.

G.12.3.2.7 — Todo proceso de preservación y secado de piezas de guadua rolliza debe seguir lo estipulado en la norma NTC 5301.

G.12.6.2.2 — La construcción de la edificación debe realizarse por personal debidamente entrenado para tal fin y bajo la dirección de un profesional según lo prescrito por la Ley 400 de 1997, la Ley 1229 de 2008 y sus decretos reglamentarios.

G.12.3.4 — CLASIFICACIÓN MECÁNICA — La clasificación mecánica de la guadua se ha realizado según lo estipulado en la norma NTC 5525, en relación con su capacidad a resistir cargas de compresión paralela, corte paralelo, flexión y tracción, así como, en su modulo de elasticidad. Las propiedades de la guadua se relacionan en la tabla G.12.7-1 y G.12.7-2

G.12.6.2.3 — Los materiales y productos que sean usados en la construcción deben emplearse como se especifica en este Reglamento y siguiendo las especificaciones de uso dadas por el fabricante.

3

G.12.3.4.1 — Para calcular el peso propio de la estructura se recomienda usar un masa específica 800 kg/m para la guadua angustifolia kunth. Esta masa específica también se puede calcular siguiendo los procedimientos de la norma NTC 5525. Véase B.3.2.

G.12.6.2.4 — Las estructuras de guadua por estar fabricadas con un material de origen natural deben tener un adecuado mantenimiento preventivo, que garantice, que los elementos no sean atacados por insectos u hongos durante su vida útil.

G.12.4 — OBTENCIÓN Y COMERCIALIZACIÓN

G.12.6.2.5 — La estructura debe tener durante toda su vida útil el mismo uso para el cual fue diseñada.

La obtención y comercialización de la guadua estructural debe cumplir con las disposiciones emanadas por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial y por la autoridad ambiental local.

G.12.6.2.6 — Cuando la estructura de guadua se utilice como cubierta de piscinas de natación en donde se utiliza cloro, debe establecerse en el diseño y construcción que no se producirá ataque del cloro a la guadua y que se han tomado todas las precauciones para evitar un deterioro de la guadua y una disminución de su resistencia estructural por esta causa.

G-107

G-108

G.12.6.6 — Para la determinación del diámetro y del espesor real de la pared del culmo se debe seguir los siguientes procedimientos:

Para el análisis de elementos estructurales se debe utilizar E0.5 , como modulo de elasticidad del material. El Emin se

(a) Diámetro — Medir en cada segmento del culmo el diámetro en ambos extremos y en dos direcciones perpendiculares entre sí. El diámetro real corresponde al promedio de las cuatro (4) mediciones. (b) Espesor — Tomar cuatro (4) mediciones en cada sección transversal del culmo, y medir además, el espesor en los mismos sitios en que se midió el diámetro. El espesor real corresponde al promedio de las ocho (8) mediciones, véase figura G.12.6-1

para calcular las deflexiones cuando las condiciones de servicio sean críticas o requieran un nivel de seguridad superior al promedio. En todo caso, la escogencia del módulo de elasticidad indicado dependerá del criterio del ingeniero calculista.

debe utilizar para calcular los coeficientes de estabilidad de vigas CL y de Columnas Cp . El E0.05 se debe utilizar

G.12.7.4 — Esfuerzos Admisibles — Los valores de esfuerzos admisibles se determinan a partir del valor característico, el cual se obtiene con la siguiente ecuación:

fki

Figura G.12.6-1 G.12.6.7 — En ningún caso de debe utilizar estructuras de guadua cuando la temperatura a la cual van a estar sometidas exceda 65º C.

G.12.7 — MÉTODO DE DISEÑO ESTRUCTURAL G.12.7.1 — Todos los elementos deben ser diseñados por el método de los esfuerzos admisibles como se define el Título B del presente Reglamento. G.12.7.2 — Todas las uniones de la estructura se consideran articuladas y no habrá transmisión de momentos entre los diferentes elementos que conformen una unión, salvo si uno de los elementos es continuo, en este caso habrá transmisión solo en el elemento continuo. G.12.7.3 — ESFUERZOS ADMISIBLES Y MÓDULOS DE ELASTICIDAD — Toda guadua que cumpla con los requisitos de calidad establecidos en los numerales G.12.3.1 y G.12.3.2, debe utilizar para efectos de cálculo los valores de esfuerzos admisibles y módulos de elasticidad consignados en las tablas G.12.7-1 y G.12.7-2 respectivamente, y que fueron obtenidos según lo estipulado en G.12.7.4 del presente Capitulo. Tabla G.12.7-1 Esfuerzos admisibles Fi (MPa), CH=12% Fb Flexión

Ft Tracción

Fc

Fp*

Compresión

Compresión 1.4

15 18 14 = compresión paralela al eje longitudinal.

Fv Corte

1.2

= compresión perpendicular al eje longitudinal. *La resistencia a la compresión perpendicular está calculada para entrenudos rellenos con mortero de cemento.

Donde: fki f0.05i m s n i

= = = = = =

s º ª « 2.7 m » f0.05i «1 » n » « ¬ ¼

(G.12.7-1)

valor característico en la solicitación i valor correspondiente al percentil 5 de los datos de las pruebas de laboratorio en la solicitación i valor promedio de los datos de las pruebas de laboratorio desviación estándar de los datos de las pruebas de laboratorio numero de ensayos (por lo menos 20) subíndice que depende del tipo de solicitación ( b para flexión, t para tracción paralela a las fibras, c para compresión paralela a las fibras, p para compresión perpendicular a las fibras, v para cortante paralelo a las fibras)

Los valores experimentales utilizados en el diseño deben estar apropiadamente relacionados en la memoria de cálculo estructural que se radique para solicitar la licencia de construcción, indicando el nombre del laboratorio, fecha de realización de los ensayos, descripción de los equipos utilizados en las pruebas, número de pruebas realizadas y profesional que dirigió los ensayos. Una vez determinado el valor característico para cada solicitación, se procede con el cálculo de los esfuerzos admisibles con la siguiente formula. Fi

Donde: Fi = fki = FC = Fs FDC i

= = =

FC f Fs FDC ki

(G.12.7-2)

esfuerzo admisible en la solicitación i valor característico del esfuerzo en la solicitación i factor de reducción por diferencias entre las condiciones de los ensayos en el laboratorio y las condiciones reales de aplicación de las cargas en la estructura (véase tabla G.12.7-3) factor de Seguridad (véase tabla G.12.7-3) factor de duración de carga (véase tabla G.12.7-3) subíndice que depende del tipo de solicitación ( b para flexión, t para tracción paralela a las fibras, c para compresión paralela a las fibras, p para compresión perpendicular a las fibras, v para cortante paralelo a las fibras) Tabla G.12.7-3 Factores de reducción

Tabla G.12.7-2 Módulos de elasticidad, Ei (MPa), CH=12% Módulo promedio E0.5

Módulo percentil 5 E0.05

Módulo mínimo Emin

9.500

7.500

4.000

G-109

Factor FC Fs FDC

Flexión 2.0

Tracción 0.5 2.0

Compresión 1.5

Compresión 1.8

Corte 0.6 1.8

1.5

1.5

1.2

1.2

1.1

G-110

352

G.12.7.5 — COEFICIENTES DE MODIFICACIÓN — Con base en los valores de esfuerzos admisibles de la tabla G.12.7-1 y los módulos de elasticidad de la tabla G.12.7-2, afectados por los coeficientes de modificación a que haya lugar por razón del tamaño, nudos, grietas, contenido de humedad, duración de carga, esbeltez y cualquier otra condición modificatoria, se determinan las solicitaciones admisibles de todo miembro estructural, según las prescripciones de los numerales siguientes, con los esfuerzos admisibles modificados de acuerdo con la formula general: Fic

Fi CDCm Ct CL CF Cr Cp Cc

(G.12.7-3)

Donde i CD Cm Ct CL CF Cr Cp Cc Fi Fic


DIARIO OFICIAL

= = = = = = = =

tiene el mismo significado que en el numeral anterior coeficiente de modificación por duración de carga coeficiente de modificación por contenido de humedad coeficiente de modificación por temperatura coeficiente de modificación por estabilidad lateral de vigas coeficiente de modificación por forma coeficiente de modificación por redistribución de cargas, acción conjunta coeficiente de modificación por estabilidad de columnas

= = =

coeficiente de modificación por cortante esfuerzo admisible en la solicitación i esfuerzo admisible modificado para la solicitación i

Tabla G.12.7-5 Coeficientes de modificación por contenido de humedad Cm CH d 12% CH

Esfuerzos

13% CH

14% CH

15% CH

16% CH

17% CH

18%

CH t 19%

Flexión

Fb

1.0

0.96

0.91

0.87

0.83

0.79

0.74

0.70

Tracción

Ft

1.0

0.97

0.94

0.91

0.89

0.86

0.83

0.80

Compresión paralela Compresión perpendicular

Fc

1.0

0.96

0.91

0.87

0.83

0.79

0.74

0.70

Fp

1.0

0.97

0.94

0.91

0.89

0.86

0.83

0.80

Fy

1.0

0.97

0.94

0.91

0.89

0.86

0.83

0.80

1.0

0.99

0.97

0.96

0.94

0.93

0.91

0.90

Corte

Modulo de elasticidad

E0.5 E0.05 Emin

La guadua una vez ha sido cosechada tiende a secarse hasta alcanzar un contenido de humedad de equilibrio con el sitio en donde se encuentra. Si el secado es mecánico y se logra bajar el contenido de humedad de la guadua por debajo del 12%, esta podrá ganar humedad si el sitio final de la edificación tiene una humedad relativa del ambiente muy alta acompañada de una temperatura baja.

Los coeficientes de modificación de aplicación general se indican en los numerales siguientes; los que dependen de la clase de solicitación se estipulan en las secciones del Capítulo G.12 correspondientes. G.12.7.6 — POR DURACIÓN DE LA CARGA CD — Se considera que la duración normal de una carga son 10

En la tabla G-D.1 del apéndice G-D del presente Titulo se muestran los contenidos de humedad de equilibrio para algunas de las principales ciudades de Colombia. G.12.7.8 — POR TEMPERATURA Ct — Cuando los elementos estructurales de guadua estén sometidos a altas

años, cuando un elemento estructural está sometido a duraciones de carga diferentes, se debe multiplicar los valores de la tabla G12.7-1 por los valores de la tabla G.12.7-4

temperaturas, los valores de esfuerzos admisibles y módulos de elasticidad de las tablas G.12.7-1 y G.12.7-2 respectivamente, deben ser multiplicados por los valores de la tabla G.12.7-6, para la condición de temperatura a la cual estén expuestos.

Tabla G.12.7-4 Coeficientes de modificación por duración de carga

Tabla G.12.7-6. Coeficientes de modificación por temperatura Ct

Duración de carga Permanente Diez años Dos meses 7 días Diez minutos impacto

Flexión 0.90 1.00 1.15 1.25 1.60 2.00

Tracción 0.90 1.00 1.15 1.25 1.60 2.00

Compresión 0.9 1.0 1.15 1.25 1.6 2.0

Compresión 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

Corte 0.90 1.00 1.15 1.25 1.60 2.00

Carga de diseño Muerta Viva

Esfuerzos

Construcción

Flexión

Fb

Viento y Sismo Impacto

Tracción

Ft

Compresión paralela Compresión perpendicular

Fc

Los incrementos anteriores no son acumulables. Cuando hay combinación de cargas, el dimensionamiento de los elementos debe hacerse para la condición más desfavorable. G.12.7.7 — POR CONTENIDO DE HUMEDAD Cm — La guadua al igual que la madera pierde resistencia y rigidez, a medida que aumenta su contenido de humedad. Los valores de esfuerzos admisibles y módulos de elasticidad reportados en las tablas G.12.7-1 y G.12.7-2 fueron calculados para un contenido de humedad de la guadua de CH=12%. Si las condiciones medioambientales en el sitio de construcción hacen variar el contenido de humedad de la guadua por encima del 12%, se deben ajustar los valores de las tablas G.12.7-1 y G.12.7-2, multiplicándolos por los valores de la tabla G.12.7-5

Ct

Condiciones de servicio

Fp

Corte

Fy

Modulo de elasticidad

E

T d 37D C

Húmedo Seco Húmedo Seco Húmedo Seco Húmedo Seco Húmedo Seco Húmedo

37D C d T d 52D C 0.60 0.85 0.85 0.90 0.65 0.80 0.80 0.90 0.65 0.80 0.80

1.0

Seco

52D C d T d 65D C 0.40 0.60

0.80 0.40 0.60 0.50 0.70 0.40 0.60 0.80

0.90

G.12.7.9 — POR ACCIÓN CONJUNTA Cr — Los esfuerzos admisibles podrán incrementarse en un 10% cuando exista una acción de conjunto garantizada de cuatro o más elementos de igual rigidez, como en el caso de viguetas y pies derechos en entramados Cr 1.1 , siempre y cuando la separación entre elementos no sea superior a 0.6 m

G-111

G-112

G.12.8 — DISEÑO DE ELEMENTO SOMETIDOS A FLEXIÓN

En el proceso de construcción de la estructura se deben respetar los parámetros de diseño en especial los referentes al diámetro exterior y el espesor mínimo de pared, los elementos utilizado en obra debe tener mínimo las mismas medidas del diseño en su parte superior (parte más estrecha de la guadua)

G.12.8.1 — El diseño de elementos a flexión en guadua rolliza seguirá los mismos procedimientos básicos usados en el diseño de vigas de otros materiales estructurales. Debido a que la guadua angustifolia kunth presenta una relación MOR MOE muy alta, lo que la convierte en un material muy flexible, el análisis a flexión estará regido por el control de las deflexiones admisibles, salvo en algunas excepciones, no obstante, siempre se debe comprobar la resistencia a la flexión, corte y aplastamiento.

G.12.8.8 — LUZ DE DISEÑO — La luz de diseño considerada para vigas con apoyo simple, o en voladizo, será la luz libre entre caras de soporte más la mitad de la longitud del apoyo en cada extremo. En el caso de vigas continuas la luz de diseño considerada será la distancia centro a centro de apoyos.

G.12.8.2 — En el diseño de miembros o elementos de guadua sometidos a flexión se deben verificar los siguientes efectos y en ningún caso pueden sobrepasar los esfuerzos admisibles modificados para cada solicitación. (a) (b) (c) (d)

Deflexiones Flexión, incluyendo estabilidad lateral en vigas compuestas. Cortante paralelo a la fibra. Aplastamiento (compresión perpendicular a la fibra)

G.12.8.3 — Se debe garantizar que los apoyos de un elemento de guadua rolliza sometido a flexión no fallen por aplastamiento (compresión perpendicular), en la medida de lo posible estos deben terminar en nudos, si esto no ocurre o los nudos no proveen la suficiente resistencia, se deben rellenar los entrenudos (cañutos) de los apoyos con mortero de cemento. G.12.8.4 — Cuando exista una carga concentrada sobre un elemento, ésta debe estar aplicada sobre un nudo; en todo caso se deben tomar las medidas necesarias para evitar una falla por corte paralelo a la fibra, y/o aplastamiento en el punto de aplicación. En estos casos se recomienda rellenar los entrenudos adyacentes a la carga con mortero de cemento. G.12.8.5 — Cuando en la construcción de vigas se utiliza más de un culmo (vigas de sección compuesta), estos deben estar unidos entre sí con pernos o varilla roscada y cintas metálicas (zunchos), que garanticen el trabajo en conjunto. Estos conectores deben diseñarse para resistir las fuerzas que se generan en la unión. G.12.8.6 — PERFORACIONES — Debe evitarse practicar perforaciones en las vigas; de requerirse, deben encontrarse consignadas en los planos y cumplir con las siguientes limitaciones: G.12.8.6.1 — No son permitidas perforaciones a la altura del eje neutro en secciones donde se tengan cargas puntuales o cerca de los apoyos. G.12.8.6.2 — En casos diferentes al anterior, las perforaciones deben localizarse a la altura del eje neutro y en ningún caso serán permitidas en la zona de tensión de los elementos.

G.12.8.9 — DEFLEXIONES G.12.8.9.1 — La guadua angustifolia kunth presenta una relación MOR MOE muy alta, lo que obliga a que el diseño de elementos a flexión este regido por las deflexiones admisibles. En este subcapítulo se establecen los requisitos y limitaciones de las deflexiones admisibles, obtención de la sección requerida y deflexiones inmediatas y diferidas. G.12.8.9.2 — Las deflexiones en elementos de guadua se deben calcular de acuerdo a las formulas de la teoría elástica tradicional, se debe considerar la deflexión producida por la flexión y si el caso de análisis lo amerita se debe realizar una corrección del modulo de elasticidad Ec0.5 por cortante G . G.12.8.9.3 — Para el cálculo de la deflexión en vigas simplemente apoyadas se utilizaran las formulas de la tabla G.12.8-1 Tabla G.12.8-1 Formulas para el cálculo de deflexiones Condición de carga

Carga distribuida

G.12.8.7 — ÁREA NETA — El área de la sección transversal constituida por un (1) solo culmo será calculada con la siguiente ecuación: A

S 2 2 D De 2t 4 e

(G.12.8-1)

Donde: A De t

= = =

área neta de la sección transversal de guadua, mm2 diámetro exterior de la guadua, mm espesor de la pared de la guadua, mm

'

Pl 3 K 48EI

(G.12.8-2)

'

5 Zl 4 K 384 EI

(G.12.8-3)

Para otras condiciones de carga se deben utilizar las formulas de la teoría de la elasticidad. En las formulas de la tabla G.12.8-1, K corresponde a un factor tabulado de deflexión el cual se puede obtener en la tabla G.12.8-2 G.12.8.9.4 — Las deflexiones admisibles estarán limitadas a los valores de la tabla G.12.8-2 Tabla G.12.8-2 Deflexiones admisibles G (mm), nota3

G.12.8.6.3 — El tamaño máximo de la perforación será de 3.81 mm. G.12.8.6.4 — En los apoyos y los puntos de aplicación de cargas puntuales se permiten las perforaciones, siempre y cuando estas sean para poder rellenar los entrenudos con mortero de cemento.

Deflexión

Carga Puntual en el centro de la luz

Cargas vivas

Elementos de techo / Cubiertas Cubiertas inclinadas Cielo rasos de pañete o yeso Otros cielo rasos Sin cielo raso Techos planos Techos industriales Entrepisos Elementos de entrepiso Entrepisos rígidos Muros exteriores Con acabados frágiles Con acabados flexibles

Viento o Granizo

l k

Condición de servicio

Cargas totales

l k

l/360 l/240 l/240 Nota 1

l/360 l/240 l/240 Nota 1

l/240 l/180 l/180 l/300 l/200

l/360 -

-

l/240 l/360

-

l/240 l/120

-

-

-

Notas: 1. Dependiendo del tipo de cielo raso 2. Por evaluación de cargas totales, a largo plazo estas no deben invertir pendientes de drenaje en techos. 3. Considerando únicamente la deflexión inicial G.12.8.9.7

G-113

l k

Nota 2

G-114


353

DIARIO OFICIAL

G.12.8.9.5 — Las deflexiones de vigas, viguetas, entablados, pies derechos, se calcularán con el módulo de elasticidad promedio Ec0.5 , no obstante, si las condiciones de servicio son severas o el nivel de seguridad requerido es muy alto, se podrá utilizar el módulo de elasticidad del percentil 0.05, Ec0.05 , o el modulo de elasticidad mínimo, Emn , en todo caso la escogencia del modulo dependerá del criterio del ingeniero diseñador estructural.

G.12.8.10.4 — Cuando una viga de sección compuesta esta soportada en toda la longitud de la zona a compresión y además está restringida en los apoyos a la rotación el coeficiente de modificación por estabilidad lateral será CL 1 . G.12.8.10.5 — En el caso de vigas de sección compuesta (dos o más guaduas), cuya relación alto d ancho b sea mayor que 1 d b ! 1 , deben incluirse soportes laterales para prevenir el pandeo o la rotación

G.12.8.9.6 — EFECTO DEL CORTANTE — Para los elementos con relación de l De d 15 , se debe realizar una

b

corrección por cortante Cc , en la tabla G.12.8-3 se relacionan los valores de Cc para el modulo de elasticidad promedio E0.5 .

d

Tabla G.12.8-3 Valores de Cc l De

Cc

5 7 9 11 13 15

0.70 0.75 0.81 0.86 0.91 0.93

Figura G.12.8-1 — Ejemplo de sección compuesta G.12.8.10.6 — ESTABILIDAD LATERAL DE VIGAS COMPUESTAS — Para vigas de sección compuesta por dos o más guaduas se debe reducir el esfuerzo admisible a flexión Fb , por el valor de CL de la tabla G.12.8-5 Tabla G.12.8-5 Coeficientes CL para diferentes relaciones d b

Nota: La guadua angustifolia kunth tiene una relación de E G 28

G.12.8.9.7 — CARGAS PARA CÁLCULO DE SECCIÓN Y DEFLEXIONES — Para efecto de calcular la sección transversal mínima requerida y solo para ese caso, se debe igualar la deflexión calculada con las cargas de la tabla G.12.8-4, con la deflexión admisible de la tabla G.12.8-2 y determinar el momento de inercia I requerido. Igualmente en la tabla G.12.8-4 se presentan las combinaciones de carga para el cálculo de las deflexiones inmediatas y diferidas a 30 años Tabla G.12.8-4 Cargas w para cálculo de sección y deflexiones Condición Calculo de sección w

Deflexiones inmediatas W i Deflexiones diferidas W f

CH d 19% t d 37D C Clima constante

CH t 19% t d 37D C Clima variable

2.0 D + L

2.0 D + L

D+L

D+L

2.8 D + 1.3 L

3.8 D + 1.4 L

G.12.8.10.8 — MOMENTO RESISTENTE — El esfuerzo a flexión actuante fb sobre cualquier sección de

guadua rolliza, no debe exceder el valor del esfuerzo a flexión admisible Fcb modificado por los coeficientes correspondientes, de acuerdo a la formula G.12.8-4 fb

G.12.8.10.3 — ESTABILIDAD LATERAL Y COEFICIENTE DE MODIFICACIÓN CL — En vigas o viguetas

reducción de la capacidad de carga de un elemento sometido a flexión por causa de la inestabilidad lateral o pandeo, que sucede cuando la zona a compresión de una viga se comporta como una columna.

1.00 0.98 0.95 0.91 0.87

(a) Si d b 2 no se requerirá soporte lateral (b) Si d b 3 se debe restringir el desplazamiento lateral de los apoyos. (c) Si d b 4 se debe restringir el desplazamiento lateral de los apoyos y del borde en compresión mediante correas o viguetas. (d) Si d b 5 se debe restringir el desplazamiento lateral de los apoyos y proveer soporte continuo del borde en compresión mediante un entablado.

G.12.8.10.2 — Los coeficientes de modificación particulares para flexión son los que se indican a continuación.

conformadas por una sola guadua el coeficiente modificación será CL 1 . Cuando una viga está conformada por dos o más guaduas (viga de sección compuesta), se debe verificar si esta requiere o no de soporte lateral en la zona comprimida. El coeficiente de modificación por estabilidad lateral CL , tiene en cuenta la

CL

1 2 3 4 5

G.12.8.10.7 — ESTABILIDAD LATERAL — En vigas compuestas por más de una guadua y cuya altura sea mayor que su ancho debe investigarse la necesidad de proveer soporte lateral a la zona comprimida del elemento, según las siguientes recomendaciones:

G.12.8.10 — FLEXIÓN G.12.8.10.1 — Los esfuerzos máximos de tensión y compresión producidos por flexión serán calculados para la sección de máximo momento. Estos esfuerzos no deben exceder al máximo esfuerzo admisible por flexión Fb de la tabla G.12.7-1, establecida para los culmos de guadua rolliza, modificado por los coeficientes de duración de carga y redistribución de carga, según el caso.

db

M d Fb' S

(G.12.8-4)

En donde: fb M Fcb S

= = = =

esfuerzo a flexión actuante, en MPa momento actuante sobre el elemento en N.mm esfuerzo admisible modificado, en MPa modulo de sección en mm3

G-115

G-116

G.12.8.11 — CORTANTE El modulo de sección S , para una guadua se expresa con la siguiente ecuación:

S

4

S De4 ¬ªDe 2t ¼º

(G.12.8-5)

32 De

= = =

De

de la misma, exceptuando en voladizos donde el esfuerzo máximo de corte será calculado en la cara

del apoyo. Para vigas conformadas por 2 la altura h corresponde a la altura real del elemento. El máximo esfuerzo cortante debe ser determinado teniendo en cuenta la distribución no uniforme de los esfuerzos en la sección y debe ser inferior al máximo esfuerzo admisible para corte paralelo a las fibras Fcv establecido para los culmos de guadua rolliza tabla G.12.7-1, modificado por los coeficientes a que haya lugar.

En donde: S De t

G.12.8.11.1 — Los esfuerzos máximos de corte serán calculados a una distancia del apoyo igual a la altura h del elemento. Para vigas conformadas por una sola guadua dicha altura será igual al diámetro exterior

modulo de sección en mm3 diámetro promedio exterior del culmo en mm espesor promedio de la pared del culmo en mm

G.12.8.10.9 — Para verificar la resistencia a la flexión de secciones compuestas de 2 o más culmos de guadua, se debe calcular el modulo de sección para cada condición particular. En la tabla G.12.8-6 se presentan algunos módulos de sección para secciones compuestas.

G.12.8.11.2 — Esfuerzo cortante paralelo a las fibras – El esfuerzo cortante paralelo a las fibras actuante f vc sobre cualquier sección de guadua rolliza, no debe exceder el valor del esfuerzo cortante paralelo a las

fibras admisible Fcv , modificado por los coeficientes correspondientes, de acuerdo a la formula G.12-.8-9. fv

Tabla G.12.8-6 Módulos de sección para algunas vigas compuestas

2

4

S 5De4 4De2 ¬ªDe 2t ¼º ¬ªDe 2t ¼º

(G.12.8-6)

32De

2

4

S 35De4 4De2 ¬ªDe 2t ¼º ¬ªDe 2t ¼º 96De

(G.12.8-9)

Donde:

S (mm3)

Sección

2V § 3De2 4De t 4t 2 · ¨ ¸ d Fvc 3A ©¨ De2 2De t 2t 2 ¸¹

fv A De t Fcv

= = = = =

v

=

esfuerzo cortante paralelo a las fibras actuante, en MPa área de la sección transversal del elemento de guadua rolliza, en mm2 diámetro externo promedio de la sección de guadua rolliza, en mm espesor promedio de la sección de guadua rolliza, en mm esfuerzo admisible para corte paralelo a las fibras, modificado por los coeficientes a que haya lugar, en MPa fuerza cortante en la sección considerada, en N

G.12.8.11.3 — DISTRIBUCIÓN DE CONECTORES EN VIGAS DE SECCIÓN COMPUESTA — Cuando se construyen vigas con dos o más culmos de guadua se debe garantizar su estabilidad por medio de conectores transversales de acero, que garanticen el trabajo en conjunto. El máximo espaciamiento de los conectores no puede exceder el menor valor de 3 veces el alto de la viga 3h , un cuarto de la luz l 4 o el resultado de la (G.12.8-7)

formula G.12.8-10 j

7A V

(G.12.8-10)

Donde: G.12.8.10.10 — Cuando se empleen varios culmos para conformar un elemento a flexión, la inercia del conjunto se calcula como la suma las inercias individuales de cada uno de los culmos I ¦ I i . Si el constructor garantiza un trabajo en conjunto la inercia podrá ser calculada con el teorema de los ejes paralelos:

I

¦ Ai di 2 ¦ I i

(G.12.8-8)

j A V

= = =

espaciamiento entre conectores de vigas compuestas en mm luz de la viga en mm máximo cortante en la viga en kN

G.12.8.11.4 — Todos los cañutos por los que atraviese un conector en vigas de sección compuesta, deben estar rellenos de mortero de cemento véase la figura G.12.8-2. El primer conector se debe ubicar a una distancia igual a 50mm, medidos desde la cara del apoyo.

Donde: I Ai di Ii

= = = =

inercia de la sección compuesta, en mm4 área para el i-esimo culmo, en mm2 distancia entre el centroide del conjunto de culmos y el centroide del i-esimo culmo, en mm la inercia individual de cada culmo referida a su propio centroide, en mm4.

G-117

G-118

354


DIARIO OFICIAL

G.12.9.1.1 — Elementos solicitados a tensión axial — El esfuerzo de tensión axial actuante ft para cualquier sección de guadua rolliza, no debe exceder el valor del esfuerzo admisible a tensión axial Fct modificado por los coeficientes de modificación correspondientes, de acuerdo a la formula G.12.9-1 T d Ft' An

ft

(G.12.9-1)

En donde: ft T Fct An

= = = =

esfuerzo a tensión actuante, en MPa fuerza de tensión axial aplicada, en N esfuerzo de tensión admisible, modificado por los coeficientes a que haya lugar, en MPa área neta del elemento, en mm2

G.12.9.1.2 — Todos los elementos que están solicitados por tensión axial y momento flector deben ser diseñados de acuerdo con lo estipulado en G.12.10. G.12.9.1.3 — Tensión perpendicular a la fibra — En lo posible se deben evitar los diseños, en los cuales los elementos estructurales de guadua angustifolia estén sometidos a esfuerzos de tensión perpendicular a la fibra debido a su baja resistencia en esta solicitación, no obstante, si se presentan estos esfuerzos se debe garantizar la resistencia del elemento proporcionando refuerzo en la zona comprometida, a través de zunchos metálicos o platinas.

Figura G.12.8-2 - Detalle conectores secciones compuestas G.12.8.12 — APLASTAMIENTO

G.12.9.2 — ELEMENTOS SOLICITADOS A COMPRESIÓN AXIAL

G.12.8.12.1 — Los esfuerzos de compresión perpendicular a las fibras fp , deben verificarse especialmente en los apoyos y lugares en los que haya cargas concentradas en áreas pequeñas. El esfuerzo de compresión perpendicular a las fibras actuante no debe exceder al esfuerzo admisible de compresión perpendicular modificado por los coeficientes a que haya lugar.

G.12.9.2.1 — Longitud efectiva — La longitud efectiva es la longitud teórica de una columna equivalente con articulaciones en sus extremos. La longitud efectiva de una columna puede calcularse con la formula G.12.9-2. Ae

G.12.8.12.2 — El esfuerzo a compresión perpendicular a la fibra actuante se calcula con la formula G.12.8-11

fp

3RDe 2t 2 l

d Fpc

Au k Ae

(G.12.8-11)

En donde: Fpc

=

A uk

(G.12.9-2)

Donde: = = =

longitud no soportada lateralmente del elemento, en mm coeficiente de longitud efectiva, según las restricciones en los apoyos tabla G.12.9-1 longitud efectiva, en mm Tabla G. 12.9-1 Coeficiente de longitud efectiva (*)

esfuerzo admisible en compresión perpendicular a la fibra, modificado por los coeficientes a que

fp

=

haya lugar, en MPa esfuerzo actuante en compresión perpendicular a la fibra, en MPa

De t l R

= = = =

diámetro externo promedio de la sección de guadua rolliza, en mm espesor promedio de la sección de guadua rolliza, en mm longitud de apoyo, en mm Fuerza aplicada en el sentido perpendicular a las fibras, en N

G.12.8.12.3 — Todos los cañutos que estén sometidos a esfuerzos de compresión perpendicular a la fibra, deben estar rellenos de mortero de cemento, en el caso en que esto no se cumpla el valor del esfuerzo admisible Fpc se debe reducir a la 4 parte Fpc 4 .

Condición de los apoyos k Ambos extremos articulados (Ambos extremos del elemento deben estar restringidos al desplazamiento perpendicular a su 1.0 eje longitudinal) Un extremo con restricción a la rotación y al desplazamiento y el 2.1 otro libre * Cuando se justifique apropiadamente, se pueden utilizar valores de k de la tabla G.4.3-1 G.12.9.2.2 — Esbeltez — En columnas constituidas por un culmo de guadua, la medida de esbeltez está dada por la formula G.12-9-3 le r

O

G.12.9 — DISEÑO DE ELEMENTOS SOLICITADOS POR FUERZA AXIAL G.12.9.1 — GENERAL — Los elementos que serán diseñados por fuerza axial son aquellos solicitados en la misma dirección que el eje longitudinal que pasa por el centroide de su sección transversal.

(G.12.9-3)

En donde: O

=

relación esbeltez del elemento

G-119

le r

= =

G-120

longitud efectiva del elemento, en mm radio de giro de la sección, en mm

Ck

G.12.9.2.3 — El radio de giro de la sección constituido por un (1) solo culmo será calculado con la siguiente ecuación:

r

De2

De 2t

2

= = =

I A

actuante fc sobre cualquier sección de guadua rolliza en columnas cortas, no debe exceder el valor del esfuerzo de compresión paralela a las fibras admisibles

Fcc

modificado por los factores

correspondientes, de acuerdo a la ecuación G.12.9-7 fc

(G.12.9-5)

N d Fcc An

(G.12.9-7)

Donde

En donde: = = =

esfuerzo admisible en compresión paralela a las fibras, modificado, en MPa módulo de elasticidad percentil 5, en MPa

G.12.9.2.7.1 — Columnas cortas O 30 — El esfuerzo máximo de compresión paralela a la fibra

G.12.9.2.4 — Elementos constituidos por dos (2) o más culmos — En el diseño de elementos solicitados a compresión constituidos por dos (2) o más culmos la medida de esbeltez será calculada usando la ecuación G.12-9-3, con el radio de giro r calculado con la siguiente expresión:

I A r

= =

G.12.9.2.7 — Esfuerzos máximos

diámetro externo promedio de la sección de guadua rolliza, en mm espesor promedio de la sección de guadua rolliza, en mm radio de giro de la sección

r

(G.12.9-6)

Bajo ninguna circunstancia es aceptable trabajar con elementos de columna que tengan esbeltez mayor de 150.

En donde: De t r

E0.05 Fcc

Donde Fcc E0.05

(G.12.9-4)

4

2.565

inercia de la sección calculada de acuerdo con el numeral G.12.9.2.5, en mm4 área de la sección transversal, en mm2 Radio de giro de la sección

G.12.9.2.5 — Cuando se empleen varios culmos para conformar un elemento a compresión, la inercia del conjunto se calcula como la suma las inercias individuales de cada uno de los culmos I ¦ I i . Si el constructor garantiza un trabajo en conjunto la inercia podrá ser calculada con las siguientes expresiones: (a) Para elementos en compresión tipo celosía, la inercia será calculada como I

¦

A i d i2

, siendo

A i el área para el i-esimo culmo y di la distancia entre el centroide del conjunto de culmos y el centroide del i-esimo culmo.

fc N An Fcc

= = = =

G.12.9.2.7.2 — Columnas intermedias 30 O Ck — El esfuerzo máximo de compresión paralela

a la fibra actuante fc sobre cualquier sección de guadua rolliza en columnas intermedias, no debe exceder el valor del esfuerzo de compresión paralela a las fibras admisibles Fcc modificado por los

factores correspondientes, de acuerdo a la ecuación G.12.9-8 fc

(b) Para elementos en compresión unidos en toda su longitud, la inercia será calculada como I

¦

A i d i2 ¦ I i , siendo I i la inercia individual de cada culmo referida a su propio centroide.

G.12.9.2.6 — Clasificación de columnas — Según su relación de esbeltez, las columnas de guadua rolliza se clasifican en cortas, intermedias o largas. Tabla G.12.9-2 Clasificación de Columnas por esbeltez Columna Corta Intermedia Larga

Esbeltez O 30 30 O Ck Ck O 150

La esbeltez Ck es el límite entre las columnas intermedias y las columnas largas y esta dado por la siguiente formula.

esfuerzo de compresión paralela a la fibra actuante, en MPa fuerza de compresión paralela a la fibra actuante, en N área neta de la sección transversal, en mm2 esfuerzo de compresión paralela al fibra admisible, modificado, en MPa

N d Fcc 3 § 2 ª O º ·¸ An ¨ 1 « » ¨ 5 ¬ CK ¼ ¸ © ¹

(G.12.9-8)

Donde: fc N An Fcc O Ck

= = = = = =

esfuerzo de compresión paralela a la fibra actuante, en MPa fuerza de compresión paralela a la fibra actuante, en N área neta de la sección transversal, en mm2 esfuerzo de compresión paralela al fibra admisible, modificado, en MPa esbeltez, formula G.12.9-3 esbeltez que marca el límite entre columnas intermedias y largas, formula G.12.9-6

G.12.9.2.7.3 — Columnas largas Ck O 150 — El esfuerzo máximo de compresión paralela a la

fibra actuante fc sobre cualquier sección de guadua rolliza en columnas largas, no debe exceder el valor del esfuerzo de compresión paralela a las fibras admisibles Fcc modificado por los factores

correspondientes, de acuerdo a la ecuación G.12.9-9 G-121

G-122


fc

3.3

E0.05 O2

d Fcc

(G.12.9-9)

Na = Ncr =

Donde: fc Fcc O E0.05

= = = =

355

DIARIO OFICIAL carga de compresión actuante, en N carga critica de Euler, calculada con la formula G.12.10-4

Ncr

esfuerzo de compresión paralela a la fibra actuante, en MPa esfuerzo de compresión paralela al fibra admisible, modificado, en MPa esbeltez, formula G.12.9-3 módulo de elasticidad del percentil 5, en MPa

No se permiten columnas con esbeltez superior a 150

S 2 E0.05 I

(G.12.10-4)

A 2e

Donde: Ncr E0.05 I Ae

= = = =

carga critica de Euler, en N módulo de elasticidad del percentil 5, en MPa momento de inercia de la sección, en mm4 longitud efectiva del elemento, en mm

G.12.9.2.8 — Todos los elementos que además de estar solicitados por compresión axial se encuentran solicitados por momento flector deben ser diseñados de acuerdo a lo estipulados en G.12.10

G.12.11 — UNIONES G.12.10 — DISEÑO DE ELEMENTOS SOLICITADOS POR FLEXIÓN Y CARGA AXIAL G.12.10.1 — ELEMENTOS SOLICITADOS A FLEXIÓN CON TENSIÓN AXIAL — Los elementos de la estructura que se encuentren sometidos simultáneamente a fuerzas de tensión axial y flexión deben ser diseñados para cumplir la siguiente ecuación: f t fb d 1.0 Ftc Fbc

(G.12.10-1)

= = = =

G.12.11.1.1 — En ningún caso se permitirán uniones clavadas, ya que los clavos inducen grietas longitudinales debido a la disposición de las fibras de la guadua. G.12.11.2 — TIPOS DE CORTES — Los tres tipos de cortes más utilizados para la fabricación de uniones con elementos de guadua, son: corte recto, corte boca de pescado y corte pico de flauta.

Donde: ft Fct Fb Fcb

G.12.11.1 — GENERALIDADES — Estas disposiciones son aplicables a las uniones contenidas en la NTC 5407 “Uniones de estructuras con Guadua Angustifolia Kunth”. Todo elemento constituyente de una unión debe diseñarse para que no falle por tensión perpendicular a la fibra y corte paralelo a la fibra. En el caso de usar cortes especiales en la guadua se deben tomar las medidas necesarias para evitar que estos induzcan la falla de la unión.

esfuerzo a tensión actuante, en MPa esfuerzo de tensión admisible, modificado por los coeficientes a que haya lugar, en MPa esfuerzo a flexión actuante, en MPa esfuerzo a flexión admisible modificado, en MPa

G.12.11.2.1 — Corte recto — Corte plano perpendicular al eje de la guadua

G.12.10.2 — ELEMENTOS SOLICITADOS A FLEXO-COMPRESIÓN — Los elementos de la estructura que se encuentren sometidos simultáneamente a fuerzas de compresión y flexión deben ser diseñados para cumplir la siguiente ecuación: fc k m fb d 1.0 Fcc Fbc

(G.12.10-2)

Donde: fc Fcc fb Fcb Km

= = = = =

esfuerzo de compresión paralela a la fibra actuante, en MPa esfuerzo de compresión paralela al fibra admisible, modificado, en MPa esfuerzo a flexión actuante, en MPa esfuerzo a flexión admisible modificado, en MPa coeficiente de magnificación de momentos, calculado con la formula G.12.10-3: km

1 1 1.5 Na Ncr

(G.12.10-3) Figura G.12.11-2 - Corte Boca de pescado

Donde: Km =

Figura G.12.11-1 - Corte Recto G.12.11.2.2 — Corte boca de pescado — Corte cóncavo transversal al eje de la guadua, generalmente se utiliza para acoplar dos elementos de guadua.

coeficiente de magnificación de momentos G-123

G-124

G.12.11.2.3 — Corte pico de flauta — Este corte se utiliza para acoplar guaduas que llegan en ángulos diferentes a 0° y 90°, se puede hacer como una boca de pescado inclinado o con dos cortes rectos.

Figura G.12.11-3 - Corte Pico de flauta G.12.11.3 — UNIONES EMPERNADAS — Estas disposiciones son aplicables a uniones empernadas de dos o más elementos de guadua o a uniones de elementos de guadua con platinas metálicas o para la fijación de guadua a elementos de concreto por medio de platinas y anclas. Las uniones empernadas se utilizan generalmente cuando las solicitudes sobre una conexión son relativamente grandes, requiriendo por lo tanto el uso de pernos, normalmente acompañados de platinas de acero. G.12.11.3.1 — Los pernos y platinas usados en las conexiones empernadas deben ser de acero estructural con esfuerzo de fluencia no menor de 240 MPa; el diámetro mínimo permitido para los pernos es de 9.5 mm (#3) y el espesor mínimo de las pletinas será de 4.8 mm. (3/16”), Todos los elementos metálicos de las uniones deben ser diseñados según lo estipulado por el Titulo F de la presente norma. G.12.11.3.2 — Las perforaciones hechas para la colocación de un perno deben estar bien alineadas respecto al eje del mismo y tener un diámetro mayor al diámetro del perno de 1.5mm. (1/16”). Las perforaciones hechas para el relleno de los entrenudos deben tener un diámetro máximo de 26mm, y deben ser debidamente tapadas con el mismo mortero de relleno, para que se garantice la continuidad estructural del elemento. En caso de una unión empernada longitudinalmente respecto al eje de la guadua, se debe garantizar que no se presente la falla de los tabiques involucrados en la conexión. G.12.11.3.3 — Todos los pernos y demás elementos metálicos de la unión deben estar diseñados de acuerdo a los requisitos estipulados en el Titulo F de la presente norma y en el caso en que la unión sea entre un elemento de guadua y otro de concreto, la longitud e anclaje debe ser tal que cumpla con las exigencias del Titulo C de la misma norma. Todos los elementos metálicos usados en uniones empernadas que estarán expuestas a condiciones ambientales desfavorables deben tener algún tipo de tratamiento anticorrosivo. G.12.11.3.4 — Es permitido el uso de abrazaderas o zunchos metálicos dentro del diseño de las conexiones, siempre y cuando se tomen las precauciones pertinentes para evitar el aplastamiento y la falla por compresión perpendicular a la fibra en elementos individuales, así como la separación y el deslizamiento entre elementos conectados.

Figura G.12.11-4 - Zunchos G.12.11.3.5 — En el caso de uniones en las cuales los culmos de guadua estén sometidos a cargas de aplastamiento, se hace necesario rellenar los entrenudos adyacentes a la unión y por donde pasen pernos con una mezcla de mortero de cemento en relación 1 a 3, preferiblemente con un aditivo plastificante que garantice la fluidez de la mezcla. El mortero usado para relleno de entrenudos debe ser tipo M o S, de acuerdo a la clasificación de morteros estipulada en el Titulo D de la presente Norma. G.12.11.3.6 — En toda unión empernada que carezca de platinas, se deben utilizar arandelas metálicas entre la tuerca y la guadua o entre la cabeza del perno y la guadua, de acuerdo con la tabla G.12.11-1. Tabla G.12.11-1 Dimensiones mínimas de arandelas para uniones empernadas Diámetro del perno (mm) Espesor de la arandela (mm) Diámetro externo arandelas (mm)

9.5 4 45

12.7 5 50

15.9 6 65

G.12.11.3.7 — Todos los elementos metálicos utilizados en uniones empernadas, construidas con elementos de guadua húmeda CH ! 30% , o sometidos a ambientes húmedos o con alto contenido de salinidad deben tener un tratamiento anticorrosivo. G.12.11.3.8 — Las cargas admisibles para uniones empernadas sometidas a cizallamiento doble se determinarán a partir de los valores P , Q y T dados en la tabla G.12.11-2, en función del diámetro exterior de la guadua De y del diámetro del perno d . Los valores de P indicados serán utilizados cuando la fuerza en la unión sea paralela a las fibras, tanto del elemento central como de los elementos laterales si los hubiese.

G-125

G-126

356


DIARIO OFICIAL

N

P/2

PQ

G.12.11.3.9 — Los valores de la tabla G.12.16, corresponden a uniones con un solo entrenudo entre el perno y el extremo del elemento. Si hay dos o más entrenudos entre el perno y el extremo del elemento, los valores de la tabla G.12.11-2 se podrán incrementar en un 30%, es decir el coeficiente de modificación por este concepto es de 1.3. Los valores de Q y T no se pueden modifican.

P P/2

G.12.11.3.10 — Las cargas admisibles dadas en la tabla G.12.11-2 son representativas de guaduas con un contenido de humedad inferior al 19% y que se mantendrán secas durante su tiempo de servicio. En conexiones de 4 o más miembros cada plano de corte será evaluado como una conexión de cizallamiento simple. El valor de la conexión se calculará con el valor nominal más bajo así obtenido, multiplicado por el número de planos de corte.

Figura G.12.11-5 Carga P Las cargas admisibles cuando la fuerza es paralela a las fibras del elemento central pero perpendicular a las fibras de los elementos laterales, o viceversa, se indican como Q , siempre y cuando el elemento central y los elementos laterales se encuentren en planos paralelos.

Q/2

Tabla G.12.11-2 Cargas admisibles para uniones empernadas con doble cizallamiento Perno

Q/2

#3

Figura 12.11-6 - Carga Q Las cargas admisibles cuando la fuerza es perpendicular a las fibras de uno de los elementos y paralela a las fibras en el otro se indican como T , siempre y cuando los elementos de guadua estén en el mismo plano.

T

#4

#5

Figura G.12.11-7 - Carga T Las cargas admisibles P y Q corresponden a dos situaciones límites. Si la fuerza en la unión sigue la dirección del elemento central pero forma un ángulo a con la dirección de las fibras de los elementos laterales, o viceversa, la carga admisible se determinará mediante la ecuación de Hankison:

2 1.0 1.0

Numero de pernos 3 4 5 0.97 0.93 0.89 0.98 0.95 0.92

6 0.82 0.90

G.12.11.3.13 — El espaciamiento entre los pernos no debe ser inferior a 150 mm ni superior a 250 mm, en todo caso debe existir un entrenudo entre cada perno. La distancia desde el perno hasta el extremo libre del elemento debe ser superior a 150 mm en uniones sometidas a tracción y 100 mm en uniones sometidas a compresión. G.12.11.4 — OTRAS UNIONES — Se permitirán otros tipos de uniones, siempre y cuando estas sean verificadas por un estudio científico con no menos de 30 ensayos, que permita verificar que la capacidad de la unión propuesta es equivalente o superior a las expuestas en la presente norma.

CONSTRUCCIÓN,

MONTAJE

Y

G.12.12.1 — GENERALIDADES — Todas las labores relativas a la preparación del material, fabricación, construcción, montaje y mantenimiento de estructuras de guadua, debe regirse por las practicas normalmente aceptadas por la ingeniería y la arquitectura y por loe requerimientos de este Reglamento. G.12.12.2 — PROCESO DE PREPARACIÓN G.12.12.2.1 — Secado de la guadua — Toda guadua destinada a la construcción de estructuras debe ser secada hasta un contenido de humedad (CH%), lo más cercano posible al contenido de humedad de equilibrio (CHE) con el medio ambiente de la zona en donde va a quedar instalada. (a) Como regla general, las guaduas para uso estructural deben estar secas al momento de fabricación por debajo del 19% CH. (b) El secado natural o al aire se realizara mediante la exposición de la guadua al medio ambiente. Este proceso se debe realizar en patios cubiertos con circulación de aire. Se recomienda que las guaduas se acomoden en tasajeras verticales, de no ser posible se pueden apilar de forma horizontal, pero garantizando que no se presenten curvaturas exageradas en el proceso de secado. Durante el proceso se debe evitar el deterioro del material por la acción del clima, agentes biológicos u otras causas. (c) Cuando el contenido de humedad requerido es inferior al contenido de humedad de equilibrio del medio ambiente del lugar o cuando se desee guadua seca en el menor tiempo posible, se podrán utilizar métodos artificiales de secado. (d) Durante el proceso de secado artificial debe garantizarse la integridad de la pieza de guadua, previniendo rajaduras excesivas o aplastamientos. G.12.12.2.2 — Preservación de la guadua — Es el proceso mediante al cual se aplica a la guadua un producto químico capaz de protegerla contra el ataque de hongos u insectos. (a) Cualquier guadua que vaya a ser usada como elemento estructural debe tener como mínimo un tipo tratamiento de los estipulados en la norma NTC 5301.

G-129

T (N) 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000

G.12.12.3 — FABRICACIÓN

G.12.11.3.12 — Si se utilizan arandelas de forma cóncava que permitan una mejor distribución de la carga en las paredes de la guadua y siempre y cando los cañutos donde estas estén ubicadas estén rellenos de mortero de cemento se podrán incrementar las cargas de la tabla G.12.16 en un 25%, los valores de Q no se pueden incrementar.

FABRICACIÓN,

Q (N) 2885 3203 3522 3840 4016 4193 4369 4545 4721 4897 5216 3884 3966 4377 4788 5009 5229 5449 5670 5890 6110 6521 4616 5122 5300 5806 6074 6342 6610 6878 7146 7414 7920

(b) Si el proceso de preservación se va a realizar por inmersión, se debe garantizar que las perforaciones de los tabique longitudinales no sobre pase 130 mm. (c) En los procedimientos de aplicación manual debe suministrarse al cliente el catalogo u hoja técnica del producto inmunizante. Durante el proceso de aplicación del persevante se deben seguir todas las normas de seguridad industrial suministradas por el fabricante del producto. (d) En ningún caso se deben instalar elementos de guadua sin inmunizar.

El coeficiente de reducción por grupo solo puede aplicarse a la carga P , la carga Q y T no se pueden modificar.

G.12.12 — PREPARACIÓN, MANTENIMIENTO

P (N) 7212 8008 8804 9601 10041 10481 10922 11362 11802 12242 13039 9710 9916 10943 11970 12521 13072 13623 14174 14725 15276 16303 11540 12806 13250 14515 15185 15855 16525 17195 17865 18535 19800

G-128

Tabla G.12.11-3 Coeficiente de reducción por grupo Cg

Uniones con elementos de guadua Uniones con elementos de acero

De (mm) 80 90 100 110 115 120 125 130 135 140 150 80 90 100 110 115 120 125 130 135 140 150 80 90 100 110 115 120 125 130 135 140 150

G.12.11.3.11 — Las cargas admisibles de la tabla G.12.11-2 corresponden a uniones con un solo perno. Cuando una unión requiera más de dos pernos en línea paralela a la dirección de la carga, la carga admisible de la unión se obtendrá multiplicando los valores admisibles por perno obtenidos de dicha tabla, por el número de pernos y por un coeficiente de reducción por grupo, Cg , de acuerdo a la tabla G.12.11-3

G-127

Clase de unión

(G.12.11-1)

P sen 2 D Q cos 2 D

G.12.12.3.1 — Materiales — Las guaduas que serán utilizadas como elementos estructurales deben estar libres de insectos y hongos. De igual forma no deben presentar rajaduras que puedan llegar a disminuir su resistencia. (a) Los culmos usados en la construcción de estructuras deben corresponder a guaduas maduras, es decir que no deben tener una edad inferior de 4 años ni superior a 6 años. (b) El contenido de humedad de las guaduas usadas para construcción de estructuras no debe sobrepasar el 19%CH ni estar por debajo del 10% CH. Su valor debe ser cercano a la humedad de equilibrio ambiental de la zona donde será instalada (CHE). (c) Para el lavado de la guadua deben usarse materiales poco abrasivos y procesos adecuados que no deterioren la superficie del material. (d) Los elementos metálicos usados en uniones que estarán expuestos acondiciones ambientales desfavorables deben ser resistentes a la corrosión o tener algún tipo de tratamiento anticorrosivo. G.12.12.3.2 — Dimensiones — Todas las piezas de guadua deben cumplir con las especificaciones de longitudes y secciones mínimas de los planos de diseño. G.12.12.3.3 — Tolerancias — Las imperfecciones en el corte, ensamblaje y secciones transversales de piezas de guadua no deben ser mayores al 2% del valor especificado en los planos de los diseños. G.12.12.3.4 — Identificación — Todo elemento estructural debe llevar una identificación visible y permanente que coincida con la señalada en los planos de los diseños. G.12.12.3.5 — Transporte y almacenamiento — Para el transporte de las guaduas deben emplearse vehículos con la capacidad y dimensiones apropiadas, estos deben estar carpados, garantizando la protección contra la acción directa de la lluvia y los rayos solares. Además, dispondrán de carrocería y estacas de fijación que impidan el movimiento de la carga durante el viaje. (a) Debe evitarse sobrecargar los miembros estructurales durante el transporte y almacenamiento. El número máximo de culmos apilados uno sobre el otro será de siete (7). (b) La guadua es un material higroscópico y poroso que absorbe el agua presente en el ambiente en forma de vapor o de líquido. Si la humedad de la guadua se incrementa se hará más vulnerable al ataque biológico, por lo tanto, el almacenamiento de las piezas de guadua debe hacerse en un lugar seco, bajo cubierta, con buena ventilación, y buen drenaje. Preferiblemente deben ser almacenados en posición vertical, aislados del piso sin estar en contacto con material orgánico. (c) Se evitara que los elementos de guadua sobre salgan de la carrocería del vehículo, de no ser posible, lo elementos deben ser zunchados de manera adecuada. Adicionalmente se deben cumplir con todos los requisitos establecidos para el transporte de carga de la Ley 769 de 2002, Código Nacional de Tránsito Terrestre y sus decretos reglamentarios. G.12.12.4 — CONSTRUCCIÓN G.12.12.4.1 — Objetivos — Esta sección tiene como objetivo dar recomendaciones de construcciones en guadua y fijar requisitos para garantizar el buen comportamiento de las estructuras. G.12.12.4.2 — Limpieza del terreno — El terreno debe limpiarse de todo material vegetal y deben realizarse todas las obras de drenaje necesarias para asegurar la menor incidencia de la humedad. Cuando se construyan edificaciones con entrepiso elevado, se deben tomar las medidas necesarias que impidan el crecimiento de vegetación y anidamiento de animales bajo el piso.

G-130


357

DIARIO OFICIAL

G.12.12.4.3 — Cimentación — Las obras de cimentación deben realizarse de acuerdo con las pautas estructurales y según las características de resistencia del suelo que deben estar establecidas en el estudio de suelos. G.12.12.4.4 — Protección contra la humedad — La guadua es un material higroscópico y poroso que absorbe el agua presente en el ambiente en forma de vapor o de líquido. Si la humedad de la guadua se incrementa sus propiedades mecánicas se disminuirán, comenzará a hincharse, trasmitirá con mayor facilidad el calor, la electricidad y se hará más vulnerable al ataque biológico. (a) Se recomienda que los elementos de guadua nunca estén en contacto directo con el suelo, se deben construir zócalos o pedestales que alejen la guadua del suelo. (b) No se permiten elementos de guadua expuestos a la intemperie. (c) Para prevenir el fenómeno de condensación del agua, deben evitarse los espacios poco ventilados. En ambientes que por su uso estén expuestos a vapor, como cocinas y baños, además de buena ventilación, deben protegerse las superficies expuestas con recubrimientos impermeables. G.12.12.4.5 — Protección contra hongos e insectos — La guadua en general es susceptible al ataque de hongos e insectos; los primeros atacan guaduas con altos contenidos de humedad, comenzando su acción desde el interior del culmo debido al alto contenido de parénquima, y los insectos, especialmente las termitas, gorgojos y comejenes atacan guaduas desde el momento del corte en el guadual, en busca de nutrientes contenidos en el material. La protección del material contra el ataque de hongos e insectos debe comenzar desde el momento del aprovechamiento en el guadual. (a) Debe garantizarse que la guadua se almacene en condiciones de humedad mínima y que ha sido tratado con fumigantes durante el apilado. (b) Bajo ningún motivo deben ser usadas guaduas que presenten muestras de áreas atacadas por hongos ni insectos. (c) Para evitar el ataque de hongos, el contenido máximo de humedad de las guaduas usadas como elementos estructurales debe ser de 20%. G.12.12.4.6 — PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO — Para el diseño debe tenerse en cuenta que la guadua es un material combustible y que se inflama con facilidad., aunque algunas substancias impregnantes o de recubrimiento pueden acelerar o retardar el proceso, véase Titulo J del presente Reglamento. Las siguientes medidas contribuyen a proteger las estructuras de guadua contra el fuego: (a) Deben evitarse elementos de calefacción que aumenten peligrosamente la temperatura de los ambientes. (b) Las paredes y elementos estructurales próximos a fuentes de calor como chimeneas, hornos, estufas, etc. Deben aislarse con materiales incombustibles. (c) En ningún caso se debe utilizar estructuras en guadua cuando la temperatura a la que estarán sometidas durante toda su vida útil exceda los 65D C . (d) Los depósitos destinados para el almacenamiento de combustibles deben localizarse fuera de las edificaciones de guadua y estar rodeados de materiales incombustibles. (e) Es recomendable limitar el uso de acabados como barnices, lacas, pinturas oleosolubles y cualquier otra sustancia que acelere el desarrollo del fuego. (f) Las estructuras adyacentes de guadua deben estar separadas como mínimo 1.20 m; caso contrario los elementos deben contar con coberturas de materiales incombustibles con resistencia mínima de 1 hora de exposición. En el caso que dos estructuras estén unidas, el paramento común debe estar separado con un muro cortafuego que debe sobresalir en la parte superior como mínimo 0.50 m y en los extremos 1.00 m, medidos a partir de la parte más sobresaliente de las estructuras colindantes. Este muro debe estar diseñado para continuar estable aun con el colapso de la estructura incendiada. (g) En las edificaciones de uso comunitario como escuelas, centros de salud, comercio, etc., se deben considerar las siguientes recomendaciones: x Debe existir un acceso rápido y señalizado a las fuentes más probables de incendio. x La distribución de extintores, aspersores y mangueras contra incendios debe seguir las recomendaciones dadas por expertos. x La estructura debe contar con suficientes salidas de emergencia de fácil acceso y claramente señalizadas. G-131

x

Deben existir mecanismos automáticos de detección de humo y/o calor.

G.12.12.4.7 — Protección contra sismos — Con el fin de garantizar que una estructura de guadua tenga un adecuado desempeño ante eventos sísmicos se deben seguir las siguientes recomendaciones: (a) Las estructuras de guadua deben cumplir con los requisitos establecidos en la presente norma. (b) El diseño arquitectónico cumpla con los siguientes requisitos de carácter estructural: x Que todos los elementos de la construcción estén debidamente unidos entre sí la estructura anclada a la cimentación. x Que la distribución de los muros en planta sea tal que la longitud de estos encada dirección permita resistir los esfuerzos producidos por el sismo. x Que la cubierta no sea muy pesada con respecto al resto de la estructura. (c) Las tuberías usadas para las instalaciones de agua y desagües deben estar fijas a la construcción con soportes que eviten la rotura de estos durante los movimientos sísmicos. (d) Construcciones de uno o más volúmenes deben tener un comportamiento independiente entre ellas (e) La edificación debe ser lo más regular en planta posible, si se presentan planta irregulares estas se deben dividir en varias plantas regulares, separadas por juntas de dilatación. G.12.12.4.8 — Protección contra viento — Todas las estructuras de guadua deben estar diseñadas para resistir solicitaciones provenientes de cargas de viento. Este diseño debe cumplir los requisitos y parámetros establecidos en el Titulo B de la presente norma. G.12.12.4.9 — Montaje G.12.12.4.9.1 — Objetivo — Las recomendaciones dadas en el presente documento para el montaje de estructuras en guadua deben considerarse como mínimas y es permitido que el constructor aplique técnicas derivadas de su experiencia. G.12.12.4.9.2 — Personal — La entidad encargada del montaje de la estructura de guadua debe garantizar que los armadores tengan la suficiente experiencia y preparación en construcción de edificaciones con este tipo de material. Estos deben contar con las herramientas y equipamiento de seguridad adecuados. G.12.12.4.9.3 — Planos de montaje — Los carpinteros armadores contarán con planos que contengan las indicaciones de ensamblaje y ubicación de los elementos estructurales, arriostramiento definitivo y precauciones especiales. G.12.12.4.9.4 — Suministro por la obra — El constructor dará al armador de la estructura los ejes y cotas para el montaje. También debe entregar lista la cimentación y anclajes en la estructura de concreto, suministrará energía eléctrica, andamios, espacio de almacenamiento, campamento, vigilancia y vías de acceso. G.12.12.4.9.5 — Transporte cargue y descargue — Las operaciones de cargue y descargue de los elementos de guadua deben evitar daños en los culmos tales como aplastamientos, rajaduras y perforaciones. De igual forma deben evitar sobrecargas que puedan comprometer la resistencia del material. G.12.12.4.9.6 — Almacenamiento — Los patios de almacenamiento del material deben estar lo más cerca posible al sitio de montaje y la obra debe contar con un área que permita la manipulación cómoda y segura de los elementos estructurales. Estos patios deben estar protegidos contra la lluvia y humedad. G.12.12.4.9.7 — Anclajes, arriostramiento y empalmes — Todos los elementos estructurales deben estar anclados, arriostrados, empalmados e instalados de tal forma que garanticen la resistencia y rigidez necesarias para cumplir con los propósitos de diseño. Los carpinteros armadores deben tener la experiencia suficiente de acuerdo con la calificación establecida por el constructor responsable de la obra.

G-132

G.12.12.4.9.7.1 — Anclajes — El diseñador debe especificar en los planos el tipo de anclaje, sus dimensiones y espaciamiento. Los anclajes a los muros, cimentación o a la estructura de concreto deben construirse de acuerdo con el diseño estructural.

Notas

G.12.12.4.9.7.2 — Arriostramiento temporal — El objetivo del arriostramiento temporal es el de garantizar un adecuado soporte a los elementos estructurales en plano perpendicular, con el fin de mantenerlos en la posición señalada en los planos y que puedan resistir las cargas de viento y sismo durante la construcción. El arriostramiento temporal es responsabilidad del armador de la estructura. G.12.12.4.9.7.3 — Arriostramiento definitivo — El diseñador debe especificar en los planos la clase de arriostramiento definitivo, sus dimensiones y ubicación. Estos elementos deben garantizar la estabilidad vertical y horizontal de la estructura. Así como prevenir el pandeo en elementos esbeltos. G.12.12.4.10 — Mantenimiento — Toda edificación construida en guadua necesitará revisiones ajustes y reparaciones a lo largo de su vida útil. Estas reparaciones se deben muchas veces a las dilataciones que sufre el material por acomodo a la humedad y temperatura del sitio. Además, se deben ejecutar revisiones periódicas y realizar los arreglos necesarios para garantizar el correcto funcionamiento estructural. (a) Todos los elementos de guadua que se hayan desajustado por contracciones del material, deben ser reajustados. (b) Si algún elemento de la estructura presenta rotura, aplastamiento, deformación excesiva o podredumbre se debe dar aviso inmediato al constructor, para que éste haga el reemplazo de la pieza. (c) Se deben hacer revisiones periódicas para verificar si el material está siendo atacado por algún agente biológico. (d) Verificar la integridad de las instalaciones eléctricas, de suministro de agua y sanitarias. De igual forma en las estructuras donde existan sistemas especiales de protección contra incendios, se debe realizar una revisión periódica para verificar su correcto funcionamiento.

$

G-133

G-134

358


DIARIO OFICIAL APÉNDICE G-A METODOLOGÍA PARA OBTENCIÓN DE ESFUERZOS ADMISIBLES

G.A.1 — ESFUERZOS ADMISIBLES Y MÓDULOS DE ELASTICIDAD Los esfuerzos admisibles y los módulos de elasticidad de las tablas G-A-1, G-B-1 a G-B-6, que corresponden a los grupos de maderas ES1, ES2, ES3, ES4, ES5, y ES6 del Apéndice G-B, fueron obtenidos de acuerdo con los esfuerzos básicos de las referencias R.G.7, y R.G.32 a una humedad CH=12% y reducidos a esfuerzos admisibles de acuerdo a la siguiente metodología:

Fi0.05

Siendo: m s

promedios del esfuerzo correspondiente desviación estándar

=

=

Tabla G-A-1 Factores de Reducción de Módulo de E y esfuerzos Fi

MOE

Fi 1 1.645COVi

Flexión Fb

Compresión Paralela

Tensión Ft

0.80

-

0.64

FC Fd FS FDC FR i

en donde: FC Fd FS FDC Fi Fi0.05

= = = = = =

factor de calidad factor de altura factor de seguridad factor de duración de carga esfuerzo admisible i esfuerzo 5° percentil i

Fi

= = =

esfuerzo básico promedio i factor de reducción i coeficiente de variación de esfuerzos

COVi

s m

FC Fd F FS FDC i0.05

Fi

FR i

COVi corresponde al coeficiente de variación estipulado en la norma NTC-301 y que estadísticamente es definido por COVi

Norma NTC – 30l COVi

E0.5

Factores de Reducción (a) Factor de Calidad FC — Obtenido del estudio de PADT-REFOR, 1984, comparación de ensayos de probetas y elementos a dimensión real. (b) Factor Altura Cd — Obtenido de considerar elementos de hasta 300 mm de altura

E

0638E0.5

Emin

0.96E0.5

Corte Fv

-

-

-

0.84

-

-

1.6 1.6

2.00 1.60

1.6 -

3.0 1.6

0.225

0.39

0.16875

0.625

0.2083

0.16

0.18

0.16

0.28

0.14

0.7368F

0.7039Fc

0.7368Ft

0.5394Fp

0.7697Fv

0.1660Fb

0.2745Fc

0.3371Fp

0.1600Fv

0.1245Ft

MOE E E0.5

E0.5

E0.05

Fp

0.90

0.22

FR iFi0.05

Compresión perpendicular

2.00 1.60

F0.05 Fi

Fc

E0.05

E0.5 1 1.645COVE

E0.5 1 1.645COVE

Emin

Fs

1.03 1.66

módulo de elasticidad

módulo de elasticidad longitudinal promedio E0.05 módulo de elasticidad longitudinal 5° percentil Emin módulo de elasticidad longitudinal mínimo

(c) Factor de Seguridad FS — Se consideró un factor de seguridad adecuado a la complejidad de la

madera. (d) Factor de Duración de la Carga FDC 1.60 — Se consideró una reducción de resistencia del 0.625 para 10 años, con respecto al ensayo de 5 minutos.

$

Determinación del 5° percentil — E0.05 , Fi0.05 , se determina estadísticamente y corresponde a un valor tal, que se esperan un 5% de valores más bajos en la distribución de esfuerzos. FR

=

factor de reducción. Se refiere a

FC Fd FS FDC

Determinación de esfuerzos admisibles Fi — Se determinan a partir del Fi0.05 , esfuerzos en el 5° percentil, multiplicado por el factor de reducción FR . Determinación del Emin — Equivale al E0.05 , multiplicado por 1.03 para ser llevado a flexión pura y dividido por FS 1.66 , como factor de seguridad.

G-135

G-136

APÉNDICE G-B PARÁMETROS DE ESTRUCTURACIÓN DEL REGLAMENTO NSR-10 TÍTULO G

Tabla G-B.1 Maderas Tipo “ES1” MPa CH = 12% No.

G-B.1 — CLASIFICACIÓN DE MADERAS G-B.1.1 — Selección de maderas en los grupos ES , ES1, ES2, ES3, ES4, ES5, ES6, de acuerdo con los valores de módulo de elasticidad MOE y esfuerzos de 75 maderas estudiadas por el SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE –SENA- , Regional Antioquia – Chocó y Universidad Nacional de Colombia y 178 maderas en estudios compilados por el Profesor J. A. Lastra Rivera, U. Distrital; Libro Técnico No. 1 Asociación Colombiana de Ingenieros Forestales ACIF. Bogotá 1986. G-B.1.2 — Los valores básicos fueron llevados al quinto percentil y luego reducidos de acuerdo a la metodología explicada en G.2.2.2, para obtener los esfuerzos admisibles que aparecen en los cuadros de clasificación de maderas. G-B.1.3 — El parámetro principal, módulo de elasticidad MOE , aparece prácticamente en toda la formulación, desde la escogencia de la sección para elementos a flexión, pasando por las deflexiones admisibles e interviniendo en la reducción de los esfuerzos de flexión con el factor CL factor de estabilidad de vigas , en la reducción de la carga admisible para columnas con el factor CP factor de estabilidad de columnas y en los esfuerzos combinados en la determinación del esfuerzo crítico de Euler. Este parámetro y el conjunto de esfuerzos reemplazan al anterior parámetro de selección DB densidad básica, que en realidad es un parámetro incierto y si bien da una idea de la resistencia de la madera , como dice Borg Madsen en su texto Structural Behavior of Timber “... la densidad es un pobre indicador de resistencia y no debería ser usado como estimativo de resistencia para madera" página 229, pues conlleva a múltiples errores , ya que la madera puede ser fuerte en determinados parámetros o menos fuerte o débil en otros.

Nombre Científico

1 2

DIPTERYX OLEIFERA MYROXYLON BALSAMUN

3

LICANIA SP.

4

PLTYMISCIUM PINNATUM

6 7 8

PELTOGYNE PORPHYROCORDIA ESCHWEILERA PITTIERI LECYTHIS SP TRIGONIASTRUM SP

9

LAGERTROEMIA SP

5

10 XYLOPIA SP VALORES DE DISEÑO ASUMIDOS Valores de diseño asumidos E0.5 18 000

E0.05

13 250

Emin

7 130

1

Fb

FC

FP

Fv

Ft

29.6 29.9

24.6 26.8

7.3 7.8

2.7 3.2

22.2 22.4

0.766

23 100

32.5

26.0

7.2

2.5

24.4

0.780

Nota 1

37.7

34.0

7.4

2.1

TUBEBUIA SERRATIFOLIA

3 4 5

HUMIRIA BALSAMIFERA GOUPIA GLABRA HELICOSTYLIS TOMENTOSA

G-B.1.2.1 — La columna vertebral de la formulación corresponde a NDS National Design Specification for Wood Construction American Forest and Paper Association and American Wood Council, edición 2005, impresión 2008.

6

MANILKARA BIDENTATA

7 8 9 10 11

HETEROSTENON VAGELERI POUTERIA SP POUTERIA SP ESCHWEILERA SP POUTERIA SP

12

LICANIA SP

0.890

19 900

29.6

26.4

7.1

3.5

22.2

0.744 0.751 0.769

21 700 Nota 1 Nota 1

31.9 34.0 34.2

23.4 25.0 29.1

8.2 7.8 9.7

2.0 Nota 1 Nota 1

23.8 25.5 25.7

Nota 1

19 000

31.2

25.6

7.8

2.3

23.4

0.763

Nota 1 18 000

39.7 29.5

31.3 23.0

9.0 6.0

Nota 1 2.0

29.8 21.0

Nombre Vulgar SAPAN GUAYACAN POLVILLO OLOROSO PIAUNDE LECHE PERRA BALATA NISPERILLO GUAMO ROSADO CAIMO PUNTE AMARILLO TETE CONGO PIASTE CAIMITO AMBURE CUERO SAPO

VALORES DE DISEÑO ASUMIDOS Valores de diseño asumidos E0.5 18 000

E0.05

13 250

Emin

7 130

DB 0.820

E0,5

Fb

FC

FP

Fv

Ft

24 600

33.3

26.8

4.5

2.2

25.0

0.920

22 100

29.6

25.1

5.4

2.3

22.2

0.680 O.679 0.714

19 500 22 100 Nota 1

28.7 29.5 32.4

23.7 25.2 27.2

6.1 5.4 5.1

2.4 2.3 Nota 1

21.5 22.1 24.3

0.870

24 300

31.8

22.5

5.5

2.8

23.9

0.719 0.810 0.686 0.728 0.754

Nota 1 21 500 Nota 1 24 500 25 600

31.9 29.0 28.6 32.8 35.2

24.6 22.8 24.7 26.5 28.2

5.7 4.3 7.8 4.9 5.2

2.1 2.2 Nota 1 2.2 2.0

23.9 21.7 21.5 24.6 26.4

0.759

24 100

35.0

26.8

5.2

2.7

26.3

Nota 1

18 000

28.5

22.0

4.3

2.0

20.0

(1) se deben efectuar ensayos previamente

G-B.1.2.4 — El concepto de acortamiento por carga de compresión axial se toma de la referencia Formwork for Concrete M. K. Hurd, preparado bajo la Dirección de ACI Committee 347, Año 2004, página 6-44. G-B.1.2.5 — En resumen es una formulación actualizada, de alto nivel y buen respaldo.

G-137

28.3

NAZARENO COCO MANTECO COCO MONO MARFIL PUNTE CASCARILLO YAYA BLANCA

Nombre Científico CLATHROTROPIS BRACHYPETALA

2

G-B.1.2.3 — Igualmente se han tomado conceptos y formulación del Profesor Madsen en lo referente al coeficiente CF que complementa al establecido por el NDS en cuanto a reducción de esfuerzos por longitud del elemento, así mismo se tomaron conceptos y formulación en lo referente a deflexiones a largo plazo, deducidas por el Profesor Madsen. El concepto de deformabilidad por cargas de aplastamiento se basa en el tipo de ensayo para la deducción del esfuerzo de aplastamiento y que corresponde a la relación entre esfuerzo y deformación en elementos dentro del límite elástico.

E0,5 23 300 19 160

Tabla G-B.2 Maderas Tipo “ES2” MPa CH = 12%

G-B.1.2 — PARÁMETROS DE LA FORMULACIÓN

G-B.1.2.2 — Se han tomado conceptos y formulación de la norma Chilena oficial NCH1198.Of2006, Instituto Nacional de Normalización, copia 2007; en lo referente a columnas espaciadas y armadas, en razón a que el sistema puede resultar similar al utilizado en nuestro medio.

DB 0.850 0.810


No.

G-B.1.4 — Por el sistema escogido, se garantiza que dentro de los grupos seleccionados todas las maderas presentan características de elasticidad y resistencia superiores a los límites inferiores del grupo.

Nombre Vulgar CHOIBA BALSAMO AMBURE PICHANGILLO GUAYACAN TREBOL

G-138


359

DIARIO OFICIAL

Tabla G-B.3 Maderas Tipo “ES3” MPa CH = 12% No.

Nombre Científico

HYMENAEA COURMARIL L ASPIDOPERMA 2 DUGANDI STAND AGONANDRA 3 BRASILIENSIS 4 ANDIRA SP 5 ANDIRA SP 6 APULEIA SP CONCEVEIBA 7 GUIANENSE DACRYODES 8 CANALENSIS AUBL 9 EUGENIA SP 10 DIALIUM GUIANENSE HUMIRIASTRUM 11 COLOMBIANUM 12 OCOTEA SP 13 ORMOSIA SP PIPTADENIA 14 SPECIOSA STERCULIA 15 CARIBAEA 16 SWARTZIA SP CHLOROPHORA 17 TINCTORIA 18 TERMINALIA SP SACOGLOTIS 19 SPROSARA 20 GOUPIA GLABRA 21 PSEUDOLMEDIA SP MABEA AFF. 22 BIGLANDULOSA VALORES DE DISEÑO 1

E0,5

Fb

FC

FP

Fv

Ft

0.77

16 300

25.2

24.3

3.9

3.2

18.9

DB

Nombre Vulgar ALGARROBO CARRETO


0.77

16 800

29.0

22.4

4.9

3.0

21.8

CAIMANCILLO

Nota 1

15 300

31.5

22.9

8.2

2.0

23.6

CAÑABRAVO PALO PALMA MAQUI

0.657 0.630 0.680

Nota 1 Nota 1

25.7 23.0 27.4

20.0 20.3 21.6

5.1 5.2 5.6

Nota 1

17 800

1.8 1.7

19.3 17.2 20.6

CASACO

0.613

Nota 1

25.2

21.5

5.5

Nota 1

18.9

ANIME INCIENSO

0.594

Nota 1

25.6

21.4

6.1

Nota 1

19.2

COMITURE TAMARINDO

0.754 0.880

Nota 1

26.8 31.9

25.5 25.3

6.6 7.5

4.0 3.7

20.1 23.9

17 500

ACEITUNO ROJO

0.690

Nota 1

26.1

23.3

6.0

Nota 1

19.6

CASCARILLO PALMILLO

0.655 0.716

Nota 1

20 100

24.6 30.8

21.1 22.4

7.0 5.6

3.7 1.7

18.5 23.1

GUACAMAYO

Nota 1

14 100

25.0

22.5

7.2

2.1

18.8

VARA DE INDIO

0.760

22 300

29.9

20.3

4.6

1.7

22.4

GUAMILLO

0.630

14 100

24.7

22.3

5.7

Nota 1

18.5

DINDE PALO MORA

0.710

15 200

23.4

22.5

3.7

1.7

17.6

AGUAMIEL

0.650

19 200

26.6

20.2

Nota 1

Nota 1

20.0

CHANUL

0.69

18 300

24.4

21.0

3.4

1.8

18.3

CHAQUIRO ZAINO LECHEVIVA

0.691 0.663

15 060 16 700

21.5 23.7

18.2 20.8

4.0 4.6

Nota 1

1.6

16.1 17.7

0.570

18 200

24.6

20.3

4.9

1.6

18.5

Nota 1

14 000

23.0

19.0

3.8

1.6

17.0

TINGUI -TINGUI

No

Valores de diseño asumidos E0,5 14 000

E0,05

11 000

Emin

5 500

Nombre Científico

Nombre Vulgar

CARINIANA ABARCO PYRIFORMIS MIERS CALOPHYLLUM 2 ACEITE MARIA MARIAE MORA 3 NATO ALCORNOQUE MEGISTOSPERNA TERMINALIA GUAYABO 4 AMAZONIA PALOPRIETO MINQUARTIA 5 PUNTE CANDADO GUIANENSIS AUBL ASTRONIUM 6 DIOMATE GUSANERO GRAVEOLENS CALYCOPHYLLUM 7 GUAYABO COLORADO SPRUCEANUM CENTROLOBIUM 8 GUAYACAN HOBO PARAENSE 9 ANIBA PENUTILIS CACHAJO COMINO 10 CLARISIA RACEMOSA AJI CHLOROPHORA 11 MORITO TINCTORIA 12 DENDROBANGIA SP CHONTADURILLO HIERONYMA 13 CARGAMANTO CHOCOENSIS HIMATANTHUS 14 PERILLO BLANCO ARTICULATA MORA 15 NATO MEGISTOSPERMA 16 PIPTADENIA RIGIDA HEDIONDO 17 MATISIA SP SARE 18 HIERONYMA SP PANTANO PROTIUN 19 ANIME NEGLECTUM 20 VOCHYSIA SP PALO SANTILLO XYLOPIA 21 ESCOBILLO EMARGINATA 22 ESCHWEILERA SP TETE BLANCO 23 TAPURA SP BIJO REDONDO VALORES DE DISEÑO ASUMIDOS 1

DB 0.55

E0.05 Emin

No

Nombre Científico

CLARISIA RACEMOSA PENTACLETHRA MACROLOBA SYMPHONIA 3 GLOBULIFERA 4 EUCALYPTUS GLOBULUS 5 ERISMA UNCINATUM 6 COPAIFERA OFFICINALIS 7 CARAPA GUIANENSIS 8 HYEROMINA LAXIFLORA 9 BEILSCHLUMIEDIA SP 10 BRASILETTIA MOLLIS CASEARIA OFF 11 SILVESTRIS 12 CLARISEA RACEMOSA 13 COURATARI GUIANENSIS 14 ORMOSIA SP PLATYMISCIUM 15 POLYSTACHYWIL 16 POUNTERIA SP 17 TABEBUÍA ROSEA VALORES DE DISEÑO ASUMIDOS Valores de diseño asumidos E0.5 11 200

DB

Nombre

Fb

FC

FP

Fv

Ft 11.3

1

MORA AJI

0.46

11 400

15.1

14.0

2.7

1.6

2

DORMILÓN

0.43

13 500

16.5

13.4

2.9

1.4

12.4

MACHARE

0.58

17 200

24.7

19.7

3.5

1.3

18.5

EUCALIPTO FLOR MORADO MUERILLO COPAIBA GüINO TANGARE CHUGUACA PANTANO ACEITUNO YAGUARO

0.55 0.47 0.60 0.49 0.55 0.61

13 800 11 500 12 300 12 700 12 100 12 000 11 900

17.7 14.8 15.4 17.3 17.6 22.1 23.0

12.9 14.4 14.4 14.0 18.6 13.4 19.2

2.7 1.8 3.8 2.5 2.4 2.4 6.1

1.9 1.5 2.0 1.5 2.1 1.5 1.5

13.3 11.1 11.6 13.0 13.2 16.6 17.3

E0.05 Emin

GENEME ESCOBO

0.590

11 200

15.8

15.2

2.8

1.4

11.8

ARRACACHO COCO CABUYO ALGODONCILLO

0.520 0.540 0.518

14 500 14 400 17 800

19.5 19.1 19.2

19.2 15.6 20.8

4.8 2.4 2.0

1.1 1.5 1.5

14.6 14.3 14.4

CORAZON FINO

Nota 1

11 200

21.3

25.3

9.6

2.1

16.0

MEDIACARO ROBLE FLORMORADO

0.630 0.540 Nota 1

11 800 12 400 11 200

23.9 18.3 15.0

21.1 17.4 13.0

5.2 2.2 2.0

1.9 2.1 1.1

17.9 13.7 11.0

18.0

2.3

1.5

14.7

16.6

3.2

1.5

15.8

0.65

14 000

20.2

17.9

3.5

2.6

15.2

0.76

17 100

26.3

19.5

2.8

1.6

19.7 14.9

0.87

15 300

19.9

20.4

Nota 1

2.3

0.74

16 200

21.8

18.1

6.2

2.5

16.4

0.58

15 000

21.7

18.4

3.5

1.9

16.3

0.492 0.570

12 500 16 600

18.7 21.0

17.4 17.5

3.6 3.1

1.4 1.6

14.0 15.8

Nota 1

13 500

24.8

23.6

9.3

2.0

18.6

0.620

16 600

19.8

17.0

4.6

1.7

14.9

0.548

Nota 1

21.3

18.7

3.2

1.6

16.0

0.526

Nota 1

20.1

17.0

4.6

Nota 1

15.1

0.635

15 500

21.0

16.6

3.2

1.5

15.8

0.630 0.572 0.627

17 500 17 700 12 600

23.1 21.3 19.0

17.8 21.5 16.1

3.1 4.1 4.1

1.9 1.6 1.9

17.3 16.0 14.3

0.640

16 600

24.2

19.4

0.680

18 000

27.2

21.4

4.5

1.4

20.4

0.590

21 300

27.4

21.2

2.7

1.7

20.5

0.580 0.560

17 600 15 100 12 500

24.3 20.0 17.0

22.0 15.3 15.0

3.1 3.9 2.8

1.9 1.7 1.5

18.2 15.0 12.0

Nota 1

10 000 5 000

8 250


E0.05 Emin

DB

E0,5

Fb

FC

FP

Fv

PINO PATULA

0.43

10 000

12.6

10.2

1.7

1.6

9.5

TECA

0.53

10 800

16.7

12.5

2.5

1.8

12.5

Nombre Científico

PINUS PATULA SCHLECHT 2 TECTONA GRANDIS QUARARIBEA 3 ASTEROLEPSIS 4 SAMANEA SAMAN 5 EUCALIPTUS SALIGNA PODOCARPUS 6 OLEIFOLIUS 7 PINUS RADIATA DON 8 COPAIFERA SP LONCHOCARPUS 9 SANCTAMARTAE VALORES DE DISEÑO ASUMIDOS Valores de diseño asumidos E0,5 9 000

Nombre

Ft

PUNULA

0.45

10 700

12.7

11.9

2.3

1.3

9.5

SAMAN EUCALIPTO SALIÑA

0.49 0.40

9 400 11 100

13.0 13.1

9.8 10.7

2.0 1.5

1.8 1.4

9.8 9.8

PINO CHAQUIRO

0.44

8 700

13.0

10.6

2.4

1.7

9.8

PINO RADIATA COLOMB CANIME

0.39 0.480

11 000 9 800

13.2 14.5

11.9 11.7

2.5 2.9

1.4 2.0

9.9 10.9

0.645

10 100

25.1

19.9

7.1

2.1

18.8

Nota 1

9 000

12.5

10.0

1.5

1.3

9.0

MACURUTU

6 500 3 564


$

G-141

Ft 12.8

19.6

4 435

No.

Fv 1.9

21.0


1

FP 3.7

16 400

Notas: E0,5

FC 14.9

15 500

G-140


Fb 17.1

0.46


G-139

13 200

0.63

Valores de diseño asumidos E0.5 12 500


E0,5

G-142

2.5

2.0

18.0

360


DIARIO OFICIAL APÉNDICE G-C CONTRACCIONES

Tabla G-C-3 Contracciones volumétricas (%) Madera Tipo “ES1”

G-C-1 — COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN DE MADERAS COLOMBIANAS En la tabla G-C-1, aparecen los coeficientes de contracción determinados experimentalmente para las especies de los grupos ES1, ES2, ES3, ES4, ES5, ES6 se deben utilizar para determinar los cambios en dimensiones que se presentan por los cambios en dimensiones que se presentan por cambios en el contenido de humedad CH%, siendo esta una relación lineal, para la cual se debe utilizar la siguiente formula. §

§ CH 2 CH1 · · ¸¸ 100 © ¹¹

LICANIA SP.

7 8

PLTYMISCIUM PINNATUM PELTOGYNE PORPHYROCORDIA ESCHWEILERA PITTIERI LECYTHIS SP TRIGONIASTRUM SP

9

LAGERSTROEMIA SP

10

XYLOPIA SP

5

Dimensión CH1T,R

=

Dimensión a la humedad CH1 , en dirección tangencial o radial

Dimensión CH 2T,R

=

Dimensión a la humedad CH 2 en dirección tangencial o radial

=

6

Coeficiente de contracción lineal en la dirección tangencial o radial entre CH=15 y CH=0

Nombre Científico DIPTERYX OLEIFERA MYROXYLON BALSAMUN

2

4

En donde:

1K TR

1

3

Dimensión CH1T,R = Dimensión CH 2T,R ¨ 1 K TR ¨

©

No.

Igualmente la relación contracción volumétrica, tabla G-C-1 y contracción tangencial/contracción radial según las tablas G-C.2 a G-C.8, nos indica el grado de estabilidad dimensional de la especie.

No.

Tabla G-C.1 Contracción volumétrica % 1

Norma DIN total Verde a anhidro Menor de 10 10 - 15 15 - 20 > 20

Norma DIN parcial (CH15% a anhidro ) Menor de 4.5 5.0 - 7.0 7.5 - 10 > 11

Tabla G-C.2 Relación: Contracción tangencial/contracción radial R Muy estable Estable Moderadamente estable Inestable

CHOIBA

2 3 4 5 6

CT C R

CLATHROTROPIS BRACHYPETALA TUBEBUIA SERRATIFOLIA HUMIRIA BALSAMIFERA GOUPIA GLABRA HELICOSTYLIS TOMENTOSA MINILKARA BIDENTATA

8

HETEROSTEMON VAGELERI POUTERIA SP

9

POUTERIA SP

10 11

ESCHWEILERA SP POUTERIA SP

12

LICANIA SP

7

Menor de 1.5 1.5 -1.8 1.8 - 2.4 Mayor de 2.5

Nombre Científico

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

HYMENAEA COURBARIL L ASPIDOPERMA DUGANDI STAND AGONANDRA BRASILIENSIS BENTH ANDIRA SP ANDIRA SP APULEIA SP CONCEVEIBA GUIANENSE DACRYODES CANALENSIS AUBL EUGENIA SP DIALIUM GUIANENSE HUMIRIASTRUM COLOMBIANUM OCOTEA SP ORMOSIA SP PIPTADENIA SPECIOSA STERCULIA CARIBAEA SWARTZIA SP CHLOROPHORA TINCTORIA TERMINALIA SP SACOGLOTIS PROCERA GOUPIA GLABRA PSEUDOLMEDIA SP MABEA AFF. BIGLANDULOSA

Nombre Vulgar

Contracciones % Desde CH = 15% hasta CH = 0% RAD

R

Coeficientes de contracción lineal %

KT

KR

No

TANG

ALGARROBO

4.90

3.20

1.70

1.80

0.21

0.11

CARRETO

7.10

5.10

2.00

2.55

0.34

0.13

CAIMANCILLO

12.02

6.92

4.62

1.53

0.46

0.31

CAÑABRAVO PALO PALMA MAQUI

9.70 7.90 10.54

5.83 5.26 6.22

3.63 2.62 4.41

1.61 2.00 1.41

0.39 0.35 0.42

0.24 0.18 0.29

3

1 2

4

CASACO

8.40

5.64

2.58

2.19

0.38

0.17

5

ANIME INCIENSO

8.40

4.57

4.09

1.12

0.31

0.27

6

COMITURE TAMARINDO

7.59 9.03

4.98 5.80

2.63 3.20

1.89 1.81

0.33 0.39

0.18 0.21

7

ACEITUNO ROJO

9.20

5.70

3.34

1.70

0.38

0.22

8

CASCARILLO PALMILLO

6.47 9.64

3.87 6.00

2.45 3.47

1.58 1.75

0.26 0.40

0.16 0.23

9 10

GUACAMAYO

7.87

4.85

2.72

1.77

0.32

0.18

11

17.70

11.70

6.00

2.00

0.78

0.40

GUAMILLO

12 13

7.47

4.92

2.55

1.93

0.33

0.17

DINDE PALO MORA

2.50

1.60

0.90

1.77

0.11

0.06

AGUAMIEL

7.35

4.47

2.89

1.55

0.30

0.19

CHANUL

9.40

5.80

3.60

1.61

0.39

0.24

CHAQUIRO SAINO LECHEVIVA

6.90 9.11

4.40

2.60

1.69 1.70

0.29

0.17

16 17 18

TINGUI - TINGUI

8.46

5.41

3.26

1.68

0.36

0.22

19

14 15

20 21 22 23

G-145

1.31

0.33

0.25

3.24

1.84

1.27

1.44

0.12

0.08

AMBURE PICHANGILLO GUAYACAN TREBOL NAZARENO COCO MANTECO COCO MONO MARFIL PUNTE CASCARILLO YAYA BLANCA

11.78

7.29

4.34

1.69

0.49

0.29

3.79

2.33

1.46

1.59

0.15

0.10

3.80

2.40

1.4

1.71

0.16

0.09

8.77

5.49

3.44

1.59

0.37

0.23

10.50 10.30

6.49 6.15

3.84 4.41

1.69 1.39

0.43 0.41

0.26 0.29

9.43

5.86

3.70

1.58

0.39

0.25

10.40

7.09

3.18

2.23

0.47

0.21

Contracciones % Desde CH = 15% hasta CH = 0%

Nombre Vulgar


VOLUM

TANG

RAD.

R

KT

KR

11.90

6.69

5.02

1.30

0.45

0.335 0.440

SAPAN GUAYACAN POLVILLO

14.60

8.00

6.60

1.21

0.53

OLOROSO

10.13

6.12

4.12

1.56

0.41

9.64

5.45

3.54

1.54

0.36

0.240

10.40

5.79

4.62

1.25

0.39

0.310

PIAUNDE LECHE PERRA BALATA NISPERILLO GUAMO ROSADO CAIMO PUNTE AMARILLO TETE CONGO PIASTE CAIMITO AMBURE CUERO SAPO

0.275

7.00

4.50

2.50

1.80

0.30

0.170

10.08

6.03

4.06

1.48

0.40

0.270

18.10

11.30

6.80

1.70

0.75

0.450

9.40

5.73

3.55

1.61

0.38

0.240

12.45 10.58

6.46 6.23

5.38 4.34

1.20 1.41

0.43 0.42

0.360 0.280

11.09

6.83

4.36

1.56

0.46

0.290

Tabla G-C-6 Contracciones Volumétricas % Maderas Tipo “ES4”

VOLUM

VARA DE INDIO

RAD 3.80

G-144


Nombre Científico

KR

TANG 5.00

BALSAMO

G-143

No.

KT

R

VOLUM 8.80

Tabla G-C-4 Contracciones Volumétricas % Maderas tipo “ES2”

Para los casos en que el contenido de humedad cambie, entre los periodos de construcción y servicio, se deberán tener en cuenta este cambio dimensional.

Pequeña Moderada Alta Muy alta



Nombre Vulgar

Nombre Científico CARINIANA PYRIFORMIS MIERS CALOPHYLLUM MARIAE MORA MEGISTOSPERNA TERMINALIA AMAZONIA MINGUARTIA GUIANENSIS ASTRONIUM GRAVEOLENS CALYCOPHYLLUM APRUCEANUM CENTROLOBIUM PARAENSE ANIBA PENUTILIS CLARISIA RACEMOSA CHLOROPHORA TINCTORIA DENDROBANGIA SP HIERONYMA CHOCOENSIS HIMATANTHUS ARTICULATA MORA MEGISTOSPERMA PIPTADENIA RIGIDA MATISIA SP HIERONYMA SP PROTIUN NEGLECTUM VOCHYSIA SP XYLOPIA EMARGINATA ESCHWEILERA SP TAPURA SP

Nombre Vulgar



VOLUM

TANG

RAD

R

KT

KR

ABARCO

8.30

5.13

3.17

1.61

0.34

0.21

ACEITE MARIA

9.40

6.40

3.20

2.00

0.43

0.21

NATO ALCORNOQUE

8.20

5.60

2.80

2.00

0.37

0.19

GUAYABO PALOPRIETO

5.40

3.40

2.00

1.70

0.23

0.13

PUNTE CANDADO

3.40

2.20

1.20

1.83

0.15

0.08

DIOMATE GUSANERO

6.63

4.80

1.83

2.62

0.32

0.12

GUAYABO COLORADO

6.90

4.50

2.40

1.87

0.30

0.16

GUAYACAN HOBO

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

CACHAJO COMINO AJI

Nota 1 0.20

Nota 1 9.02

Nota 1 6.09

Nota 1 2.93

Nota 1 2.08

Nota 1 0.41

MORITO

7.22

4.32

2.50

1.73

0.29

CHONTADURILLO

8.20

4.50

2.70

2.03

0.30

0.18

CARGAMANTO

8.21

4.76

3.35

1.40

0.32

0.22

PERILLO BLANCO

8.60

5.35

3.21

1.67

0.36

0.21

NATO

8.20

5.14

2.97

1.77

0.34

0.20

HEDIONDO SARE PANTANO

9.00 8.23 7.16

6.40 5.14 4.14

2.60 3.09 2.81

2.50 1.66 1.47

0.43 0.34 0.28

0.17 0.21 0.19

0.17

ANIME

12.50

8.40

4.10

2.00

0.56

0.27

PALO SANTILLO

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

ESCOBILLO

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

Nota 1

7.98 8.32

4.73 5.71

3.20 2.55

1.47 2.24

0.32 0.38

0.21 0.17

TETE BLANCO BIJO REDONDO

G-146


361

DIARIO OFICIAL


No

Nombre Científico


Nombre Vulgar

VOLUM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

CLARISIA RACEMOSA PENTACLETHRA MACROLOBA SYMPHONIA GLOBULIFERA EUCALYPTUS GLOBULUS ERISMA UNCINATUM COPAIFERA OFFICINALIS CARAPA GUIANENSIS HYEROMINA LAXIFLORA BEILSCLUMIEDIA BRASILETTIA MOLLIS CASEARIA OFF SILVESTRIS CLARISEA RACEMOSA COURATARI GUIANENSIS ORMOSIA SP PLATYMISCIUM POLYSTACHYWM POUNTERIA SP TABEBUÍA ROSEA

Notas:

R


KT

KR

TANG

RAD

MORA AJI

2.20

1.50

0.70

2.14

0.10

0.05

DORMILÓN

7.70

5.80

1.90

3.05

0.39

0.13

MACHARE

8.02

5.40

2.80

1.92

0.36

0.19

EUCALIPTO

15.20

10.80

4.40

2.45

0.72

0.29

FLOR MORADO MUERILLO

6.50

4.60

1.90

2.42

0.31

0.13

COPAIBA

4.50

3.20

1.30

2.69

0.21

0.09

GüIÑO TANGARE

6.00

4.20

1.90

2.31

0.28

0.13

CHUGUACA PANTANO

7.30

4.80

2.50

1.92

0.32

0.17

ACEITUNO YAGUARO

12.70 6.40

8.70 4.37

4.00 1.80

2.20 2.42

0.58 0.29

0.27 0.12

3.70

2.01

1.39

1.47

0.13

0.09

ARRACACHO

GENEME ESCOBO

8.66

5.72

2.79

2.05

0.38

0.19

COCO CABUYO

10.90

6.50

4.30

1.50

0.43

0.29

ALGODONCILLO

9.21

5.37

3.88

1.38

0.36

0.26

CORAZON FINO

6.65

3.65

2.35

1.55

0.24

0.16

MEDIACARO ROBLE FLORMORADO

8.60 4.80

5.19 2.90

3.56 1.90

1.48 1.52

0.35 0.19

0.24 0.13


No. 1 2 3 4 5 6 7

8 9

Nombre Científico PINUS PATULA SCHLECHT TECTONA GRANDIS QUARARIBEA ASTEROLEPSIS SAMANEA SAMAN EUCALIPTUS SALIGNA PODOCARPUS OLEIFOLIUS PINUS RADIATA DON

COPAIFERA SP LONCHOCARPUS SANCTAMARTAE

Nombre Vulgar PINO PATULA



VOLUM

TANG

RAD

R

KT

KR

5.54

3.74

1.80

2.07

0.25

0.12

TECA PUNULA

4.30 4.60

2.69 3.07

1.61 1.53

1.67 2.00

0.18 0.21

0.11 0.10

SAMAN EUCALIPTO SALIÑA PINO CHAQUIRO PINO RADIATA COLOMB CANIME MACURUTU

2.00 8.88

1.20 6.46

0.70 2.42

1.71 2.66

0.08 0.43

0.05 0.16

6.70

4.30

2.40

1.79

0.29

0.16

8.20

5.20

3.00

1.73

0.35

0.20

8.60 8.62

5.10 4.07

3.70 3.75

1.50 1.08

0.34 0.27

0.25 0.25

$ G-148

G-147

APENDICE G-D EQUILIBRIO DE CONTENIDO DE HUMEDAD G-D.1 —- Como se presenta en la figura G-D.1 se puede deducir que para cada condición del medio ambiente existe una cierta cantidad de agua sorbida en la madera y por consiguiente un contenido de humedad en la madera. Así se puede deducir que existe una relación entre los conjuntos de valores de temperatura, humedad relativa y contenido de humedad de la madera que corresponde al Equilibrio de Contenido de Humedad y que se define como la humedad máxima que puede adquirir la madera en un medio ambiente de condiciones higrotérmicas fijadas.

Tabla G-D-1 Equilibrio de Contenido de Humedad (ECH) para las principales ciudades de Colombia. Ciudad

HR%

T ºC

ECH%

Armenia Barranquilla Bogotá Bucaramanga Buenaventura Cali Cartagena Cúcuta Ibagué Manizales Medellín Montería Neiva Pasto Pereira Popayán Quibdó Sincelejo Tunja Turbo Valledupar Villavicencio

77 76 80 75 87 75 79 66 80 78 69 82 67 79 75 79 87 77 80 85 70 75

22 28 11 22 28 24 28 27 21 18 21 27 26 17 22 18 28 28 13 27 28 25

15 14 16 14 18.5 12 15 16 16 13 12 16 16 16 14 16 18.5 15 16 17.5 13 14

Figura G-D.1 — Isotermas de Sorción Toda madera expuesta a condiciones ambientales, aún desde el momento en que se corta el árbol, empieza a perder humedad y se equilibra con el ambiente. Así mismo si el contenido de humedad de una madera está por encima o por debajo del punto de equilibrio perderá o ganará humedad hasta alcanzar dicho punto. En la tabla G-D-1 se presta el Equilibrio de Contenido de Humedad (ECH) para las principales ciudades de Colombia.

$

El concepto de ECH tiene mucha importancia industrial ya que su conocimiento permite: -

Determinar las condiciones de marcha de los secaderos. Fijar hasta que contenido de humedad debe ser secada una madera para su posterior utilización. Permite el uso de tablas de Temperatura, Humedad Relativa y Equilibrio de contenido de humedad.

Por otra parte cuando la condensación capilar se ha producido en todos los capilares existentes en la pared celular, cuyos radios son compatibles con las condiciones de saturación del ambiente, la madera habrá adquirido por sorción de vapor de agua su humedad máxima en la pared celular. Esta humedad se llama Punto de Saturación de las Fibras (PSF). Este punto de saturación de la pared celular señala que una madera seca, no puede alcanzar una humedad ilimitada por sorción de vapor de agua existente en la atmósfera, sino que esta humedad tiene un límite que corresponde al PSF: Si se pretende sobrepasar este límite, no habrá más remedio que introducir en agua en forma líquida, es decir por inmersión. Otra consecuencia importante desde el punto de vista del secado y relacionada con el PSF, es la contracción que ocurre en la madera cuando se seca desde este punto hasta el contenido de humedad final.

G-149

G-150

362


DIARIO OFICIAL APÉNDICE G-E NORMAS NTC EXPEDIDAS POR EL ICONTEC Complementarias del Título G

NTC 790

(Actualizadas a Octubre de 2008)

NTC 824

Código NTC 1011 NTC 1854 NTC 1933 NTC 206 NTC 2083 NTC 2247 NTC 2432 NTC 2471 NTC 2500 NTC 2610 NTC 273 NTC 290 NTC 2912 NTC 2918 NTC 301 NTC 3368 NTC 3377 NTC 3427 NTC 3447 NTC 3509 NTC 4603

NTC 4622 NTC 4693 NTC 5253 NTC 5279 NTC 663 NTC 701 NTC 775 NTC 784 NTC 785 NTC 787

Título Maderas. Determinación de los esfuerzos unitarios básicos. Madera. Preservativos para madera. Creosota Pinturas. Lacas nitrocelulosicas para acabados sobre madera. Maderas. Determinación del contenido de humedad para ensayos físicos y mecánicos. Madera. Madera preservada. Clasificación y requisitos. Maderas. Preservativos ccb para madera. Elementos de fijación. Clavos para ser usados en madera y materiales a base de madera. Definiciones. Maderas. Preservativo para maderas. Naftenato de cobre. Ingeniería civil y arquitectura. Uso de la madera en la construcción. Maderas. Preservativo para madera. Sales CCA. Madera rolliza, aserrada y labrada. Medición y cubicación. Maderas. Determinación del peso específico aparente. Maderas. Tableros de fibra. Determinación de la resistencia a la flexión. Maderas. Insecticidas para madera. Clorpirifos. Requisitos de las probetas pequeñas para los ensayos físicos y mecánicos de la madera. Madera. Método de ensayo para evaluar los preservativos de la madera mediante ensayos de campo con estacas. Maderas. Ensayos con probetas pequeñas. Maderas. Métodos para el deterioro acelerado de la madera tratada con retardante de fuego para ensayos de incendio. Maderas. Uso y calibración de medidores portátiles de humedad. Tornillería. Tornillo de cabeza ranurada para madera. Madera. Método de ensayo para la detección y estimación de la retención de preservativos de madera por bioensayos con aspergillus. Preservativos para madera. Tablas normalizadas para la corrección del volumen y de la gravedad específica para la creosota. Madera. Toma de muestras de preservativos para madera previamente a ensayos. Materias primas para la industria de las madera y contratipos. Resinas de urea-formaldehído, uf. Métodos de ensayo estático para madera de tamaños estructurales. Maderas. Determinación de la resistencia a la flexión. Maderas. Método para determinar la contracción. Maderas. Determinación de la resistencia al cizallamiento paralelo al grano. Maderas. Determinación de la resistencia a la compresión axial o paralela al grano. Maderas. Determinación de la resistencia a la compresión perpendicular al grano. Maderas. Toma de muestras para ensayos físicos y mecánicos.

Código

Fecha de ratificación 27/08/1975 16/06/1999 06/06/1984

NTC 825

Actualización

NTC 918 NTC 944 NTC 951 NTC 960 NTC 961

Ninguna Segunda Ninguna

19/08/1992

Segunda

17/02/1999 17/02/199

Primera Primera

NTC 206 - 1 NTC 206 - 2

01/06/1988

Ninguna

16/11/1988

Ninguna

NTC 206 - 3

16/04/1997

Primera

NTC 5423

20/06/1990 29/11/1968 18/09/1974

Ninguna Ninguna Primera

NTC 143

17/07/1991

Ninguna

21/08/1991

Ninguna

18/04/2007

Primera

NTC 145 NTC 5445 NTC 5497 NTC 5498

17/05/2000

Primera

17/06/1992

Ninguna

NTC 1093

16/09/1992

Ninguna

NTC 1127

21/10/1992

Ninguna

NTC 1128

17/03/1993

Ninguna

NTC 1149

19/05/1999

Ninguna

NTC 1157

16/06/1999

Ninguna

27/10/1999

Ninguna

24/03/2004

Ninguna

28/07/2004

Ninguna

25/04/1973 29/08/1973

Ninguna Ninguna

27/03/1974

Ninguna

17/04/1974

Ninguna

17/04/1974

Ninguna

15/05/1974

Ninguna

NTC 1305 NTC 1317 NTC 1318 NTC 1366 NTC 1367 NTC 1368 NTC 1557 NTC 1592 NTC 1646 NTC 172 NTC 1764 NTC 1822 NTC 1823

G-152

Notas:

APÉNDICE G-F PROPIEDADES DE SECCIONES PREFERENCIALES MEDIDAS NOMINALES

Mesa Viga Planchón Cerco Repisa Cuartón Listón Mesa Viga Planchón Cerco Repisa Cuartón Listón Mesa

Perímetro cm

Área cm2

80 60 50 40 30 20 15 100 74 62 48 32 24 18 120 90 70 60 45 30 22.5

400 200 100 100 50 25 12.5 625 300 150 144 72 36 18 900 450 150 225 112 56 28

20 x 20 10 x 20 5 x 20 10 x 10 5 x 10 5x5 2,5 x 5 25 x 25 12 x 25 6 x 25 12 x 12 6 x 12 6x6 3x6 30 x 30

Viga 15 x 30 Planchón 7,5 x30 Cerco 15 x 15 Repisa 7,5x 15 Cuartón 7,5 x 7,5 Listón 3,7 x 7,5

CASO A Momento de Inercia I cm4 13.333 6667 3333 833 417 52 26 32.552 15.625 7813 1728 864 108 54 67.500 33.750 11.250 4219 2109 264 132

Módulo de Sección Z, cm3

1333 667 333 167 83 21 10 2604 1250 625 288 144 36 18 4500 2250 1125 562 281 70 35

333 667 83 167 42 21 5 2604 600 150 288 72 36 9 4500 1125 281 562 141 70 18

Notas: 1. Aproximación

CASO B Momento de Inercia I cm4 13.333 1667 208 833 104 52 7 32.552 3600 450 1728 216 108 13 67.500 8437 1055 4219 527 264 33

Módulo de Sección Z, cm3

y

y 0.5 ! 0.5

0 1

x

x

h

2. Módulo de Sección

x

x

h b

z

bd 2 6

b

y

y

3. Momento de Inercia

z

bd 3

CASO A

CASO B

12

G-153

Fecha de ratificación

Actualización

15/05/1974

Ninguna

18/04/2007

Primera

23/07/1975

Ninguna

09/04/1975 14/05/1975 28/05/1975 27/08/1974 28/05/1975

Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna

22/12/2005

Ninguna

22/12/2005

Ninguna

22/12/2005

Ninguna

28/06/2006

Ninguna

25/10/2006

Ninguna

25/10/2006

Ninguna

25/10/2006

Ninguna

20/06/2007

Ninguna

20/06/2007

Ninguna

25/11/1998

Primera

05/10/1983

Primera

25/11/1998

Primera

29/05/2002

Primera

16/06/1999

Tercera

08/06/1977 13/07/1977 13/07/1977 23/11/1977 23/11/1977 23/11/1977 06/08/1980 17/03/1993

Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Ninguna Primera

07/10/1981

Ninguna

16/05/1973 17/02/1999 21/06/2000 16/03/1983

Primera Segunda Primera Ninguna

$

G-151

Escuadría en cm

Título Maderas. Acondicionamiento para los ensayos físicos y mecánicos. Maderas. Glosario de defectos. Maderas aserradas y cepilladas. Métodos de medición de los defectos. Maderas. Determinación de la dureza-método janka. Maderas. Determinación de la tracción paralela al grano. Maderas. Método de extracción de clavos. Maderas. Determinación de la resistencia al hendimiento-clivaje. Maderas. Determinación de la tracción perpendicular al grano. Maderas. Determinación de contenido de humedad para ensayos físicos y mecánicos. Medición directa del contenido de humedad en la madera y material a base de madera. Maderas. Uso y calibración de medidores portátiles de humedad. Adhesivos. Determinación del porcentaje de falla de la madera en uniones adhesivas. Maderas. Procedimiento para el secado natural de madera verde. Maderas. Procedimiento para el secado artificial de madera verde. Maderas. Clasificación de maderas secas. Determinación de la resistencia al calor y a la humedad de uniones adhesivas de madera. Determinación de la integridad de las uniones adhesivas en productos estructurales de madera laminada para uso exterior. Maderas. Métodos de ensayo para evaluar la penetración en madera y para diferenciar entre el duramen y la albura. Maderas. Determinación de su durabilidad natural. Ensayo acelerado. Maderas. Método de ensayo para preservativos de madera mediante el sistema de bloques en tierra. Preservación de maderas. Terminología. Maderas. Método de ensayo para determinar la retención de preservativos en madera y el contenido de componentes activos en los preservativos. Maderas. Clasificación de madera aserradas Maderas. Determinación de la trabajabilidad en lijado. Maderas. Determinación de la trabajabilidad en cepillado. Maderas. Determinación de la trabajabilidad en taladro. Maderas. Determinación de la trabajabilidad en cajeado. Maderas. Determinación de la trabajabilidad en moldurado. Maderas. Madera rolliza para aserrar. Especies latifoliadas. Elementos mecánicos. Tornillos para madera (serie inglesa). Maderas. Madera aserrada para construcción. Dimensiones, clasificación y defectos. Madera rolliza y aserrada. Glosario. Maderas. Preservativos CCA para madera. Madera. Madera preservada. Toma de muestras. Madera. Maderas. Determinación de la tenacidad.

G-154


363

DIARIO OFICIAL

Tabla G-G-3 Cargas máximas en entablados de madera Grupo C

APÉNDICE G-G CARGAS ADMISIBLES PARA EL DISEÑO DE ENTABLADOS

Carga puntual “ P ” en kgf. Carga uniformemente distribuida “ W ” en kgf/m2. MADERAS GRUPO “C”

Tomado del Manual de Diseño para madera del Grupo Andino 1984, página 8-73 y 8-74

Espaciamiento de los apoyos A

ESPESOR (cm)

30 P

40 W

P

50 W

P

60 W

P

80 W

P

100 W

120

140

P

W

P

W

18

104

13

60

P

160 W

P

W

1.0

60

1142

34

482

22

247

15

143

8

60

Tabla G-G-1 Cargas máximas en entablados de madera Grupo A

1.5

183

3667

114

1626

73

833

51

482

28

203

244

3667

173

1973

120

1142

68

43

247

30

143

22

90

17

60

Carga puntual “ P ” EN kgf. Carga uniformemente distribuida “ W ” en kgf/m2. MADERAS GRUPO “A”

2.5

305

3667

234

2230

132

941

84

482

59

279

43

176

33

118

366

3667

228

1626

146

833

101

482

74

303

57

203

362

2582

232

1322

161

765

118

482

30

323

346

1973

240

1142

176

719

135

482

342

1626

251

1024

192

686

2.0

3.0

Espaciamiento de los apoyos l ESPESOR (cm)

30 P

40 W

50

60

80

P

W

P

W

P

W

P

22

206

12

3.5

100 W

120

P

W

P

140 W

P

4.0

160 W

P

W

1.0

87

1650

49

696

31

356

1.5

293

5567

165

2349

105

1203

73

696

26

150

18

87

13

55

390

5567

250

2850

173

1650

98

696

62

356

43

206

32

130

24

87

488

5567

339

3222

190

1359

122

696

85

403

62

254

48

170

585

5567

329

2349

211

1203

146

696

107

438

82

294

523

3730

334

1910

232

1105

171

696

131

466

499

2850

347

1650

255

1039

195

696

494

2349

363

1479

278

991

2.0 2.5 3.0 3.5

482

4.5

87

41

294

4.0 4.5

Entablado

Espesor

Tabla G-G-2 Cargas máximas en entablados de madera Grupo B

Espaciamiento - l

Espaciamiento - l

Carga puntual “ P ” EN kgf. Carga uniformemente distribuida “ W ” en kgf/m2. MADERAS GRUPO “B” Espaciamiento de los apoyos l ESPESOR (cm)

30 P

40 W

P

50 W

P

60 W

P

80 W

P

100 W

120

140

P

W

P

W

20

116

14

67

160

P

W

P

W

1.0

67

1269

38

535

24

274

17

159

9

67

1.5

225

4282

127

1807

81

925

56

535

32

226

300

4282

192

2193

133

1269

75

535

48

274

33

159

24

100

19

67

375

4282

260

2478

146

1046

94

535

65

310

48

195

37

131

450

4282

253

1807

162

925

113

535

83

337

63

226

402

2869

257

1469

179

850

131

535

100

359

384

2193

267

1269

196

799

150

535

380

1807

279

1138

214

762

2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5

G-155

G-156

TÍTULO H ESTUDIOS GEOTÉCNICOS CAPÍTULO H.1 INTRODUCCIÓN


NSR-10

H.1.1 — REQUISITOS GENERALES H.1.1.1 — OBJETIVO Y ALCANCE — Establecer criterios básicos para realizar estudios geotécnicos de edificaciones, basados en la investigación del subsuelo y las características arquitectónicas y estructurales de las edificaciones con el fin de proveer las recomendaciones geotécnicas de diseño y construcción de excavaciones y rellenos, estructuras de contención, cimentaciones, rehabilitación o reforzamiento de edificaciones existentes y la definición de espectros de diseño sismorresistente, para soportar los efectos por sismos y por otras amenazas geotécnicas desfavorables. H.1.1.2 — OBLIGATORIEDAD DE LOS ESTUDIOS GEOTÉCNICOS — Los estudios geotécnicos definitivos son obligatorios para todas las edificaciones urbanas y suburbanas de cualquier grupo de uso, y para las edificaciones en terrenos no aptos para el uso urbano de los grupos de uso II, III y IV definidos en el Título A de este Reglamento. H.1.1.2.1 — Firma de los Estudios — Siguiendo los artículos 26 y 27 de la Ley 400 de 1997, modificada y adicionada por la Ley 1229 de 2008, los estudios geotécnicos para cimentaciones de edificaciones deben ser dirigidos y avalados por Ingenieros Civiles, titulados, matriculados en el COPNIA y con tarjeta profesional vigente. Para el cumplimiento de este requisito todos los informes de los estudios geotécnicos y todos los planos de diseño y construcción que guarden alguna relación con estos estudios, deben llevar la aprobación del ingeniero director del estudio. Los profesionales que realicen estos estudios geotécnicos deben poseer una experiencia mayor de cinco (5) años en diseño geotécnico de cimentaciones, contados a partir de la expedición de la tarjeta profesional, bajo la dirección de un profesional facultado para tal fin, o acreditar estudios de posgrado en geotecnia. H.1.1.2.2 — Cumplimiento y Responsabilidad — El cumplimiento de estas Normas no exime al ingeniero responsable de la ejecución del estudio geotécnico de realizar todas las investigaciones y análisis necesarios para la identificación de las amenazas geotécnicas, la adecuada caracterización del subsuelo, y los análisis de estabilidad de la edificación, construcciones vecinas e infraestructura existente.

H.1.2 — REFERENCIAS

TÍTULO H — ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

Las disposiciones particulares de este Título H del Reglamento se relacionan de manera directa con las siguientes secciones del Reglamento, en las cuales se tratan otros aspectos geotécnicos, o se menciona el estudio geotécnico o el ingeniero geotecnista: Título A – Requisitos generales de diseño y construcción sismo resistente Capítulo A.1 — Introducción A.1.3 — Procedimiento de diseño y construcción de edificaciones, de acuerdo con el Reglamento A.1.3.2 — Estudios geotécnicos A.1.3.5 — Diseño de la cimentación A.1.3.9.3 — Supervisión técnica exigida por los diseñadores A.1.4 — Consideraciones especiales A.1.4.1 — Por tamaños y grupo de uso A.1.5 — Diseños, planos y memorias A.1.5.4 — Estudio geotécnico Capítulo A.2 — Zonas de amenaza sísmica y movimientos sísmicos de diseño A.2.1 — General A.2.1.2 — Efectos locales diferentes A.2.4 — Efectos locales A.2.4.1 — General A.2.4.2 — Tipos de perfil de suelo H-1

364


DIARIO OFICIAL

A.2.4.3 — Parámetros empleados en la definición de tipos de suelo A.2.4.4 — Definición del tipo de perfil de suelo A.2.4.5 — Procedimiento de clasificación A.2.9 — Estudios de Microzonificación Sísmica A.2.10 — Estudios sísmicos particulares de sitio Capítulo A.3 — Requisitos generales de diseño sismo resistente A.3.4 — Métodos de análisis A.3.4.2 — Método de análisis a utilizar A.3.7 — Fuerzas sísmicas de diseño de los elementos estructurales A.3.7.2 — Cimentación Capítulo A.7 — Interacción Suelo-Estructura Capítulo A.12 — Requisitos especiales para edificaciones indispensables de los grupos de usos III y IV A.12.2 — Movimientos sísmicos del umbral de daño A.12.3 — Espectro sísmico para el umbral de daño Apéndice A-2 — Recomendaciones para el cálculo de los efectos de interacción dinámica suelo-estructura Título B — Cargas Capítulo B.1 — Requisitos generales B.1.2 —Requisitos básicos B.1.2.1.3 — Fuerzas causadas por deformaciones impuestas Capítulo B.2 — Combinaciones de carga B.2.3 — Combinaciones de carga para ser utilizadas con el método de esfuerzos de trabajo o en las verificaciones del estado límite de servicio Capítulo B.5 — Empuje de tierra y presión hidrostática Título C — Concreto estructural Capítulo C.1 — Requisitos generales C.1.1.6 — Pilotes, pilas excavadas y cajones de cimentación C.1.1.7 — Losas sobre el terreno Capítulo C.15 — Cimentaciones Capítulo C.21 — Requisitos de diseño sismo resistente C.21.9 — Elementos de fundación Capítulo C.22 — Concreto estructural simple C.22.7 — Zapatas Título D — Mampostería estructural Capítulo D.4 — Requisitos constructivos para mampostería estructural D.4.4 — Requisitos constructivos para cimentaciones Título E — Casas de uno y dos pisos Capítulo E.2 — Cimentaciones Capítulo E.6 — Recomendaciones adicionales de construcción en mampostería confinada E.6.2 — Cimentaciones Título H — Estudios geotécnicos Título I — Supervisión técnica Capítulo I.1 — Generalidades I.1.1 — Definiciones I.1.2 — Obligatoriedad de la supervisión técnica Capítulo I.2 — Alcance de la supervisión técnica I.2.3 — Alcance de la supervisión técnica I.2.4.6 — Control de ejecución Capítulo I.4 — Recomendaciones para el ejercicio de la supervisión técnica I.4.2.4 — Grado de supervisión técnica recomendada I.4.3.7 — Control de ejecución

CAPÍTULO H.2 DEFINICIONES H.2.0 — NOMENCLATURA c cc Fa Fr Fs FSB FSBM Su Ua UF Uw I Ic Vc V W R

= = = = = = = = = = = = = = =

W A WF

= esfuerzo actuante = esfuerzo cortante a la falla

intercepto de cohesión total intercepto de cohesión efectiva fuerzas actuantes fuerzas resistentes factor de seguridad Factor de seguridad básico factores de seguridad básicos mínimos directos resistencia no drenada presión de gas (aire) para materiales secos presión de fluidos o presión de poros presión de líquido (agua) para materiales saturados ángulo de fricción total ángulo de fricción efectivo esfuerzo normal efectivo esfuerzo normal total

= esfuerzo resistente

H.2.1 — ESTUDIO GEOTÉCNICO H.2.1.1 — DEFINICIÓN — Conjunto de actividades que comprenden el reconocimiento de campo, la investigación del subsuelo, los análisis y recomendaciones de ingeniería necesarios para el diseño y construcción de las obras en contacto con el suelo, de tal forma que se garantice un comportamiento adecuado de la edificación, protegiendo ante todo la integridad de las personas ante cualquier fenómeno externo, además de proteger vías, instalaciones de servicios públicos, predios y construcciones vecinas. H.2.1.1.1 — Investigación del Subsuelo — Comprende el estudio y el conocimiento del origen geológico, la exploración del subsuelo (apiques, trincheras, perforación y sondeo y otros) y los ensayos y pruebas de campo y laboratorio necesarios para identificar y clasificar los diferentes suelos y rocas y cuantificar las características físico-mecánicas e hidráulicas del subsuelo. H.2.1.1.2 — Análisis y Recomendaciones — Consiste en la interpretación técnica conducente a la caracterización del subsuelo y la evaluación de posibles mecanismos de falla y de deformación para suministrar los parámetros y las recomendaciones necesarias para el diseño y la construcción de los sistemas de cimentación y contención y de otras obras en el terreno influenciadas por factores geotécnicos.

H.2.2 — TIPOS DE ESTUDIOS H.2.2.1 — ESTUDIO GEOTÉCNICO PRELIMINAR — Conjunto de actividades necesarias para aproximarse a las características geotécnicas de un terreno, con el fin de establecer las condiciones que limitan su aprovechamiento, los problemas potenciales que puedan presentarse, los criterios geotécnicos y parámetros generales para la elaboración de un proyecto. El estudio debe presentar en forma general el entorno geológico y geomorfológico, características del subsuelo y recomendaciones geotécnicas para la elaboración del proyecto incluyendo la zonificación del área, amenazas de origen H-3

H-2

geológico, criterios generales de cimentación y obras de adecuación del terreno. Este estudio no es de presentación obligatoria, pero es recomendable para proyectos especiales o de magnitud considerable, en los que pueda orientar el proceso de planeamiento. Su realización no puede reemplazar, bajo ninguna circunstancia, al estudio geotécnico definitivo. H.2.2.2 — ESTUDIO GEOTÉCNICO DEFINITIVO — Trabajo realizado para un proyecto específico, en el cual el ingeniero geotecnista debe precisar todo lo relativo a las condiciones físico-mecánicas del subsuelo y las recomendaciones particulares para el diseño y construcción de todas las obras relacionadas, conforme a este Reglamento y en especial los Títulos A y H. Su presentación es obligatoria ya que en este se definen el tipo de suelo, el diseño y las recomendaciones de la cimentación y del proceso constructivo. H.2.2.2.1 — Contenido — El estudio geotécnico definitivo debe contener como mínimo los siguientes aspectos: (a) Del proyecto — Nombre, plano de localización, objetivo del estudio, descripción general del proyecto, sistema estructural y evaluación de cargas. No se podrán considerar como ESTUDIO GEOTÉCNICO DEFINITIVO aquellos estudios realizados con cargas preliminares ni donde sólo se hayan tenido en cuenta las cargas de gravedad. (b) Del subsuelo — Resumen del reconocimiento de campo, de la investigación adelantada en el sitio específico de la obra, la morfología del terreno, el origen geológico, las características físicomecánicas y la descripción de los niveles freáticos o aguas subterráneas con una interpretación de su significado para el comportamiento del proyecto estudiado. (c) De cada unidad geológica o de suelo, se dará su identificación, su espesor, su distribución y los parámetros obtenidos en las pruebas y ensayos de campo y en los de laboratorio, siguiendo los lineamientos del Capítulo H.3. Para el análisis de efectos locales, la definición de tipo de suelo se debe hacer siguiendo los lineamientos del numeral A.2.4. Se debe estudiar el efecto o descartar la presencia de suelos con características especiales como suelos expansivos, dispersivos, colapsables, y los efectos de la presencia de vegetación ó de cuerpos de agua cercanos. (d) De los análisis geotécnicos — Resumen de los análisis y justificación de los criterios geotécnicos adoptados que incluyan los aspectos contemplados especialmente en el Título H y en el numeral A.2.4. También, el análisis de los problemas constructivos de las alternativas de cimentación y contención, la evaluación de la estabilidad de taludes temporales de corte, la necesidad y planteamiento de alternativas de excavaciones soportadas con sistemas temporales de contención en voladizo, apuntalados o anclados. Se deben incluir los análisis de estabilidad y deformación de las alternativas de excavación y construcción, teniendo en cuenta, además de las características de resistencia y deformabilidad de los suelos, la influencia de los factores hidráulicos. (e) De las recomendaciones para diseño — Los parámetros geotécnicos para el diseño estructural del proyecto como: tipo de cimentación, profundidad de apoyo, presiones admisibles, asentamientos calculados incluyendo los diferenciales, tipos de estructuras de contención y parámetros para su diseño, perfil del suelo para el diseño sismo resistente y parámetros para análisis de interacción suelo-estructura junto con una evaluación del comportamiento del depósito de suelo o del macizo rocoso bajo la acción de cargas sísmicas así como los límites esperados de variación de los parámetros medidos y el plan de contingencia en caso de que se excedan los valores previstos. Se debe incluir también la evaluación de la estabilidad de las excavaciones, laderas y rellenos, diseño geotécnico de filtros y los demás aspectos contemplados en este Título. (f) De las recomendaciones para la protección de edificaciones y predios vecinos — Cuando las condiciones del terreno y el ingeniero encargado del estudio geotécnico lo estime necesario, se hará un capítulo que contenga: estimar los asentamientos ocasionales originados en descenso del nivel freático, así como sus efectos sobre las edificaciones vecinas, diseñar un sistema de soportes que garantice la estabilidad de las edificaciones o predios vecinos, estimar los asentamientos inducidos por el peso de la nueva edificación sobre las construcciones vecinas, calcular los asentamientos y deformaciones laterales producidos en obras vecinas a causa de las excavaciones, y cuando las deformaciones o asentamientos producidos por la excavación o por el descenso del nivel freático superen los límites permisibles deben tomarse las medidas preventivas adecuadas. (g) De las recomendaciones para construcción. Sistema Constructivo — Es un documento complementario o integrado al estudio geotécnico definitivo, de obligatoria elaboración por parte del ingeniero geotecnista responsable, de acuerdo con lo establecido en el numeral H.8.1. La entrega de este documento o su inclusión como un numeral del informe, deberá ser igualmente verificada por las autoridades que expidan las licencias de construcción. En el sistema constructivo se deben establecer las alternativas técnicamente factibles para solucionar los problemas geotécnicos de excavación y construcción. Para proyectos de categoría Alta o Especial (véase el numeral H.3.1.1) se debe cumplir lo indicado en el numeral H.2.2.3. H-4

(h) Anexos — En el informe de suelos se deben incluir planos de localización regional y local del proyecto, ubicación de los trabajos de campo, registros de perforación y resultado de pruebas y ensayos de campo y laboratorio. Se debe incluir la memoria de cálculo con el resumen de la metodología seguida, una muestra de cálculo de cada tipo de problema analizado y el resumen de los resultados en forma de gráficos y tablas. Además, planos, esquemas, dibujos, gráficas, fotografías, y todos los aspectos que se requieran para ilustrar y justificar adecuadamente el estudio y sus recomendaciones. H.2.2.3 — ASESORÍA GEOTÉCNICA EN LAS ETAPAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN — Para proyectos clasificados como categoría Media, Alta o Espacial (véase numeral H.3.1.1), se debe realizar la asesoría en la etapa de diseño como una etapa posterior al estudio geotécnico por parte de un ingeniero civil especialista en geotecnia, con la experiencia estipulada en el Título VI de la Ley 400 de 1997. En todos los casos de clasificación de las unidades, los planos de diseño deben guardar relación con el estudio geotécnico. Así mismo, los proyectos clasificados como categoría Media, Alta o Especial, deberán contar con el acompañamiento de un Ingeniero Geotecnista, (Título VI de la Ley 400 de 1997, artículo 28) quien aprobará durante la ejecución de la obra los niveles y estratos de cimentación, los procedimientos y el comportamiento durante la ejecución de las excavaciones, rellenos, obras de estabilización de laderas y actividades especiales de adecuación y/o mejoramiento del terreno. Para esto, deberá dejar memoria escrita del desarrollo de dichas actividades y los resultados obtenidos. Especial atención se deberá dar a preservar la estabilidad y evitar asentamientos de las construcciones aledañas o adyacentes al proyecto, para lo cual se deberá implementar las recomendaciones que el diseñador geotécnico del proyecto entregue para tal fin. Se deberá suscribir un acta de vecindad de forma previa al inicio del proyecto que deje constancia del estado de las edificaciones y terrenos adyacentes al proyecto. En caso de que se detecten efectos adversos en las edificaciones vecinas por efecto del desarrollo del proyecto, se deberá implementar una instrumentación adecuada y adoptar las medidas necesarias para evitar la propagación de dichos efectos, sin perjuicio de otro tipo de acciones que se deriven de estos hechos. H.2.2.4 — ESTUDIO DE ESTABILIDAD DE LADERAS Y TALUDES — Deberá estar incluido en el estudio geotécnico preliminar o en el definitivo; se debe hacer de acuerdo con lo exigido en el capitulo H.5, y debe considerar las características geológicas, hidráulicas y de pendiente del terreno local y regionalmente, por lo cual deberán analizarse los efectos de procesos de inestabilidad aledaños o regionales que puedan tener incidencia en el terreno objeto de estudio.

H.2.3 — AGUA SUBTERRÁNEA En las cimentaciones el problema más frecuente encontrado durante el proceso de excavación y construcción, es la existencia del agua subterránea libre o confinada. La presencia de agua, en relación a los esfuerzos, produce una disminución de las propiedades, tal como se indica en H.2.4.1 para la resistencia, además de flujo y erosión interna. Los estudios geotécnicos deberán analizar la existencia de agua libre, flujos potenciales de agua subterránea y la presencia de paleo cauces.

H.2.4 — FACTORES DE SEGURIDAD H.2.4.1 — DEFINICIÓN — En Ingeniería Civil en general el Factor de Seguridad FS se define como la relación entre fuerzas resistentes FR y actuantes FA y también pueden usarse esfuerzos y se usa para evaluar el Estado Límite de Falla: FS

FR / FA

(H.2.4-1)

FS

Wf / W A

(H.2.4-2)

En Ingeniería Geotécnica el Factor de Seguridad Básico o directo, FSB , se define como la relación entre esfuerzo cortante último resistente o esfuerzo cortante a la falla W f y esfuerzo cortante actuante W A FSB

Wf / W A

(H.2.4-3)

H-5


Usualmente en Ingeniería Geotécnica el esfuerzo cortante a la falla W f se expresa con el Criterio de Mohr-Coulomb:

Wf

Cc V c tan Ic

(a) La magnitud de la obra. (b) Las consecuencias de una posible falla en la edificación o sus cimentaciones. (c) La calidad de la información disponible en materia de suelos.

(H.2.4-4)

en la cual

Wf c´

Ic Vc

V UF Uw Ua

En cualquier caso los Factores de Seguridad Básicos FSB aplicados al material térreo (suelo, roca o material intermedio) no deben ser inferiores a los Factores de Seguridad Básicos Mínimos FSBM o FSBUM de la tabla H.2.4-1, en la cual las cargas se refieren a valores nominales sin coeficientes de mayoración, tal como se indica en el aparte B.2.3 de este Reglamento, en el cual, para los cimientos y el material térreo de cimentación se empleará para las fuerzas sísmicas E un factor R 1.0 . En ningún caso el factor de seguridad básico mínimo FSBM podrá ser inferior a 1.00

= esfuerzo cortante a la falla = intercepto de cohesión efectiva = ángulo de fricción efectivo = esfuerzo normal efectivo Vc UF = esfuerzo normal total = presión de fluidos o presión de poros = presión de líquido (agua) para materiales saturados = presión de gas (aire) para materiales secos

(H.2.4-5)

Tabla H.2.4-1 Factores de Seguridad Básicos Mínimos Directos FSBM FSBUM Condición Diseño Construcción Diseño Construcción Carga Muerta + Carga Viva Normal 1.50 1.25 1.80 1.40 Carga Muerta + Carga Viva Máxima 1.25 1.10 1.40 1.15 Carga Muerta + Carga Viva Normal + Sismo de 1.10 1.00 (*) No se permite No se permite Diseño Seudo estático Taludes – Condición Estática y Agua 1.50 1.25 1.80 1.40 Subterránea Normal Taludes – Condición Seudo-estática con Agua 1.05 1.00 (*) No se permite No se permite Subterránea Normal y Coeficiente Sísmico de Diseño (*) Nota: Los parámetros sísmicos seudo estáticos de Construcción serán el 50% de los de Diseño

Se advierte que los esfuerzos normales empleados son valores relativos a la presión atmosférica PA y que cualquier otra definición de esfuerzo cortante a la falla debe ir en término de esfuerzos efectivos, salvo lo expresado en H.2.4.3. También se define el esfuerzo cortante actuante WA como esfuerzo cortante de trabajo o de diseño WD y entonces: WA

> cc V c tan Ic@

FSB

(H.2.4-6)

H.2.4.2 — COMPORTAMIENTO APARENTE — Para el caso especial de materiales cohesivos saturados y sin fisuración, se presenta un comportamiento aparente del Criterio de Mohr-Coulomb en términos de esfuerzos totales, en el cual c I

H.2.4.4 — FACTORES DE SEGURIDAD INDIRECTOS — El Factor de Seguridad Básico o directo FSB definido en H.2.4.1 es el factor de seguridad geotécnico real, pero de él se derivan Factores de Seguridad Indirectos que tienen valores diferentes y los cuales se especifican en los diferentes capítulos de este Titulo H, pero en todo caso se debe demostrar que el empleo de éstos FS indirectos implica Factores de Seguridad Básicos FSB iguales o superiores a los valores mínimos FSBM .

= intercepto de cohesión total S U = ángulo de fricción total I 0.0

y entonces W F WA

365

DIARIO OFICIAL

Su = resistencia no drenada

Su FSBU

(H.2.4-7)

H.2.5 — SUELOS NO COHESIVOS O GRANULARES Y SUELOS COHESIVOS

en la cual, generalmente, FSBU ! FSB

Para efectos de la clasificación de suelos del Artículo A.2.4.3 y de este Título H: Se permite emplear la resistencia no drenada SU para casos de análisis en materiales cohesivos saturados y no fisurados:

H.2.5.1 — SUELOS NO COHESIVOS O GRANULARES — Se consideran como suelos no cohesivos o granulares los que cumplen las siguientes condiciones, de acuerdo al Sistema de Clasificación Unificada de Suelos (SCUS), con algunas modificaciones:

(a) Estáticos de cimentaciones superficiales (b) Estáticos de cimentaciones profundas (c) Estáticos de taludes temporales o de falla de fondo temporal

(a) Todos los materiales clasificados como GW, GP, GW-GM, GP-GM, GW-GC, GP-GC, SW, SP, SW-SM, SP-SM, SW-SC, SP-SC. (b) Todos los materiales clasificados como GM, GC, GM-GC, SM, SC, SM-SC, en los cuales 30% o menos del peso pase por tamiz No 200 y que tengan límite líquido wL d 30% e índice plástico IP d 10%.

Pero NO SE PERMITE emplearlo en casos de análisis: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)

Estáticos de empujes de tierras Problemas geotécnicos que impliquen relajación de esfuerzos Estabilidad de taludes permanentes De materiales no saturados De materiales fisurados Seudo estáticos Dinámicos

H.2.5.2 — SUELOS COHESIVOS — Se consideran como suelos cohesivos todos aquellos que no cumplan con las condiciones de suelos no cohesivos o granulares.

H.2.6 — NORMAS TÉCNICAS H.2.6.1 — Las siguientes normas NTC del Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, y de la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales, ASTM, forman parte integrante del Reglamento NSR-10.

H.2.4.3 — VALORES DEL FACTOR DE SEGURIDAD GEOTÉCNICO BÁSICO FSB — La selección de los factores de seguridad debe justificarse plenamente teniendo en cuenta: H-6

H-7

Normas NTC promulgadas por el ICONTEC: NTC 1493 — Suelos. Ensayo para determinar el límite plástico y el índice de plasticidad. (ASTM D 4318) NTC 1494 — Suelos. Ensayo para determinar el límite líquido. (ASTM D 4318) NTC 1495 — Suelos. Ensayo para determinar el contenido de agua. (ASTM D 2216) NTC 1503 — Suelos. Ensayo para determinar los factores de contracción. ASTM D 427) NTC 1504 — Suelos. Clasificación para propósitos de ingeniería. (ASTM D 2487) NTC 1522 — Suelos. Ensayo para determinar la granulometría por tamizado NTC 1527. NTC 1528 — Suelos. Ensayo para determinar la masa unitaria en el terreno. Método del balón de caucho. (ASTM D2167) NTC 1667 — Determinación de la masa unitaria en el terreno por el método del cono de arena. (ASTM D 1556) NTC 1886 — Suelos. Determinación de la humedad, ceniza y materia orgánica. (ASTM D2974) NTC 1917 — Suelos. Determinación de la resistencia al corte. Método de corte directo (CD). (ASTM D 3080) NTC 1936 — Suelos. Determinación de la resistencia en rocas. Método de la compresión triaxial. (ASTM D2664) NTC 1967 — Suelos. Determinación de las propiedades de consolidación unidimensional. (ASTM D 2435) NTC 1974 — Suelos. Determinación de la densidad relativa de los sólidos (ASTM D854) NTC 2041 — Suelos cohesivos. Determinación de la resistencia. Método de compresión triaxial. (ASTM D 2850) NTC 2121 — Suelos. Obtención de muestras para probetas de ensayo. Método para tubos de pared delgada. (ASTM D1587) NTC 2122 — Suelos. Ensayo de la relación de soporte. Suelos compactados. (ASTM D1833) NTC 4630 — Método de ensayo para la determinación del límite liquido, del límite plástico y del índice de plasticidad de los suelos cohesivos. Normas ASTM: ASTM D 2166-06 — Suelos. Ensayo para determinar la resistencia a la compresión inconfinada. . ASTM D 6066 – 96 (2004) — Práctica estándar para determinar la resistencia de arenas a la penetración normalizada, para evaluación del potencial de licuación. ASTM D1143/D1143M-07 — Ensayo para pilotes bajo carga axial estática de compresión. ASTM D 3689-07 — Ensayo para pilotes individuales bajo carga axial estática de tracción. ASTM D 3966-07 — Ensayo para pilotes bajo carga lateral. ASTM D4945-08 — Ensayo para pilotes bajo altas deformaciones en cargas dinámicas. ASTM D 5882-07 — Ensayo a bajas deformaciones para la integridad de pilotes

$

H-8

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CAPÍTULO H.3 CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA DEL SUBSUELO H.3.0 — NOMENCLATURA G [


DIARIO OFICIAL

= módulo de rigidez al cortante = porcentaje de amortiguamiento con respecto al crítico

En este Capítulo se definen el número mínimo y la profundidad mínima de los sondeos exploratorios del subsuelo, los cuales dependen del tamaño de la edificación propuesta (unidad de construcción). El ingeniero geotecnista, podrá aumentar el número o la profundidad de los sondeos, dependiendo de las condiciones locales y los resultados iniciales de la exploración.

H.3.1 — UNIDAD DE CONSTRUCCIÓN.

secciones arquitectónicas amarradas a los niveles del terreno existente, sótanos, niveles de construcción, cargas, redes de servicio, información sobre edificaciones vecinas y los otros aspectos adicionales que el ingeniero geotecnista considere necesarios. H.3.2.2 — EXPLORACIÓN DE CAMPO — Consiste en la ejecución de apiques, trincheras, perforación o sondeo con muestreo o sondeos estáticos o dinámicos, u otros procedimientos exploratorios reconocidos en la práctica, con el fin de conocer y caracterizar el perfil del subsuelo afectado por el proyecto, ejecutar pruebas directas o indirectas sobre los materiales encontrados y obtener muestras para la ejecución de ensayos de laboratorio. La exploración debe ser amplia y suficiente para buscar un adecuado conocimiento del subsuelo hasta la profundidad afectada por la construcción, teniendo en cuenta la categoría del proyecto, el criterio del ingeniero geotecnista y lo dispuesto en las tablas H.3.1-1. y H.3.2-1. En el caso de macizos rocosos se debe hacer la clasificación de éstos por uno de los métodos usuales (RMR, Q, GSI) y realizar levantamiento de discontinuidades en los afloramientos, apiques o muestras. El cumplimiento de estas normas mínimas no exime al ingeniero geotecnista de realizar los sondeos exploratorios necesarios adicionales, para obtener un conocimiento adecuado del subsuelo, de acuerdo con su criterio profesional. En caso de no realizar estos sondeos, deberá consignar esta recomendación en su informe geotécnico. H.3.2.3 — NÚMERO MÍNIMO DE SONDEOS — El número mínimo de sondeos de exploración que deberán efectuarse en el terreno donde se desarrollará el proyecto se definen en la tabla H.3.2-1.

Se define como unidad de construcción (a) (b) (c) (d) (e)

Una edificación en altura, Grupo de construcciones adosadas, cuya longitud máxima en planta no exceda los 40 m, Cada zona separada por juntas de construcción, Construcciones adosadas de categoría baja, hasta una longitud máxima en planta de 80 m Cada fracción del proyecto con alturas, cargas o niveles de excavación diferentes.

Para los casos donde el proyecto exceda las longitudes anotadas, se deberá fragmentar en varias unidades de construcción, por longitudes o fracción de las longitudes. H.3.1.1 — CLASIFICACIÓN DE LAS UNIDADES DE CONSTRUCCIÓN POR CATEGORÍAS — Las unidades de construcción se clasifican en Baja, Media, Alta y Especial, según el número total de niveles y las cargas máximas de servicio. Para las cargas máximas se aplicará la combinación de carga muerta más carga viva debida al uso y ocupación de la edificación y para la definición del número de niveles se incluirán todos los pisos del proyecto, sótanos, terrazas y pisos técnicos. Para la clasificación de edificaciones se asignará la categoría más desfavorable que resulte en la tabla H.3.1-1 Tabla H.3.1-1 Clasificación de las unidades de construcción por categorías Categoría de la unidad de construcción Baja Media Alta Especial

Según los niveles de construcción

Según las cargas máximas de servicio en columnas (kN)

Hasta 3 niveles Entre 4 y 10 niveles Entre 11 y 20 niveles Mayor de 20 niveles

Menores de 800 kN Entre 801 y 4,000 kN Entre 4,001 y 8,000 kN Mayores de 8,000 kN

H.3.2 — INVESTIGACIÓN DEL SUBSUELO PARA ESTUDIOS DEFINITIVOS

Tabla H.3.2-1 Número mínimo de sondeos y profundidad por cada unidad de construcción Categoría de la unidad de construcción Categoría Baja Profundidad Mínima de sondeos: 6 m. Número mínimo de sondeos: 3

Categoría Media Profundidad Mínima de sondeos: 15 m. Número mínimo de sondeos: 4

Categoría Alta Profundidad Mínima de sondeos: 25 m. Número mínimo de sondeos: 4

Categoría Especial Profundidad Mínima de sondeos: 30 m. Número mínimo de sondeos: 5

H.3.2.4 — CARACTERÍSTICAS Y DISTRIBUCIÓN DE LOS SONDEOS — Las características y distribución de los sondeos deben cumplir las siguientes disposiciones además de las ya enunciadas en H.3.1-1 y H.3.2-1: (a) Los sondeos con recuperación de muestras deben constituir como mínimo el 50% de los sondeos practicados en el estudio definitivo. (b) En los sondeos con muestreo se deben tomar muestras cada metro en los primeros 5 m de profundidad y a partir de esta profundidad, en cada cambio de material o cada 1.5 m de longitud del sondeo.. (c) Al menos el 50% de los sondeos deben quedar ubicados dentro de la proyección sobre el terreno de las construcciones. (d) Los sondeos practicados dentro del desarrollo del Estudio Preliminar pueden incluirse como parte del estudio definitivo - de acuerdo con esta normativa - siempre y cuando hayan sido ejecutados con la misma calidad y siguiendo las especificaciones dadas en el presente título del Reglamento. (e) El número de sondeos finalmente ejecutados para cada proyecto, debe cubrir completamente el área que ocuparán la unidad o unidades de construcción contempladas en cada caso, así como las áreas que no quedando ocupadas directamente por las estructuras o edificaciones, serán afectadas por taludes de cortes u otros tipos de intervención que deban ser considerados para evaluar el comportamiento geotécnico de la estructura y su entorno. (f) En registros de perforaciones en ríos o en el mar, es necesario tener en cuenta el efecto de las mareas y los cambios de niveles de las aguas, por lo que se debe reportar la elevación (y no la profundidad solamente) del estrato, debidamente referenciada a un datum preestablecido.

H.3.2.1 — INFORMACIÓN PREVIA — El ingeniero geotecnista responsable del proyecto debe recopilar y evaluar los datos disponibles sobre las características del sitio, tales como la geología, sismicidad, clima, vegetación, existencia de edificaciones e infraestructura vecinas y estudios anteriores. El ingeniero geotecnista responsable del proyecto debe dar fe de que conoce el sitio y lo ha visitado para efectos de la elaboración del estudio.

H.3.2.5 — PROFUNDIDAD DE LOS SONDEOS — Por lo menos el 50% de todos los sondeos debe alcanzar la profundidad dada en la Tabla H.3.2-1, afectada a su vez por los siguientes criterios, los cuales deben ser justificados por el ingeniero geotecnista. La profundidad indicativa se considerará a partir del nivel inferior de excavación para sótanos o cortes de explanación. Cuando se construyan rellenos, dicha profundidad se considerará a partir del nivel original del terreno:

Por su parte el ordenante del estudio, debe suministrar al ingeniero geotecnista la información del proyecto necesaria para la ejecución del estudio, como el levantamiento topográfico del terreno, escenario urbanístico dentro del cual se desarrolla, desarrollo del proyecto por etapas, tipo de edificación, sistema estructural, niveles de excavación,

(a) Profundidad en la que el incremento de esfuerzo vertical causado por la edificación, o conjunto de edificaciones, sobre el terreno sea el 10% del esfuerzo vertical en la interfaz suelo-cimentación. (b) 1.5 veces el ancho de la losa corrida de cimentación.

H-9

(c) (d) (e) (f)

(d)

(g)

(h)

(i)

2.5 veces el ancho de la zapata de mayor dimensión. Longitud total del pilote más largo, mas 4 veces el diámetro del pilote o 2 veces el ancho del grupo de pilotes. 2.5 veces el ancho del cabezal de mayor dimensión para grupos de pilotes. En el caso de excavaciones, la profundidad de los sondeos debe ser como mínimo 1.5 veces la profundidad de excavación pero debe llegar a 2.0 veces la profundidad de excavación en suelos designados como E y F en el Título A. En los casos donde se encuentre roca firme, o aglomerados rocosos o capas de suelos firmes asimilables a rocas, a profundidades inferiores a las establecidas, el 50% de los sondeos deberán alcanzar las siguientes penetraciones en material firme (material designado como A, B o C en la Tabla A.2.4.4-1 del Título A de este Reglamento.), de acuerdo con la categoría de la unidad de construcción: - Categoría Baja: los sondeos pueden suspenderse al llegar a estos materiales; - Categoría Media, penetrar un mínimo de 2 metros en dichos materiales, o dos veces el diámetro de los pilotes en éstos apoyados; - Categoría Alta y Especial, penetrar un mínimo de 4 metros o 2.5 veces el diámetro de pilotes respectivos, siempre y cuando se verifique la continuidad de la capa o la consistencia adecuada de los materiales y su consistencia con el marco geológico local. La profundidad de referencia de los sondeos se considerará a partir del nivel inferior de excavación para sótanos o cortes de explanación. Cuando se construyan rellenos, dicha profundidad se considerará a partir del nivel original del terreno. Es posible que alguna de las consideraciones precedentes conduzca a sondeos de una profundidad mayor que la dada en la Tabla H.3.2-1.. En tal caso, el 20% de las perforaciones debe cumplir con la mayor de las profundidades así establecidas. En todo caso primará el concepto del ingeniero geotecnista, quien definirá la exploración necesaria siguiendo los lineamientos ya señalados, y en todos los casos, el 50% de las perforaciones, deberán alcanzar una profundidad por debajo del nivel de apoyo de la cimentación. En algunos casos, a juicio del Ingeniero Geotecnista responsable del estudio, se podrán reemplazar algunos sondeos por apiques ó trincheras

H.3.2.6 — NÚMERO MÍNIMO DE SONDEOS — Para definir el número de sondeos en un proyecto, se definirán Inicialmente las unidades de construcción de acuerdo con las normas dadas en el numeral H.3.1.1. En todos los casos el número mínimo de sondeos para un estudio será de tres (3) y para definir el número se debe aplicar el mayor número de sondeos resultante y el número de unidades de construcción. Los sondeos realizados en la frontera entre unidades adyacentes de construcción de un mismo proyecto, se pueden considerar válidos para las dos unidades siempre y cuando domine la mayor profundidad aplicable.

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H.3.3.3.1 — Propiedades básicas de los suelos — Las propiedades básicas mínimas de los suelos a determinar con los ensayos de laboratorio son: peso unitario, humedad y clasificación completa para cada uno de los estratos o unidades estratigráficas y sus distintos niveles de meteorización. Igualmente debe determinarse como mínimo las propiedades de resistencia en cada uno de los materiales típicos encontrados en el sitio mediante compresión simple ó corte directo en suelos cohesivos, y corte directo o SPT en suelos granulares. H.3.3.3.2 — Propiedades básicas de las rocas — Las propiedades básicas mínimas de las rocas a determinar con los ensayos de laboratorio son: peso unitario, compresión simple (o carga puntual) y eventualmente la alterabilidad de este material mediante ensayos tipo desleimiento-durabilidad o similares. H.3.3.4 — CARACTERIZACIÓN GEOMECÁNICA DETALLADA — Las propiedades mecánicas e hidráulicas del subsuelo tales como: resistencia al cortante, propiedades esfuerzo-deformación, compresibilidad, expansión, permeabilidad y otras que resulten pertinentes de acuerdo con la naturaleza geológica del área, se determinarán en cada caso mediante procedimientos aceptados de campo o laboratorio, debiendo el informe respectivo justificar su número y representatividad de manera precisa y coherente con el modelo geológico y geotécnico del sitio. Cuando por el análisis de las condiciones ambientales y físicas del sitio así se establezca, los procedimientos de ensayo deben precisarse y seleccionarse de tal modo que permitan determinar la influencia de la saturación, condiciones de drenaje y confinamiento, cargas cíclicas y en general factores que se consideren significativos sobre el comportamiento mecánico de los materiales investigados. Las propiedades dinámicas del suelo, y en particular el módulo de rigidez al cortante, G, y el porcentaje de amortiguamiento con respecto al crítico, , a diferentes niveles de deformación, se determinarán en el laboratorio mediante ensayos de columna resonante, ensayo triaxial cíclico, corte simple cíclico u otro similar y técnicamente reconocido. Los resultados de estos ensayos se interpretarán siguiendo métodos y criterios reconocidos, de acuerdo con el principio de operación de cada uno de los aparatos. En todos los casos, se deberá tener presente que los valores de G y [ obtenidos están asociados a los niveles de deformación impuestos en cada aparato y pueden diferir de los prevalecientes en el campo. H.3.3.5 — EJECUCIÓN DE ENSAYOS DE CAMPO — El ingeniero responsable del estudio podrá llevar a cabo pruebas de campo para la determinación de propiedades geomecánicas, en cuyo caso deberá realizarlos con equipos y metodologías de reconocida aceptación técnica, patronados y calibrados siempre y cuando, sus resultados e interpretaciones se respalden mediante correlaciones confiables y aceptadas con los ensayos convencionales, sustentadas en experiencias publicadas y se establezcan sus intervalos más probables de confiabilidad.

Efecto por repetición — Para proyectos con varias unidades similares, el número total de sondeos se calculará a partir de la segunda unidad de construcción y siguientes como la mitad (50%) del encontrado para la primera unidad, aumentando al número entero siguiente al aplicar la reducción.

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H.3.3 — ENSAYOS DE LABORATORIO H.3.3.1 — SELECCIÓN DE MUESTRAS — Las muestras obtenidas de la exploración de campo deberán ser objeto de los manejos y cuidados que garanticen su representatividad y conservación. Las muestras para la ejecución de ensayos de laboratorio deberán ser seleccionadas por el ingeniero geotecnista y deberán corresponder a los diferentes materiales afectados por el proyecto. H.3.3.2 — TIPO Y NÚMERO DE ENSAYOS — El tipo y número de ensayos depende de las características propias de los suelos o materiales rocosos por investigar, del alcance del proyecto y del criterio del ingeniero geotecnista. El ingeniero geotecnista ordenará los ensayos de laboratorio que permitan conocer con claridad la clasificación, peso unitario y permeabilidad de las muestras escogidas. Igualmente los ensayos de laboratorio que ordene el ingeniero geotecnista deben permitir establecer con claridad las propiedades geomecánicas de compresibilidad y expansión de las muestras escogidas, así como las de esfuerzo-deformación y resistencia al corte ante cargas monotónicas. Los análisis de respuesta de sitio deben realizarse con resultados de ensayos de laboratorio que establezcan con claridad las propiedades esfuerzo deformación ante cargas cíclicas de los materiales de las muestras escogidas. H.3.3.3 — PROPIEDADES BÁSICAS — Las propiedades básicas para la caracterización de suelos y rocas son como mínimo las siguientes:

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CAPÍTULO H.4 CIMENTACIONES H.4.0 — NOMENCLATURA FSICP WL Vc PA \

= = = = =

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factores de seguridad indirectos mínimos resistencia al cortante en la interfaz suelo / elemento de cimentación d W f resistencia a compresión simple del material rocoso o del material del pilote, la que sea menor. presión atmosférica factor empírico que puede tomarse como 0.5 para rocas arcillosas, 1.0 para rocas calcáreas o concreto y 2.0 para rocas arenosas.

Los asentamientos inmediatos bajo cargas estáticas se calcularán utilizando la teoría de la elasticidad. En suelos granulares se tomará en cuenta el incremento de la rigidez del suelo con la presión de confinamiento. La magnitud de las deformaciones permanentes que pueden presentarse bajo cargas sísmicas se podrá estimar con procedimientos de equilibrio límite para condiciones dinámicas. Los asentamientos por consolidación se producen por la migración gradual del agua hacia afuera de los suelos saturados, como respuesta a una sobre carga externa. Su cálculo se realizará con los parámetros determinados de las pruebas de consolidación unidimensional o triaxial realizadas con muestras inalteradas representativas del material existente bajo los cimientos. Los incrementos de presión a las diferentes profundidades, inducidos por la presión que los cimientos transmiten al suelo, se calcularán con la teoría de la elasticidad. La presión de contacto en los cimientos se estimará considerando hipótesis extremas de repartición de carga, o a partir de un análisis de interacción estática suelo-estructura. Para evaluar los asentamientos diferenciales de la cimentación y los inducidos en construcciones vecinas, los asentamientos se calcularán en un número de sitios ubicados dentro y fuera del área cargada. Para determinar los asentamientos por sismo hay que considerar las cargas verticales de los apoyos y las cargas resultantes de los momentos, especialmente en muros pantalla. El ingeniero estructural le suministrará al ingeniero geotecnista la información relativa al sismo para que el evalúe los asentamientos por este tipo de cargas (instantáneas) y los integre con los de rebotes, consolidaciones, etc.

H.4.1 — GENERALIDADES Toda edificación debe soportarse sobre el terreno en forma adecuada para sus fines de diseño, construcción y funcionamiento. En ningún caso puede apoyarse sobe la capa vegetal, rellenos sueltos, materiales degradables o inestables, susceptibles de erosión, socavación, licuación o arrastre por aguas subterráneas. La cimentación se debe colocar sobre materiales que presenten propiedades mecánicas adecuadas en términos de resistencia y rigidez, o sobre rellenos artificiales, que no incluyan materiales degradables, debidamente compactados. En el diseño de toda cimentación se deben considerar tanto los estados límite de falla, del suelo de soporte y de los elementos estructurales de la cimentación, como los estados límites de servicio. Los edificios se deben diseñar empotrados en su base para que los esfuerzos se transmitan en forma adecuada a la cimentación En los cálculos se tendrá en cuenta la interacción entre los diferentes elementos de la cimentación de la estructura y de las edificaciones vecinas, como analizar si hay superposición de bulbos de carga, los efectos de los sótanos, las excentricidades de los centros de gravedad y de cargas que en conjunto se ocasionan. Los parámetros de diseño deben justificarse plenamente, con base en resultados provenientes de ensayos de campo y laboratorio.

H.4.2 — CIMENTACIONES SUPERFICIALES - ZAPATAS Y LOSAS H.4.2.1 — ESTADOS LÍMITES DE FALLA — El esfuerzo límite básico de falla de cimentaciones superficiales se calculará por métodos analíticos o empíricos, debidamente apoyados en experiencias documentadas, recurriendo a los métodos de la teoría de plasticidad y/o análisis de equilibrio límite que consideren los diversos mecanismos de falla compatibles con el perfil estratigráfico. Además de la falla por cortante general, se estudiarán las posibles fallas por cortante local, es decir aquellas que puedan afectar solamente una parte del suelo que soporta el cimiento, así como la falla por punzonamiento en suelos blandos. En el cálculo se deberá considerar lo siguiente: (a) Posición del nivel freático más desfavorable durante la vida útil de la edificación, (b) Excentricidades que haya entre el punto de aplicación de las cargas y resultantes y el centroide geométrico de la cimentación, (c) Influencia de estratos de suelos blandos bajo los cimientos, (d) Influencia de taludes próximos a los cimientos, (e) Suelos susceptibles a la pérdida parcial o total de su resistencia, por generación de presión de poros o deformaciones volumétricas importantes, bajo solicitaciones sísmicas (Véase el Capítulo H.7), (f) Existencia de galerías, cavernas, grietas u otras oquedades. H.4.2.2 — ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO — La seguridad para los estados límite de servicio resulta del cálculo de asentamientos inmediatos, por consolidación, los asentamientos secundarios y los asentamientos por sismo. La evaluación de los asentamientos debe realizarse mediante modelos de aceptación generalizada empleando parámetros de deformación obtenidos a partir de ensayos de laboratorio o correlaciones de campo suficientemente apoyadas en la experiencia. Pueden utilizarse relaciones entre el módulo de elasticidad y el valor de la penetración estándar y la penetración con cono, con el soporte experimental adecuado.

H.4.2.3 — CAPACIDAD ADMISIBLE —La capacidad admisible de diseño para la cimentación deberá ser el menor valor entre el esfuerzo límite de falla (Véase H.4.2.1), reducido por el factor de seguridad, y el que produzca asentamientos iguales a los máximos permitidos (Véase H.4.8). Esta capacidad debe ser claramente establecida en los informes geotécnicos.

H.4.3 — CIMENTACIONES COMPENSADAS H.4.3.1 — ESTADOS LÍMITES DE FALLA —La estabilidad de las cimentaciones compensadas se verificará como se indica en H.6.2.1. Se comprobará además que no pueda ocurrir flotación de la cimentación durante ni después de la construcción, para lo cual se deberá considerar una posición conservadora del nivel freático. Las celdas de la losa de cimentación que estén por debajo del nivel freático deberán considerarse como llenas de agua, y el peso de esta deberá adicionarse al de la subestructura, a menos que se tomen precauciones para que esto no suceda. Se prestará especial atención a la evaluación de la carga de falla por cortante local, o cortante general del suelo, bajo la combinación de carga que considere el sismo. H.4.3.2 — ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO —Para estas cimentaciones se deberá calcular: (a) Los asentamientos inmediatos debidos a la carga total transmitida al suelo por la cimentación, incluyendo los debidos a la recarga del suelo descargado al realizar la excavación (Véase el Capítulo H.6), (b) Los asentamientos transitorios y permanentes del suelo de cimentación bajo la hipótesis de cargas estáticas permanentes combinadas con carga sísmica cíclica, (c) Los asentamientos debidos al incremento o reducción neta de carga en el contacto cimentación-suelo. (d) Los asentamientos inmediatos, de consolidación y los debidos a sismo se calcularán como se indica en H.4.2.2. La técnica empleada en la realización de la excavación (Véase H.8.3) será, en gran medida, la responsable de que se obtengan resultados de asentamientos acordes a los valores calculados. H.4.3.3 — CAPACIDAD ADMISIBLE —La capacidad admisible se determinará como se indica en H.4.2.3.

H.4.4 — CIMENTACIONES CON PILOTES La capacidad de un pilote individual debe evaluarse considerando separadamente la fricción lateral y la resistencia por la punta con las teorías convencionales de la mecánica de suelos. H.4.4.1 — ESTADOS LÍMITES DE FALLA — Se deberá verificar que la cimentación diseñada resulte suficiente para asegurar la estabilidad de la edificación en alguna de las siguientes condiciones: (a) Falla del sistema suelo-zapatas, o suelo-losa de cimentación, despreciando la capacidad de los pilotes, como se indica en H.4.2.1. (b) Falla del sistema suelo-pilotes, despreciando la capacidad del sistema suelo-zapatas o suelo-losa, para lo

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cual debe considerarse que la carga de falla del sistema es la menor de los siguientes valores: 1) suma de las capacidades de carga de los pilotes individuales; 2) capacidad de carga de un bloque de terreno cuya geometría sea igual a la envolvente del conjunto de pilotes; 3) suma de las capacidades de carga de los diversos grupos de pilotes en que pueda subdividirse la cimentación, teniendo en cuenta la posible reducción por la eficiencia de grupos de pilotes. La capacidad de carga bajo cargas excéntricas se evaluará calculando la distribución de cargas en cada pilote mediante la teoría de la elasticidad, o a partir de un análisis de interacción suelo-estructura. No se tendrá en cuenta la capacidad de carga de los pilotes sometidos a tracción, a menos que se hayan diseñado y construido con ese fin. Además de la capacidad a cargas de gravedad se comprobará la capacidad del suelo para soportar los esfuerzos inducidos por los pilotes o pilas sometidos a fuerzas horizontales, así como la capacidad de estos elementos para transmitir dichas solicitaciones horizontales. Para solicitaciones sísmicas se deberá tener en cuenta que sobre los pilotes actúa, además de la carga sísmica horizontal del edificio, la carga sísmica sobre el suelo que está en contacto con el pilote. Se podrán presentar casos en que los pilotes o pilas proyectados trabajen por punta y fricción, en estos casos se deben hacer los respectivos análisis para compatibilizar las deformaciones de los dos estados límites con factores de seguridad diferenciales. H.4.4.2 — ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO —Los asentamientos de cimentaciones con pilotes de fricción bajo cargas de gravedad se estimarán considerando la penetración de los mismos y las deformaciones del suelo que los soporta, así como la fricción negativa. En el cálculo de los movimientos anteriores se tendrá en cuenta las excentricidades de carga. Para pilotes por punta o pilas los asentamientos se calcularán teniendo en cuenta la deformación propia bajo la acción de las cargas, incluyendo si es el caso la fricción negativa, y la de los materiales bajo el nivel de apoyo de las puntas. Deberá comprobarse que no resulten excesivos el desplazamiento lateral ni el giro transitorio de la cimentación bajo la fuerza cortante y el momento de volcamiento sísmico. Las deformaciones permanentes bajo la condición de carga que incluya el efecto del sismo se podrán estimar con métodos de equilibrio límite para condiciones dinámicas. H.4.4.3 — USO DE PILOTES DE FRICCIÓN PARA CONTROL DE ASENTAMIENTOS — Cuando se utilicen pilotes de fricción como complemento de un sistema de cimentación parcialmente compensada para reducir asentamientos en suelos cohesivos blandos, transfiriendo parte de la carga a los estratos más profundos, los pilotes generalmente no tienen la capacidad para soportar por sí solos el peso de la edificación ya que se diseñan para trabajar al límite de falla en condiciones estáticas. Para determinar la capacidad admisible, deberá entonces tenerse en cuenta que estos pilotes no pueden tomar las cargas sísmicas de la edificación. Adicionalmente deberá considerarse la posibilidad que las zapatas o losa de cimentación puedan perder el sustento del suelo de apoyo. En todos los casos se verificará que la cimentación no exceda los estados límites de falla y servicio.

H-14

(d) En los casos extremos de macizos rocosos muy fracturados o casi sin discontinuidades no sería necesario evaluar el mecanismo de b) H.4.5.2 — ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO (a) Si el macizo rocoso se considera continuo, debe evaluarse como un medio elástico, con módulos de deformación apropiados al estado de esfuerzos previsto, estimados bien sea de relaciones empíricas con los sistemas de clasificación, ensayos geofísicos o con ensayos de placa (b) Si el macizo rocoso se considera discontinuo, se debe hacer el análisis del mecanismo de falla con las características esfuerzo-deformación de las discontinuidades y mecanismos cinemáticamente posibles apropiados.

H.4.6 — PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN La profundidad mínima de cimentación para los cálculos de capacidad debe contemplar los siguientes aspectos, además de los incluidos en H.4.1 - Generalidades. (a) La profundidad tal que se elimine toda posibilidad de erosión o meteorización acelerada del suelo, arrastre del mismo por tubificación causada por flujo de las aguas superficiales o subterráneas de cualquier origen. (b) En los suelos arcillosos, la profundidad de las cimentaciones debe llevarse hasta un nivel tal que no haya influencia de los cambios de humedad inducidos por agentes externos (Véase el capitulo H-9). (c) Es preciso diseñar las cimentaciones superficiales en forma tal que se eviten los efectos de las raíces principales de los árboles próximos a la edificación o alternativamente se deben dar recomendaciones en cuanto a arborización (Véase el capitulo H-9).

H.4.7 — FACTORES DE SEGURIDAD INDIRECTOS Para cimentaciones se aconsejan los siguientes factores de seguridad indirectos mínimos: H.4.7.1 — CAPACIDAD PORTANTE DE CIMIENTOS SUPERFICIALES Y CAPACIDAD PORTANTE DE PUNTA DE CIMENTACIONES PROFUNDAS Para estos casos se aconsejan los siguientes valores: Tabla H.4.7-1 Factores de Seguridad Indirectos FSICP Mínimos

En ese caso, el espacio que se deje entre la punta de los pilotes de fricción y toda capa dura subyacente deberá ser suficiente para que en ninguna condición puedan los pilotes llegar a apoyarse en esta capa como consecuencia de la consolidación del estrato en que se colocaron. A criterio del ingeniero geotecnista se puede considerar la posibilidad de utilizar los pilotes de control de asentamientos para mejoramiento de la capacidad portante del conjunto.

Condición

FSICP Mínimo

Carga Muerta + Carga Viva Normal

Diseño 3.0

Carga Muerta + Carga Viva Máxima

2.5

Carga Muerta + Carga Viva Normal + Sismo de Diseño Seudo estático

1.5

H.4.5 — CIMENTACIONES EN ROCA Para cimentaciones en macizos rocosos se seguirán los mismos lineamientos anteriores, teniendo en cuenta que la resistencia y rigidez de los macizos rocosos son siempre menores que los de las muestras de roca (material rocoso) y adoptando los siguientes: H.4.5.1 — ESTADOS LÍMITES DE FALLA — el macizo rocoso debe evaluarse por medio de dos modelos complementarios: (a) Considerar el macizo rocoso como un medio continuo equivalente, con envolvente de resistencia (esfuerzo cortante vs esfuerzo normal efectivo) curva o con parámetros lineales equivalentes para el intervalo de esfuerzos que se esté considerando. (b) Considerar el macizo rocoso como un medio discontinuo, para lo cual se deberán analizar los mecanismos de falla cinemáticamente posibles por las discontinuidades. (c) El estado límite será el menor que resulte de los dos análisis anteriores. H-15

En todo caso se deberá demostrar que los valores de FSB directos equivalentes no son inferiores a los de la Tabla H.2.4-1 H.4.7.2 — CAPACIDAD PORTANTE POR FRICCIÓN DE CIMENTACIONES PROFUNDAS (a) En este caso el Factor de Seguridad está definido por: FSL

WL / W $

(H.4.7-1)

en la cual W L = resistencia al cortante en la interfaz suelo / elemento de cimentación d Wf (b) A menos que se demuestre con ensayos para la obra en estudio, se tomará, para la ecuación H.4.7-1 H-16

368


DIARIO OFICIAL WL

2 / 3W F

(H.4.7-2)

(c) En el caso de la ecuación H.2-6 W F S U , se deberá usar

W L D W F D Su

(H.4.7-3)

en la cual D 0.2 0.8exp ¬ª 0.35 (2Su / P$ ) ¼º d 1.0 (o una expresión con tendencia similar) Y se podrán usar los valores de FSL iguales a los de FSB de la tabla H.2.4-1 (d) En el caso de pilotes o caissons en roca, se debe tomar WL con una formulación apropiada, tal como

W L \ ¬ªV c 2PA ¼º

0.5

(H.4-7-4)

en la cual Vc = PA = \ =

resistencia a compresión simple del material rocoso o del material del pilote, la que sea menor. presión atmosférica factor empírico que puede tomarse como 0.5 para rocas arcillosas, 1.0 para rocas calcáreas o concreto y 2.0 para rocas arenosas.

Y se podrán usar valores de FSL iguales a los de FSB de la tabla H.2.4-1 H.4.7.3 — CAPACIDAD PORTANTE POR PRUEBAS DE CARGA Y FACTORES DE SEGURIDAD — La capacidad portante última de cimentaciones profundas se podrá calcular alternativamente, a partir de pruebas de carga debidamente ejecutadas y en número suficiente de pilas o pilotes de acuerdo con lo señalado en la tabla H.4.7-2. En este caso los factores de seguridad mínimos podrán reducirse sin que lleguen a ser inferiores al 80% de los indicados en la tbla 4.7.1. Tabla H.4.7-2 Número Mínimo de Ensayos de Carga en Pilotes o Pilas para Reducir FSICP Categoría Baja Media Alta Especial

H.4.8.2 — ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIÓN — Los asentamientos por consolidación se producen por la migración del agua hacia afuera de los suelos saturados, como respuesta a una sobre carga externa. Se define también como consolidación primaria. H.4.8.3 — ASENTAMIENTOS SECUNDARIOS — La consolidación secundaria puede definirse como la deformación en el tiempo que ocurre esencialmente a un esfuerzo efectivo constante. No obstante, las deformaciones propias de la consolidación primaria pueden coincidir en el tiempo, con las de la consolidación secundaria. Debe, en consecuencia, adelantarse el programa de laboratorio que permita comprobar la posible ocurrencia del fenómeno. Se estima que materiales con alto contenido orgánico presentan este fenómeno. H.4.8.4 — ASENTAMIENTOS TOTALES — Son la suma de asentamientos inmediatos, por consolidación y secundarios, cuando estos últimos son importantes. H.4.8.5 — ASENTAMIENTOS EN MACIZOS ROCOSOS — En este caso para el cálculo de asentamientos se deberá tomar el macizo rocoso como un medio elástico, isotrópico o anisotrópico según sea el caso, si se considera como un medio continuo o con las deformaciones por las discontinuidades, en el caso de considerar el macizo rocoso como un medio discontinuo. No se considerarán asentamientos inmediatos ni por consolidación, pero, a juicio del Ingeniero responsable, se deberían estimar asentamientos secundarios los cuales se pueden presentar en macizos rocosos de rocas arcillosas, calcáreas, salinas o con alto contenido orgánico.

H.4.9 — EFECTOS DE LOS ASENTAMIENTOS H.4.9.1 — CLASIFICACIÓN — Se deben calcular los distintos tipos de asentamientos que se especifican a continuación: (a) Asentamiento máximo — Definido como el asentamiento total de mayor valor entre todos los producidos en la cimentación. (b) Asentamiento diferencial — Definido como la diferencia entre los valores de asentamiento correspondientes a dos partes diferentes de la estructura. (c) Giro — Definida como la rotación de la edificación, sobre el plano horizontal, producida por asentamientos diferenciales de la misma. H.4.9.2 — LÍMITES DE ASENTAMIENTOS TOTALES — Los asentamientos totales calculados a 20 años se deben limitar a los siguientes valores: (a) Para construcciones aisladas 30 cm, siempre y cuando no se afecten la funcionalidad de conducciones de servicios y accesos a la construcción. (b) Para construcciones entre medianeros 15 cm, siempre y cuando no se afecten las construcciones e instalaciones vecinas.

No de Pruebas &1 &2 &3 &5

H.4.9.3 — LÍMITES DE ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES — Los asentamientos diferenciales calculados se deben limitar a los valores fijados en la tabla H.4.9-1, expresados en función de A , distancia entre apoyos o columnas de acuerdo con el tipo de construcción.

H.4.8 — ASENTAMIENTOS. La seguridad para el estado límite de servicio resulta del cálculo de asentamientos inmediatos, por consolidación, los asentamientos secundarios y los asentamientos por sismo. La evaluación de los asentamientos debe realizarse mediante modelos de aceptación generalizada empleando parámetros de deformación obtenidos a partir de ensayos de laboratorio o correlaciones de campo suficientemente apoyadas en la experiencia. En cada caso debe verificarse la ocurrencia y la pertinencia de los casos de asentamiento descritos en este numeral. H.4.8.1 — ASENTAMIENTOS INMEDIATOS — Los asentamientos inmediatos dependen de las propiedades de los suelos a bajas deformaciones, en cuyo caso puede aceptarse su comportamiento elástico, y de la rigidez y extensión del cimiento mismo. El procedimiento se establece enseguida para suelos cohesivos y para suelos granulares en forma separada

H-17

H-18

Tabla H.4.9-1 Valores máximos de asentamientos diferenciales calculados, expresados en función de la distancia entre apoyos o columnas, A

Siempre se deben analizar las interacciones que se presentan con las excavaciones vecinas, limitando la capacidad portante total o utilizando pilotes de mejoramiento del suelo.

Tipo de construcción (a) Edificaciones con muros y acabados susceptibles de dañarse con asentamientos menores (b) Edificaciones con muros de carga en concreto o en mampostería (c) Edificaciones con pórticos en concreto, sin acabados susceptibles de dañarse con asentamientos menores (d) Edificaciones en estructura metálica, sin acabados susceptibles de dañarse con asentamientos menores

'max

$

A 1000 A 500 A 300 A 160

H.4.9.4 — LÍMITES DE GIRO — Los giros calculados deben limitarse a valores que no produzcan efectos estéticos o funcionales que impidan o perjudiquen el funcionamiento normal de la edificación, amenacen su seguridad, o disminuyan el valor comercial de la misma. En ningún caso localmente pueden sobrepasar de A 250 .

H.4.10 — DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA CIMENTACIÓN Para el diseño estructural de toda cimentación deben calcularse las excentricidades que haya entre el punto de aplicación de las cargas y resultantes y el centroide geométrico de la cimentación. Dichas excentricidades tienen que tenerse en cuenta en el cálculo de la capacidad ante falla, capacidad admisible y asentamientos totales, diferenciales y giros. Las losas de cimentación deben diseñarse de tal manera que las resultantes de las cargas estáticas aplicadas coincidan con el centroide geométrico de la losa. Para obtener la precisión necesaria en el cálculo de los centros de gravedad y de empujes de la losa, debe considerarse todo el conjunto de cargas reales que actúan sobre la losa, incluyendo en ellos las de los muros interiores y exteriores, acabados, excavaciones adyacentes a la losa, sobrecarga neta causada por los edificios vecinos y la posibilidad de variación de los niveles de aguas subterráneas. Las presiones de contacto calculadas deben ser tales que las deformaciones diferenciales del suelo calculadas con ellas coincidan aproximadamente con las del sistema subestructura superestructura. En su cálculo se acepta suponer que el medio es elástico, y se pueden usar las soluciones analíticas existentes o métodos numéricos. Se acepta cualquier distribución de presiones de contacto que satisfaga las siguientes condiciones: (a) Que exista equilibrio local y general entre las presiones de contacto y las fuerzas internas en la subestructura, y las fuerzas y momentos transmitidos a ésta por la superestructura, (b) Que los asentamientos diferenciales inmediatos más los de consolidación calculados con las presiones de contacto sean de magnitud admisible (H.4.9). (c) Que las deformaciones diferenciales instantáneas más las de largo plazo, del sistema subestructurasuperestructura, sean de magnitud admisible (H.4.9). La distribución de presiones de contacto podrá determinarse para las diferentes combinaciones de carga a corto y largo plazos, con base en simplificaciones e hipótesis conservadoras, o mediante análisis de interacción sueloestructura. Los pilotes y sus conexiones se diseñarán para poder soportar los esfuerzos resultantes de las cargas verticales y horizontales consideradas en el diseño de la cimentación, y las que se presenten durante el transporte, izado e hinca. Los pilotes deberán ser capaces de soportar estructuralmente la carga que corresponde a su estado límite de falla. Los pilotes de concreto, de acero y de madera, deberán cumplir con los requisitos estipulados en el Título C, F y G relativos al diseño y construcción de estructuras en estos tipos de materiales. Los pilotes metálicos deberán protegerse contra corrosión al menos en el tramo comprendido entre la cabeza y la profundidad a la que se estime el máximo descenso del nivel freático.

H-19

H-20


CAPÍTULO H.5 EXCAVACIONES Y ESTABILIDAD DE TALUDES H.5.0 — NOMENCLATURA

hw Jw Jt

= altura piezométrica en el lecho inferior de la capa impermeable; = peso unitario del agua = peso unitario total del suelo entre el fondo de la excavación y el estrato permeable

Su

P

= resistencia no drenada (cohesión aparente) del material bajo el fondo de la excavación, en condiciones no-consolidadas no-drenadas (UU) = coeficiente de capacidad de carga que depende de la geometría de la excavación y puede ser afectado por el procedimiento constructivo; = presión vertical total actuante en el suelo, a la profundidad de excavación;

¦q FSBM

= sobrecargas superficiales = factores de seguridad mínimos

Nc v

369

DIARIO OFICIAL

H.5.1 — EXCAVACIONES H.5.1.1 — GENERALIDADES — En el diseño de las excavaciones se considerarán los siguientes estados límite: (a) De falla — colapso de los taludes o de las paredes de la excavación o del sistema de entibado de las mismas, falla de los cimientos de las construcciones adyacentes y falla de fondo de la excavación por corte o por sub presión en estratos subyacentes, y colapso del techo de cavernas o galerías; (b) De servicio — movimientos verticales y horizontales inmediatos y diferidos por descarga en el área de excavación y en los alrededores. Los valores esperados de tales movimientos deberán calculados para no causar daños a las construcciones e instalaciones adyacentes ni a los servicios públicos. Además, la recuperación por recarga no deberá ocasionar movimientos totales o diferenciales intolerables para las estructuras que se construyan en el sitio. Para realizar la excavación, se podrán usar pozos de bombeo con objeto de reducir las filtraciones y mejorar la estabilidad. Sin embargo, la duración del bombeo deberá ser tan corta como sea posible y se tomarán las precauciones necesarias para que sus efectos queden prácticamente circunscritos al área de trabajo. En este caso, para la evaluación de los estados límite de servicio a considerar en el diseño de la excavación, se tomarán en cuenta los movimientos del terreno debidos al bombeo. Los análisis de estabilidad se realizarán con base en las acciones aplicables señaladas en estas Normas, considerándose las sobrecargas que puedan actuar en la vía pública y otras zonas próximas a la excavación. H.5.1.2 — ESTADOS LÍMITE DE FALLA — La verificación de la seguridad respecto a los estados límite de falla incluirá la revisión de la estabilidad de los taludes o paredes de la excavación con o sin entibado y del fondo de la misma. La sobrecarga uniforme mínima a considerar en la vía pública y zonas libres próximas a excavaciones temporales será de 15 kPa (1.5 t/m²). H.5.1.2.1 — Estabilidad de taludes de excavación para edificaciones — La seguridad y estabilidad de excavaciones sin soporte se revisará tomando en cuenta la influencia de las condiciones de presión del agua en el subsuelo así como la profundidad de excavación, la inclinación de los taludes, el riesgo de agrietamiento en la proximidad de la corona y la presencia de grietas u otras discontinuidades. Se tomará en cuenta que la cohesión de los materiales arcillosos tiende a disminuir con el tiempo, en una proporción que puede alcanzar 30 por ciento en un plazo de un mes. Para el análisis de estabilidad de taludes se usará un método de equilibrio límite considerando superficies de falla cinemáticamente posibles tomando en cuenta en su caso las discontinuidades del suelo. Se incluirá la presencia de sobrecargas en la orilla de la excavación. También se considerarán mecanismos de extrusión de estratos blandos confinados verticalmente por capas más resistentes. Al evaluar estos últimos mecanismos

se tomará en cuenta que la resistencia de la arcilla puede alcanzar su valor residual correspondiente a grandes deformaciones. Se prestará especial atención a la estabilidad a largo plazo de excavaciones o cortes permanentes que se realicen en el predio de interés. Se tomarán las precauciones necesarias para que estos cortes no limiten las posibilidades de construcción en los predios vecinos, no presenten peligro de falla local o general ni puedan sufrir alteraciones en su geometría por intemperización y erosión, que puedan afectar a la propia construcción, a las construcciones vecinas o a los servicios públicos. Además del análisis de estabilidad, el estudio geotécnico deberá incluir en su caso una justificación detallada de las técnicas de estabilización y protección de los cortes propuestas y del procedimiento constructivo especificado (Véase el capitulo H-8). En los casos que se requiera el uso de entibados, los empujes a los que se encuentran sometidos los anclajes o puntales se estimarán a partir de una envolvente de distribución de presiones determinada por modelaciones analíticas o numéricas y de la experiencia local debidamente sustentada. En arcillas, la distribución de presiones se definirá en función del tipo de arcilla, de su grado de fisuramiento y de su reducción de resistencia con el tiempo. Cuando el nivel freático exista a poca profundidad, los empujes considerados sobre los entibados serán por lo menos iguales a los producidos por el agua. El diseño de los entibados también deberá tomar en cuenta el efecto de las sobrecargas debidas al tráfico en la vía pública, al equipo de construcción, a las estructuras adyacentes y a cualquier otra carga que deban soportar las paredes de la excavación durante el período de construcción. En el caso de anclajes precargados, se tomará en cuenta que la precarga aplicada inicialmente puede variar considerablemente con el tiempo por relajación y por efecto de variaciones de temperatura. Los elementos de soporte deberán diseñarse estructuralmente para resistir las acciones de los empujes y las reacciones de los anclajes o puntales y de su apoyo en el suelo bajo el fondo de la excavación. H.5.1.2.2 — Falla de fondo — En el caso de excavaciones en suelos en especial aquellos sin cohesión, se analizará la estabilidad del fondo de la excavación por flujo del agua o por erosión interna. Para reducir el peligro de fallas de este tipo, el agua freática deberá controlarse y extraerse de la excavación por bombeo desde cárcamos, pozos punta o pozos de alivio con nivel dinámico sustancialmente inferior al fondo de la excavación. . Cuando una excavación se realice en una capa impermeable, la cual a su vez descanse sobre un estrato permeable, deberá considerarse que la presión del agua en este estrato puede levantar el fondo de la excavación, no obstante el bombeo superficial. El espesor mínimo (hi) del estrato impermeable que debe tenerse para evitar inestabilidad de fondo se considerará igual a: h i ! Yw /Ym h w

h w es la altura piezométrica en el lecho inferior de la capa impermeable; J w es el peso unitario del agua; y J Y es el peso unitario total del suelo entre el fondo de la excavación y el estrato permeable. Cuando el espesor hi resulte insuficiente para asegurar la estabilidad con un amplio margen de seguridad, será necesario reducir la carga hidráulica del estrato permeable por medio de bombeo. En caso de usar elementos estructurales como tablestacas o muros colados en el lugar para soportar las paredes de la excavación, se revisará la estabilidad de estos elementos por deslizamiento general de una masa de suelo que incluirá el elemento, por falla de fondo, y por falla estructural de los troqueles o de los elementos que éstos soportan. La revisión de la estabilidad general se realizará por un método de análisis límite. Se evaluará el empotramiento y el momento resistente mínimo de los elementos estructurales requeridos para garantizar la estabilidad de acuerdo con las condiciones previstas. La posibilidad de falla de fondo por cortante en arcillas blandas a firmes se analizará verificando que:

H-21

PV ¦ q Su N c FSBM

H-22

(H.5.1-2)

donde Su resistencia no drenada (cohesión aparente) del material bajo el fondo de la excavación, en condiciones no–consolidadas no– drenadas (UU); Nc coeficiente de capacidad de carga que depende de la geometría de la excavación. Se tomará en cuenta además que este coeficiente puede ser afectado por el procedimiento constructivo; PV presión vertical total actuante en el suelo, a la profundidad de excavación; ¦ q sobrecargas superficiales FSBM factores de seguridad mínimos de la tabla H.2.4-1

H.5.1.2.3 — Estabilidad de estructuras vecinas — De ser necesario, las estructuras adyacentes a las excavaciones deberán reforzarse o recimentarse. El soporte requerido dependerá del tipo de suelo y de la magnitud y localización de las cargas con respecto a la excavación. En caso de usar anclajes temporales para el soporte de entibados deberá demostrarse que éstas no afectarán la estabilidad ni inducirán deformaciones significativas en las cimentaciones vecinas y/o servicios públicos. El sistema estructural del anclaje deberá analizarse con el objetivo de asegurar su funcionamiento como elemento de anclaje. El análisis de los anclajes deberá considerar la posibilidad de falla por resistencia del elemento tensor, de la adherencia elemento tensor–lechada, de la adherencia lechada–terreno y de la capacidad de carga del terreno en la perforación del anclaje. La instalación de anclajes deberá realizarse con un control de calidad estricto que incluya un número suficiente de pruebas de los mismos, de acuerdo con las prácticas aceptadas al respecto. Los anclajes temporales instalados en terrenos agresivos podrán requerir una protección especial contra corrosión. H.5.1.3 — ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO — Los valores esperados de los movimientos verticales y horizontales en el área de excavación y sus alrededores deberán ser suficientemente pequeños para que no causen daños a las construcciones e instalaciones adyacentes ni a los servicios públicos. Además, la recuperación por recarga no deberá ocasionar movimientos totales o diferenciales intolerables en el edificio que se proyecta construir. H.5.1.3.1 — Expansiones instantáneas y diferidas por descarga — Para estimar la magnitud de los movimientos verticales inmediatos por descarga en el área de excavación y en los alrededores, se recurrirá a la teoría de la elasticidad. Los movimientos diferidos se estimarán a partir de los decrementos de esfuerzo vertical calculados aplicando también la teoría de la elasticidad. Para reducir los movimientos inmediatos, la excavación y la construcción de la cimentación se podrán realizar por partes. En el caso de excavaciones entibadas, se buscará reducir la magnitud de los movimientos instantáneos acortando la altura no soportada entre anclajes o puntales. H.5.1.3.2 — Asentamiento del terreno natural adyacente a las excavaciones — En el caso de cortes entibados en arcillas blandas o firmes, se tomará en cuenta que los asentamientos superficiales asociados a estas excavaciones dependen del grado de cedencia lateral que se permita en los elementos de soporte. Para la estimación de los movimientos horizontales y verticales inducidos por excavaciones entibadas en las áreas vecinas, deberá recurrirse a una modelación analítica o numérica que tome en cuenta explícitamente el procedimiento constructivo. Estos movimientos deberán medirse en forma continua durante la construcción para poder tomar oportunamente medidas de seguridad adicionales en caso necesario.

H.5.2 — ESTABILIDAD DE TALUDES EN LADERAS NATURALES Ó INTERVENIDAS H.5.2.1 — RECONOCIMIENTO — Sin detrimento de lo que establezca la normatividad local que aplique, en edificaciones cuya implantación se proyecte realizar total o parcialmente sobre una ladera, o que se encuentren al borde o al pie de una de ellas, el ingeniero geotecnista junto con la asesoría de un geólogo o ingeniero geólogo, debe H-23

(H.5.1-1)

donde

realizar un análisis de estabilidad de los taludes que representen una amenaza para la edificación y diseñar las obras y medidas necesarias para lograr un nivel de estabilidad aceptable en términos de los factores de seguridad que se establecen en H.5.2.6. . Para el caso particular de laderas naturales, se debe realizar el inventario de los procesos que reflejen inestabilidad del terreno a fin de incorporarlos con los análisis de las condiciones de estabilidad de la ladera. H.5.2.2 — CONSIDERACIONES GENERALES — Para los análisis de estabilidad de laderas naturales ó intervenidas y taludes de excavación, se deben tener en cuenta la geometría del terreno antes y después de cualquier intervención constructiva, la distribución y características geomecánicas de los materiales del subsuelo que conforman el talud, las condiciones hidrogeológicas e hidráulicas, las sobrecargas de las obras vecinas, los sistemas y procesos constructivos y los movimientos sísmicos. H.5.2.3 — SECCIONES DE ANÁLISIS — Para los análisis de estabilidad se requiere contar con un modelo geológico-geotécnico que contenga al menos una sección transversal del terreno que incluyendo la localización y características de la edificación, represente razonablemente la topografía de la superficie del talud, en dónde éste sea más alto o más empinado, la distribución de los materiales en profundidad, las condiciones del agua subterránea y la localización de sobrecargas, que definan el o los mecanismos de falla que se deban considerar para los análisis de estabilidad. Cuando la irregularidad morfológica o litológica del terreno así lo indique, se requerirá contar con por lo menos una sección en cada zona homogénea definida en el modelo del área de estudio, en donde a criterio del ingeniero geotecnista, exista probabilidad cinemática de que se presenten procesos de inestabilidad. H.5.2.4 — PRESIONES DE POROS — Para el análisis y diseño de taludes, se debe evaluar el efecto del agua en la disminución del esfuerzo efectivo del suelo y de la resistencia al corte, incluyendo los aspectos sísmicos de la sección H.6.2.5. Para tal efecto, el Ingeniero Geotecnista debe aplicar una o varias de las siguientes metodologías: (a) Red de flujo: necesaria en el caso en que la cabeza piezométrica no corresponde con la superficie del nivel freático. (b) Nivel freático: en el caso en que la cabeza piezométrica corresponde con la superficie de la tabla de agua, por encontrarse esta última a presión atmosférica. (c) R u cociente entre la presión de poros y el esfuerzo vertical total. Este valor puede variar para el mismo material, dependiendo de su posición relativa respecto a la superficie de agua y a la superficie del terreno. Por tal motivo, se recomienda calcular tantos valores como sean necesarios de acuerdo con la complejidad del problema. Se preferirá el cálculo de la presión de poros a través de una red de flujo o por la definición de un nivel freático, respecto a la aplicación del factor Ru. H.5.2.5 — SISMO DE DISEÑO — Para efectos del análisis y diseño de taludes, se debe emplear la aceleración máxima del terreno, amax obtenida bien sea de un espectro (aceleración del espectro de diseño para periodo cero) o por medio de análisis de amplificación de onda unidimensionales o bidimensionales, correspondiente a los movimientos sísmicos definidos en el Capítulo A.2, particularmente en los numerales A.2.1, A.2.2, A.2.3, A.2.4 Y A.2.5. En caso de que el sitio objeto de análisis haga parte de un estudio de microzonificación sísmica aprobado, se utilizará la aceleración máxima superficial del terreno establecida en el espectro de diseño respectivo en lugar de lo estipulado en la sección A.2. El coeficiente sísmico de diseño para análisis seudoestático de taludes KST tiene valor inferior o igual al de amax y se admiten los siguientes valores mínimos de K ST amax , dependiendo del tipo de material térreo (reforzado o no) y del tipo de análisis. Tabla H.5.2-1 Valores de K ST amax Mínimos para Análisis Seudoestático de Taludes Material

K ST amax

Suelos, enrocados y macizos rocosos muy fracturados (RQD < 50%) Macizos rocosos (RQD > 50%)

1.00

Todos los materiales térreos Todos los materiales térreos

Mínimo 0.80

0.67 0.50

H-24

Análisis de Amplificación Mínimo Ninguno Ninguno

Amplificación de onda unidimensional en dos columnas y promediar Amplificación de onda bidimensional

370


DIARIO OFICIAL

En los análisis de estabilidad de taludes deben considerarse los criterios de susceptibilidad al deslizamiento asociado a sismo establecido en la sección H.7.1.2

Notas

H.5.2.6 — METODOLOGÍA — Debe utilizarse un método de cálculo y análisis de reconocida validez y aplicación, proporcionado a la magnitud del problema potencial y a las consecuencias en pérdidas de vidas y económicas en caso de falla del talud. H.5.2.7 — FACTORES DE SEGURIDAD — Se usarán los de la tabla H.2.4-1

$

H-25

CAPÍTULO H.6 ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN H.6.0 — NOMENCLATURA H

h KA Kh Ko K oh Kp Pex Ph Pw Pch RSC E Ic Jt V hc V cv V1c V c3

= = = = = = =

altura total del muro o estructura de contención tramo de altura en la estructura de contención coeficiente de presión de tierras, estado activo coeficiente de presión de tierras para fuerzas horizontales coeficiente de presión de tierras en reposo coeficiente de presión de tierras horizontal, en reposo coeficiente de presión de tierras, estado pasivo

= = = = = =

Empuje lateral debido a cargas externas empuje lateral, horizontal, como suma de los demás empujes empuje debido al agua empuje efectivo debido al suelo relación de sobre consolidación ángulo de inclinación del terreno por contener, positivo hacia arriba, negativo hacia abajo

= = = = = =

ángulo de fricción interna peso unitario total esfuerzo efectivo horizontal esfuerzo efectivo vertical esfuerzo efectivo principal esfuerzo efectivo secundario o menor

H-26

H.6.3 — CONSIDERACIONES DE DISEÑO En el diseño de estructuras de contención se deben tener en cuenta las condiciones externas a que puede estar sometida, tales como las sobrecargas por otras estructuras, los procesos de construcción, las presiones hidrostáticas, las cargas de anclaje, las cargas de tráfico, las características del relleno, el sistema de drenaje, procesos de socavación o de oleaje (en vecindad de cuerpos de agua), efectos sísmicos y efectos de temperatura. También debe tenerse en cuenta el tiempo de servicio esperado de la estructura. Las fuerzas actuantes sobre un muro de contención se considerarán por unidad de longitud. Las acciones que se deben tomar en cuenta, según el tipo de muro serán: el peso propio del muro, el empuje de tierras, la fricción entre muro y suelo que contiene, el empuje hidrostático o las fuerzas de filtración en su caso, las sobrecargas en la superficie del relleno y las fuerzas sísmicas. Los empujes desarrollados en condiciones sísmicas se evaluarán en la forma indicada en H.5 Estas estructuras deberán diseñarse de tal forma que no se rebasen los siguientes estados límite de falla: volteo, desplazamiento del muro, falla de la cimentación del mismo o del talud que lo soporta, o bien rotura estructural. Además, se revisarán los estados límite de servicio, como asentamiento, giro o deformación excesiva del muro. Los empujes se estimarán tomando en cuenta la flexibilidad del muro, el tipo de material por contener y el método de colocación del mismo.

H.6.4 — PRESIÓN DE TIERRAS La presión que las tierras ejercen sobre la estructura que las contiene mantiene una estrecha interacción entre una y otro. Depende, en términos generales del desplazamiento del conjunto, así: en el estado natural sin deformaciones laterales, se dice que la presión es la del reposo; si el muro cede, la presión disminuye hasta un mínimo que se identifica como el estado activo; si por el contrario, el muro se desplaza contra el frente de tierra, la presión sube hasta un máximo que se identifica como el estado pasivo. Si el desplazamiento del muro es vertical o implica un giro sobre la base, su distribución debe ser lineal o similar a la hidrostática; si el giro se efectúa alrededor del extremo superior del muro, la distribución debe adoptar una forma curvilínea. Los desplazamientos relativos se presentan en la figura H.6.4-1, y se cuantifican en la tabla H.6.4-1. Estado Activo

Estado Pasivo

10

H.6.1 — GENERALIDADES Las estructuras de contención proporcionan soporte lateral, temporal o permanente, a taludes verticales o cuasi verticales de suelo, enrocado o macizos rocosos muy fracturados o con discontinuidades desfavorables. Las estructuras de contención pueden ser autónomas, que soporten directamente las solicitudes de los materiales por contener, ó que involucren a dichos materiales con ayuda de refuerzos, para que éstos participen con sus propiedades a soportar dichas solicitudes en forma segura. Las estructuras de contención pueden ser muros de gravedad (en mampostería, concreto ciclópeo, tierra reforzada, gaviones, o cribas), muros en voladizo (con o sin contrafuertes), tablestacas, pantallas atirantadas y estructuras entibadas.

H.6.2 — ESTADOS LÍMITE

Coeficiente de presión de tierras, K

Material denso 6

y

-y

3

H

Material suelto

1

Ko

0.6

Material suelto 0.3

Material denso

H.6.2.1 — ESTADOS LÍMITE DE FALLA — Los estados límite de falla que se deben considerar para un muro serán la rotura estructural, las deformaciones de la estructura, el volteo, la falla por capacidad de carga, la pérdida de apoyo por erosión del terreno, el deslizamiento horizontal de la base del mismo bajo el efecto del empuje del suelo y, en su caso, la inestabilidad general del talud en el que se encuentre desplantado el muro. H.6.2.2 — ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO — Cuando las deformaciones del sistema de contención afecten el funcionamiento de estructuras vecinas o generen procesos de falla en otras estructuras, se denomina estado límite de servicio.

H-27

0.1 -0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

Rotación del muro, y/H

Figura H.6.4-1 – Variación del coeficiente de presión de tierras, K, con el desplazamiento

H-28


371

DIARIO OFICIAL con las siguientes expresiones:

Tabla H.6.4-1 Movimientos horizontales en el muro de contención conducentes a los estados activo y pasivo

(a) Suelos Granulares Tipo de suelo Granular denso Granular suelto Cohesivo firme Cohesivo blando

Estado activo 0.001 H 0.004 H 0.010 H 0.020 H

Estado pasivo 0.020 H 0.060 H 0.020 H 0.040 H

ph

H.6.4.1 — COEFICIENTE DE PRESIÓN LATERAL DE TIERRAS — Se define como la relación entre el esfuerzo efectivo horizontal y el esfuerzo efectivo vertical en cualquier punto dentro de la masa de suelo, así que: Kh

V ch V cv

(H.6.4-1)

¦ K h Vcv 'h

1 sin Mc

V c3 V1c

para su t 100 kPa (10.0 tonf/m2)

(H.6.4-7)

0.3 J t H

para 25 kPa (2.5 tonf/m2) su 100 kPa (10.0 tonf/m2)

(H.6.4-8)

ph

0.4 J t H

para su d 25 kPa (2.5 tonf/m2)

(H.6.4-9)

H.6.4.8 — ESTADO DE CÁLCULO — La selección de los estados activos, en reposo o pasivos, actuantes sobre la estructura de contención debe quedar plenamente justificada, teniendo en cuenta los procedimientos constructivos, posibilidad de deformación de la estructura de contención y las características propias del suelo por soportar.

K o , lo cual quiere decir que la presión

H.6.5 — EMPUJES DEBIDOS AL AGUA

H.6.4.3.2 — Suelo preconsolidado — cuando el suelo está pre consolidado este coeficiente debe evaluarse como se indica a continuación:

1 sin Mc RSCsin Mc

(H.6.4-4)

H.6.4.3.3 — Terreno inclinado — Cuando el terreno por contener no es horizontal sino que posee una inclinación E , este valor se convierte en Kh

0.2 J t H

ph

H.6.4.7 — OTROS MÉTODOS — En casos donde se requiera un estricto control de las deformaciones se permite el empleo, con el mejor criterio posible, de metodologías tales como elementos finitos, diferencias finitas o elementos de borde.

(H.6.4-3)

H.6.4.3.1 — Suelo normalmente consolidado — En este caso K oh horizontal de tierras es igual a la presión en reposo.

Kh

ph

(H.6.4-2)

H.6.4.3 — ESTADO EN REPOSO — El coeficiente de presión de tierras en reposo está definido como Ko

(H.6.4-6)

H.6.4.6.1 — Consideración del agua — El análisis precedente es correcto para un sistema de esfuerzos totales, en una masa de suelo eventualmente saturado, pero sin agua libre. En caso de presencia de agua libre o nivel freático, su influencia debe calcularse por separado.

H.6.4.2 — EMPUJE LATERAL DE TIERRAS — Se define como la fuerza lateral ejercida por el suelo y se define como: Phc

0.65K A J t H

(b) Suelos Cohesivos

1 sin Mc RSCsin Mc 1 sen E

(H.6.4-5)

en la cual E debe tomarse con su signo (+ hacia arriba y - hacia abajo) y válida para E d Ic

Los empujes debidos al agua subterránea deben minimizarse en lo posible, mediante el empleo de obras adecuadas de drenaje y despresurización. Sin embargo, cuando esto no es posible, deben sumarse a los empujes de tierras. Los muros de contención deberán siempre dotarse de un sistema de filtros y drenajes colocados atrás del muro. Estos dispositivos deberán diseñarse para evitar el arrastre de materiales provenientes del relleno y para buscar una conducción eficiente del agua infiltrada, sin generación de presiones de agua significativas. Cuando la permeabilidad de la estructura sea superior a 1 cm/seg, como en el caso de gaviones o cribas, se puede emplear la propia estructura de contención para la captación y conducción del agua, pero se debe evitar la erosión del suelo que soporta por medio de filtros y garantizar el desagüe. Se tomará en cuenta que, aún con un sistema de drenaje, el efecto de las fuerzas de filtración sobre el empuje recibido por el muro puede ser significativo.

H.6.6 — EMPUJES POR CARGAS EXTERNAS

H.6.4.4 — ESTADO ACTIVO — El estado activo se identifica con un desplazamiento menor del muro en el sentido contrario al del banco de tierra que contiene. El valor del coeficiente activo de presión de tierras es entonces, K A . Los empujes sobre muros de contención podrán considerarse de tipo activo solamente cuando haya posibilidad de deformación suficiente por flexión o giro alrededor de la base (por ejemplo gaviones). En caso contrario y en particular cuando se trate de muros perimetrales de cimentación en contacto con rellenos, los empujes considerados deberán ser por lo menos los del suelo en estado de reposo más los debidos al equipo de compactación del relleno, a las estructuras colindantes y a otros factores que pudieran ser significativos.

Los empujes resultantes de cargas externas, tales como sobrecargas en la parte superior del muro, cargas de compactación, cargas vivas temporales o permanentes, deben considerarse por separado de acuerdo con la incidencia sobre el muro que se calcula.

H.6.4.5 — ESTADO PASIVO — El estado pasivo se identifica con la resistencia del banco de tierra cuando es empujado por el muro; al contrario del caso activo, en este caso el desplazamiento es considerablemente mayor. El valor del coeficiente pasivo de presión de tierras es entonces K p .

Para especificar y controlar en el campo la compactación por capas de los materiales cohesivos empleados en rellenos, se recurrirá a la prueba Proctor estándar, debiéndose vigilar el espesor, contenido de agua y tasa de colocación en altura de las capas colocadas. En el caso de materiales no cohesivos, el control se basará en el concepto de compacidad relativa en la prueba Proctor estándar o en métodos especiales para materiales muy gruesos Los rellenos se compactarán con procedimientos que eviten el desarrollo de empujes superiores a los considerados en el diseño.

H.6.4.6 — MUROS ATIRANTADOS O APUNTALADOS — Para este caso particular se ha verificado que la presión de tierras aparente adopta una distribución de tipo trapezoidal. Se ha propuesto entonces el uso de diagramas aparentes de presión de tierras que equivalen a una envolvente de las diferentes presiones observadas en los muros o a las cargas individuales de los elementos de soporte. Para hacer un prediseño de estas estructuras se pueden evaluar las presiones H-29

Los rellenos no incluirán materiales degradables ni compresibles y deberán compactarse de modo que sus cambios volumétricos por peso propio, por saturación y por las acciones externas a que estarán sometidos, no causen daños intolerables a los pavimentos ni a las instalaciones estructurales alojadas en ellos o colocadas sobre los mismos.

H-30

H.6.7 — CAPACIDAD ANTE FALLA Notas Debe verificarse la estabilidad al deslizamiento, la estabilidad al volcamiento, la capacidad portante del suelo de apoyo, la estabilidad general del conjunto terreno-estructura de contención y la estabilidad propia intrínseca de la estructura de contención. En el caso de muros de gravedad o muros en voladizo: (a) La base del muro deberá desplantarse cuando menos a 1 m bajo la superficie del terreno enfrente del muro y debajo de la zona de cambios volumétricos estacionales y de rellenos. (b) La estabilidad contra deslizamiento deberá ser garantizada sin tomar en cuenta el empuje pasivo que puede movilizarse frente al pie del muro. Si no es suficiente la resistencia al desplazamiento, se podrá emplear uno o varios de los siguientes procedimientos: (1) cambiar la inclinación de la base del muro colocándola hacia adentro, (2) aumentar la rugosidad en el contacto muro-suelo, (3) colocar dentellones reforzados, (4) anclar o pilotear el muro, (5) profundizar la base del muro o (6) ampliar la base del mismo. (c) La capacidad de carga en la base del muro se deberá revisar por los métodos indicados en las presentes Normas para cimentaciones superficiales.

H.6.8 — EMPUJES SÍSMICOS Se deben incluir los empujes originados por efectos sísmicos, mediante métodos de reconocida aceptación técnica y las consideraciones de acuerdo con las zonas de amenaza sísmica del numeral A.2.3 y de los parámetros del numeral H.2. Se deben emplear los coeficientes sísmicos indicados en H.5.2.5 con las salvedades y métodos allí indicados

H.6.9 — FACTORES DE SEGURIDAD INDIRECTOS Los valores del factor de seguridad indirecto para las diversas verificaciones de comportamiento establecidas en H.5.1.2 y siguientes, deben ser, como mínimo, los indicados en la tabla H.6.9-1. Tabla H.6.9-1 Factores de seguridad indirectos mínimos Condición

Construcción

Estático

Sismo

Deslizamiento Volcamiento: el que resulte más crítico de Momento Resistente/ Momento Actuante Excentricidad en el sentido del momento (e/B) Capacidad portante Estabilidad Intrínseca materiales térreos (reforzados o no) Estabilidad Intrínseca materiales manufacturados Estabilidad general del sistema: Permanente o de Larga duración ( > 6 meses) Temporal o de Corta duración ( < 6 meses) Laderas adyacentes (Zona de influencia > 2.5H)

1.60

1.60

Diseño

& 3.00 d 1/6

& 3.00 Diseño Diseño d 1/6 Iguales a los de la Tabla H.4.1 Iguales a los de la Tabla H.2.1

Seudo estático 1.05 & 2.00 d 1/4

Según material (Concreto-Titulo C; Madera-Título G; etc.) 1.20 1.20 1.20

1.50 1.30 1.50

Diseño 50% de Diseño Diseño

1.05 1.00 1.05

$

H-31

H-32

372

CAPÍTULO H.7 EVALUACIÓN GEOTÉCNICA DE EFECTOS SÍSMICOS H.7.0 — NOMENLATURA G Es Amax


DIARIO OFICIAL

significativamente diferentes, aún si los niveles de aceleración máxima del terreno son similares para las diferentes fuentes. Por lo tanto para evaluación geotécnica de efectos sísmicos los análisis de respuesta dinámica deben utilizar por lo menos tres historias de movimiento en función del tiempo representativas de cada una de las diferentes fuentes sismogénicas que sean relevantes para el sitio de estudio y que sean compatibles con los niveles de amenaza sísmica para el sitio de acuerdo con el Estudio Nacional de Amenaza Sísmica vigente o estudios posteriores aplicables. Para el caso de fuentes sismogénicas cercanas (menores de 25 Km de distancia epicentral) con potencial de generación de eventos superficiales (profundidad focal menor de 20 Km), debe considerarse el aporte de la componente vertical de la señal sísmica en el análisis de respuesta del terreno. Generalmente, la aceleración vertical puede variar entre el 50% y el 100% del valor de la aceleración horizontal, según sea cada caso particular. En caso de existir información instrumentada con las redes de acelerómetros locales o regionales, es posible definir para el proyecto ubicado en la localidad estudiada, una relación más ajustada entre los valores de las dos componentes de aceleración.

= variación de la rigidez = amortiguamiento = aceleraciones máximas del terreno

H.7.1 — ASPECTOS BÁSICOS Para realizar la evaluación geotécnica de efectos sísmicos que deben ser considerados en el diseño de estructuras se parte de los aspectos básicos que están relacionados con la modificación del movimiento del terreno (efectos inerciales) y los cinemáticos. Adicionalmente, los aspectos básicos contribuyen a cuantificar de una manera acertada las incertidumbres relacionadas con la respuesta dinámica del terreno, las condiciones de estabilidad de los materiales, y los efectos del potencial de licuación o movilidad cíclica en los suelos granulares y en suelos de grano fino de baja plasticidad.

Las historias de movimiento que se utilicen deben ser representativas de las condiciones en roca, preferiblemente de registros reales sin modificar debidamente sustentados. En caso de que se utilicen historias sintéticas de movimiento o historias reales modificadas estas deben ser debidamente sustentadas para garantizar su representatividad y que sean razonables desde el punto de vista sismológico. En todos los casos se debe asegurar que los espectros de aceleración, velocidad y desplazamientos de las señales que se utilicen sean compatibles y representativos de las condiciones de estudio y que estas historias no incluyan efectos previos de respuesta local o topográfica o cualquier otro tipo de anomalía que pueda posteriormente verse reflejada en resultados de respuesta no representativos.

En este Capítulo, los aspectos básicos se separan en cuatro temas: la incidencia de la litología del terreno, el tipo de solicitación sísmica, las condiciones topográficas y al efecto de la interacción sismo-suelo-estructura.

H.7.1.3 — EFECTO DE TOPOGRAFÍA Y DEL TIPO DE ONDAS EN LA RESPUESTA

H.7.1.1 — EFECTO DE LA LITOLOGÍA Y TIPOS DE SUELOS (a) La caracterización básica del perfil litológico se establece en términos de los valores de velocidad de onda de corte Vs con la profundidad y su variación horizontal, hasta el nivel de de roca (rechazo en el ensayo SPT), o suelos duros ( Vs ! 500 m/s) mediante ensayos geofísicos en el terreno. Adicionalmente, de manera complementaria para efectos de caracterización de la variación espacial, o para evaluar los rangos de valores de las propiedades relevantes, se pueden utilizar correlaciones debidamente soportadas con otros parámetros geotécnicos. Estas correlaciones no pueden reemplazar las mediciones directas en el terreno. (b) Para los diferentes materiales presentes en el perfil se debe determinar la variación de la rigidez G y del amortiguamiento Es con el nivel de deformaciones y de esfuerzos (degradación de propiedades

dinámicas). La determinación de la variación de la rigidez dinámica se puede hacer mediante ensayos dinámicos de laboratorio siempre y cuando se cuente con muestras representativas de alta calidad. En este caso los ensayos deben cubrir el rango de interés de deformaciones y esfuerzos, en función del número de ciclos de carga, para el problema que se esté estudiando, y se deben normalizar adecuadamente para poder relacionarlos con los valores de rigidez en el terreno, preferiblemente mediante la determinación en el laboratorio, sobre las mismas muestras, de la velocidad de onda de corte a bajas deformaciones. Se debe justificar adecuadamente la normalización que se haga de la variación de la rigidez dinámica con la deformación. (c) La variación de la rigidez y el amortiguamiento con la deformación también se debe estimar con base en referencias debidamente sustentadas de correlaciones o modelos reportados en la literatura técnica internacional. Estos resultados se deben comparar con los obtenidos de los ensayos dinámicos de laboratorio. (d) Se debe dar consideración explícita a la verificación de la resistencia dinámica de cada material, incluyendo cuando sea aplicable, la evaluación del potencial de licuación de los suelos granulares ysuelos de grano fino de baja plasticidad, y la degradación progresiva de la resistencia dinámica de los suelos finos con el número de ciclos de carga equivalente. También deben calcularse los asentamientos producidos por el sismo (deformación volumétrica por densificación), empleando criterios o metodologías actualizadas y reconocidas internacionalmente. H.7.1.2 — EFECTO DEL TIPO DE SOLICITACIÓN — Para la evaluación de la respuesta del terreno ante la propagación del sismo se debe tener presente que cada fuente sismogénica que produce sismos de diferente magnitud y distancia con respecto al lo cual genera escenarios de respuesta dinámica del subsuelo H-33

contrario, ó sea una de amplificación. El análisis detallado del fenómeno debe hacerse obligatoriamente para las edificaciones clasificadas como grupos de uso III, IV (Artículo A.2.9.3.6 del Reglamento) para las demás categorías es opcional. Los métodos para efectuar este análisis deben estar adecuadamente sustentados dentro de la dinámica de suelos y la ingeniería sísmica. Se permite el uso de modelos unidimensionales, y cuando la información sobre los depósitos de suelos lo permita, se pueden emplear modelos más sofisticados. Su uso debe reemplazar progresivamente los métodos aproximados; se recomienda cuando la información disponible lo justifique y sea compatible con la complejidad del proyecto. Al respecto deben consultarse los requisitos del Capítulo A2 del Reglamento.

H.7.2 — ANÁLISIS DE RESPUESTA DINÁMICA El tipo de análisis de respuesta dinámica se debe seleccionar de acuerdo con los criterios antes indicados, teniendo en cuenta la litología y las condiciones topográficas y puede ser en una, dos o tres dimensiones. Los modelos que se utilicen deben ser internacionalmente aceptados, y para su uso se deben establecer de manera clara y explícita los siguientes componentes del análisis: (a) Señales de entrada — Debe tenerse en cuenta los tipos de fuentes y eventos representativos de la amenaza sísmica, incluyendo acelerogramas y espectros de aceleración, velocidad y desplazamientos. (b) Extensión del dominio para el modelo de análisis — Debe llegar hasta el nivel de la roca y para los modelos en dos y tres dimensiones se debe extender las fronteras laterales lo suficiente para representar adecuadamente el problema (efectos de variación lateral de la litología y generación y propagación de ondas superficiales). (c) Discretización del medio continúo — En modelos numéricos la discretización de la malla (elementos finitos, diferencias finitas, etc.) debe ser tal que no produzca efectos numéricos de filtrado de componentes del movimiento. La discretización que se utilice se debe sustentar objetivamente. (d) Relación entre el modelo geotécnico para análisis de respuesta y los parámetros de caracterización dinámica del subsuelo — Debe existir compatibilidad entre el modelo numérico geotécnico, la caracterización geotécnica dinámica realizada y los niveles de esfuerzos y deformaciones del problema estudiado. Estos se deben sustentar adecuadamente. (e) Se debe presentar resultados de historias de aceleración historias de esfuerzos cortantes generados o espectros de respuesta tanto de aceleración como de velocidad y desplazamientos — Deben escogerse los puntos que sean relevantes para el problema considerado (nivel de cimentación, campo libre, centro de gravedad de masas que empujan sobre estructuras de contención o talud, perfil de aceleración con la profundidad para evaluación de potencial de licuación o zonas de falla, etc.), según sea aplicable. (f) Se deben presentar historias de desplazamientos totales y relativos en puntos relevantes del problema — Por ejemplo desplazamientos relativos a lo largo de cimentaciones profundas, o entre diferentes puntos a lo largo de estructuras de cimentación contención o talud, etc. según sea aplicable, con el fin de establecer los aspectos cinemáticos relevantes de la respuesta.

H.7.3 — ANÁLISIS DE ESTABILIDAD A partir de la caracterización y los análisis de respuesta dinámica o utilizando métodos internacionalmente aceptados, según sea la condición particular del sitio, se deben considerar los siguientes aspectos relacionados con la estabilidad del terreno o de las estructuras en contacto con el suelo: (a) Empujes dinámicos del terreno para estructuras de contención y pilotes de punta. (b) Deformaciones transientes y permanentes impuestas por el movimiento sísmico a estructuras enterradas. (c) Deformaciones diferenciales generadas por el sismo (transientes y permanentes) en estructuras de gran extensión o en casos en que las condiciones del terreno puedan cambiar sustancialmente en el área del proyecto (d) Estabilidad de cimentaciones por efectos de volteo, arrancamiento, desplazamiento lateral capacidad portante o efectos hidrodinámicos. Para estos análisis se deben considerar las cargas de servicio (sin mayorar) de las solicitaciones dinámicas de las estructuras sin considerar reducción por efectos de ductilidad de las mismas. (e) Potencial de licuación o desplazamiento (corrimiento) lateral por movilidad cíclica (f) Deformaciones o asentamientos permanentes generados por densificación del terreno. (g) Definición del coeficiente seudo-estático de fuerza horizontal y vertical en taludes naturales o excavaciones, teniendo en cuenta la incidencia de los efectos topográficos en el análisis de estabilidad durante sismo. H-35

(a) Componente de ondas de corte que se propaga verticalmente (SH) — Este es el tipo de ondas son las predominantes en los casos donde la superficie del terreno y la estratigrafía de todo el perfil geotécnico es horizontal o con pendientes menores de 10%, o donde los efectos topográficos no son relevantes. Para la evaluación de la respuesta sísmica se pueden emplear modelos numéricos unidimensionales (1D), bidimensionales (2D) o tridimensionales (3D) de propagación de ondas. (b) Combinación de ondas superficiales y de corte, y efecto de las longitudes de onda de la excitación en relación con la respuesta y la estratigrafía — Estos efectos solo se pueden estudiar mediante modelos de respuesta dinámica bidimensional (2D) o tridimensional (3D) y son relevantes cuando las condiciones del terreno son irregulares. En caso de que se tengan condiciones estratigráficas de suelos y topografía no uniforme ni plana, se debe considerar el efecto topográfico tanto de la variación de la superficie del terreno, como de la profundidad del contacto con la roca subyacente, para determinar zonas del terreno donde se genere amplificación o atenuación local de las ondas sísmicas. Estos efectos son relevantes si la pendiente del terreno o del contacto con la roca subyacente son mayores a 10% en el área de influencia del proyecto. Para tener en cuenta estos efectos se deben realizar análisis de respuesta dinámica con modelos numéricos 2D o 3D según sea la situación particular. (c) Empleo de la instrumentación sísmica para validar los modelos numéricos de respuesta dinámica 1D, 2D o 3D. En las zonas donde se cuente con redes locales o regionales de acelerómetros, los registros existentes que resulten representativos de la respuesta del sitio objeto de estudio, deberán utilizarse para hacer análisis de sensibilidad del comportamiento dinámico de los materiales del subsuelo o para establecer análisis comparativos con los modelos teóricos de la respuesta sísmica asociada a efectos topográficos. (d) En el rango elástico se puede registrar un fenómeno de triple resonancia. En primer término, efecto rocasuelo debido a similitudes entre los periodos predominantes de vibración de los movimientos incidentes de los sismos y los movimientos de los depósitos de suelos. En segundo término, efecto suelo-suelo ocasionado por el confinamiento de las ondas en una artesa, causado a su vez por la diferencia entre la impedancia del suelo contenido y la roca de base; el resultado inmediato es una mayor duración del sismo sentido en el depósito de suelos, en relación con el movimiento originario en roca. En tercer término, un efecto sueloestructura cuando coinciden sus períodos predominantes de vibración y el período fundamental de la estructura. Cabe anotar que como el comportamiento de la estructura y el suelo es usualmente no-lineal para el sismo de diseño, este fenómeno puede no ser relevante para este sismo. Si bien en el caso de los sismos el comportamiento no lineal del suelo y de la estructura cambia los periodos, en el caso de resonancia por vibraciones ambientales se pueden presentar relativamente fácil y llegar a sobrepasar los límites que puede tolerar un residente y causar eventual fatiga de la estructura por su constante repetición. (e) La evaluación de la amplificación resulta importante para aceleraciones originarias en roca inferiores a un valor límite que es del orden de 0.4g . Para aceleraciones superiores a la antedicha se presenta el fenómeno H-34

(h) Estabilidad dinámica o seudo-estática de taludes naturales o de excavación de influencia directa para el proyecto, a partir de modelos de respuesta que involucren relaciones esfuerzo-deformación-tiempo o con métodos empíricos.

H.7.4 — LA LICUACIÓN Y LOS FENÓMENOS RELACIONADOS Los suelos granulares tienen una tendencia natural a densificarse bajo carga, ya sea ésta monotónica o cíclica. Cuando el suelo está saturado y el drenaje es lento o totalmente inexistente, esta tendencia a la densificación causa el crecimiento de la presión de poros, en exceso de su estado estático, y el decrecimiento correlativo del esfuerzo efectivo hasta que sobreviene la flotación de las partículas, lo que ha recibido el nombre genérico de licuación. H.7.4.1 — LICUACIÓN DE FLUJO — Se define como un estado de movimiento catastrófico donde el esfuerzo cortante estático es superior a la resistencia correlativa del suelo en su condición licuada. Cuando sobreviene el movimiento sísmico, este actúa como un disparador y en adelante las grandes deformaciones generadas son el producto del estado de esfuerzos estáticos. H.7.4.2 — MOVILIDAD CÍCLICA — En contraste con el anterior, el fenómeno denominado movilidad cíclica tiene lugar cuando el estado de esfuerzos estáticos es inferior a la resistencia del suelo licuado; durante el movimiento sísmico el estado de esfuerzos aumenta en forma escalonada hasta que se alcanza la resistencia del suelo y sobreviene la falla. Los términos licuación horizontal, corrimiento lateral y oscilación del terreno son casos especiales de movilidad cíclica observados en la práctica. H.7.4.3 — VOLCANES DE ARENA — Es un fenómeno que frecuentemente acompaña la ocurrencia de la licuación; durante el movimiento sísmico, o inmediatamente después, el exceso de presión de poros es disipado, normalmente hacia arriba como la dirección más fácil y en puntos localizados, o a lo largo de grietas, se producen erupciones de arena en estado líquido que conforman pequeños volcanes. H.7.4.4 — SUSCEPTIBILIDAD A LA LICUACIÓN — Teniendo en cuenta que no todos los suelos son licuables es preciso conformar una lista de características del suelo mismo y de su circunstancia, que conducen a que sean susceptibles a la licuación: (a) La edad geológica es determinante: suelos del Holoceno son más susceptibles que los del Pleistoceno y la licuación de depósitos de edades anteriores no es común. (b) El depósito de suelo debe estar saturado, o cerca de la saturación, para que ocurra la licuación. (c) Depósitos fluviales, coluviales, granulares, eólicos, cuando saturados, son susceptibles de licuación. (d) Asimismo pueden clasificarse como licuables los depósitos de abanicos aluviales, planicies aluviales, playas, terrazas y estuarios. (e) Son muy susceptibles a la licuación las arenas finas y arenas limosas, relativamente uniformes, con densidad suelta y media. Generalmente se producen grandes deformaciones del terreno y de las estructuras apoyadas, y pueden formar volcanes de arena en superficie con los correspondientes cambios volumétricos severos. (f) Los depósitos bien gradados con tamaños hasta de gravas, gravas arenosas y gravas areno-limosas, son menos susceptibles a licuación, pero de todas formas deben verificarse. Estos materiales también pueden generar cambios volumétricos del terreno. (g) Los limos, limos arcillosos y arcillas limosas, de baja plasticidad y con la humedad natural cercana al límite líquido, también son susceptibles de presentar licuación o falla cíclica. Generalmente se produce la degradación progresiva de la resistencia dinámica de los suelos finos con el número de ciclos de carga equivalente, llevándolos a la falla o generando grandes asentamientos del terreno y de las estructuras apoyadas en él. (h) Suelos con partículas redondeadas, son más susceptibles que suelos con partículas angulares. Suelos con partículas micáceas, propios de suelos volcánicos, son más susceptibles. (i) Cuando el depósito está en condición seca o con bajo grado de saturación, se genera un proceso de densificación con las consecuentes deformaciones permanentes del terreno y estructuras apoyadas en él. H.7.4.5 — MÉTODOS DE EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE LICUACIÓN Para la evaluación del potencial de licuación y de las deformaciones permanentes, se deben emplear técnicas de laboratorio y/o ensayos de campo, que correspondan a metodologías determinísticas o probabilísticas actualizadas reconocidas internacionalmente.

H-36


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DIARIO OFICIAL

El Estudio Geotécnico deberá describir la susceptibilidad y consecuencias potenciales de licuación y pérdida de resistencia del suelo (incluyendo estimativos de asentamiento diferencial, corrimiento lateral, cargas laterales sobre las cimentaciones, reducción de la capacidad de soporte de las cimentaciones, incremento en la presión lateral sobre estructuras de retención y flotación de estructuras enterradas), y deberá discutir las medidas para la mitigación (numeral H.7.5). Las medidas de mitigación deberán ser tenidas en consideración en el diseño de la estructura y pueden incluir, pero no son limitadas a, estabilización o densificación del terreno, selección de tipos de cimentaciones a profundidades apropiadas, selección de sistemas estructurales que se acomoden a los desplazamientos y fuerzas anticipadas, o alguna combinación de estas medidas. También deben evaluarse las implicaciones de las medidas de mitigación para garantizar el funcionamiento del proyecto y su entorno luego del sismo. En general, debe buscarse que las estructuras no queden ubicadas sobre suelos susceptibles a licuación. El potencial de licuación del suelo, la pérdida de resistencia y las deformaciones permanentes, deberán ser evaluadas para las aceleraciones máximas del terreno Amax , las magnitudes M w esperadas de los posibles escenarios de eventos sísmicos, número de ciclos de carga, la resistencia a la penetración del suelo (ensayos SPT, cono estático, piezocono, becker, Vs , etc), y demás características consistentes con los movimientos sísmicos del terreno y el método empleado. Se permite determinar la Amax basado en un estudio de microzonificación sísmica de la ciudad o en un estudio específico de respuesta de sitio que tenga en cuenta efectos de amplificación (numerales A.1.9 y H.7.2). En suelos finos, por su comportamiento particular, podrá verificarse mediante relaciones que incluyan el IP, Wn LL , y demás parámetros sugeridos por las metodologías modernas sobre el tema. H.7.4.6 — MÉTODOS DE MEJORAMIENTO DE LOS DEPÓSITOS DE SUELOS SUCEPTIBLES A LA LICUACIÓN — En correspondencia con los factores que aumentan la vulnerabilidad del suelo ante los esfuerzos cíclicos se indican algunos métodos para densificar el terreno y/o mejorar su resistencia. Estos son: (a) Drenajes — Drenajes y sub drenajes de grava, gravilla, drenajes tipo "Mecha” (Wick) y pozos para mantener baja la presión del agua y disipar eventuales excesos. (b) Vibro-densificación — Es una densificación por vibración que opera por medio de una licuación moderada que produce densificación del depósito. (c) Vibro-compactación — Vibración bajo agua que produce la densificación de material; las aberturas son rellenadas luego con material compactado. (d) Vibro-reemplazo — Huecos perforados a golpes, son luego rellenados con grava arena y piedra, con o sin agentes cementantes. (e) Pilotes de compactación — Procede mediante el hincado con vibración de pilotes de desplazamiento. (f) Compactación dinámica — Mediante una repetida aplicación del impacto de un gran peso dejado caer desde cierta altura con una guía preparada para el efecto. (g) Inyecciones de compactación — Inyecciones de una mezcla gruesa y viscosa de material que produce el desplazamiento y la compactación del depósito. (h) Estribos de sobrecarga — Que consiste en aumentar la resistencia a la licuación aumentando, con sobrecarga, la presión afectiva de confinamiento. (i) Pilotes Radicales — A veces llamados banderillas, con diámetro reducido, perforados e inyectados, pueden reducir el potencial de licuación. (j) Inyección de elementos químicos — Inyección a presión de elementos químicos cementantes del depósito arenoso grueso. (k) Jet grouting — Que excava, mezcla y rellena materiales adicionales, incluso cementantes mediante chorros de agua a alta presión. (l) Pilotes y pantallas pre excavadas — La colocación de pilotes y pantallas -a presión o sin ella- rellenos en cemento, cal, o asfalto reducen el potencial de licuación. (m) Vitrificación in-situ — Consiste en la fundición del suelo mediante chorros de fuego que transforman el material en roca. (n) Explosiones y voladuras — Con un patrón determinado y a una profundidad relacionada con la magnitud del problema, pueden inducir licuación limitada y producir la densificación del material en profundidad. $

CAPÍTULO H.8 SISTEMA CONSTRUCTIVO DE CIMENTACIONES, EXCAVACIONES Y MUROS DE CONTENCIÓN H.8.0 — NOMENCLATURA D E l K L N

= = = = = =

diámetro del pilote módulo de elasticidad del pilote momento de inercia del pilote coeficiente de reacción horizontal del suelo longitud del pilote número entero, determinado por tanteo, que genere el menor valor de Pc

H.8.1 — SISTEMA GEOTÉCNICO CONSTRUCTIVO El Sistema Geotécnico Constructivo definido como el sistema constructivo de cimentaciones, excavaciones y muros de contención es un documento complementario o integrado al estudio geotécnico definitivo, de obligatoria elaboración. Debe incluir el escenario más probable del proceso constructivo, considerando aspectos como secuencia de excavación, métodos de perforación, tratamientos estabilizadores previos, aplicación de pre-cargas, cambios en las trayectorias de drenaje u otros que puedan alterar o modificar en forma importante el comportamiento de los geomateriales que conforman el suelo de fundación, procedimientos constructivos de la cimentación y planes de contingencia, de acuerdo con los numerales que apliquen de este Capítulo H.8. Todo Proyecto de Construcción deberá incluir un análisis de las condiciones físicas e hidro-mecánicas de los depósitos de suelos o macizo rocosos involucrados, para cada uno de los escenarios previstos en el desarrollo de la construcción del proyecto, y específicamente deberá considerar al menos los siguientes: (a) Escenario antes de la construcción — Se describen las condiciones de los geomateriales in-situ determinadas mediante los procedimientos y prácticas convencionales y aquellas de que tratan estas normas, haciendo especial énfasis en condiciones inalteradas y con cambios menores respecto de la variación de propiedades esfuerzo–deformación con relación a las determinadas en ensayos de laboratorio. (b) Escenario durante la construcción — Se describen las condiciones que cambian o modifican las propiedades de los geomateriales como cambios en el estado de esfuerzos (descargas–recargas, humedecimiento–secado, etc.), efectos debidos a operaciones de perforación, vibraciones, ruidos, emisión y manejo de lodos y en general cualquier fuente de contaminación o cualquier tipo de alteración del subsuelo de apoyo, incluyendo variaciones en resistencia y rigidez debidas a la aplicación de las cargas de trabajo o cargas incidentales, de naturaleza estática o dinámica. (c) Escenario después de la construcción — Se describen las condiciones en las que se espera que permanezcan los geomateriales durante la vida útil de la estructura, para lo cual se debe prever la necesidad de construcción de sistemas especiales de mantenimiento de la estructura y si fuere del caso de los elementos de cimentación y el suelo que los rodea, así como la instrumentación y monitoreo de la posible variación de propiedades esfuerzo–deformación de los suelos de apoyo, debidas a modificación de las trayectorias de drenaje o inducción de presiones adicionales que aceleren o modifiquen las tasas de deformación de los materiales involucrados. Cada uno de estos escenarios deberá permitir la definición concreta de secuencias de construcción, medidas de mitigación, seguimiento y monitoreo de todos los efectos que sobre la estabilidad de las estructuras de cimentación y sobretodo de los suelos de fundación, puedan conllevar los procedimientos constructivos que se ejecuten en el proyecto.

H.8.2 — EXCAVACIONES Notas:

H.8.2.1 — CONSIDERACIONES GENERALES — Cuando las separaciones con las colindancias lo permitan, las excavaciones podrán delimitarse con taludes perimetrales cuya pendiente se evaluará a partir de un análisis de

H-37

estabilidad de acuerdo con el Capítulo H.6.

H-39

Para reducir la magnitud de las expansiones instantáneas será aceptable, asimismo, recurrir a pilotes de fricción hincados previamente a la excavación y capaces de atender los esfuerzos de tensión inducidos por el terreno.

Si existen restricciones de espacio y no son aceptables taludes verticales debido a las características del subsuelo, se recurrirá a un sistema de soporte constituido por entibados, tablestacas o muros fundidos en el lugar apuntalados o retenidos con anclajes instalados en suelos firmes. En todos los casos deberá lograrse un control adecuado del flujo de agua en el subsuelo y seguirse una secuencia de excavación que minimice los movimientos de las construcciones vecinas y servicios públicos. H.8.2.2 — CONTROL DEL FLUJO DE AGUA — Cuando la construcción de la cimentación lo requiera, se controlará el flujo del agua en el subsuelo del predio mediante bombeo, tomando precauciones para limitar los efectos indeseables del mismo en el propio predio y en los colindantes. Se escogerá el sistema de bombeo más adecuado de acuerdo con el tipo de suelo. El gasto y el abatimiento provocado por el bombeo se calcularán mediante la teoría del flujo de agua transitorio en el suelo. El diseño del sistema de bombeo incluirá la selección del número, ubicación, diámetro y profundidad de los pozos; del tipo, diámetro y ranurado de los tubos, y del espesor y composición granulométrica del filtro. Asimismo, se especificará la capacidad mínima de las bombas y la posición del nivel dinámico en los pozos en las diversas etapas de la excavación.

H.8.2.5 — PROTECCIÓN DE TALUDES PERMANENTES — En el diseño de los sistemas de protección de taludes naturales o cortes artificiales permanentes, se tomará en cuenta que las deformaciones del suelo protegido deben ser compatibles con las del sistema de protección empleado. Se tomará asimismo en cuenta el efecto del peso del sistema de protección sobre la estabilidad general o local del talud durante y después de la construcción. Por otra parte, los sistemas de protección deberán incluir elementos que garanticen un drenaje adecuado y eviten el desarrollo de presiones hidrostáticas que puedan comprometer la estabilidad del sistema de protección y del propio talud. En caso de usar anclajes pasivos o activos para la estabilización del talud deberá demostrarse que éstos no afectarán la estabilidad ni inducirán deformaciones significativas en las construcciones vecinas y/o en los servicios públicos. El sistema estructural de los anclajes deberá analizarse con el objetivo de asegurar su funcionamiento como elemento de anclaje. Por otra parte, se tomarán las precauciones necesarias para proteger los anclajes contra corrosión, con base en pruebas que permitan evaluar la agresividad del terreno, principalmente en cuanto a resistividad eléctrica, pH, cantidad de sulfuros, sulfatos y cloruros. Se prestará particular atención a la protección de los elementos que no se encuentran dentro del barreno y en especial en la zona del brocal (placas de apoyo, cuñas, tuercas, zona terminal del elemento tensor, etc.)

En el caso de materiales compresibles y excavaciones importantes, se tomará en cuenta la sobrecarga inducida en el terreno por las fuerzas de filtración y se calcularán los asentamientos correspondientes. Si los asentamientos calculados resultan excesivos, se recurrirá a procedimientos alternos que minimicen el abatimiento piezométrico. Deberá considerarse la conveniencia de reinyectar el agua bombeada en la periferia de la excavación y de usar pantallas impermeables que la aíslen, de tal manera que se modifique lo menos posible el estado de esfuerzos efectivos e iniciales del terreno; para controlar esto es muy importante la instalación de piezómetros previo al inicio de la construcción. No se debe descartar la instalación de otros instrumentos como inclinómetros, extensómetros, etc.

Se deberá contemplar la modelación de todas las etapas del proceso constructivo con el propósito de analizar no solo la estabilidad de los taludes o cortes resultantes en su condición final, sino además que permita prever el efecto que tienen las técnicas y procedimientos de corte como voladuras controladas, mediante maquinaria pesada o manualmente, según sea el caso.

Cualquiera que sea el tipo de instalación de bombeo que se elija, su capacidad se calculará para un gasto de extracción de por lo menos 1.5 veces superior al estimado. Además, deberá asegurarse el funcionamiento continuo de todo el sistema.

H.8.2.6 — PLAN DE CONTINGENCIA PARA EXCAVACIONES — Cuando se proyecten excavaciones de más de 3 m de profundidad o en la base de laderas, se debe contar con un plan de contingencia, donde se determinen los elementos vulnerables, los riesgos potenciales, el área de influencia, las posibles personas involucradas, los mecanismos de aviso a las autoridades, las rutas de evacuación, los mecanismos de capacitación al personal, el diseño de sistemas de control de la contingencia, el listado de elementos que pueden requerirse para afrontar una contingencia y los sitios y procedimientos para adquirir dichos elementos de control.

En suelos de muy baja permeabilidad, abatir el nivel freático, el bombeo tendrá como objetivo: (a) Dar a las fuerzas de filtración una dirección favorable a la estabilidad de la excavación; (b) Preservar el estado de esfuerzos del suelo; e (c) Interceptar las filtraciones provenientes de lentes permeables. En todos los casos será necesario un sistema de bombeo superficial que desaloje el agua de uno o varios cárcamos en los que se recolecten los escurrimientos de agua. El agua bombeada arrojada al sistema de drenaje público deberá estar libre de sedimentos y contaminantes. H.8.2.3 — TABLESTACAS Y MUROS FUNDIDOS EN EL SITIO — Cuando se utilicen tablestacas hincadas en la periferia de la excavación o muros fundidos in situ o prefabricados, deberán prolongarse hasta una profundidad suficiente para interceptar el flujo debido a los principales estratos permeables que pueden dificultar la realización de la excavación. El cálculo de los empujes sobre los puntales que sostengan estos elementos se hará por los métodos indicados en el Capítulo H.5. El sistema de apuntalamiento podrá también ser constituido por anclajes horizontales instalados en suelos firmes o muros perpendiculares colados en el lugar o prefabricados. H.8.2.4 — SECUENCIA DE EXCAVACIÓN — El procedimiento de excavación deberá asegurar que no se rebasen los estados límite de servicio (movimientos verticales y horizontales inmediatos y diferidos por descarga en el área de excavación y en la zona circundante). De ser necesario, la excavación se realizará por etapas, según un programa que se incluirá en la memoria de diseño, señalando además las precauciones que deban tomarse para que no resulten afectadas las construcciones de los predios vecinos o los servicios públicos; estas precauciones se consignarán debidamente en los planos. Al efectuar la excavación por etapas, para limitar las expansiones del fondo a valores compatibles con el comportamiento de la propia estructura o de edificios e instalaciones colindantes, se adoptará una secuencia simétrica. Se restringirá la excavación a zanjas de pequeñas dimensiones en planta en las que se construirá y lastrará la cimentación antes de excavar otras áreas. H-40

Se deberá verificar la existencia de normas específicas de autoridades locales sobre la ejecución de excavaciones, uso del suelo, microzonificación sísmica o derivadas de Planes de Ordenamiento Territorial o similares.

H.8.3 — ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN Durante los procesos constructivos que involucran estructuras de contención, independientemente del tipo de estructura del cual se trate (cantiliver, de gravedad, con contrafuertes, apuntalada, etc.), se deberá prever los cuidados necesarios para no inducir sobreesfuerzos que conlleven deformaciones sobre estas y que posteriormente puedan reducir la capacidad de soporte para la cual fueron diseñadas, bajo la condición de carga final de trabajo. Se debe incluir la secuencia completa de ejecución de actividades, de manera tal que se garantice que ni los suelos de cimentación ni aquellos que servirán de relleno a la estructura de contención, sufran variaciones importantes en su rigidez y resistencia, y de manera particular en la densidad del material a colocar en el trasdós del muro, toda vez que este factor puede inducir degradación prematura de la estructura de contención. Los sistemas de drenaje preventivo deberán diseñarse e instalarse en la forma adecuada para buscar tanto la estabilidad de la estructura de contención como del material contenido y la menor variación posible de las trayectorias de drenaje naturales. Cuando se trate de estructuras de contención relacionadas con estabilidad de taludes o laderas producto de análisis en estudios de remoción en masa, se deberán tener en cuenta además de los requisitos contemplados en estas normas, aquellos prescritos por las normas que regulen ese tipo de estudios en cada zona geográfica del país.

H.8.4 — PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS PARA CIMENTACIONES H.8.4.1 — CIMENTACIONES SUPERFICIALES — El desplante de la cimentación se hará a la profundidad señalada en el estudio geotécnico. Sin embargo, deberá tenerse en cuenta cualquier discrepancia entre las características del suelo encontradas a esta profundidad y las consideradas en el proyecto, para que, de ser necesario, se hagan los H-41

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ajustes correspondientes. Se tomarán todas las medidas necesarias para evitar que en la superficie de apoyo de la cimentación se presente alteración del suelo durante la construcción por saturación o remoldeo. Las superficies de desplante estarán libres de cuerpos extraños o sueltos.

Cuando la construcción de una cimentación requiera del uso de lodo bentonítico o polimérico, el constructor no deberá verterlo en el drenaje urbano, por lo que deberá destinar un área para recolectar dicho lodo después de usarlo y transportarlo a algún botadero autorizado por la autoridad ambiental.

En el caso de elementos de cimentación de concreto reforzado se aplicarán procedimientos de construcción que garanticen el recubrimiento requerido para proteger el acero de refuerzo. Se tomarán las medidas necesarias para evitar que el propio suelo o cualquier líquido o gas contenido en él puedan atacar el concreto o el acero. Asimismo, durante el colado se evitará que el concreto se mezcle o contamine con partículas de suelo o con agua freática, que puedan afectar sus características de resistencia o durabilidad.

Cuando se usen pilas con ampliación de base (campana), la perforación de la misma se hará verticalmente en los primeros 20 cm para después formar con la horizontal un ángulo no menor de 60º: el peralte de la campana en el fondo será por lo menos de 20 cm o lo indicado en los planos estructurales. En general no se recomienda construir campanas bajo agua o lodos, a menos que se garantice explícitamente mediante pruebas de integridad, que el concreto colocado en esta zona en donde se desarrolla la capacidad de carga, ofrece las características de durabilidad y sanidad requeridas para un óptimo desempeño estructural durante su vida útil. Dicha condición del proceso constructivo quedará a criterio del ingeniero geotecnista.

Se debe incluir la secuencia en la que se deben realizar las excavaciones superficiales, disposición de sobrantes de excavación, incidencia por posibles cambios o alteraciones en las trayectorias de drenaje y variaciones del nivel freático, tiempo máximo de exposición de los geomateriales ante cambios en las condiciones ambientales, efectos por ciclos de humedecimiento–secado que puedan conllevar variaciones en las propiedades mecánicas e hidráulicas de los materiales de apoyo, efectos por ciclos de carga–descarga a los que se puedan ver sometidos los materiales del perfil, hasta la profundidad de influencia previamente determinada. En estos casos, el ingeniero geotecnista será responsable de orientar adecuadamente los procedimientos constructivos, proponiendo las fases en los cuales estos se deben adelantar e indicando con precisión la necesidad o no de instrumentar el desarrollo de dichas fases. Los trabajos relativos a excavaciones a cielo abierto, construcción de rellenos y terraplenes y procedimientos de estabilización de geomateriales in–situ, implican la realización de análisis de estabilidad estáticos y dinámicos que conduzcan a la obtención de factores de seguridad de carácter transitorio, que son precisados por estas Normas en el capitulo H-6. H.8.4.2 — CIMENTACIONES CON PILOTES O PILAS — La colocación de pilotes y pilas se ajustará al proyecto correspondiente, verificando que la profundidad de desplante, el número y el espaciamiento de estos elementos correspondan a lo señalado en los planos estructurales. Los procedimientos para la instalación de pilotes y pilas deberán garantizar la integridad de estos elementos y que no se ocasione daños a las estructuras e instalaciones vecinas por vibraciones o desplazamiento vertical y horizontal del suelo. Cada pilote, sus tramos y las juntas entre estos, en su caso, deberán diseñarse y construirse de modo tal que resistan las fuerzas de compresión y tensión y los momentos flexionantes que resulten del análisis. Los pilotes de diámetro menor de 40 cm deberán revisarse por pandeo verificando que la fuerza axial a la que se encontrarán sometidos, no rebasará la fuerza crítica Pc definida por: Pc

N2S2El / 4L2 4KDL2S2 / F

(H.8.4-1)

S

en donde, K D E l N L FS

coeficiente de reacción horizontal del suelo; diámetro del pilote; módulo de elasticidad del pilote; momento de inercia del pilote; número entero, determinado por tanteo, que genere el menor valor de Pc ; longitud del pilote; y se tomará igual a 3.0. H.8.4.2.1 — Pilas o pilotes fundidos en el sitio — Para este tipo de cimentaciones profundas, el estudio geotécnico deberá definir si la perforación previa será estable en forma natural o si por el contrario se requerirá estabilizarla con lodo bentonítico o polimérico, con entibado ó encamisado. Antes de la fundida, se procederá a la inspección directa o indirecta del fondo de la perforación para verificar que las características del estrato de apoyo son satisfactorias y que todos los materiales derrumbados han sido removidos. La fundida se realizará por procedimientos que eviten la segregación del concreto y la contaminación del mismo con el lodo estabilizador de la perforación o con derrumbes de las paredes de la excavación. Se llevará un registro de la localización de los pilotes o pilas, las dimensiones relevantes de las perforaciones, las fechas de perforación y de fundida, la profundidad y los espesores de los estratos y las características del material de apoyo.

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El equipo de hincado se especificará en términos de su energía en relación con la masa del pilote y del peso de la masa del martillo golpeador en relación con el peso del pilote, tomando muy en cuenta la experiencia local. Además, se especificarán el tipo y espesor de los materiales de amortiguamiento de la cabeza y del yelmo. El equipo de hincado podrá también definirse a partir de un análisis dinámico basado en la ecuación de onda. La posición final de la cabeza de los pilotes no deberá diferir respecto a la de proyecto en más de 20 cm ni de la cuarta parte del ancho del elemento estructural que se apoye sobre ella. Al hincar cada pilote se llevará un registro de su ubicación, su longitud y dimensiones transversales, la fecha de colocación, el nivel del terreno antes de la hinca y el nivel de la cabeza inmediatamente después de la hinca. Además se incluirá el tipo de material empleado para la protección de la cabeza del pilote, el peso del martinete y su altura de caída, la energía de hincado por golpe, el número de golpes por metro de penetración a través de los estratos superiores al de apoyo y el número de golpes por cada 10 cm de penetración en el estrato de apoyo, así como el número de golpes y la penetración en la última fracción de decímetro penetrada. En el caso de pilotes hincados a través de un manto compresible hasta un estrato resistente, se verificará para cada pilote mediante nivelaciones si se ha presentado emersión por la hinca de los pilotes adyacentes y, en caso afirmativo, los pilotes afectados se volverán a hincar hasta la elevación especificada. Los métodos usados para hincar los pilotes deberán ser tales que no reduzcan la capacidad estructural de éstos. Si un pilote de punta se rompe o daña estructuralmente durante su hincado, o si por excesiva resistencia a la penetración, queda a una profundidad menor que la especificada y en ella no se pueda garantizar la capacidad de carga requerida, se extraerá la parte superior del mismo, de modo que la distancia entre el nivel de desplante de la subestructura y el nivel superior del pilote abandonado sea por lo menos de 3 m. En tal caso, se revisará el diseño de la subestructura y se instalarán pilotes sustitutos. Si es un pilote de fricción el que se rechace por daños estructurales durante su hincado, se deberá extraer totalmente y rellenar el hueco formado con otro pilote de mayor dimensión o bien con un material cuya resistencia y compresibilidad sea del mismo orden de magnitud que las del suelo que reemplaza; en este caso, también deberán revisarse el diseño de la subestructura y el comportamiento del sistema de cimentación. Los pilotes se hincarán en orden, desde la parte central del grupo hacia fuera, con el fin de uniformar la densificación en suelos granulares y de evitar acumulación excesiva de presiones de poros en suelos cohesivos.

Otros aspectos a los que deberá prestarse atención son el método y equipo para la eliminación de materiales derrumbados, la duración de la fundida, así como el recubrimiento y la separación mínima del acero de refuerzo con relación al tamaño del agregado. Para desplantar la cimentación sobre el concreto sano de la pila, se deberá dejar en la parte superior una longitud extra de concreto, equivalente al 90% del diámetro de la misma; este concreto, que acarrea las impurezas durante el proceso de fundido, podrá ser removido con equipo neumático hasta 20 cm arriba de la cota de desplante de la cimentación; estos últimos 20 cm se deberán quitar en forma manual procurando que la herramienta de ataque no produzca fisuras en el concreto que recibirá el resto de la cimentación. En el caso de pilas excavadas manualmente y fundidas en seco, la longitud adicional podrá ser hasta de 50% del diámetro de las mismas, evitando remover el concreto de esta parte en estado fresco con el propósito de que el curado del concreto se efectúe en dicha zona. Esta parte se demolerá siguiendo los lineamientos indicados en el punto anterior. En cualquier tipo de pila, será necesario construir una guía antes de iniciar la perforación a fin de preservar la seguridad del personal y la calidad de la pila por construir. No deberán construirse pilas excavadas manualmente (caissons) de menos de 100 cm de diámetro; para profundidades mayores de 10 m se deben proyectar diámetros mayores que permitan condiciones adecuadas de ventilación y seguridad para el personal. Las pilas o caissons deberán ser construidas con entibado o anillos de concreto, encamisado o estabilizadas con lodos a menos que el estudio del subsuelo muestre que la perforación es estable. Respecto a la localización en planta de las pilas se aceptará una tolerancia del 10% de su diámetro. La tolerancia en la verticalidad de una pila será del 2% de su longitud hasta 25 m de profundidad y del 3% para una mayor profundidad. Como medida de control de calidad y de continuidad de los pilotes fundidos in situ, se recomienda la ejecución de pruebas de integridad (PIT). H.8.4.2.2 — En pilotes de concreto reforzado, se prestará especial atención a los traslapos en el acero de refuerzo longitudinal. Cada pilote deberá tener marcas que indiquen los puntos de izaje, para poder levantarlos de las mesas de fundida, transportarlos e izarlos. El estudio geotécnico deberá definir si se requiere perforación previa, con o sin extracción de suelo, para facilitar la hinca o para minimizar el desplazamiento de los suelos blandos. Se indicará en tal caso el diámetro de la perforación y su profundidad, y si es necesaria la estabilización con lodo bentonítico o polimérico. En pilotes de fricción el diámetro de la perforación previa para facilitar la hinca o para minimizar el desplazamiento de los suelos blandos no deberá ser mayor que el 75% del diámetro o lado del pilote. Si con tal diámetro máximo de la perforación no se logra hacer pasar el pilote a través de capas duras intercaladas, exclusivamente estas deberán limarse con herramientas especiales a un diámetro igual o ligeramente mayor que el del pilote. Antes de proceder al hincado, se verificará la verticalidad de los tramos de pilotes y, en su caso, la de las perforaciones previas. La desviación de la vertical del pilote no deberá ser mayor de 3/100 de su longitud para pilotes con capacidad de carga por punta ni de 6/100 en los otros casos. H-43

considerablemente de los involucrados en los cálculos y análisis iniciales, el Ingeniero Geotecnista deberá ser advertido de esta situación considerada “irregular” y previamente a la autorización de continuar los trabajos de construcción de la cimentación, deberá realizar nuevos análisis de estabilidad de capacidad portante y de deformaciones según los requerimientos. Adicionalmente a las pruebas de carga o similares de que trata el literal anterior, se deberá considerar la necesidad de instrumentar o no este tipo de cimentaciones con el propósito de garantizar la integridad del sistema suelo–pilote y detectar eventuales alteraciones importantes que pueda experimentar el suelo de cimentación, debidas a los procedimientos constructivos que finalmente se adopten. H.8.4.3 — CIMENTACIONES COMBINADAS — Este tipo de cimentación hace referencia en forma particular a los sistemas denominados placa–pilote. Debido a las incertidumbres asociadas al diseño y construcción de este tipo de cimentación, se requiere mayor análisis de las implicaciones que los procesos constructivos puedan conllevar sobre la estabilidad de los suelos de cimentación. Durante la fase de construcción de los pilotes por lo general se afecta el suelo de apoyo de la losa, lo que hace necesario que se considere el cambio de parte de ese suelo por un material mejorado; estos cambios de rigidez de los geomateriales involucrados modifican los efectos de interacción suelo–estructura. Otros tipos de cimentaciones combinadas como: estructura de contención–pilotes, muros de cortante–vigas de cimentación, vigas de reacción–losa de cimentación, etc., implican cambios importantes en la rigidez de los materiales que requieren una atención especial para la definición de las secuencias constructivas, de manera que se induzca la menor cantidad de daño al suelo de fundación ó se prevea la necesidad de cambiar dicho suelo por un material más competente desde el punto de vista de su comportamiento mecánico, frente a las solicitaciones a las que va a estar expuesto, en forma particular durante la etapa de construcción de las estructuras. H.8.4.4 — CIMENTACIONES ESPECIALES — Aquí se consideran aquellas cimentaciones que se deben ejecutar en condiciones especiales del suelo de fundación, por ejemplo las que se realizan en una ladera y que requieren algún tratamiento especial como terraceo previo, estabilización o alteración importante de todo o parte del suelo de apoyo. Cuando los geomateriales están conformados por suelos excesivamente blandos o excesivamente duros, rocas con características especiales por su composición químico–mineralógica, materiales fuertemente alterados o meteorizados y los suelos contenidos en el Capitulo H-9 (suelos con características especiales), se deben considerar los cimientos que sobre ellos se apoyen como especiales, y en consecuencia deberán ser objeto de un Proyecto de Construcción igualmente especial en donde se describa con detalle tanto la secuencia de tratamiento de dichos suelos como del proceso constructivo de la cimentación propiamente dicha, considerando como etapas claves el antes, el durante y el después de la aplicación de las cargas de trabajo.

H.8.4.2.3 — Pruebas de carga en pilotes o pilas — En caso de realizarse pruebas de carga, se llevará registro por lo menos de los datos siguientes: (a) (b) (c) (d) (e) (f)

$

Condiciones del subsuelo en el lugar de la prueba; Descripción del pilote o pila y datos obtenidos durante la instalación; Descripción del sistema de carga y del método de prueba; Tabla de cargas y deformaciones durante las etapas de carga y descarga del pilote o pila; Representación gráfica de la curva asentamientos–tiempo para cada incremento de carga; y Observaciones e incidentes durante la instalación del pilote o pila y la prueba.

Se deberán incluir los efectos esperados tanto de los métodos de perforación como de instalación de los elementos de cimentación (pilotes, pilas, caissons, etc.), con el propósito de reducir la variabilidad en los parámetros de resistencia mecánica de los materiales involucrados en función de la profundidad calculada de dichos elementos. En este caso se deberá hacer énfasis en la secuencia como se espera que los elementos de cimentación asuman las cargas, para evitar que algunos de ellos queden sobrecargados o que colapsen antes de la aplicación completa de la carga de trabajo; los procedimientos de inyección y posterior evacuación de lodos, así como su disposición final también deberán ser materia de análisis previo al desarrollo de procesos constructivos en cimentaciones profundas. En el evento en que los materiales reales presentes al momento de ejecutar la perforación o sondeo difieran H-44

H-45


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DIARIO OFICIAL CAPÍTULO H.9 CONDICIONES GEOTÉCNICAS ESPECIALES

Notas

H.9.0 — NOMENCLATURA B cw Gs h Hi IP LL p Pex pF S s So u w eq

= = = = = = = = = = = = = = =

coeficiente de proporcionalidad coeficiente de hidroconsolidación gravedad específica del suelo altura negativa de agua en el suelo; altura de succión espesor de la capa i del suelo potencialmente colapsable Índice de plasticidad límite líquido en porcentaje presión total en el suelo presión de expansión probable en el campo (kgf/cm2) succión, expresada como el logaritmo de la altura negativa de presión de poros grado de saturación succión, en términos de presión grado de saturación inicial presión de poros humedad de equilibrio

wA

= = = = =

límite líquido en fracción decimal Humedad natural profundidad saturación relativa, o grado de humedecimiento humedad de equilibrio en porcentaje

= = = = = = = = = = = = =

peso unitario del agua (g/cm3). peso unitario seco (g/cm3) peso unitario crítico como identificación de la colapsibilidad potencial de hidrocolapso derivada del potencial de hidrocolapso asentamiento por hidroconsolidación umbral de esfuerzo de colapso esfuerzo vertical total fracción de la presión total que actúa como presión de poros deformación potencial de hidrocolapso esfuerzo normal al cual tiene lugar la hidroconsolidación humedad natural en fracción decimal peso unitario del agua, en las unidades pertinentes

WN z D Zeq

Jw Jd J dcrit Hw dH w

Gw Vt Vv D Hw V ZN Jw

H.9.1 — SUELOS EXPANSIVOS H.9.1.1 — GENERALIDADES — Como característica especial, todas las arcillas tienen, de una forma u otra, la propiedad de contraerse cuando pierden humedad y de expandirse cuando la ganan de nuevo según las condiciones ambientales. Como minerales activos se reconocen la montmorilonita, la vermiculita y algunas variedades de haloisita; la particularidad de éstos radica en que tienen la propiedad de "absorber" moléculas de agua dentro de su propia estructura molecular. Los daños que presentan las edificaciones cimentadas superficialmente en estos suelos se manifiestan progresivamente mediante fisuramientos, agrietamientos y giros de conjunto de los muros y elementos estructurales, a causa de movimientos desiguales de sus cimientos, especialmente en los años de prolongados períodos de verano e invierno, como los causados por los fenómenos del Niño y de la Niña. En los artículos H-9.1.6 a H-9.1.8 se H-46

H-47

presentan algunas medidas para mitigar este fenómeno. H.9.1.2 — PROFUNDIDAD DE LA ZONA ACTIVA — Se identifica la zona activa, en relación con los suelos expansivos, como la máxima profundidad a la que se observan fluctuaciones estacionales de humedad. La zona activa y su extensión se presentan esquemáticamente en la figura H-9-1.

wN wN wN

Se debe realizar la exploración de campo de acuerdo a los requisitos establecidos en el Capítulo H.3 de estas Normas. Por lo menos el 50 % de los sondeos deben reconocer suficientemente los materiales que se encuentran por debajo de la zona activa. En la tabla H.9.1-1 se reproducen los criterios de laboratorio más aceptados para el reconocimiento de los suelos expansivos basados en altos valores del límite líquido, del índice de plasticidad, contenido de partículas coloidales y bajos valores del límite de contracción. Estos criterios deben verificarse en el laboratorio mediante ensayos de las propiedades índices correspondientes y de expansión en el consolidómetro.

en invierno

Tabla H.9.1-1 Clasificación de suelos expansivos

Profundidad de variación estacional

en verano

Máxima profundidad de

Potencial de expansión

desecación

wN de equilibrio

Muy alto Alto Medio Bajo

Expansión (%) medida en consolidómetro bajo presión vertical de 2 0.07 kgf/cm > 30 20 – 30 10 –20 < 10

Límite líquido LL , en (%)

contracción

en (%)

Índice de plasticidad, IP , en (%)

Porcentaje de partículas menores de una micra (P)

Expansión libre EL en (%), medida en probeta

> 63 50 – 63 39 – 50 < 39

< 10 6 – 12 8 – 18 > 13

> 32 23 – 45 12 –34 < 20

> 37 18 – 37 12 – 27 < 17

> 100 > 100 50 100 < 50

Límite de

H.9.1.4 — HUMEDAD DE EQUILIBRIO — Se ha definido la humedad de equilibrio como aquella que corresponde a la avidez natural del suelo por el agua; si la humedad natural es inferior, el suelo buscará satisfacerla, proceso en el cual tiene lugar la expansión.

nivel freático

z

En terrenos de intensa dinámica fluvial, los climas estacionales producen fluctuaciones del nivel freático que ocasionan cambios de humedad/succión desiguales en el subsuelo, y por lo tanto cambios volumétricos desiguales en el subsuelo. En las zonas donde hay evidencias que existen paleocauces en el subsuelo, la cabeza piezométrica en ellos se incrementa durante la temporada lluviosa, ocasionando expansiones desiguales del terreno.

H.9.1.2.1 — Caso con el nivel freático — La expansividad cesa bajo la posición del nivel freático pero puede verse afectada por las oscilaciones de éste, de acuerdo con los factores climáticos.

Cuando se interviene el terreno, se altera el equilibrio que la naturaleza establece entre el suelo, la vegetación y el clima. Al retirar la capa vegetal, la cual debido a su baja permeabilidad protege al subsuelo de la evaporación excesiva y de la infiltración de las aguas lluvias, se deja al terreno en condiciones más críticas para el control de los cambios de humedad, pues la evaporación se aumenta en el verano y la infiltración de las aguas lluvias se incrementa en el invierno. Si esta se reemplaza por materiales granulares de alta permeabilidad, la condición también es crítica.

H.9.1.3 — IDENTIFICACIÓN DE LOS SUELOS EXPANSIVOS — Se debe observar el comportamiento de edificaciones vecinas, en cuanto a señales de asentamientos diferenciales, pérdida de verticalidad, fisuras, etc., como resultado de procesos de expansión y contracción volumétrica del subsuelo. Si el reconocimiento se realiza en verano, se debe verificar la existencia de grietas en la superficie del terreno, tanto en la dirección vertical como horizontal.

Al edificar, o simplemente cubrir el terreno, se interrumpe su equilibrio pues se altera el gradiente térmico existente en el subsuelo y se producen fenómenos de migración de agua y acción capilar. Esto ocasiona un aumento desigual de la humedad en la zona activa, el cual es considerablemente mayor en el centro del área cubierta, y por lo tanto se produce una expansión desigual del terreno. Si las fugas de las redes del acueducto y alcantarillado se acumulan en el relleno de materiales muy permeables, también se incrementan las expansiones diferenciales de la zona activa.

En los mapas e informes de suelos del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) es posible identificar áreas donde existan suelos potencialmente expansivos, los cuales se denominan “vertisoles” o suelos con “característica vérticas”. En la taxonomía agrológica se identifican con el sufijo “ert” o con la palabra “Vertic”. (por ejemplo: Udert, Haplustert; Vertic Paleoudult, etc):

La vegetación y especialmente las raíces de los árboles ornamentales que se siembran al urbanizar los terrenos, al extraer el agua que necesitan para su supervivencia también afectan el equilibrio dinámico del subsuelo. En los meses del año en que la evapotranspiración excede a la precipitación se reduce desigualmente la humedad de la zona activa. Se presenta mayor reducción de humedad en las áreas descubiertas y con mayor vegetación, mayor succión y por lo tanto se produce una mayor contracción del terreno en estas áreas. La substitución selectiva de los árboles restablece el equilibrio dinámico del subsuelo y detiene el proceso de desecación y asentamiento (véase el artículo H.9.4).

Figura H.9.1-2 — Profundidad de la zona activa y variaciones estacionales de la humedad

Los mapas geológicos y geomorfológicos del área, y especialmente las fotografías aéreas estereoscópicas, son útiles para la identificación de paleocauces que se encuentran cubiertos por eventos naturales o antrópicos en los procesos urbanísticos. Estos paleocauces pueden ocasionar importantes incrementos en el contenido de agua del subsuelo durante las temporadas de lluvias, y por lo tanto altas expansiones y posteriores contracciones diferenciales en el terreno durante el verano. Se debe verificar y precisar su localización, profundidad, dimensiones y materiales, mediante técnicas de exploración directas o indirectas. Se debe evaluar el régimen de las aguas subterráneas, el nivel freático y las probables fluctuaciones durante la vida útil del proyecto, dado que estas condiciones son muy importantes para definir la profundidad de la zona activa. Lentes o bolsas de materiales granulares pueden pertenecer a paleocauces y propiciar condiciones favorables para producir variaciones estacionales de la humedad en el subsuelo, incrementado considerablemente el espesor de la zona activa. H-48

H-9.1.5 — MODELOS GEOTÉCNICOS — Para desarrollar los modelos geotécnicos de la mecánica de suelos no saturados, relacionados con los cambios volumétricos, flujo de agua y resistencia al esfuerzo cortante, se ha propuesto el uso de las curvas de laboratorio que relacionan humedad-succión (curva característica suelo-agua), permeabilidad–succión y resistencia al esfuerzo cortante-succión. Estas relaciones se pueden determinar en el laboratorio mediante mediciones directas. Las investigaciones actuales están encaminadas a encontrar métodos indirectos que permitan obtener la curva característica suelo-agua a partir de las propiedades básicas del suelo, como la relación de vacíos, saturación, gravedad específica, límite líquido, granulometría y densidad seca.

H-49

376


DIARIO OFICIAL

Las formas de aproximarse al fenómeno de los suelos expansivos citadas en este Reglamento no son excluyentes, ni pretenden reemplazar otros métodos presentes o futuros; su uso a plena conciencia es respetado y alentado y está cubierto dentro de la responsabilidad propia del ejercicio de la ingeniería geotécnica. H.9.1.6 — MEDIDAS PREVENTIVAS — Con el fin de alterar lo menos posible el equilibrio dinámico del subsuelo y reducir los potenciales cambios de humedad/succión, y por tanto las expansiones/contracciones del subsuelo las siguientes acciones preventivas son útiles: (a) Cubrir el terreno sobre el cual se proyectan las edificaciones con membranas impermeables que impidan la filtración de agua hacia el suelo expansivo. (b) Barreras de humedad — Colocadas perimetralmente a la estructura pueden coadyuvar al equilibrio; debe evitarse sin embargo, que se establezcan canales de humedecimiento como fenómenos termoosmóticos que hagan inútil la precaución. (c) Drenaje de las aguas de escorrentía — Debe proveerse un adecuado drenaje alrededor de las estructuras por medio de pendientados perimetrales (2-10%), cunetas revestidas, áreas pavimentadas y canalizaciones de las aguas lluvias. (d) Sub-drenajes — para interceptar los flujos de aguas subterráneas, así como para disipar las presiones artesianas de los paleocauces existentes. (e) Alcantarillados y rellenos — Los alcantarillados en suelos expansivos, deben ser estancos; así mismo los rellenos deben hacerse con materiales inertes de baja permeabilidad y compactados según la especificación compatible. (f) Paisajismo e irrigación — Separar convenientemente las actividades de paisajismo, relacionadas con irrigación de plantas y jardines, de las estructuras adyacentes. H.9.1.7 — ALTERACIÓN DEL SUELO EXPANSIVO — Puede lograrse por cualquiera de los siguientes métodos: (a) Reemplazo — Consiste en la excavación y el reemplazo de la capa expansiva, cuando su espesor y profundidad no lo hacen prohibitivamente costoso. (b) Tratamiento con cal — La mezcla superficial de cal con el suelo potencialmente expansivo o su inyección a presión es benéfica, según el estado del suelo (agrietado o no) y el método de aplicación (inyección a presión o mezcla mecánica). Se debe disponer del equipo adecuado para pulverizar el suelo en el sitio del tratamiento, o para realizar inyecciones a presión. (c) Pre humedecimiento — El pre humedecimiento supone la expansión previa a la colocación de la estructura y el mantenimiento de esa humedad bajo una placa o un recubrimiento impermeable. Se debe tener presente que generalmente se requiere mucho tiempo para lograr que el agua penetre en la zona activa. Adicionalmente, la pérdida de capacidad de soporte dificulta las operaciones de construcción. H.9.1.8 — ELUSIÓN DE LOS SUELOS EXPANSIVOS — Se puede intentar por los siguientes procedimientos:

H.9.2 — SUELOS DISPERSIVOS O ERODABLES H.9.2.1 — GENERALIDADES — Se identifican como suelos erodables, las arenas muy finas o los limos no cohesivos que exhiben una manifiesta vulnerabilidad ante la presencia de agua. H.9.2.2 — TIPOS DE SUELOS ERODABLES — Se distinguen dos tipos de suelos muy sensibles a la presencia de agua; éstos son: (a) Suelos dispersivos — Arcillas cuya concentración de sales de sodio (Na) en el agua intersticial pasa de 40% o 60% del total de sales disueltas. (b) Suelos erodables — Arenas finas, polvo de roca, limos no cohesivos y depósitos eólicos, propios de ambientes aluviales tranquilos y constantes que resultan en una granulometría relativamente homogénea. H.9.2.3 — CARACTERÍSTICAS DE SU COMPORTAMIENTO — Los suelos dispersivos entran de manera espontánea en solución en presencia de agua, primero como una nube de materia en suspensión, y luego como una extensión generalizada del fenómeno. Los suelos erodables, en cambio, no se disuelven pero sí son afectados por corrientes de agua de menor caudal, inclusive a bajos niveles del gradiente hidráulico, formando carcavamientos, tubificación y erosión retrogresiva o remontante. H.9.2.4 — MEDIDAS PREVENTIVAS — Las principales medidas preventivas cuyo análisis debe llevarse a cabo son: (a) Remoción del suelo erosionable — Cuando la operación es económicamente factible, y cuando se ha identificado con antelación la extensión y profundidad de la zona vulnerable. (b) Restricción severa del humedecimiento — Por medio de una combinación de drenajes, sub-drenajes, pavimentos impermeables y reglamentación del uso de agua. (c) Recubrimiento impermeable — Terraplén debidamente gradado, colocado sobre una capa doble de geotextil impermeable, debajo, y geotextil no tejido encima. (d) Recubrimiento vegetativo — Aplicable en las laderas de poca pendiente (< 20%), consiste en sembrar especies vegetales sobre geomalla, diseñada para el efecto, con restricciones laterales en maderas o cañas colocadas paralelamente a la curva de nivel, para evitar el transporte longitudinal del material a lo largo del plano de la pendiente. H.9.2.5 — PRECAUCIÓN — No deben utilizarse por ningún motivo materiales identificados como dispersivos o erodables, como materia prima para rellenos o terraplenes. Tampoco se deben utilizar materiales sospechosos de serlo, hasta tanto no se compruebe su naturaleza por medio de ensayos apropiados.

H.9.3 — SUELOS COLAPSABLES

(a) Profundizar los cimientos — Hasta pasar, al menos parcialmente, la profundidad de la zona crítica donde la expansión es más severa. (b) Pilotes pre excavados — A la profundidad necesaria para desarrollar la carga; puede completarse con el aislamiento del fuste del pilote en la zona activa. También puede considerarse el uso de micropilotes para reducir la fricción del fuste en la zona activa (c) Placas aéreas — Para evitar el contacto de los pisos con el suelo potencialmente expansivo y mantener el gradiente térmico existente en el subsuelo.

H.9.3.1 — GENERALIDADES — Se identifican como suelos colapsables aquellos depósitos formados por arenas y limos, en algunos casos cementados por arcillas y sales (carbonato de calcio), que si bien resisten cargas considerables en su estado seco, sufren pérdidas de su conformación estructural, acompañadas de severas reducciones en el volumen exterior cuando se aumenta su humedad o se saturan

H.9.1.9 — MITIGACIÓN DE TIPO ESTRUCTURAL — Este tipo de solución se logra por los siguientes caminos mutuamente excluyentes:

(a) Suelos aluviales y coluviales — Depositados en ambientes semi-desérticos por flujos más o menos torrenciales, tienen con frecuencia una estructura inestable (suelos metastables). (b) Suelos eólicos — Depositados por el viento, son arenas y limos arenosos con escaso cemento arcilloso en una estructura suelta o inestable. Reciben el nombre genérico de "loess" en las zonas templadas. (c) Cenizas volcánicas — Provenientes de cenizas arrojadas al aire por eventos recientes de actividad volcánica explosiva, conforman planicies de suelos limosos y limo-arcillosos con manifiesto carácter metastable. (d) Suelos residuales — Derivados de la descomposición in-situ de minerales de ciertas rocas, son luego lixiviados por el agua y pierden su cemento y su sustento por lo cual también terminan con una estructura inestable.

(a) Cimentación rígida — Rigidización de los elementos de la cimentación de manera que la estructura se mueva como un todo. Está acompañada a menudo de concentración de la carga en ciertos puntos y liberación en otros, para permitir el alivio de las presiones de expansión bajo losas huecas, tipo artesonado. Los métodos convencionales de diseño de estas losas consideran las condiciones del clima, los parámetros del suelo (expansión, distancia de variación de la humedad, y rigidez), las condiciones de carga de la estructura, y las dimensiones y rigidez de la losa. También se han desarrollo modelos numéricos de interacción suelo-estructura. La estructura debe diseñarse en consecuencia. (b) Construcción flexible — Que permita el movimiento sin daño de ciertos elementos de la estructura. Los elementos no estructurales deben estar concebidos para acomodarse a estos ajustes.

H.9.3.2 — TIPOS DE SUELOS COLAPSABLES — Se distinguen cuatro tipos principales de suelos colapsables, a saber:

H.9.3.3 — IDENTIFICACIÓN DE COLAPSABILIDAD — Se identifica la colapsabilidad de estos depósitos, cuando el volumen de vacíos iguala la cantidad de agua en el punto del límite líquido. Para mayor cantidad de agua o menor

H-50

H-51

volumen de vacíos el depósito es inestable. La evaluación se puede hacer mediante la siguiente formulación: Jw (1 / G s ) w A

J dcrit

(H.9.3-1)

H.9.3.3.1 — Criterio de evaluación — De esta manera, puede decirse que si: Jd ! 1 el suelo es estable o expansivo, y si J dcirt

Jd d 1 el suelo es colapsable J dcirt

H.9.3.4 — CLASIFICACIÓN DE GRADO DE COLAPSIBILIDAD — Se define la deformación del hidrocolapso potencial como dependiente del coeficiente de hidroconsolidación y de la relación de esfuerzos entre el presente y el umbral de colapso, así:

log

Hw

cw

cw

dH w d log V

V log V t

§ V · cw log ¨ ¸ © Vt ¹

(H.9.3-2)

donde: (H.9.3-3)

H.9.4 — EFECTOS DE LA VEGETACIÓN

De acuerdo con la anterior definición de términos, la clasificación se presenta en la tabla H.9.3-1. Tabla H.9.3-1 Clasificación de colapsibilidad Deformación potencial de hidrocolapso, H w

Clasificación de severidad

0 – 0.01 0.01 – 0.05 0.05 – 0.10 0.10 – 0.20 > 0.20

sin problema moderada problema potencial severa muy severa

donde D

¦D

H.9.4.1 — DEFINICIÓN DEL PROBLEMA — Las raíces propias de la vegetación tienen la capacidad de extraer agua del suelo para garantizar su supervivencia. En consecuencia, la humedad natural del mismo suelo se altera en relación con el estado que tendría si no existieran tales raíces; la alteración de la humedad causa, a su vez, cambios en el volumen del suelo en relación inversa con su permeabilidad, por lo cual son afectados mayormente los suelos de carácter arcilloso, Así, las cimentaciones situadas en la vecindad, o apoyadas sobre los suelos afectados, pueden sufrir movimientos verticales y, eventualmente, también horizontales. La sección H.9.4 se relaciona con los movimientos del suelo originados en la acción de la vegetación. H.9.4.2 — DEFINICIÓN DE SUCCIÓN — La presión del agua dentro del suelo puede expresarse como: u

H.9.3.5 — CÁLCULO DE ASENTAMIENTOS POR COLAPSO — El cálculo de asentamientos por colapso de los suelos puede hacerse por medio de la siguiente formulación (Es posible utilizar otras expresiones de reconocida validez en la literatura): Gw

cuando la profundidad de estos suelos inertes es razonable. Debe tenerse en cuenta sobre los pilotes la posible fricción negativa originada en el fenómeno del colapso. (d) Estabilización por inyección de agentes químicos — Puede aplicarse localmente o en reparación de estructuras dañadas. Su costo lo hace prohibitivo en grandes extensiones. (e) Pre humedecimiento — Se recomienda el procedimiento en combinación con algún tipo de sobrecarga de manera que se logre el colapso anticipado del material defectuoso; es importante verificar el destino del agua agregada, porque es factible que a causa de la estratificación natural, su flujo se efectúe más horizontalmente que en forma vertical y no se logre el efecto esperado. (f) Compactación — Puede lograrse con cilindros o compactadores vibratorias convencionales, en combinación con humedecimiento moderado. También debe considerarse la factibilidad de instalar pilotes de desplazamiento por hincado, o pilotes de grava, hasta la profundidad requerida para pasar la capa potencialmente problemática. En algunos casos, a prudente distancia de estructuras existentes, debe considerarse la aplicación de la técnica de la compactación dinámica profunda, consistente en dejar caer un peso considerable, desde una cierta altura, repetitivamente sobre una serie de puntos distribuidos en un patrón predeterminado. (g) Vibroflotación — Esta técnica, consiste en la introducción dentro del suelo, mediante chorros de agua, de un cabezote vibratorio; ha demostrado su utilidad. Las perforaciones hechas con la herramienta citada, son luego rellenadas con gravas. (h) Voladuras controladas a profundidad — Esta técnica, aún en estado experimental consiste en detonar cargas explosivas a profundidad, con un cierto patrón de localización y en presencia de agua. (i) Diseño estructural tolerante — En los casos donde se demuestra que el asentamiento resultante del colapso no es inadmisible, debe diseñarse la estructura para resistir dicho movimiento sin distorsión ni daño aparente.

(H.9.3-4)

S So equivale a una saturación relativa o a un coeficiente de humedecimiento. 1 So

(H.9.4-1)

expresarse en términos de la escala logarítmica pF como función de la altura negativa del agua en cm, así: pF

§V · cw H i log ¨ v ¸ © Vt ¹

Dp s

donde la fracción de presión total Dp es siempre positiva, y la succión s es siempre negativa. La succión puede

log10

h Jw

(H.9.4-2)

H-9.4.2.1 — Equivalencias de la succión — La succión es una expresión de la presión de poros negativa. La equivalencia entre succión, altura de agua y presión se presenta en la Tabla H.9.4-1

H.9.3.5.1 — Nótese que es éste un análisis por esfuerzos totales. Además, este asentamiento difiere del elástico o del de consolidación definidos en otros apartes de este Reglamento. H.9.3.6 — MEDIDAS PREVENTIVAS — Las principales medidas preventivas se enuncian enseguida: (a) Remoción del suelo colapsable — Cuando su profundidad y espesor lo hacen factible. (b) Restricción o minimización del humedecimiento — Por medio de drenaje, pavimentos impermeables y reglamentación del uso del agua. (c) Transferencia de las cargas a suelos inertes — Mediante cimentaciones profundas o semiprofundas, H-52

H-53


agua disponible en los estratos más bajos. El crecimiento de las raíces puede llegar a 20 mm por día en búsqueda de agua y nutrientes.

Tabla H.9.4-1 Equivalencias de la succión pF

Altura de agua cm 1 10 102 103 104 105 106 107

0 1 2 3 4 5 6 7

377

DIARIO OFICIAL

Presión de poros ( negativa) kPa kgf/cm2 0.981 0.01 9.81 0.1 98.1 1 981 10 9810 100 98100 1000 981000 10000

H.9.4.4.3 — Extensión del sistema radicular — El sistema de raíces se extiende lateralmente para reproducir la sombra del follaje, y a profundidad dependiendo de la especie y de las demás condiciones dadas. Según un criterio, las raíces se extienden hasta una y media veces la altura del árbol; según otro criterio, hasta una y media veces el radio de su follaje. H.9.4.4.4 — Requerimientos de agua — El requerimiento de agua depende del tamaño del árbol y de las variables del clima (temperatura, insolación y viento). Para un árbol adulto este requerimiento ha sido tasado en cientos de litros de agua por día. En la Tabla H.9.4-2 se presentan algunos valores típicos. Tabla H.9.4-2 Requerimientos de agua

H-9.4.3 — EQUILIBRIO DINÁMICO — Sin la intervención del hombre, la naturaleza establece un equilibrio dinámico entre el tipo de suelo, la vegetación y el clima. Cuando este equilibrio se altera se inducen cambios en el suelo que pueden acarrear asentamientos, expansiones o levantamientos, colapsos y otros cambios que es preciso controlar. (Véase la Figura H.9.4-1.) 0

1.0

2.0

3.0

Especie Eucalyptus Macarthuri

pF

4.0

Transpiración día soleado 500 A/día

Acacia Mollissima

250 A/día

Pasto (Themeda)

1 A/día/m2

H.9.4.4.5 — Punto de marchitamiento — La cavitación del agua con oxigeno disuelto ocurre aproximadamente a una atmósfera de tensión. Esto, no obstante, el sistema de succión de las plantas está asegurado contra la cavitación, y las presiones de succión son más elevadas. En efecto, se define el punto de marchitamiento como la máxima succión aplicada por una planta para extraer el agua del suelo. Este punto equivale a una presión métrica de succión igual a pF 4.2 , que es superior a 103 kPa.

Profundidad de variación estacional

H.9.4.5 — RELACIÓN CON LOS SUELOS H.9.4.5.1 — Humedad de equilibrio — Se define, en este contexto, como la humedad de equilibrio aquella que adopta el suelo como respuesta a una succión determinada.

Succión de equilibrio

Contenido de humedad, Z%

60

nivel freático

z Figura H.9.4-1 — Variación estacional de la succión en relación con la profundidad

pF = 2 40

pF = 3

20

0 60

H.9.4.4 — CARACTERÍSTICAS DE LA VEGETACIÓN

H.9.4.4.2 — Profundidad de la raíces — La profundidad de las raíces depende de la especie de que se trate, del tamaño del árbol y de la profundidad del nivel freático. Para crecer las raíces necesitan de aire, por lo cual su existencia está limitada por la posición del nivel freático; generalmente se observa que las raíces se desarrollan en el espacio medio entre la superficie y el nivel del agua y por lo regular a no más de 6.0 m. En casos de presencia de agua, las raíces abundan en superficie; en caso de escasez, ganan profundidad para recoger el

H.9.4.5.2 — Tipo de suelos — La humedad de equilibrio depende del tipo de suelo expresado en términos del límite líquido. Se calcula así: w eq

B B

0.5 0.4

(b)

Contenido de humedad, Z%

Variación del límite plástico

(c)

40

Punto de marchitamiento permanente

(d) 30

(e)

Plantas tolerantes a la sequía

20

(f)

10

Variación del límite de contracción 0 3

(H.9.4-3)

H-55

50

2

B LL

Para diferentes succiones, B adopta diferentes valores, en concordancia con lo expresado en la ecuación

H.2.4-1 (véase la figura H.9.4-3), así: entonces entonces

120

Figura H.9.4-2 — El contenido de humedad como expresión de la succión para diferentes tipos de suelos representados por el límite líquido

H-54

2, 3,

100

Límite líquido, LL (%)

H.9.4.4.1 — Sistema radicular — El árbol, dependiendo de su especie particular, extiende una red de raíces primarias y secundarias hasta de cuarto orden, compuestas por raíces leñosas y no leñosas. El sistema de raíces es el encargado de tomar el agua del suelo, junto con los nutrientes, agua que se transpira a través de los estomas colocados principalmente en el anverso de las hojas.

pF Para y para pF

80

4

5

6

7

Succión, pF

Figura H.9.4-3 — Relación entre la humedad natural y la succión para diferentes materiales arcillosos

H.9.4.5.3 — Límites de consistencia — La succión se relaciona con los límites de consistencia de un suelo determinado y varía según el tipo de tal suelo. En general, el límite plástico corresponde a succiones pF entre 4 y 5; y el límite de contracción a succiones pF entre 5 y 6. Nótese que la succión correspondiente al límite de marchitamiento es menor que el límite de contracción de la mayoría de los suelos (Véase la figura H-9.4-3).

x Sauce (Salix humboltiana x Pino (Pinus patula, radiata, taedo) x Acacia (Acacia melanoxylon) x Cerezo (Pronus serotina) Substitución selectiva de árboles dañinos — Ciertos árboles manifiestamente dañinos por su acción deletérea sobre edificaciones, pavimentos juegos deportivos, zonas de esparcimiento deben ser substituidos. Poda continuada — La poda continuada, bajo la dirección de manos expertas, contribuye a mantener el follaje en un tamaño adecuado a su función y al espacio disponible. Corte moderado de raíces — Se recomienda esta práctica en relación con las raíces invasoras que penetran bajo los pavimentos, en los muros o en las tuberías del alcantarillado. Suministro ponderado de agua — El suministro de agua, sobre todo en la estación seca, es una medida sana cuando se cuenta con el líquido y se trata de especies que se quiere conservar. Selección de especies — En ausencia de disposiciones distritales o municipales, respecto a las especies adecuadas al clima y al tipo de suelos de la localidad, se deben evitar aquellas especies sobre las que históricamente se tenga evidencia acerca de su comportamiento nocivo.

H-9.4.7 — RELACIÓN DE LA VEGETACIÓN CON LAS LADERAS — Mientras las especies mencionadas en H.9.4.6.2a) pueden ser nocivas para las edificaciones, en las laderas el efecto es contrario y pueden ser muy benéficas, pues: (a) Con la interceptación de la lluvia con el follaje reducen la energía de las gotas y regulan la escorrentía reduciendo la erosión en la ladera (b) El sistema radicular provee refuerzo al suelo, minimizando la posibilidad de deslizamientos someros (c) La extracción del agua subterránea reduce las presiones de poros incrementando la estabilidad de la ladera.

$

H.9.4.5.4 — Movimiento de los suelos — Como consecuencia del equilibrio dinámico entre la vegetación, los suelos y el clima, se desatan fenómenos de contracción y expansión que es preciso calcular según los procedimientos dados en este Reglamento. H.9.4.5.4.1 — Límites Prácticos — Se ha establecido que para succiones pF superiores a 3.0 se desencadena un proceso de desecación; por el contrario para succiones pF inferiores a 3.0 se desencadena uno de expansión en suelos con el potencial correlativo. H.9.4.6 — RELACIÓN CON LAS EDIFICACIONES H.9.4.6.1 — Acción de la vegetación — Deben considerarse los siguientes aspectos: (a) Asentamientos — Producidos por los árboles individualmente o en conjunto, cuando son sembrados en las cercanías de edificaciones y el suministro de agua es deficiente ya sea por el clima o por reducción excesiva del área descubierta expuesta a la lluvia. (b) Levantamientos — Producidos cuando un sistema de suelo-vegetación, previamente equilibrado, es súbitamente desprovisto de su cobertura vegetal; al cesar la succión, aumenta la humedad hasta aproximarse a su nuevo punto de equilibrio con la consiguiente expansión. (c) Especies agresivas — Especies particularmente agresivas buscan el agua bajo la cubierta propicia de la edificación y en algunos casos invaden con sus raíces las tuberías de los alcantarillados. (d) Cambios estacionales — Los cambios estacionales del clima y, aún alteraciones más substanciales como el Fenómeno del Niño, producen un desequilibrio puntual del sistema. H.9.4.6.2 — Medidas preventivas — Las medidas preventivas tienen que ver con la siembra de plantas ornamentales en nuevos proyectos y con el tratamiento de las especies ya sembradas. Estas son: (a) Control de especies agresivas — Se consideran especies agresivas, aquellas originarias del extranjero, de zonas con climas particularmente severos. Se enuncian para estos efectos: x Urapán (Fraxinus chinensis) x Eucalipto (Eucalyptus mobulus, viminalis y camaldulensis) H-56

H-57

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DIARIO OFICIAL

Notas

CAPÍTULO H.10 REHABILITACIÓN SÍSMICA DE EDIFICIOS: AMENAZAS DE ORIGEN SISMO GEOTÉCNICO Y REFORZAMIENTO DE CIMENTACIONES H.10.1 — ALCANCE En este capítulo se presentan las medidas para la rehabilitación de cimentaciones de edificios para acondicionarlas para que puedan hacer frente a las amenazas potenciales de origen sismo-geotécnico, tales como licuación, compactación diferencial, deslizamientos, caída de rocas y avalanchas, así como los requisitos geotécnicos mínimos respecto a sus cimentaciones (artículo 10.2) y pueden hacerse sólo a las cimentaciones o en conjunto con la rehabilitación sísmica de la edificación. Las técnicas para mitigar dichas amenazas se describen en el artículo H.10.3. La aceptabilidad del comportamiento de los sistemas y suelos de cimentación no se puede determinar independientemente del contexto del comportamiento de la superestructura. En el artículo H.10.4 se presentan los criterios para determinar la capacidad portante por resistencia del suelo, rigidez y parámetros de interacción suelo estructura requeridos para hacer las evaluaciones del diseño de cimentaciones. El artículo H.10.5 contiene una guía para mejorar o reforzar cimentaciones.

H.10.2 — CARACTERIZACIÓN DEL SITIO Se requiere que la caracterización geotécnica del sitio sea consistente con el método seleccionado de rehabilitación sísmica. Consiste en recopilar la información de las condiciones del subsuelo del sitio, la configuración y cargas de la cimentación del edificio existente, y las amenazas potenciales sismo- geotécnicas del sitio. H.10.2.1 — INFORMACIÓN DEL SUELO DE CIMENTACIÓN — Se requiere información específica que describa las condiciones de cimentación del edificio que va ha ser rehabilitado. Información útil también se puede obtener del conocimiento de las cimentaciones de edificios adyacentes o cercanos. La información de la cimentación debe incluir datos del subsuelo y nivel freático, configuración del sistema de cimentación, cargas de diseño de los cimientos, y características de la relación carga-deformación del subsuelo de cimentación. H.10.2.1.1 — Condiciones del sitio de cimentación — Las condiciones del subsuelo deben ser definidas con suficiente detalle para evaluar la capacidad última de la cimentación y determinar si el sitio es susceptible a amenazas sismo-geotécnicas. Se requiere información acerca del tipo de cimentación, dimensiones y materiales. Esta información incluye: (a) Tipo de cimentación: zapatas, losas, pilotes, pilas. (b) Dimensiones de cimientos: localización y dimensiones en planta; para pilotes, elevación de la punta, variaciones verticales (secciones de pilotes ahusados o campanas de pilas). (c) Materiales y construcción: para pilotes, tipo (concreto/acero/madera) y métodos de instalación (vaciados en sitio, hincados). Se debe determinar el tipo, composición, consistencia, densidad relativa, y estratos de suelos hasta una profundidad a la cual el esfuerzo transmitido por la edificación sea aproximadamente el 10 % del peso total del edificio dividido por el área total de la cimentación (véase artículo H.3.2.5). Se deberá también determinar la localización del nivel freático y sus fluctuaciones estacionales bajo el edificio. Para cada tipo de suelo, se debe obtener el peso unitario , la resistencia al corte (la cohesión efectiva cc , el ángulo de fricción interna efectivo M c y/o la resistencia no drenada Su ), las características de compresibilidad, el módulo de cortante G, y la relación de Poisson P . H.10.2.1.2 — Condiciones de cimentaciones próximas — Información específica de las cimentaciones de la propia edificación, de adyacentes o cercanos puede ser útil si el subsuelo y las condiciones del agua

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subterránea son de baja variabilidad. Sitios adyacentes en los cuales se haya construido recientemente pueden ser una guía para la evaluación de las condiciones del sitio de la estructura a rehabilitar. H.10.2.1.3 — Cargas de diseño de los cimientos — Se requiere la información de las cargas de diseño de los cimientos, así como las cargas muertas actuales y los estimativos de cargas vivas normales y máximas. H.10.2.1.4 — Características carga-deformación bajo carga sísmica — Tradicionalmente los ingenieros geotecnistas tratan las características carga-deformación a largo plazo únicamente de las cargas muertas más las cargas vivas normales. En la mayoría de los casos, los asentamientos a largo plazo gobiernan el diseño de cimientos. Las características carga-deformación a corto plazo (sismo) no han sido usadas tradicionalmente para diseño; consecuentemente, tales relaciones generalmente no se encuentran en los informes de suelos y cimentaciones de edificios existentes. En el artículo H.10.4 se discute en detalle estas relaciones. H.10.2.2 — AMENAZAS SÍSMICAS DEL SITIO — En adición a las vibraciones del terreno, las amenazas sísmicas incluyen ruptura de fallas superficiales, licuación, compactación diferencial, deslizamientos y avalanchas. El potencial de amenazas por desplazamiento del terreno en un sitio debe evaluarse. La evaluación debe incluir un estimativo de las amenazas en términos del movimiento del terreno. Si las amenazas no son aceptables, entonces deben ser mitigadas como se describe en el artículo H.10.3. H-10.2.2.1 — Ruptura de una falla — Las condiciones geológicas del sitio se deben describir con suficiente detalle para evaluar la presencia de una traza de fallas tectónicas en los suelos de cimentación del edificio. Si se conoce o se sospecha que la traza de falla está presente, se requiere información referente a la actividad, tipo de falla, sentido del desplazamiento con respecto a la geometría del edificio, estimación de valores de los desplazamientos vertical y/o horizontal con intervalos de recurrencia, y ancho de la zona de ruptura potencial. H.10.2.2.2 — Licuación — Las condiciones del subsuelo y del agua subterránea se deben describir con suficiente detalle para evaluar la presencia de materiales potencialmente licuables en los suelos de cimentación del edificio. Si se sospecha de la presencia de suelos licuables se requiere información del tipo de suelo, densidad, profundidad del nivel freático y fluctuaciones estacionales, pendiente del terreno, proximidad a la cara libre de un accidente topográfico (río, canal, lago, etc.), y evaluación de los desplazamientos o corrimientos laterales y verticales. La amenaza de licuación se debe evaluar inicialmente para establecer si el sitio es claramente libre de esta amenaza, o por el contrario se debe realizar una investigación detallada. Generalmente se puede suponer que la amenaza de licuación no existe en los sitios en donde, con suelos similares, no ha ocurrido históricamente la licuación, y si se cumple algunos de los siguientes criterios:

(a) Los materiales del subsuelo son roca o tienen muy baja susceptibilidad a la licuación, basado en el ambiente general de deposición y edad geológica del depósito. (b) El subsuelo está constituido de arcillas duras o limos arcillosos, a menos que sean altamente sensitivos basado en experiencia local. (c) Los suelos no cohesivos (arenas, limos, o gravas) tienen una mínima resistencia normalizada en el Ensayo de Penetración Estándar (SPT), N160, de 30 golpes/pie para profundidades bajo la tabla de agua, o con un contenido de arcilla mayor de 20 %. El parámetro N160 se define como el valor de N del SPT normalizado a una sobre presión efectiva de 100 kPa (presión atmosférica =PA). Se considera arcilla al suelo cuyas partículas son de diámetro nominal ^ 0.002 mm. (d) El nivel freático está por lo menos a 10 m bajo el cimiento más profundo, o 15 m bajo la superficie del terreno, incluyendo consideraciones para ascensos estacionales e históricos, y si algún talud o condición de borde libre en la vecindad no se extiende bajo la elevación del agua subterránea en el sitio. (e) Si aplicando los criterios mencionados existe alguna posibilidad de amenaza por licuación, entonces se requiere una evaluación detallada del potencial de licuación (véase el artículo H.7.4.5). H.10.2.2.3 — Compactación diferencial — Las condiciones del subsuelo se deben definir con suficiente detalle para que se pueda evaluar el potencial de compactación o densificación diferencial de los suelos durante una fuerte vibración del terreno. Los asentamientos diferenciales resultantes pueden ocasionar daño a las estructuras.

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Los tipos de suelos que son susceptibles a licuación (suelos naturales relativamente sueltos, o rellenos de suelos no compactados o pobremente compactados) también son susceptibles a compactación. La compactación puede ocurrir en los suelos por encima y bajo el nivel freático. Se puede suponer que no existe amenaza debido a compactación diferencial si las condiciones del suelo cumplen simultáneamente los siguientes criterios:

(a) Los materiales geológicos bajo los cimientos y bajo el nivel freático no poseen una significante amenaza por licuación, basado en los criterios del artículo H.10.2.2.2. (b) Los materiales geológicos bajo los cimientos y encima del nivel freático son o del Pleistoceno en edad geológica (más antiguo de 11,000 años), arcillas duras o limos arcillosos, o arenas no cohesivas, limos, y gravas con un mínimo N160 de 20 golpes/pie. (c) Si aplicando los criterios mencionados existe alguna posibilidad de amenaza por compactación diferencial, se requiere una evaluación más detallada de esta amenaza. H.10.2.2.4 — Deslizamientos — Las condiciones del subsuelo se deben definir con suficiente detalle para que se pueda evaluar el potencial de deslizamiento que pueda ocasionar movimiento diferencial de los suelos de cimentación del edificio. La estabilidad de laderas se debe evaluar en los sitios cuando existe:

(a) Taludes cuya pendiente excede de aproximadamente 18 grados (3 horizontal: 1 vertical). (b) Historia de inestabilidad (rotacional, traslacional, o caída de rocas). Para determinar la estabilidad del sitio véase el artículo H.6.2. El análisis de desplazamientos de la ladera deberá determinar la magnitud del movimiento potencial del terreno, el cual deberá usar el ingeniero estructural en la determinación del efecto sobre el comportamiento de la estructura. Si la estructura no se puede acomodar a los desplazamientos calculados para el terreno, se deberán emplear esquemas apropiados de mitigación como se describen en el artículo H.10.3.4. Adicionalmente a los efectos potenciales de deslizamientos sobre los suelos de cimentación, deberá considerarse los posibles efectos de caída de rocas o flujo de escombros de taludes adyacentes a la edificación. H.10.2.2.5 — Avalancha o inundación — Las condiciones del subsuelo se deben definir con suficiente detalle para que se pueda evaluar el potencial de avalancha o inundación inducida por el sismo. Las fuentes para esta amenaza incluyen:

(a) Presas, acueductos, tanques de almacenamiento de agua y tuberías que puedan afectar el edificio por daños ocasionados por el sismo: deslizamientos, vibración fuerte o ruptura de falla activa. (b) Áreas o zonas costeras susceptibles a tsunamis, o áreas adyacentes a bahías o lagos que pueden estar sujetas a fenómenos de fuerte oleaje. (c) Áreas bajas con niveles freáticos superficiales donde la subsidencia regional podría ocasionar inundación del sitio. Se deben tomar las medidas necesarias para evitar que se produzca socavación de los suelos de cimentación del edificio por esta amenaza.

H.10.3 — MITIGACIÓN DE LAS AMENAZAS SÍSMICAS DEL SITIO Existen metodologías para mejorar el comportamiento sísmico bajo la influencia de algunas amenazas, a costo razonable; sin embargo, algunas amenazas pueden ser tan severas que son económicamente inviables para tomar medidas de reducción del riesgo. La siguiente discusión está basada en el concepto de que las amenazas del sitio se determinan después de haber decidido la rehabilitación sísmica del edificio. Sin embargo, la decisión de rehabilitar un edificio y la selección del objetivo de la rehabilitación se pueden haber hecho con el conocimiento pleno que existen significativas amenazas del sitio y que deben ser mitigadas como parte de la rehabilitación.

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H.10.3.1 — MITIGACIÓN PARA RUPTURA DE FALLA ACTIVA — Grandes movimientos de la ruptura de una falla activa generalmente no pueden ser mitigados económicamente. Si las consecuencias estructurales de los desplazamientos horizontales y verticales estimados no son aceptables, la estructura, su cimentación, o ambos, podrían ser rigidizados o aumentada su resistencia para lograr un comportamiento aceptable. Las medidas son altamente dependientes de las características estructurales específicas. Vigas y losas reforzadas de cimentación son efectivas en incrementar la resistencia a desplazamientos horizontales. Las fuerzas horizontales son algunas veces limitadas por la capacidad de fricción de zapatas y losas al deslizamiento mientras que los desplazamientos verticales pueden ser similares en naturaleza a los ocasionados por asentamientos diferenciales a largo plazo. Técnicas de mitigación incluyen modificaciones de la estructura o su cimentación para distribuir los efectos de los movimientos verticales diferenciales sobre una mayor distancia horizontal, para reducir la distorsión angular. H.10.3.2 — LICUACIÓN — La efectividad de las medidas para mitigar la amenaza de licuación debe ser evaluada por el ingeniero estructural en el contexto del comportamiento global del sistema del edificio. Si se ha determinado que la licuación es de probable ocurrencia, y las consecuencias en términos de desplazamientos horizontales y verticales no son aceptables, entonces tres tipos generales de medidas de mitigación deberán considerarse, individuales o en combinación:

(a) Modificar la estructura — a la estructura se le puede mejorar su resistencia contra las deformaciones del terreno que se predice ocasionará la licuación. Esta solución es viable para pequeñas deformaciones del terreno. (b) Modificar la cimentación — el sistema de cimentación se puede modificar para reducir o eliminar el potencial de grandes desplazamientos de los cimientos; por ejemplo, sub-murando los cimientos superficiales existentes hasta un estrato no licuable más profundo. Alternativamente (o mediante el uso de cimientos profundos), un sistema de cimientos superficiales se puede hacer más rígido (por ejemplo, con un sistema de vigas entre zapatas individuales) con el fin de reducir los movimientos diferenciales del terreno transmitidos a la estructura. (c) Modificar las condiciones del suelo — un número de medidas para mejorar el terreno se pueden considerar para reducir o eliminar el potencial de licuación y sus efectos (véase el artículo H.7.4.6 para mitigar el potencial de licuación en proyectos de edificaciones nuevas). Algunas de estas medidas no son aplicables bajo un edificio existente por los efectos del procedimiento sobre el edificio. Si la licuación ocasiona corrimientos laterales en el sitio del edificio, entonces mitigar la amenaza de licuación es más difícil, ya que los movimientos bajo el edificio pueden depender del comportamiento de la masa de suelo a distancias más allá del edificio, así como inmediatamente debajo de él. Entonces las medidas para prevenir corrimientos laterales pueden, en algunos casos, requerir la estabilización de grandes volúmenes de suelo y/o la construcción de estructuras de contención que puedan reducir el potencial para, o la cantidad de, movimientos laterales.

Barreras para flujos de escombros o caída de rocas Reforzamiento del edificio para resistir la deformación Vigas de equilibrio en la cimentación Muros o pantallas de cortante (e) Modificación del suelo/reemplazo Inyecciones Densificación La efectividad de algunos de estos esquemas se debe considerar con base en la cantidad del movimiento del terreno que el edificio puede tolerar. H.10.3.5 — AVALANCHA O INUNDACIÓN — La efectividad de mitigar la amenaza por avalancha o inundación debe ser evaluada por el ingeniero estructural en el contexto del comportamiento global del sistema del edificio. El daño potencial causado por avalancha o inundación inducida por sismo puede ser mitigado por los siguientes esquemas:

(a) Mejoramiento o rehabilitación de la obra cercana, (presas, tuberías o instalaciones de acueductos independientes del edificio rehabilitado). (b) Obras de desvío del flujo que se estima inundará el edificio. (c) Pavimentos alrededor del edificio para minimizar la erosión en los cimientos. (d) Construcción de muro o rompeolas para protección de tsunami.

H.10.4 — REFORZAMIENTO Y RIGIDEZ DE LA CIMENTACIÓN En este artículo se supone que los suelos no son susceptibles a pérdida significativa de resistencia debido a la carga sísmica. Con esta suposición, los siguientes párrafos proporcionan una perspectiva de los requisitos y procedimientos para evaluar la habilidad de las cimentaciones para resistir las cargas impuestas por el sismo sin deformaciones excesivas. Si los suelos son susceptibles a pérdida significativa de resistencia, debido a los efectos directos de las vibraciones sísmicas, entonces se debe, o considerar medidas de mejoramiento de la condición del suelo de cimentación o realizar análisis que demuestren que la pérdida de resistencia del suelo no ocasiona deformaciones estructurales excesivas. Las consideraciones del comportamiento de la cimentación son solo una parte de la rehabilitación sísmica de los edificios. La selección del objetivo deseado de rehabilitación probablemente deberá definirse sin relación a los detalles específicos del edificio, incluyendo la cimentación. El ingeniero estructural escogerá el tipo de procedimiento de análisis apropiado (estático lineal o dinámico, o estático no lineal o dinámico). H.10.4.1 — CAPACIDADES ÚLTIMAS Y CAPACIDADES DE CARGA — La capacidad última y de trabajo de los componentes de la cimentación la debe determinar el ingeniero geotecnista según los requisitos del capítulo H.4.

H.10.3.3 — MITIGACIÓN PARA COMPACTACIÓN DIFERENCIAL — La efectividad de las medidas para mitigar la amenaza de compactación diferencial debe ser evaluada por el ingeniero estructural en el contexto del comportamiento global del sistema del edificio.

H.10.4.2 — CARACTERÍSTICAS CARGA-DEFORMACIÓN PARA CIMENTACIONES — Las características cargadeformación se requieren cuando se consideran los efectos de la cimentación en procedimientos estáticos lineales o dinámicos, estático no lineal (pushover), o dinámico no lineal (historia en el tiempo).

Para los casos en los cuales se predice asentamientos diferenciales significantes de la cimentación del edificio, las opciones de mitigación son similares a las descritas para mitigar la amenaza de licuación: mejorar la resistencia de la estructura para los movimientos del terreno, aumentar la resistencia del sistema de cimentación, y mejorar las condiciones del suelo.

Los parámetros del comportamiento carga-deformación, caracterizados tanto por rigidez como capacidad, pueden tener un efecto significativo tanto en la respuesta estructural como en la distribución de la carga en los elementos de la estructura.

H.10.3.4 — DESLIZAMIENTOS — La efectividad de mitigar la amenaza por deslizamientos debe ser evaluada por el ingeniero estructural en el contexto del comportamiento global del sistema del edificio. Un número de esquemas son disponibles para reducir el potencial impacto de deslizamientos inducidos por sismo, incluyendo:

(a) (b) (c) (d)

Re-conformación topográfica Drenaje Defensas Mejoramiento estructural Muros de gravedad Muros anclados/pernados (“soil nailing”) Muros de tierra mecánicamente estabilizada

Los sistemas de cimentación para edificios en algunos casos pueden ser complejos, pero por simplicidad se consideran tres tipos: cimentaciones superficiales (zapatas y losas), pilotes y pilas. Mientras se reconoce que el comportamiento carga-deformación de las cimentaciones es no lineal, a causa de las dificultades para determinar las propiedades del suelo y las cargas estáticas en cimentaciones, además de la probable variabilidad de los suelos que soportan las cimentaciones, se recomienda que el ingeniero geotecnista en conjunto con el estructural escojan una representación equivalente elasto-plástica del comportamiento cargadeformación de los cimientos. H.10.4.3 — CRITERIO DE ACEPTABILIDAD DE LA CIMENTACIÓN — Este artículo contiene el criterio de aceptabilidad para los componentes geotécnicos de las cimentaciones del edificio. Los componentes estructurales deben cumplir los requisitos del artículo H.4.10. Los componentes geotécnicos incluyen las partes del suelo de

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cimientos superficiales (zapatas y losas), y pilotes y pilas de fricción y de soporte en la punta. Estos criterios aplican a todas las acciones de cargas verticales, momentos y fuerzas laterales aplicadas al suelo.

las capacidades y rigidez pueden ser determinadas de acuerdo con el artículo H.10.4. Sin embargo, puede ser necesaria la consideración de presiones de contacto existentes sobre la resistencia y rigidez de la zapata modificada, obtenida mediante un análisis de interacción suelo estructura, a menos que se consiga modificar la distribución de las presiones de contacto por algún método viable.

H.10.4.3.1 — Procedimiento lineal — La aceptabilidad de componentes geotécnicos sujetos a procedimientos lineales depende las suposiciones básicas del modelo utilizado en el análisis:

(a) Suposición de base fija — Si se supone que la base de la estructura es completamente rígida (base fija), las acciones sobre los componentes geotécnicos deberán ser de fuerza controlada. Esta suposición no se recomienda para edificaciones sensitivas a rotación de la base u otro tipo de movimiento de la cimentación. (b) Suposición de base flexible — Si la base de la estructura se modela mediante componentes geotécnicos lineales, no es necesario cumplir con el estado límite de servicio ya que los desplazamientos resultantes se pueden acomodar a los criterios de aceptabilidad para el resto de la estructura. H.10.4.3.2 — Procedimiento no lineal — La aceptabilidad de componentes geotécnicos sujetos a procedimientos lineales depende de las suposiciones básicas del modelo utilizado en el análisis:

Las zapatas y losas pueden ser sub-muradas para incrementar su capacidad o resistencia a tracción. Esta técnica mejora la capacidad portante bajando el horizonte de contacto de la zapata. La capacidad a tracción se mejora incrementando la masa de suelo resistente por encima de la zapata. Generalmente, capacidades y rigideces se pueden determinar de acuerdo a los procedimientos del artículo H.10.4. Pueden ser requeridos consideraciones de los efectos de gateo y transferencia de carga. Cuando existe potencial para el desplazamiento diferencial lateral de las cimentaciones del edificio, se debe suministrar interconexión adecuada con vigas de equilibrio, o una losa de cimentación bien reforzada puede proporcionar buena mitigación de estos efectos. Un sistema de anclajes también proporciona soporte al desplazamiento diferencial lateral cuando el análisis rotacional lo exige, y debe considerarse la recomendación del ingeniero geotecnista.

(a) Suposición de base fija — Si se supone que la base de la estructura es completamente rígida, entonces las reacciones en la base de la estructura, para todos los componentes geotécnicos, no deben exceder el estado límite de falla. La suposición de base fija no se recomienda para edificaciones sensitivas a rotación de la base u otro tipo de movimiento de la cimentación. (b) Suposición de base flexible — Si la base de la estructura se modela utilizando componentes geotécnicos flexibles, no lineales, entonces la componente resultante de los desplazamientos no requiere ser limitada para el estado límite de servicio, ya que los desplazamientos resultantes se pueden acomodar a los criterios de aceptabilidad del resto de la estructura, los cuales se basarán en la necesidad del servicio continuo y seguridad de la edificación.

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H.10.5 — REHABILITACIÓN DEL SUELO Y CIMIENTOS Este artículo contiene guías para modificar las cimentaciones y mejorar el comportamiento sísmico anticipado. Específicamente, el alcance de este artículo incluye métodos sugeridos para modificar la cimentación y las características de los elementos de cimentación desde una perspectiva geotécnica. Estos deben ser utilizados en combinación que los requisitos de los materiales estructurales de los otros capítulos. H.10.5.1 — MEJORAMIENTO DEL SUELO — Las opciones de mejoramiento del suelo con el fin de incrementar la capacidad admisible de las cimentaciones son limitadas (véase el artículo H.10.3.2). Remoción del suelo, reemplazo, y densificación por vibración generalmente no son viables porque ocasionan asentamientos de los cimientos o son muy costosas de implementar sin causar estos asentamientos. Inyecciones pueden ser consideradas para incrementar la capacidad portante. Inyecciones de compactación pueden lograr densificación y resistencia de una variedad de tipos de suelos, y/o transmitir las cargas de los cimientos a estratos más duros y profundos. La técnica requiere de un cuidadoso control para evitar el levantamiento de los elementos de cimentación o losas de pisos adyacentes durante el proceso de inyección. Inyecciones químicas (cemento, cal, etc.) pueden conseguir el reforzamiento de suelos arenosos, pero en suelos de grano fino o arenas limosas pueden ser poco efectivas. “Jet grouting” también se podría considerar. Estas mismas técnicas también se pueden utilizar para incrementar la resistencia friccional de la base de los cimientos a carga lateral. Opciones que pueden ser consideradas para incrementar la resistencia pasiva de los suelos adyacentes a las cimentaciones incluyen remoción y reemplazo de los suelos con suelos más resistentes, o con suelos estabilizados con inyecciones químicas, o “jet grouting”, o suelos densificados por impacto o compactación vibratoria (si las capas a compactar no son demasiado gruesas y los efectos de vibración sobre la estructura son tolerables). H.10.5.2 — CIMIENTOS SUPERFICIALES (ZAPATAS Y LOSAS) — Nuevas zapatas y losas se le pueden adicionar a la estructura para soportar nuevos elementos estructurales como muros de cortante o pórticos. En estos casos, las capacidades y rigideces deben ser determinadas de acuerdo a los procedimientos del artículo H.10.4. Zapatas existentes pueden ser agrandadas para incrementar su capacidad o resistencia a la tracción. Generalmente, H-64

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Notas


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TÍTULO I — SUPERVISIÓN TÉCNICA

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TÍTULO I SUPERVISIÓN TÉCNICA CAPÍTULO I.1 GENERALIDADES

subyacente a la edificación, y la definición de los parámetros del suelo que se deben utilizar en la evaluación de los efectos de interacción suelo-estructura. Licencia de construcción — Es la autorización previa, expedida por el curador urbano o la autoridad municipal o distrital competente, para adelantar obras de construcción, ampliación, adecuación, reforzamiento estructural y modificación, en cumplimiento de las normas urbanísticas y de edificación adoptadas en el Plan de Ordenamiento Territorial, en los instrumentos que lo desarrollen o complementen y en las leyes y demás disposiciones que expida el Gobierno Nacional. Titular de la licencia — Para efectos de este Reglamento, es la persona, natural o jurídica, titular de derechos reales principales, poseedor, propietario del derecho de dominio a título de fiducia y los fideicomitentes de las mismas fiducias, a nombre de la cual se expide la licencia de construcción.

I.1.1 — DEFINICIONES I.1.1.1 — Las definiciones que se dan a continuación, transcriben las dadas en la Ley 400 de 1997 y en la Ley 1229 de 2008 y amplían las que se dan en el Capítulo A.13 del Reglamento, donde deben consultarse las definiciones de otros términos utilizados en el presente Título. Acabados o elementos no estructurales — Partes o componentes de una edificación que no pertenecen a la estructura o a su cimentación. Certificado de permiso de ocupación — Es el acto, descrito en el Artículo 46 del Decreto 564 de 2006, mediante el cual la autoridad competente para ejercer el control urbano y posterior de obra, certifica mediante acta detallada el cabal cumplimiento de lo aprobado, según sea el caso: a) Las obras construidas de conformidad con la licencia de construcción en la modalidad de obra nueva otorgada por el curador urbano o la autoridad municipal o distrital competente para expedir licencias. b) Las obras de adecuación a las normas de sismorresistencia y/o a las normas urbanísticas y arquitectónicas contempladas en el acto de reconocimiento de la edificación, en los términos de que trata el Título II del decreto 564 de 2006 o el que lo complemente. Control urbano — Actividad desarrollada por los alcaldes municipales o distritales, directamente o por conducto de sus agentes, encaminada a ejercer la vigilancia y control durante la ejecución de las obras, con el fin de asegurar el cumplimiento de las licencias urbanísticas y de las normas contenidas en el Plan de Ordenamiento Territorial. Constructor — Es el profesional, ingeniero civil o arquitecto, o constructor en arquitectura e ingeniería, bajo cuya responsabilidad se adelanta la construcción de la edificación. Desempeño de los elementos no estructurales — Se denomina desempeño el comportamiento de los elementos no estructurales de la edificación ante la ocurrencia de un sismo que la afecte.

Reconocimiento de la existencia de edificaciones — Es la actuación por medio del cual el curador urbano o la autoridad municipal o distrital competente para expedir licencias, declara la existencia de desarrollos arquitectónicos finalizados antes del 27 de junio de 2003 que no cuentan con licencia de construcción. Así mismo, por medio del acto de reconocimiento se establecerán, si es del caso, las obligaciones para la adecuación posterior de la edificación a las normas de sismoresistencia que les sean aplicables en los términos de la ley 400 de 1997 y a las normas urbanísticas y arquitectónicas que las autoridades municipales, distritales y en el departamento Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina. Establezcan para el efecto. Supervisión técnica — Se entiende por Supervisión Técnica la verificación de la sujeción de la construcción de la estructura de la edificación a los planos, diseños y especificaciones realizadas por el diseñador estructural. Así mismo, que los elementos no estructurales se construyan siguiendo los planos, diseños y especificaciones realizadas por el diseñador de los elementos no estructurales, de acuerdo con el grado de desempeño sísmico requerido. La supervisión técnica puede ser realizada por el interventor, cuando a voluntad del propietario se contrate una interventoría de la construcción. Supervisión técnica continua — Es aquella en la cual todas las labores de construcción se supervisan de una manera permanente. Supervisión técnica itinerante — Es aquella en la cual el supervisor técnico visita la obra con la frecuencia necesaria para verificar que la construcción se está adelantando adecuadamente. Supervisor técnico — El supervisor técnico es el profesional, ingeniero civil o arquitecto o constructor de ingeniería o arquitectura, bajo cuya responsabilidad se realiza la supervisión técnica. Parte de las labores de supervisión puede ser delegada por el supervisor en personal técnico auxiliar, el cual trabajará bajo su dirección y responsabilidad. La supervisión técnica puede ser realizada por el mismo profesional que realiza la interventoría.

Diseñador arquitectónico — Es el arquitecto bajo cuya responsabilidad se realizan el diseño y los planos arquitectónicos de la edificación y quien los firma o rotula.

I.1.2 — OBLIGATORIEDAD DE LA SUPERVISIÓN TÉCNICA

Diseñador de los elementos no estructurales — Es el profesional, facultado para ese fin, bajo cuya responsabilidad se realizan el diseño y los planos de los elementos no estructurales de la edificación, y quien los firma o rotula.

I.1.2.1 — De acuerdo con lo requerido por el Título V de la Ley 400 de 1997 en su Artículo 18, la construcción de la estructura de edificaciones cuya área construida, independientemente de su uso, sea mayor de 3000 m², debe someterse a una supervisión técnica, realizada de acuerdo con los requisitos del Título V de la Ley 400 de 1997 y del Título I del presente Reglamento.

Diseñador estructural — Es el ingeniero civil, facultado para este fin, bajo cuya responsabilidad se realiza el diseño y los planos estructurales de la edificación, y quien los firma o rotula.

I.1.2.1.1 — Según lo establecido en el Parágrafo 1 del Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, se excluyen de la

Edificación — Es una construcción cuyo uso primordial es la habitación u ocupación por seres humanos.

obligatoriedad de la supervisión técnica las estructuras que se diseñen y construyan siguiendo las recomendaciones del Título E del presente Reglamento, siempre y cuando sean menos de 15 unidades de vivienda.

Estructura — Es un ensamblaje de elementos, diseñado para soportar las cargas gravitacionales y resistir las fuerzas horizontales. Grupo de uso — Clasificación de las edificaciones según su importancia para la atención y recuperación de las personas que habitan en una región que puede ser afectada por un sismo o cualquier tipo de desastre.

I.1.2.1.2 — El Parágrafo 2 del Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, autoriza al diseñador estructural, o al ingeniero geotecnista para exigir, de acuerdo con su criterio, supervisión técnica en edificaciones de cualquier área; cuya complejidad, procedimientos constructivos especiales o materiales empleados, la hagan necesaria, consignado este requisito en los planos estructurales o en el estudio geotécnico respectivamente. En la correspondiente licencia de construcción deberá dejarse explicita esta obligación.

Ingeniero geotecnista — Es el ingeniero civil, quien firma el estudio geotécnico y, bajo cuya responsabilidad se realizan los estudios geotécnicos o de suelos, por medio de los cuales se fijan los parámetros de diseño de la cimentación, los efectos de amplificación de la onda sísmica causados por el tipo y estratificación del suelo

I.1.2.2 — En aquellos casos en que no se requiera supervisión técnica, el Artículo 19 de la Ley 400 de 1997, indica que el constructor tiene la obligación de realizar los controles de calidad con el alcance exigido por esta Ley y el

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presente Reglamento, requiere para los diferentes materiales estructurales y elementos no estructurales, y debe llevar registro escrito donde se consignen los resultados obtenidos.

Notas

I.1.2.3 — De acuerdo con el Artículo 20 de la Ley 400 de 1997, las edificaciones de atención a la comunidad (Grupos de Uso III y IV) independientemente de su área, deben someterse a una supervisión técnica.

I.1.3 — ALCANCE DE LA SUPERVISION TECNICA I.1.3.1 — El alcance mínimo que debe cubrir la supervisión técnica, así como los controles mínimos exigidos, están definidos en el Capítulo I.2.

I.1.4 — CUALIDADES QUE DEBE TENER EL SUPERVISOR TECNICO I.1.4.1 — El supervisor técnico debe ser un profesional que reúna las calidades exigidas el capítulo 5 del Titulo VI de la Ley 400 de 1997 y en la Ley 1229 de 2008.

I.1.5 — REGLAMENTACIONES ADICIONALES I.1.5.1 — En el capítulo I.4 se indica el procedimiento recomendado para realizar las labores de supervisión técnica, y puede servir de guía a quienes las lleven a cabo o a quienes las contraten, mientras la “Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes” las reglamenta según lo dispuesto en la Ley 400 de 1997.

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CAPÍTULO I.2 ALCANCE DE LA SUPERVISIÓN TÉCNICA I.2.1 — GENERAL I.2.1.1 — Dentro del presente Capítulo se fija el alcance mínimo que debe tener la supervisión técnica y los controles mínimos que deben llevarse a cabo como parte de las labores de supervisión técnica. I.2.1.2 — La supervisión técnica solo hace referencia a la construcción del sistema estructural de la edificación y a la construcción de los elementos no estructurales cubiertos por el Capítulo A.9 del presente Reglamento.

I.2.2 — DOCUMENTACIÓN DE LAS LABORES DE SUPERVISIÓN TÉCNICA I.2.2.1 — El supervisor técnico deberá llevar un registro escrito de sus labores en donde se incluyen todos los controles realizados de acuerdo con lo exigido en el presente Capítulo. El registro escrito comprende, como mínimo, los siguientes documentos: (a) Las especificaciones de construcción y sus adendas, (b) El programa de control de calidad exigido por el supervisor técnico de conformidad con esta norma, debidamente confirmado en su alcance por el propietario y el constructor, (c) Registro fotográfico de la construcción, (d) Resultados e interpretación de los ensayos de materiales exigidos por este Reglamento, o adicionalmente por el programa de supervisión técnica, (e) Toda la correspondencia derivada de las labores de supervisión técnica, incluyendo: las notificaciones al constructor acerca de las posibles deficiencias en materiales, procedimientos constructivos, equipos y mano de obra; y los correctivos ordenados; las contestaciones, informes acerca de las medidas correctivas tomadas, o descargos del constructor a las notificaciones emanadas del supervisor técnico, (f) Los conceptos emitidos por los diseñadores a las notificaciones del supervisor técnico o del constructor, (g) Todos los demás documentos que por su contenido permitan establecer que la construcción de la estructura de la edificación y/o de los elementos no estructurales cubiertos por este código, se realizó de acuerdo con lo requisitos dados en él, y (h) Una constancia expedida por el supervisor técnico en la cual manifieste inequívocamente que la construcción de la estructura y de los elementos no estructurales cubiertos por este Reglamento, se realizó de acuerdo con el Reglamento y que las medidas correctivas tomadas durante la construcción, si las hubiere, llevaron la estructura al nivel de calidad requerido por el Reglamento. Esta constancia debe ser suscrita además por el constructor y el titular de la licencia, y debe anexarse a la solicitud de certificado de permiso de ocupación que éste debe solicitar a la terminación de las obras ante la autoridad competente para ejercer el control urbano y posterior de obra.

I.2.2.2 — El supervisor técnico debe entregar, como culminación de sus labores, una copia de los planos record de la obra construida y del registro escrito mencionado en I.2.2.1 a la autoridad competente para ejercer control urbano y posterior de obra, al propietario y al constructor de la estructura y de los elementos no estructurales cubiertos por el Reglamento. El supervisor técnico debe conservar este registro escrito al menos por cinco años contados a partir de la terminación de la construcción y de su entrega al propietario y al constructor.

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(a) Aprobación de un programa de control de calidad de la construcción de la estructura de la edificación, o de los elementos no estructurales, cuando su grado de desempeño así lo requiera. Este programa de control de calidad debe ser propuesto por el constructor. (b) Aprobación del laboratorio, o laboratorios, que realicen los ensayos de control de calidad. (c) Realizar los controles exigidos por el Reglamento para los materiales estructurales empleados, y los indicados en I.2.4. (d) Aprobación de los procedimientos constructivos propuestos por el constructor. (e) Exigir a los diseñadores el complemento o corrección de los planos, cuando estos estén incompletos, indefinidos, o tengan omisiones o errores. (f) Solicitar al ingeniero geotecnista las recomendaciones complementarias al estudio geotécnico cuando se encuentren situaciones no previstas en él. (g) Mantener actualizado un registro escrito de todas las labores realizadas, de acuerdo con lo establecido en I.2.2.1. (h) Velar en todo momento por la obtención de la mejor calidad de la obra. (i) Prevenir por escrito al constructor sobre posibles deficiencias en la mano de obra, equipos, procedimientos constructivos y materiales inadecuados y vigilar porque se tomen los correctivos necesarios. (j) Recomendar la suspensión de labores de construcción de la estructura cuando el constructor no cumpla o se niegue a cumplir con los planos, especificaciones y controles exigidos, informando, por escrito, a la autoridad competente para ejercer control urbano y posterior de obra. (k) Rechazar las partes de la estructura que no cumplan con los planos y especificaciones. (l) Ordenar los estudios necesarios para evaluar la seguridad de la parte o partes afectadas y ordenar las medidas correctivas correspondientes, supervisando los trabajos de reparación. (m) En caso de no ser posible la reparación, recomendar la demolición de la estructura a la autoridad competente para ejercer control urbano y posterior de obra. (n) Expedir la constancia de que habla el literal (h) de I.2.2.1.

I.2.4 — CONTROLES EXIGIDOS I.2.4.1 — El supervisor técnico debe realizar dentro del alcance de sus trabajos, los controles enumerados en I.2.4.2 a I.2.4.6. I.2.4.2 — CONTROL DE PLANOS — El control de planos consistirá, como mínimo, en constatar la existencia de todas las indicaciones necesarias para poder realizar la construcción de una forma adecuada, con los planos del proyecto.

I.2.4.3 — CONTROL DE ESPECIFICACIONES — La construcción de la estructura debe llevarse a cabo cumpliendo como mínimo, las especificaciones técnicas contenidas dentro del Reglamento para cada uno de los materiales cubiertos por él y las emanadas de la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, además de las particulares contenidas en los planos y especificaciones producidas por los diseñadores, las cuales en ningún caso podrán ser contrarias a lo dispuesto en el Reglamento.

I.2.4.4 — CONTROL DE MATERIALES — El supervisor técnico exigirá que la construcción de la estructura se realice utilizando materiales que cumplan con los requisitos generales y las normas técnicas de calidad establecidas por el Reglamento para cada uno de los materiales estructurales o los tipos de elemento estructural. Puede utilizarse como guía la relación parcial presentada en la tabla I.2.4-1:

I.2.2.2.1 — Cuando se trate de edificaciones cubiertas por el régimen de copropiedad, el titular de la licencia, a nombre del cual se haya expedido la licencia de construcción, debe hacer entrega de una copia de los documentos de la supervisión técnica a la copropiedad.

I.2.3 — ALCANCE DE LA SUPERVISIÓN TÉCNICA I.2.3.1 — El alcance de la supervisión técnica debe, como mínimo, cubrir los siguientes aspectos:

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técnicas exigidas. Como mínimo deben realizarse los ensayos que fija el Reglamento y las normas técnicas complementarias mencionadas en él. Puede utilizarse como guía la relación parcial presentada en la tabla I.2.4-2:

Tabla I.2.4-1 Requisitos de control de materiales Material o elemento estructural

Tema

Muros divisorios, acabados y elementos no estructurales

Peso Desempeño sísmico Normas técnicas(Obligatoriedad y enumeración) Ensayo de materiales Materiales Cementantes Agregados Agua Acero de refuerzo Aditivos Evaluación y aceptación del concreto Normas técnicas Unidades de concreto Unidades de arcilla Unidades sílico-calcáreas Cemento y cal Acero de refuerzo Muestreo y ensayos Unidades de mampostería Morteros de pega e inyección Materiales elementos de confinamiento Materiales bahareque encementado Materiales de cubierta Especificaciones, códigos y estándares de referencia Acero estructural

Concreto estructural

Mampostería estructural

Casas de uno y dos pisos

Estructuras metálicas

Estructuras de madera

Protección contra el fuego Requisitos complementarios

Fundición y piezas forjadas de acero Pernos, arandelas y tuercas Pernos de anclaje y barras roscadas Metal de aporte y fundente para soldadura Conectores de cortante tipo espigo Concreto-secciones compuestas Incendio- Resistencia de los materiales a altas temperaturas Estructuras existentes – Propiedades del material Acero del sistema de resistencia sísmica Consumibles de soldadura Acero en miembros formados en frío Aluminio Materiales Refuerzos metálicos (Protección anticorrosiva) Guadua requisitos de calidad Materiales complementarios y en referencia Materiales Vidrio - Definiciones

Tabla I.2.4-2 Requisitos para ensayos de control de calidad

Referencia B.3.4 y B.3.5 Capítulo A.9 C.1.5 y C.3.8 C.3.1 C.3.2 C.3.3 C.3.4 C.3.5 y C.21.1.5 y Apéndice C-E C.3.6 C.5.6 D.2.3 D.3.6 D.3.6 D.3.6 D.3.2 D.3.3 D.3.7 y D.3.8 E.3.2 E.3.3 E.4.2 E.7.4 E.9.3 F.2.1.4

Material o elemento estructural



F.2.1.5, F.3.5, F.4.1.1, F.4.7.2 y F.4.8.2 F.2.1.5.2, F.4.8.3 F.2.1.5.3 F.2.1.5.4 , F.2.10.3 F.2.1.5.5, F.2.10.2 F.2.1.5.6 F.2.9.1.1, F.3.1.4.5 y F.4.7.5.3 F.2.18.2.3


F.2.19.2 F.3.1.4 F.2.10.2 y F.3.1.4.4 F.4.1.2, F.4.7.2 F.5 G.1.3, Tabla G.1.3-1 Tabla G.6.4.2 y G.7.4 G.12.3 G.12.5



J.2.5.2, J.3.4, J.3.5 Protección contra el fuego

K.4.1.2

I.2.4.5 — ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD — El supervisor técnico dentro del programa de control de calidad le aprobará al constructor la frecuencia de toma de muestras y el número de ensayos que debe realizarse en un laboratorio o laboratorios previamente aprobados por él. El supervisor debe realizar una interpretación de los resultados de los ensayos realizados, definiendo explícitamente la conformidad de los materiales con las normas

Tema Normas técnicas ( Obligatoriedad y enumeración) Definiciones Ensayo de materiales Acero de refuerzo Requisitos de durabilidad Dosificación de las mezclas de concreto Evaluación y aceptación del concreto Evaluación y aceptación del refuerzo Diámetros mínimos de doblado Doblado Elementos prefabricados Elementos preesforzados Tanques y compartimientos estancos Concreto estructural simple Morteros de pega y relleno Acero de Refuerzo Normas y especificaciones técnicas Definiciones Determinación de la resistencia Evaluación y aceptación de la mampostería, Muestreo y ensayos Colocación del mortero de relleno Construcción de mampostería de cavidad Construcción de mampostería de muros confinados Construcción de muros diafragma Unidades de mampostería Morteros de pega e inyección Materiales elementos de confinamiento Materiales Bahareque Acero estructural Planos y especificaciones del diseño estructural Soldaduras y pernos Planos de taller y montaje Control de calidad y aseguramiento de la calidad Planos y especificaciones de diseño estructural, planos de taller y planos de construcción Ensayos especiales Calidad Secciones de las maderas Diámetro y longitud de pernos y clavos Guadua Materiales

Replanteo, Dimensiones geométricas, Condiciones de la cimentación y su concordancia con lo indicado en estudio geotécnico, Colocación de formaletas y obras falsas, y su bondad desde el punto de vista de seguridad y capacidad de soportar las cargas que se les impone, Colocación de los aceros de refuerzo y/o preesfuerzo, Mezclado, transporte y colocación del concreto, Alzado de los muros de mampostería, sus refuerzos, morteros de pega e inyección, Elementos prefabricados, Estructuras metálicas, incluyendo sus soldaduras, pernos y anclajes, y En general todo lo que conduzca a establecer que la obra se ha ejecutado de acuerdo con los planos y especificaciones.

Tabla I.2.4-3 Requisitos de ejecución de la construcción

Muros divisorios, acabados

y elementos no estructurales


Tema

F.2.10.2, F.3.1.6, F.4.5.3 F.2.13.1 F.2.14 F.3.4

F.4.6 G.1.3.2 y G.1.3.3 G.10 G.6 G.12.3.1

Tabla I.2.4-3 (continuación) Requisitos de ejecución de la construcción



B.3.4 y B.3.5.

Desempeño sísmico Almacenamiento de materiales Dosificación de las mezclas de concreto Preparación del equipo y del lugar de colocación del concreto Mezclado del concreto Transporte del concreto Colocación del concreto Curado del concreto Requisitos para clima frío y cálido Diseño cimbras y encofrados Descimbrado, puntales y reapuntalamiento. Embebidos en el concreto Juntas de construcción Ganchos estándar Doblado Condiciones de la superficie. del refuerzo Colocación del refuerzo Límites de espaciamiento del refuerzo. Protección de concreto para el refuerzo Refuerzo de retracción y temperatura Longitudes de desarrollo y empalmes del refuerzo. Empalmes soldados y mecánicos Concreto prefabricado Concreto preesforzado Cáscaras y losas plegadas Concreto estructural simple Tanques y compartimientos estancos Anclajes al concreto

Capítulo A.9 C.3.7

C.5.7


C.6.2 C.6.3 C.6.4 C.7.1 y C.7.2 C.7.3 C.7.4 C.7.5 C.7.6 C.7.7 C.7.12 C.12 C.12.14.3 y C.21.1.7 Capítulo C.16 Capítulo C.18 Capitulo C.19 Capítulo C.22

Construcción de muros diafragma Construcción de mampostería reforzada externamente Construcción e inspección mampostería confinada Uniones bahareque encementado Planos y especificaciones del diseño estructural Soldaduras Pernos y partes roscadas

C.5.2

C.5.8 C.5.9 C.5.10 C.5.11 C.5.12 y C.5.13 C.6.1

Tema Supervisión Técnica Morteros de pega e inyección Preliminares de la construcción Construcción de cimentaciones Construcción de muros Tolerancias Colocación del mortero de relleno Construcción de mampostería de cavidad Construcción de mampostería confinada

Referencia

Peso

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D.10.1, D.10.3, D.10.5 y D.10.6 D.11.4.5 E.3.2 E.3.3 E.4.2 E.7.4 F.2.1.5 F.2.1.6

J.2.5.2, J.3.4, J.3.5


Deben cumplirse los requisitos de ejecución dados por el Reglamento. Puede utilizarse como guía la relación parcial presentada en la tabla I.2.4-3:


D.4.6 D.6.5

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I.2.4.6 — CONTROL DE EJECUCIÓN — El supervisor técnico deberá inspeccionar y vigilar todo lo relacionado con la ejecución de la obra, incluyendo, como mínimo:

(e) (f) (g) (h) (i) (j)

C.2.2 C.3.1 C.3.5 y C.21.1.5 y Apéndice C-E Capítulo C.4 C.5.2 C.5.6 y C.21.1.4 C.3.5.10 y Apéndice C-E C.7.2 C.7.3 Capítulo C.16 Capítulo C.18 Capítulo C.23 Capítulo C.22 D.3.4 y D.3.5 D.3.3 D.2.3 D.2.5 D.3.7 D.3.8

En el caso de que se haya omitido por parte del constructor la ejecución de los ensayos, deben ejecutarse ensayos en sitio para verificar la calidad de la estructura.

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(a) (b) (c) (d)

Referencia C.1.5 y C.3.8


Requisitos para selección de electrodos Fatiga-Requisitos especiales de fabricación y montaje Planos de taller y montaje Fabricación Pintura de taller Montaje Control de calidad y supervisión técnica Fatiga – requisitos especiales de fabricación montaje Planos de fabricación y montaje Inspección de soldaduras Inspección de pernos Almacenamiento en sitio e instalación Procedimiento Constructivo Supervisión técnica Refuerzos metálicos (Protección anticorrosiva) Preparación (secado, preservación) Fabricación Construcción (Protección contra la humedad, hongos, insectos, fuego, sismos e instalaciones) Transporte y montaje Guadua (preparación, fabricación, construcción, montaje y mantenimiento)

Capitulo C.23 Apéndice C-D

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Referencia D.1.3 D.3.4 y D.3.5 D.4.3 D.4.4 D.4.5 D.4.5 D.4.6 D.6.1, D.6.3 y D.6.5 D.10.1, D.10.3, D.10.5, D.10.6 y D.10.8 D.11.4.5 D.12.1, D.12.3 y D.12.5 Capítulo E.6, Apendice E-B F.2.1.6 F.2.10.2, F.4.5, F.2.10.3, F.3.10.3, F.4.5.3 F.2.10.2.6

F.2.17.5 F.2.13.1 F.2.13.2 F.2.13.3 F.2.13.4 F.2.14 F.2.17.5 F.3.9.1 F.3.10.2 F.3.10.3 F.4.7.4 F.4.7.6 F.3.10 Tabla G.6.4-2 y G.7.4 G.11.2 G.11.3 G.11.4 G.11.5 G.12


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Notas: Tabla I.2.4-3 (continuación) Requisitos de ejecución de la construcción Material o elemento estructural Cimentación Supervisión técnica Protección contra el fuego Requisitos complementarios

Tema Construcción e inspección Ejecución Sistemas y equipos para extinción de incendios

Referencia Capítulo C.15 y Titulo H Título I J.4.3

Requisitos para las zonas comunes

K.3

Vidrios - Seguridad

K.4.3

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CAPÍTULO I.3 IDONEIDAD DEL SUPERVISOR TÉCNICO Y SU PERSONAL AUXILIAR

Notas:

I.3.1 — GENERAL I.3.1.1 — En los Capítulos 1 y 5 del Título VI de la Ley 400 de 1997 y en la Ley 1229 de 2008 se establecen las calidades y requisitos que deben cumplir los profesionales que lleven a cabo labores de supervisión técnica.

I.3.1.2 — De acuerdo con lo indicado en el Artículo 24, de la Ley 400 de 1997 la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, dentro de sus funciones fijará los mecanismos y procedimientos para demostrar, ante la misma Comisión, la experiencia profesional, la idoneidad y el conocimientos de los aspectos relacionados con el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes establecidos en la Ley 400 de 1997 y sus Reglamentos, de los profesionales que realicen labores de supervisión técnica.

I.3.2 — DEL SUPERVISOR TÉCNICO I.3.2.1 — PROFESIÓN — De acuerdo con lo requerido por el Artículo 35 de la Ley 400 de 1997 y en la Ley 1229 de 2008, el supervisor técnico debe ser un profesional, ingeniero civil, arquitecto o constructor en arquitectura e ingeniería, con matricula profesional. Solo para el caso de estructuras metálicas, el supervisor podrá ser Ingeniero Mecánico, igualmente matriculado e inscrito. I.3.2.2 — EXPERIENCIA — De acuerdo con lo requerido por el Artículo 36 de la Ley 400 de 1997, el supervisor técnico debe acreditar, ante la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, una experiencia mayor de cinco (5) años de ejercicio profesional, contados a partir de la expedición de la tarjeta profesional, bajo la dirección de un profesional facultado para ese fin, en una, o varias, de las siguientes actividades: diseño estructural, construcción, interventoría, o supervisión técnica I.3.2.3 — INDEPENDENCIA — El Artículo 37 de la Ley 400 de 1997 exige que el supervisor técnico sea laboralmente independiente del constructor de la estructura, o de los elementos no estructurales cubiertos por el Reglamento.

I.3.3 — DEL PERSONAL AUXILIAR I.3.3.1 — GENERAL — De acuerdo con lo establecido en el Artículo 38 de la Ley 400 de 1997, las calificaciones y experiencia requeridas del personal profesional y no profesional, como inspectores, controladores y técnicos, se dejan a juicio del supervisor técnico, pero deben estar acordes con las labores encomendadas, y el tamaño, importancia y dificultad de la obra. I.3.3.2 — DIRECCIÓN Y RESPONSABILIDAD — El supervisor técnico puede delegar algunas de las labores de supervisión técnica en personal auxiliar, pero siempre bajo su dirección y responsabilidad, según lo establece el Artículo 22 de la Ley 400 de 1997.

I.3.3.3 — RESIDENTES DE SUPERVISIÓN TÉCNICA — Cuando se trate de personal profesional que ejerza la función de residente de supervisión técnica, ellos deben ser ingenieros civiles, arquitectos o constructor en arquitectura e ingeniería, debidamente matriculados. La experiencia requerida se deja a juicio del supervisor técnico, pero debe ser conmensurable con las labores que se le encomienden, y el tamaño, importancia y dificultad de la obra.

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(h) Coordinación de los planos arquitectónicos con los demás planos técnicos, (i) Definición en los planos arquitectónicos del grado de desempeño de los elementos no estructurales, y (j) En general, la existencia de todas las indicaciones necesarias para poder realizar la construcción de una forma adecuada con los planos del proyecto.

CAPÍTULO I.4 RECOMENDACIONES PARA EL EJERCICIO DE LA SUPERVISIÓN TÉCNICA

Tabla I.4.3-1 Grado se Supervisión Técnica Recomendado

I.4.1 — GENERALIDADES I.4.1.1 — PROPÓSITO Y ALCANCE — Las presentes recomendaciones se han incluido con el fin de guiar a aquellos profesionales que realicen la supervisión técnica de la construcción de estructuras cubiertas por la Ley 400 de 1997 y el presente Reglamento y para facilitar el alcance contractual que deben fijar las personas o entidades que la contraten. I.4.1.2 — DEFINICIONES — Deben consultarse las definiciones dadas en el Capítulo A.13 y especialmente las de I.1.1.

Material estructural

Área Construida (5)

Concreto Estructural,

menos de 3000 m² entre 3000 m² y 6000 m²

Estructura Metálica y Madera

I.4.2 — ALCANCE RECOMENDADO DE LA SUPERVISIÓN TÉCNICA I.4.2.1 — GRADOS DE SUPERVISIÓN — Se establecen dos grados de supervisión: Grado A (Continua) y Grado B (Itinerante). El grado de supervisión que se recomienda emplear depende de las características de la construcción, del grupo de uso al que pertenezca, del sistema estructural y del área de construcción.

I.4.2.2 — GRADO A — SUPERVISIÓN TÉCNICA CONTINUA — Es aquella en la cual todas las labores de construcción se supervisan de una manera permanente. El supervisor técnico debe realizar visitas frecuentes a la construcción, y además debe destacar en la obra personal auxiliar, profesional y no profesional, con el fin de supervisar de una manera continua las operaciones de construcción. Se debe asignar un residente de supervisión técnica, el cual es una persona auxiliar profesional de asistencia permanente en la obra. Se recomienda efectuar los controles indicados en la tabla I.4.3-2 para este grado de supervisión técnica.

I.4.2.3 — GRADO B — SUPERVISIÓN TÉCNICA ITINERANTE — Es aquella en la cual el supervisor técnico visita la obra con la frecuencia necesaria para verificar que la construcción se está adelantando adecuadamente. Durante algunas de las operaciones de construcción el supervisor técnico, o su auxiliar profesional, debe asistir personalmente para verificar la adecuada ejecución de la obra. En este grado de supervisión no es necesario designar personal auxiliar residente en la obra. Se recomienda que el supervisor técnico lleve a cabo, como mínimo, los controles indicados en la tabla I.4.3-2 para este grado de supervisión técnica. I.4.2.4 — GRADO DE SUPERVISIÓN TÉCNICA RECOMENDADO — Se recomienda emplear el grado de supervisión técnica compatible con las características de la edificación indicadas en la tabla I.4.3-1. Para definir el grado de supervisión técnica, deben tomarse en cuenta el área de la construcción, el material que se emplee en el sistema estructural de resistencia sísmica, tal como la define el Reglamento, y el Grupo de Uso al que pertenezca la edificación, de acuerdo con lo indicado en A.2.5 del Reglamento.

I.4.3 — PROCEDIMIENTOS DE CONTROL I.4.3.1 — CONTROL DE PLANOS — El control de los planos recomendado, para los dos grados de supervisión técnica, debe consistir, como mínimo, en los siguientes aspectos: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)

Grado de definición (completos o incompletos) Definición de dimensiones, cotas y niveles, Consistencia entre las dimensiones, cotas y niveles, Consistencia entre las diferentes plantas, alzados, cortes, detalles y esquemas, Adecuada definición de las calidades de los materiales, Cargas de diseño debidamente estipuladas, En casos especiales, instrucciones sobre obra falsa, procedimientos de control de la colocación del concreto, procedimientos de descimbrado, colocación del concreto, aditivos, tolerancias dimensionales, niveles de tensionamiento,

Mampostería

Control de calidad realizado por el constructor Grupos de Uso I y II

A Supervisión Técnica Itinerante Grupos de Uso III y IV Grupos de Uso I y II

B Supervisión Técnica Continua

Grupos de Uso III y IV Grupos de Uso I, II, III y IV

mas de 6000 m² menos de 3000 m² entre 3000 m² y 6000 m²

Grupos de Uso I y II

Grupos de Uso III y IV Grupos de Uso I, II, III y IV Grupos de Uso I, II, III y IV

mas de 6000 m²

Notas: 1. Están exentas de Supervisión Técnica de la construcción, según el Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, las edificaciones con menos de 3000 m² de área construida. 2. Las estructuras de edificaciones de los grupos de uso III y IV, independientemente de su área, según el Artículo 20 de la Ley 400 de 1997, deben someterse a Supervisión Técnica de la construcción. 3. El diseñador estructural, o el ingeniero geotecnista, Según el Parágrafo 2° del Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, pueden exigir Supervisión Técnica de la construcción, independientemente del área, según la complejidad, procedimientos constructivos o materiales empleados. 4. Las estructuras diseñadas y construidas de acuerdo con el Título E del Reglamento, según el Parágrafo 1° del Artículo 18 de la Ley 400 de 1997, están exentas de Supervisión Técnica, siempre y cuando se trate de menos de 15 unidades de vivienda. 5. Cuando el proyecto se desarrolle por etapas, el área a considerar será la consignada en la licencia de construcción. 2 6. Se recomienda Supervisión Técnica Itinerante para estructuras de mampostería mayores a 1000 mts .

I.4.3.2 — ESPECIFICACIONES TÉCNICAS — Lo indicado en la presente sección se recomienda para los dos los grados de supervisión técnica. La construcción de las estructuras debe ejecutarse cumpliendo como mínimo las especificaciones indicadas en la Ley 400 de 1997 y sus Decretos Reglamentarios, las emanadas de la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, además de las contenidas en los planos del proyecto, en el estudio geotécnico, y en las especificaciones particulares que se establezcan para cada caso. El supervisor técnico debe recopilar las especificaciones técnicas establecidas que se debe cumplir la construcción, para lo cual debe elaborar un documento escrito que las contenga, y entregar una copia al constructor. Estas especificaciones deberán ser aprobadas por el propietario y confirmadas por el constructor antes del inicio de la obra.

I.4.3.2.1 — En tanto la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes adopte unas nuevas especificaciones técnicas, debe utilizarse el siguiente documento: “Especificaciones de construcción y control de calidad de los materiales para edificaciones construidas de acuerdo con el Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes”, elaboradas por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica bajo el auspicio de la Comisión Permanente del Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes, y publicadas por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica y el Ministerio de Obras Públicas en Agosto de 1988. Este documento contiene: (a) (b) (c) (d) (e)

Especificaciones para la construcción de estructuras de concreto reforzado Especificaciones para la construcción y el montaje de estructuras metálicas Comentario a las Especificaciones para la construcción y el montaje de estructuras metálicas Control de calidad de materiales para concreto reforzado Control de calidad de materiales en estructuras de mampostería estructural

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(f) Guía práctica para el control de calidad del concreto Tabla I.4.3-2 (continuación) Controles que debe realizar el supervisor técnico durante la ejecución de la obra, según el grado de supervisión técnica

I.4.3.3 — PROGRAMA DE ASEGURAMIENTO DE CALIDAD — El supervisor técnico debe verificar que el constructor disponga para la obra los medios adecuados de dirección, mano de obra, maquinaria y equipos, suministro de materiales y en especial de un programa de aseguramiento de calidad que sea llevado a cabo con el fin de:

Supervisión grado A (Continua)

Supervisión grado B (Itinerante)

Grado del acero fy

Empalmes (Traslapados, conexiones mecánicas ó soldadas) Colocación, recubrimientos, distancia entre barras, sujeción limpieza de las barras y de la zona de vaciado y aspecto superficial MEZCLADO, TRANSPORTE, COLOCACION Y CURADO DE CONCRETOS Y MORTEROS Aprobación de los diseños de mezclas Medios y procedimientos del mezclado Medios y procedimientos del transporte Medios y procedimientos de colocación y compactación Medidas y procedimientos para la toma de muestras Tiempo transcurrido entre mezcla y colocación Homogeneidad y consistencia de los concretos y morteros en estado fresco Provisiones para vaciado de acuerdo con el clima y el estado del tiempo Definición de juntas de construcción Preparación de superficies, de juntas de construcción y juntas de dilatación Sistemas y procedimientos de curado ELEMENTOS PREFABRICADOS (Incluye unidades de mampostería) Características geométricas, inspección visual (apariencia) Condiciones de almacenaje Curado en obra y/o protección contra la humedad Medios y procedimientos de transporte e izado Sistemas y secuencias de colocación TERMINACIÓN DE LA ESTRUCTURA Aspecto general de las superficies Reparación de defectos superficiales Protección contra acciones mecánicas: impacto, sobrecargas, deterioro superficial MUROS Y ELEMENTOS DE MAMPOSTERÍA Alineamiento, plomo y características geométricas Celdas para inyección, limpieza, ventanas de inspección Espesor de juntas de pega Traba adecuada Alturas de inyección Tamaño y colocación de tuberías Juntas de control Colocación de espigos, anclajes, traslapo y ubicación Apuntalamientos provisionales

Operación (a) (b) (c) (d)

Definir la calidad que ha de ser alcanzada, Obtener dicha calidad, Verificar que la calidad ha sido alcanzada, y Demostrar que la calidad ha sido definida, obtenida y verificada

COLOCACIÓN DE LAS ARMADURAS

diámetro, número de barras, ganchos y longitud

I.4.3.4 — LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES — El supervisor técnico debe aprobar el laboratorio de ensayo de materiales. Es responsabilidad del supervisor técnico asegurarse que el laboratorio cumple con todas las disposiciones legales establecidas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas, ICONTEC, y por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial

I.4.3.5 — ENSAYOS DE CONFORMIDAD CON LAS NORMAS — Lo indicado en la presente sección se recomienda para todos los grados de supervisión técnica. El supervisor técnico antes del inicio de la obra debe exigir al constructor que los materiales que utilizará en ella cumplan con las especificaciones de calidad establecidas en los planos y en el Reglamento, para lo cual el constructor debe presentar los resultados de ensayos realizados sobre muestras representativas tomadas a lotes recientes de materiales del suministrador respectivo. El supervisor técnico debe solicitar los certificados de conformidad correspondientes cuando el Reglamento así lo exija. I.4.3.6 — ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD — Lo indicado en la presente sección se recomienda para todos los grados de supervisión técnica. Durante la construcción se deberán tomar muestras periódicas a los materiales componentes de acuerdo con las frecuencias prescritas por el Reglamento. Véanse las tablas I.2.4-1 e I.2.4-2 y además debe exigir que los ensayos de laboratorio apropiados para cada material, se realicen de acuerdo con lo especificado por el Reglamento:

I.4.3.7 — CONTROL DE EJECUCIÓN — El supervisor técnico debe inspeccionar como mínimo los siguientes puntos directamente, o por medio del personal auxiliar, según el grado de supervisión recomendado. Tabla I.4.3-2 Controles que debe realizar el supervisor técnico durante la ejecución de la obra, según el grado de supervisión técnica

Operación CIMENTACIÓN Replanteo geométrico Dimensiones geométricas de las excavaciones para fundaciones Limpieza de fondo de las excavaciones Sistema de drenaje Estratos y niveles de fundación Protección de las excavaciones CONSTRUCCIÓN Y RETIRO DE FORMALETAS Y OBRAS FALSAS DE MONTAJE Alineamiento características geométricas ubicación tolerancias Acabado de las superficies y su verticalidad Resistencia y estabilidad ante posibles asentamientos Aprobación de los cálculos de la cimbra Limpieza e impermeabilidad Aberturas de inspección Descimbrado - Aprobación del estudio y revisión del proceso

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Tabla I.4.3-2 (continuación) Controles que debe realizar el supervisor técnico durante la ejecución de la obra, según el grado de supervisión técnica

Operación

Tabla I.4.3-2 (continuación) Controles que debe realizar el supervisor técnico durante la ejecución de la obra, según el grado de supervisión técnica



Detección de defectos como insuficiente penetración, poros, socavaciones, escoria no removida, etc. Retoques de pintura, donde ésta se haya deteriorado durante la instalación CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE ESTRUCTURAS DE MADERA Identificación de maderas, contenido de humedad, inmunización y defectos Soportes, platinas, conectores, adhesivos, anclas, pernos , Verificación de medidas, niveles, secciones y sistemas de unión Verificación de deflexiones, derivas, rectitud, plomo y alineamiento Protección adecuada de la estructura contra potencial deterioro por entradas de agua en apoyos, y zonas de difícil acceso y mantenimiento Acabados de superficies de madera, platinas y soportes Ventilación de áticos y espacios cerrados Manuales de mantenimiento y operaciones de inmunización CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE ELEMENTOS NOESTRUCTURALES (VER NOTA 1) Muros de fachada, separados de la estructura Muros de fachada, que admitan deformaciones de la estructura Muros interiores, separados de la estructura Muros interiores, que admitan deformaciones de la estructura Enchapes de fachada Áticos, parapetos y antepechos Vidrios Paneles prefabricados de fachada Columnas cortas o cautivas

CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE ESTRUCTURAS METÁLICAS Inspección de los elementos fabricados antes de galvanizar o pintar

Especificación de materiales, resistencia a la fluencia fy , diámetro, número de barras, longitud. Dimensiones generales, rectitud y distorsión del conjunto Identificación y dimensiones de los materiales utilizados de acuerdo con planos y listas de materiales Ajuste de las dimensiones de los materiales utilizados, de acuerdo con planos y listas de materiales Calificación de los soldadores Biseles, dimensiones de intersticios, placas de respaldo Procedimientos de soldadura Que se hayan efectuado todas las soldaduras especificadas Cumplimiento de las longitudes y tamaños mínimos especificados de las soldaduras Grado de fusión con el material base de la soldadura, existencia de porosidades, grietas o socavaciones excesivas en la soldadura Remoción de escoria Marcado de las piezas Detección de omisión de detalles o componentes Daños a los elementos Inspección y control de galvanizado Limpieza previa Acabado de la capa de zinc Peso de la capa de zinc Adherencia de la capa de zinc Uniformidad de la capa de zinc (inspección visual) para detectar zonas de espesor excesivo, etc. Fragilidad del acero por efecto del galvanizado Inspección y control de la pintura Limpieza previa Acabado (inspección visual) Espesor de la capa de pintura Adherencia de la capa de pintura Inspección de la estructura montada Conexión a los anclajes con las respectivas arandelas y tuercas Verticalidad, deflexiones, escuadra y alineamiento de la estructura Instalación de los arriostramientos previstos Rectitud de los elementos instalados Estabilidad del conjunto Correcta ejecución de todas las conexiones atornilladas, con los pernos, tuercas y arandelas completos e instalados con los torques previstos en los planos Correcta ejecución de biseles, dimensiones de intersticios, placas de respaldo Correcta ejecución de todas las conexiones soldadas con los tamaños y longitudes previstos.


Operación

I.4.3.8 — INFORME FINAL — EL registro escrito de las labores realizadas debe incluir una memoria

descriptiva de los controles realizados, que conste como mínimo de lo siguiente: nombre del constructor, supervisor técnico, procedencia de los materiales, planta de producción, listado de las Normas Técnicas empleadas (NTC) para la elaboración de los ensayos, ensayos realizados, laboratorios utilizados, análisis de los resultados, grado de desempeño de los elementos no-estructurales, control de modificaciones de planos realizadas durante el proceso constructivo, registro fotográfico y constancia expedida por el supervisor técnico que certifique que la construcción se realizó de acuerdo con el Reglamento :

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Notas

(NOMBRE DE LA OBRA)

Mediante esta comunicación, se certifica que la obra ___________________________________________, ubicada en ____________________________________________________________________________________ Etapa __________, con licencia de construcción _____ fue sometida durante la construcción al proceso de supervisión técnica, especificada en el Titulo I de la NSR-10.

Por tal razón, se manifiesta que la construcción de la estructura y elementos no-estructurales se realizó de acuerdo al nivel de calidad requerido y especificado mediante los siguientes controles:

Control de planos: Se constató la existencia de todos los planos necesarios para la construcción de cada elemento que constituye la estructura.

Control de especificaciones: La construcción se llevo a cabo cumpliendo las especificaciones técnicas contenidas dentro de la Norma para cada uno de los materiales utilizados, además de las especificaciones particulares contenidas en los planos y las emanadas por los diseñadores.

Control de materiales: Se verificó que los materiales utilizados para la construcción cumplieran con los requisitos generales y las normas técnicas de calidad que exigen las NSR-10. Además, se monitoreo constantemente los resultados obtenidos de los mismos.

Control de Calidad: Se realizaron los ensayos a los materiales y productos terminados conforme a lo estipulado en los planos y en las NSR-10.

Control de la ejecución: Se verificó que la obra se ha ejecutado de acuerdo a los planos, especificaciones y requisitos de construcción dados por las NSR-10.

Elementos no estructurales: Se verificó que el grado de desempeño de los elementos noestructurales sea acorde con el grupo de uso que va a tener la edificación y se conservo el criterio de diseño del diseñador de elementos no-estructurales. _______________, a los _____________ ( __ ) días del mes de ___________del

Firma y Nº Tarjeta Profesional Director de Obra

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INFORME FINAL DE SUPERVISIÓN TÉCNICA

Firma y Nº Tarjeta Profesional Supervisor Técnico

Notas: 1 – Exenciones: Están exentas de los requisitos para elementos NO ESTRUCTURALES todas las edificaciones pertenecientes a los grupos de uso I y II localizadas en ZONAS DE AMENAZA SÍSMICA BAJA.

I-19

Dado en la ciudad de año de ____.


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DIARIO OFICIAL

TITULO J REQUISITOS DE PROTECCION CONTRA INCENDIOS EN EDIFICACIONES


CAPITULO J.1 GENERALIDADES J.1.1 — PROPÓSITO Y ALCANCE J.1.1.1 — Toda edificación deberá cumplir con los requisitos mínimos de protección contra incendios establecidos en el presente Capítulo, correspondientes al uso de la edificación y su grupo de ocupación, de acuerdo con la clasificación dada en J.1.1.2. En consecuencia, el propósito del Título J es el de establecer dichos requisitos con base en las siguientes premisas:

NSR-10

(a) (b) (c) (d) (e)

Reducir en todo lo posible el riesgo de incendios en edificaciones. Evitar la propagación del fuego tanto dentro de las edificaciones como hacia estructuras aledañas. Facilitar las tareas de evacuación de los ocupantes de las edificaciones en caso de incendio. Facilitar el proceso de extinción de incendios en las edificaciones. Minimizar el riesgo de colapso de la estructura durante las labores de evacuación y extinción.

J.1.1.2 — Para efectos de la aplicación de los requisitos que se establecen en este Título se hace necesaria la clasificación de las edificaciones por Grupos de Ocupación. Según esto se utiliza la clasificación que se presenta en el numeral K.2.1.2 de este Reglamento, cuya tabla se repite aquí para efectos ilustrativos. Para las explicaciones y detalles referentes a la clasificación de edificaciones referirse al Capítulo K.2. Tabla J.1.1-1 Grupos y subgrupos de ocupación Grupos y Subgrupos de ocupación A A-1 A-2 C C-1 C-2 E F F-1 F-2 I I-1 I-2 I-3 I-4 I-5

TITULO J — REQUISITOS DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN EDIFICACIONES

Clasificación ALMACENAMIENTO Riesgo moderado Riesgo bajo COMERCIAL Servicios Bienes ESPECIALES FABRIL E INDUSTRIAL Riesgo moderado Riesgo bajo INSTITUCIONAL Reclusión Salud o incapacidad Educación Seguridad pública Servicio público

Sección del Reglamento K.2.2

K.2.3

K.2.4 K.2.5

K.2.6

J-1

Tabla J.1.1-1 (Continuación) Grupos y subgrupos de ocupación Grupos y Subgrupos de ocupación L L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 M P R R-1 R-2 R-3 T

Clasificación LUGARES DE REUNION Deportivos Culturales y teatros Sociales y recreativos Religiosos De transporte MIXTO Y OTROS ALTA PELIGROSIDAD RESIDENCIAL Unifamiliar y bifamiliar Multifamiliar Hoteles TEMPORAL

CAPITULO J.2 REQUISITOS GENERALES PARA PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN LAS EDIFICACIONES

Sección del Reglamento K.2.7

J.2.1 — ALCANCE J.2.1.1 — A continuación se presentan los requisitos generales de configuración arquitectónica, estructural, eléctrica e hidráulica necesarios para la protección contra incendios en edificaciones y las especificaciones mínimas que deben cumplir los materiales utilizados con el propósito de proteger contra la propagación del fuego en el interior y hacia estructuras aledañas.

K.2.8 K.2.9 K.2.10

J.2.2 — REDES ELÉCTRICAS, INFLAMABLES O CARBURANTES K.2.11

J.1.1.3 — La responsabilidad del cumplimiento del Título J - Requisitos de protección contra el fuego en edificaciones y el Título K – Otros requisitos complementarios, recae en el profesional que figura como constructor del proyecto para la solicitud de la licencia de construcción.

$

DE

GAS,

Y

OTROS

FLUIDOS

COMBUSTIBLES,

J.2.2.1 — En el interior de una edificación y en un lugar de fácil acceso para el Cuerpo de Bomberos deben instalarse dispositivos para interrumpir el suministro de gas, electricidad y otros fluidos combustibles, inflamables o comburentes. J.2.2.2 — Para la protección de las instalaciones eléctricas deben cumplirse los requisitos dados en el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas, RETIE, y en el Código Eléctrico Colombiano–NTC 2050. J.2.2.2.1 — Los sistemas eléctricos en zonas donde pueda existir el peligro de incendio o explosión debido a gases o vapores inflamables, líquidos inflamables, polvo combustible, etc., deben cumplir con los requisitos adicionales dados en el Capítulo 5 del Código Eléctrico Colombiano–NTC 2050, “Ambientes Especiales” y en el Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas, RETIE. J.2.2.3 — Las estaciones de servicio de gasolina y combustibles, deberán cumplir las normas específicas de seguridad reglamentadas por el Decreto Nacional 4299 de 2005 y la reglamentación específica del Ministerio de Minas y Energía.

J.2.3 — REQUISITOS DE ACCESO A LA EDIFICACIÓN Tanto el planeamiento urbanístico, como las condiciones de diseño y construcción de las edificaciones, en particular su entorno inmediato, sus vanos en fachada y la configuración de las redes de suministro de agua, deben posibilitar y facilitar la intervención de los servicios de extinción de incendios, para lo cual se deben cumplir los requisitos de localización y ubicación, que se prescriben a continuación: J.2.3.1 — ACCESO A LA EDIFICACIÓN — Toda edificación debe proveerse de áreas de acceso adecuadas para el Cuerpo de Bomberos, de acuerdo con las normas siguientes: J.2.3.1.1 — Acceso Frontal — Toda edificación debe tener, al menos, el 8% de su perímetro total medido al nivel del piso de mayor área encerrada con frente directamente a una vía o espacio frontal de acceso, en donde debe disponerse de vanos que permitan el acceso desde el exterior al personal del cuerpo de bomberos. J.2.3.1.2 — Sobre el Nivel del Terreno — El acceso debe proporcionarse directamente desde el exterior a cada planta localizada por debajo de una altura de 30 m. Los niveles localizados por encima de 30 m de altura deben tener accesos internos a los medios de evacuación hasta llegar a los niveles en los que exista acceso directo desde el exterior (Véase K.3.1.4 para la definición de Medios de Evacuación). En todo caso, los accesos deben proporcionar una abertura de por lo menos 120 cm de altura por 80 cm de ancho y cuyo reborde o antepecho no sobrepase una altura de 90 cm por encima del nivel de cada piso interior. La distancia máxima entre los ejes verticales de dos vanos consecutivos no debe exceder 25 metros, medidos sobre la fachada. No deben instalarse elementos que impidan o dificulten el acceso al interior del edificio a través de dichos vanos.

J-2

J-3


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J.2.3.1.3 — Bajo el Nivel del Terreno — El acceso debe proporcionarse directamente desde el exterior a la primera planta o semisótano localizado bajo el nivel del terreno. Tal acceso debe consistir en escaleras, puertas, ventanas, paneles o cualquier otro medio que proporcione una abertura de por lo menos 120 cm de altura por 80 cm de ancho y cuyo reborde o antepecho no sobrepase una altura mayor de 90 cm por encima del nivel del piso interior.

J.2.4.5 — Por lo menos un hidrante debe estar situado a no más de 100 m de distancia de un acceso al edificio. Los demás deberán estar razonablemente repartidos por el perímetro de la edificación y ser accesibles para los vehículos del servicio del cuerpo de bomberos. J.2.4.6 — Los hidrantes de la red pública pueden tenerse en cuenta para efectos del cumplimiento de lo especificado en J.2.4.4.

J.2.3.1.4 — Los requisitos que figuran en el numeral J.2.3.1.3 pueden obviarse en los siguientes casos: (a) En edificaciones del Grupo de Ocupación “Residencial Unifamiliar o Bifamiliar” (R-l). (b) En cualquier edificación clasificada en el Grupo de Ocupación “Residencial Multifamiliar” (R-2), con menos de tres pisos de altura y con un número de unidades de vivienda no superior a dos por cada piso, cuando su sótano o semisótano se utiliza para ocupaciones adicionales al simplemente residencial.

J.2.4 — PREVENCION DE LA PROPAGACION DEL FUEGO HACIA EL EXTERIOR J.2.4.1 — SEPARACION VERTICAL ENTRE ABERTURAS DE MUROS DE FACHADAS — Para las edificaciones de los Grupos de Ocupación de Almacenamiento (A), Comercial (C), Fabril e Industrial (F) y Alta Peligrosidad (P) que tengan más de tres pisos de altura, todas las aberturas exteriores en planos verticales deben tener separaciones entre otras aberturas a su alrededor, de, por lo menos 1 m, o estar separadas de dichas aberturas por un escudo horizontal o vertical que se proyecte por lo menos 60 cm desde la pared, a lo largo de toda la longitud de la abertura. Se excluye de esta exigencia a las edificaciones que cuenten con un sistema completo de extinción de incendios. J.2.4.2 — PARAPETOS SOBRE MUROS DE FACHADA — Deben construirse parapetos, de por lo menos 1 m de altura, sobre los muros de fachada de cualquier edificación de los grupos de ocupación de Almacenamiento (A), Fabril e Industrial (F) y Alta Peligrosidad (P) J.2.4.3 — CONSTRUCCIONES SOBRE EL TECHO — Toda construcción sobre el techo de una edificación, debe hacerse con materiales incombustibles, a excepción de las astas para bandera, soportes para antenas y estructuras para el tendido de ropa, así como plataformas que no cubran más del 20% del área total del techo. J.2.4.4 — HIDRANTES — Debe instalarse, por lo menos, un hidrante para cada cantidad de área especificada en la tabla J.2.4.1. Cada hidrante debe tener suministro permanente de agua y debe tener, por lo menos, el caudal especificado en la tabla J.2.4.1 Para edificaciones no listadas en la tabla, debe proveerse con por lo menos un hidrante por cada 5 000 m² de área construida. J.2.4.4.1 — HIDRANTES - Color del Hidrante — La parte superior del hidrante debe pintarse de acuerdo con su caudal y siguiendo normas internacionales, tal como se establece a continuación: x x x

Rojo: Amarillo: Verde:

Caudales hasta de 32 litros por cada segundo (L/s). Caudales entre 32 L//s y 63 L/s. Caudales superiores a 63 L/s.

J.2.4.7 — Todo edificio de más de cinco (5) pisos deberá contar con la instalación de una red contra incendio, con válvula de retención, de uso exclusivo del cuerpo de bomberos, con por lo menos una salida por piso, de fácil acceso a la boca de entrada, para conexión de los carros bomba y en cada piso para la conexión de mangueras. Las características técnicas de esta red serán las especificadas por las Normas Técnicas NFPA 14 y NTC 1669. J.2.4.8 — Para las redes contra incendios, en todas las edificaciones que lo requieran, podrán utilizarse solamente los materiales listados para servicio contra incendio en el Capítulo 2, Componentes y Accesorios del Sistema, bajo el numeral sobre Tubería y Accesorios, de la norma técnica NFPA 13. Su uso queda condicionado a las limitaciones relacionadas con tipo de riesgo y tipo de protección requerida, además de todos los requisitos particulares de instalación.

J.2.5 — PREVENCION DE LA PROPAGACION DEL FUEGO EN EL INTERIOR J.2.5.1 — REQUISITOS GENERALES — Los siguientes son los requisitos generales que deben cumplir las edificaciones para prevenir la propagación del fuego en su interior. J.2.5.1.1 — Toda área mayor de 1 000 m2, debe dividirse en áreas menores por medio de muros cortafuego, hechos de ladrillos macizos o de concreto, con los espesores mínimos prescritos en las tablas J.3.5-2, J.3.5-7 y J.3.5-8. Se permite la utilización de materiales y espesores diferentes en la construcción de muros cortafuego, siempre y cuando se demuestre que presentan un comportamiento general equivalente al de los muros especificados en las tablas J.3.5-2, J.3.5-7 y J.3.5-8. J.2.5.1.2 — Las áreas mayores de 1.000 m2 que por su uso no puedan dividirse en la forma estipulada, deben equiparse con medios de extinción de fuego consistentes en rociadores y extinguidores. Estos últimos deben estar al alcance de los usuarios, dentro de las distancias de recorrido especificadas para las salidas en K.3.6. J.2.5.1.3 — Se eximirán de cumplir con los requisitos del numeral J.2.5.1.1 los recintos polideportivos, hipermercados, pabellones para ferias y exposiciones, iglesias, terminales de transporte y otras edificaciones destinadas al acceso público, siempre y cuando por lo menos el 90% de su área construida, cualquiera que sea su magnitud, se desarrolle en una sola planta, que sus salidas comuniquen directamente con el exterior, que al menos el 75% de su perímetro sea fachada y que no exista sobre dicho recinto ninguna zona habitable. J.2.5.1.4 — Los muros cortafuego no podrán atravesarse con conducciones u otro elemento que permita el paso del fuego y del humo, ni con materiales que disminuyan su resistencia al fuego.

Tabla J.2.4-1 Área construida y caudal mínimo requerido por cada hidrante que debe instalarse Caudal / hidrante, L/s

Edificación

Área / hidrante, m²

Edificios cuya altura de evacuación descendente sea más de 28 metros o ascendente de más de 6 metros. Cines, teatros, auditorios y discotecas. Recintos deportivos. Locales comerciales. Estacionamientos. Hospitales Residencias Atención al público Educación Almacenamiento

500

32

500 500 1 000 1 000 500 5 000 500 1 000 500

63 63 63 63 63 32 63 63 63

J.2.5.1.5 — Los muros cortafuego podrán tener aberturas solamente para dar continuidad a circulaciones horizontales, siempre y cuando se tengan un sistema de cierre hermético contra el paso de humo, que asegure como mínimo una resistencia contra fuego de una hora y con las características de apertura y cierre consignadas en J.2.5.1.9. J.2.5.1.6 — Los muros cortafuego para el último piso deben sobresalir por lo menos 0.5 m por encima de la cubierta de techo más alta, a menos que el recinto almacene materiales no inflamables o que la cubierta de la edificación esté hecha y soportada con materiales no combustibles. J.2.5.1.7 — Todo edificio de más de tres (3) pisos deberá tener por lo menos un núcleo de escaleras para evacuación vertical continuo hasta el nivel de evacuación a la calle, con un anchura mínima de 1.2 m y construidas con materiales que no tengan resistencia al fuego menores de una hora. Los muros que conforman los medios de evacuación deben cumplir con las especificaciones para muros cortafuegos contenidas en J.2.5.1.1. La continuidad del medio de evacuación vertical implica que no hay desplazamientos horizontales intermedios distintos que los descansos en las escaleras (Véase K.3.2 para definición de Medios

J-4

J-5

de Evacuación). La anchura mínima se puede reducir a 0.90 m, si cumple los requisitos de K.3.8.3.3 para carga de ocupación menor a 50 personas por piso. Los muros pueden diseñarse de acuerdo con la Norma NFPA 221, Norma para paredes a prueba de incendios. J.2.5.1.8 — Las puertas de acceso o egreso principales y las que dan a la salida, conformada por el núcleo de evacuación o la escalera en todos los pisos, deberán ser de apertura manual fácil, de cierre automático y tener una resistencia a la acción del fuego no inferior a una hora. Las puertas pueden diseñarse de acuerdo con la Norma NFPA 80, Norma para puertas y ventanas a prueba de incendios. J.2.5.1.9 — Cualquier espacio entre particiones, muros, pisos, techos o escaleras , que permita el paso de llamas o gases de un ambiente o un piso a otro, tal como las penetraciones para cables, bandejas de cables, conductos para cables, tuberías, tubos, ventilaciones de combustión y de respiración, conductores eléctricos y elementos similares que atraviesan muros o pisos, o de un área encerrada a otra, debe rellenarse con materiales cortafuego que hayan sido aprobados para tal efecto mediante las normas internacionales ASTM E814 “Método de ensayo normalizado para los ensayos de incendios de sellos cortafuego en perforaciones pasantes”, la UL 1479 “Norma para ensayos de incendios de sellos cortafuego en perforaciones pasantes”, ASTM E814, “Método de ensayo normalizado para los sistemas de juntas resistentes al fuego”, o la UL 2079 “Norma para ensayos de resistencia al fuego de sistemas de juntas en edificios” u otras normas equivalente, reconocidas internacionalmente. Los materiales utilizados deben tener una resistencia al fuego igual o superior a la del elemento estructural o no estructural en que quedarán embebidos, pero nunca menor a una (1) hora.

J.2.5.2.3 — El índice de propagación de llama es una medida comparativa, expresada de manera adimensional, como una calificación visual de la propagación de la llama en el tiempo, para cada material ensayado de acuerdo con ASTM E 84. En la tabla J.2.5-3, se muestra una clasificación indicativa de distintos materiales utilizados para acabados interiores, en cuanto a su índice de propagación de llama. Alternativamente se puede utilizar la norma UL 723. Tabla J.2.5-3 Clasificación de algunos materiales utilizados para acabados interiores según índice de propagación de la llama * Clase

1

J.2.5.1.10 — Los ductos que se instalen dentro de la edificación deben fabricarse y colocarse de manera que no se promueva la propagación del fuego, de acuerdo con los siguientes requisitos: (a) Todo ducto que conduzca humo o gases deberá salir verticalmente al exterior y sobrepasar el nivel de cubierta, en el punto de perforación, por lo menos 1,5 m. Estos ductos se construirán en toda su altura con elementos cuya resistencia mínima a la acción del fuego sea de una (1) hora. (b) No se permitirá la colocación de vigas o tirantes de madera a una distancia menor de 0,20 m de la superficie interior de los ductos que conduzcan humo o gases sujetos a altas temperaturas como buitrones con chimeneas, campanas extractoras o ductos que puedan conducir gases a más de 80 °C. En el espacio de separación deberá permitirse la circulación de aire. (c) Los buzones o tolvas, y sus ductos, para descarga de basuras, deberán fabricarse con materiales que tengan resistencia a la acción del fuego de mínimo de una (1) hora. Además, dispondrán de ventilación adecuada en su parte superior, y de un sistema que permita la descarga de agua desde sus extremos superior e inferior, que puedan utilizarse en casos de atascamiento de basuras o de conato de incendio, y que puedan activarse desde un lugar de fácil acceso ubicado en el primer piso.

2

3

4 J.2.5.2 — ACABADOS INTERIORES — Los materiales que se utilicen en acabados interiores, deben cumplir las reglamentaciones prescritas en este numeral. J.2.5.2.1 — Para los acabados interiores no deben emplearse materiales que al ser expuestos al fuego produzcan, por descomposición o combustión, substancias tóxicas en concentraciones superiores a las provenientes del papel o Ia madera, bajo las mismas condiciones. J.2.5.2.2 — Los materiales para acabados interiores, deben clasificarse, con base en sus características de propagación de la llama, de acuerdo con la tabla J.2.5-2

Materiales x Pañetes de cemento x Cartón de Fibro - cemento x Fibro – asfalto x Placas planas de fibrocemento x Placas planas de fibrosilicato x Ladrillo x Baldosas de cerámica x Lana de vidrio sin aglutinantes ni aditivos x Vidrio x Algunos azulejos antiacústicos x Hoja de aluminio sobre respaldo apropiado. x Cartón de fibra o yeso con revestimiento de papel. x Madera tratada mediante impregnación. x Algunos pañetes antisonoros. x Algunos azulejos antiacústicos. x Madera de espesor nominal de 2,5 cm o más. x Planchas de fibra con revestimiento a prueba de fuego. x Azulejo antiacústicos, combustible, con revestimiento a prueba de fuego. x Cartón endurecido. x Algunos plásticos. x Papel asfáltico x Tela x Viruta x Superficies cubiertas con aceite o parafina. x Papel x Plásticos, sin grado que permita asignarlos a otras clases x Algodón

Nota: (*) Clasificación obtenida siguiendo procedimiento de la “Prueba de Túnel” Norma NTC 1691, en su versión más reciente.

J.2.5.2.4 — En la tabla J.2.5-4, se especifica la clasificación requerida para el material de acabado interior que debe utilizarse, de acuerdo con el Grupo de Ocupación en que se clasifique la edificación y con la ubicación del acabado.

Tabla J.2.5-2 Clasificación del material según su característica de propagación de la llama 1 Índice de propagación de la llama 0 a 25 26 a 75 76 a 225 Más de 225

Clase 1 2 3 4

NOTA: 1. Clasificación obtenida de acuerdo con la norma NTC 1691

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rociadores automáticos, deben construirse e instalarse utilizando malla o cualquier otro tipo de elemento con aberturas, en tal forma que no se impida el paso del agua de los rociadores. Tabla J.2.5-4 Clasificación requerida del índice de propagación de llama para acabados interiores de acuerdo con el grupo de ocupación de cada edificación

Grupo de Ocupación ALMACENAMIENTO COMERCIAL ESPECIAL FABRIL E INDUSTRIAL

INSTITUCIONAL

LUGARES DE REUNIÓN MIXTO Y OTROS ALTA PELIGROSIDAD RESIDENCIAL

TEMPORAL

Medios de Salida Normales (A-1) (A-2) (C-1) (C-2) (E) (F-1) (F-2) (I-1) (I-2) (I-3) (I-4) (I-5) (L) (M) (P) (R-1) (R-2) (R-3) (T)

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1

Ubicación del acabado interior Espacios con Corredores áreas 2 < 170 m 1 2 1 2 1 3 1 2 1 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 3 2 2 1 2 1 2 2 4 1 2 1 2 2 3

Espacios con áreas > 170 m2 3 3 3 3 2 2 3 2 2 3 3 3 2 3 2 4 2 2 3

J.2.5.3.4 — Se prohíbe el uso de cielos rasos luminosos de material combustible, en: (a) Cualquier salida o corredor. (b) Cualquier habitación de los Subgrupos de Ocupación Institucional de Reclusión (I-1) e Institucional de Salud o Incapacidad (I-2). J.2.5.3.5 — Los cielorrasos acústicos u otros cielorrasos decorativos deben tener acabados que cumplan con las especificaciones de la tabla J.2.5-4, de acuerdo con el uso del recinto donde se instalará el cielorraso. J.2.5.4 — REQUISITOS PARA SALAS DE MAQUINAS Y CALDERAS — Las salas de máquinas y calderas deben cumplir los requisitos siguientes: J.2.5.4.1 — Todas las salas de máquinas o calderas deben estar separadas del resto de la edificación mediante muros cortafuego que cumplan con las especificaciones consignadas en J.2.5.1.1. J.2.5.4.2 — Las superficies combustibles adyacentes de salas de máquinas y calderas deben recubrirse adecuadamente con materiales resistentes al fuego, de tal manera que la temperatura sobre una superficie combustible y adyacente no exceda nunca los 75 °C. J.2.5.4.3 — Los equipos de calentamiento y combustión no deben localizarse cerca de salidas, recintos para ascensores o en la vecindad de otros equipos y materiales, si se teme que esta proximidad contribuya a crear situaciones de riesgo. J.2.5.4.4 — Todos los equipos de calentamiento o combustión que se instalen deben montarse sobre bases incombustibles.

J.2.5.2.5 — Los materiales de acabado inscritos en la Clase 3 pueden usarse sólo en alguna de las siguientes condiciones: $

(a) Para recubrimientos y acabados para pisos. (b) Para recubrimientos de pared con espesores menores que 0.1 cm, cuando se apliquen directamente a un material incombustible. (c) Para recubrimientos de no más del 20% del área total de paredes y cielo raso en espacios que requieran materiales de las clases 1 o 2. J.2.5.2.6 — En espacios donde existan sistemas de rociadores automáticos, la clase respectiva de acabado interior, puede reemplazarse por la clase inmediatamente superior indicada en la tabla J.2.5-3. J.2.5.2.7 — Los muros de cerramiento de escaleras y ascensores, buitrones, ductos para basuras y corredores de evacuación, deben ser diseñados y construidos sin interrupción desde el cimiento hasta el techo de la estructura. Estos muros deberán cumplir con las especificaciones para muros cortafuegos contenidas en J.2.5.1.1. Las aberturas en los muros a que hace referencia este artículo deberán tener puertas con una resistencia al fuego no inferior a una hora. Estas puertas deberán, en condiciones normales, permanecer cerradas. J.2.5.2.8 — Las fachadas deben ser construidas con materiales incombustibles como ladrillo, concreto, bloques de concreto, yeso, fibrocemento, vidrio y metales. J.2.5.3 — CIELOS RASOS — Los cielos rasos utilizados como elementos de acabados, deben cumplir con las siguientes especificaciones: J.2.5.3.1 — Los soportes, colgantes, rejillas y demás aditamentos utilizados para mantener en posición un sistema de cielos rasos, deben construirse con materiales incombustibles. J.2.5.3.2 — En cualquier edificación se admite el uso de cielos rasos luminosos, construidos con vidrio y metal. J.2.5.3.3 — Los cielos rasos luminosos de material incombustible, instalados por debajo de un sistema de J-8

Notas

J-9

CAPITULO J.3 REQUISITOS DE RESISTENCIA CONTRA INCENDIOS EN LAS EDIFICACIONES J.3.1 — ALCANCE J.3.1.1 — A continuación se presentan los requisitos de protección contra el fuego de edificaciones y las especificaciones mínimas que deben cumplir los elementos estructurales y los materiales utilizados con el propósito de proteger contra el fuego los elementos estructurales, los acabados y las vías de evacuación.

J.3.2 — DEFINICIONES J.3.2.1 — Las siguientes definiciones se aplican en este Capítulo: Barrera contra el fuego — Ensamblaje horizontal o vertical (muro, viga, losa, columna, etc.), con una resistencia al fuego determinada y cuyos materiales están diseñados para restringir la propagación del fuego y en la cual las aberturas existentes están protegidas (IBC, 2006). Carga de fuego ó potencial combustible — Se refiere al efecto ocasionado por un material combustible, debido a la energía calorífica que puede liberar, en función de su calidad y de su volumen. La energía disponible se mide en MJ (1 MJ = 0,28 kw/h = 0,239 Mcal), expresada como la suma del poder calorífico de todos los materiales contenidos en un recinto, dividida por el área del piso. Es usual expresarla en función de su equivalencia en masa de madera por unidad de área, sabiendo que 1 kg tiene una energía calorífica equivalente a 18 MJ. Distancia de separación al fuego — Distancia medida desde la fachada del edificio hasta el eje de la calle, vía pública o a una línea imaginaria entre dos edificios. La distancia debe ser medida perpendicularmente a la fachada y al eje de la vía (IBC, 2006). Fuego patrón — Fuego con variación de temperatura controlada con el tiempo, utilizado durante pruebas normalizadas. Junta resistente al fuego — Ensamblaje de productos diseñados para sello de juntas, ensayados y clasificados según su resistencia al fuego, de acuerdo con UL 2079, para resistir un determinado período de tiempo el paso de calor, humo y fuego. (IBC, 2006). Material no combustible — Material que no arde indefinidamente hasta consumirse, ya sea porque deja de arder al apartársele de la fuente de calor, caso en el cual puede clasificarse como difícilmente combustible, o porque no arde al ser expuesto a la llama, caso en el cual el material se clasifica como incombustible. Muro cortafuego — Muro sólido, o con vanos protegidos, con un determinado tiempo de protección contra el fuego, que restringe la propagación del fuego y que además es continuo desde la cimentación hasta el techo, con suficiente estabilidad estructural tal que, bajo exposición al fuego, no colapse (IBC, 2006). Protección pasiva — Es el proceso mediante el cual un elemento se protege contra el fuego recubriéndolo con un material que le provea un mayor aislamiento térmico. Protección activa — Tipo de protección contra el fuego consistente en la instalación de mecanismos automáticos de detección y de extinción de fuego. Algunos de ellos son: detectores de humo con alarmas sonoras, sistemas de extinción con productos químicos y rociadores de agua entre otros. Potencial combustible — Energía calorífica disponible por unidad de área de piso. También llamada carga de fuego. Prueba normalizada de incendio — Procedimiento estipulado en normas como las NTC 1480 e ISO 834, entre otras, en el cual la temperatura se eleva en forma controlada, siguiendo una ecuación definida en función del tiempo del fuego patrón.

J-10

J-11


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DIARIO OFICIAL

Resistencia al fuego — Período de tiempo en que un edificio o los componentes de este mantienen su función estructural o dan la posibilidad de confinar el fuego, medido como el tiempo que resiste un material expuesto directamente al fuego, sin producir llamas, gases tóxicos ni deformaciones excesivas. Resistencia requerida al fuego — Tiempo mínimo de resistencia al fuego, exigido por la autoridad competente, que debe resistir un miembro estructural u otro elemento de una edificación, en una prueba normalizada de incendio.

Tabla J.3.3-1 Categorización de las edificaciones para efectos de resistencia contra el fuego de acuerdo con su uso, área construida, y número de pisos. Grupos y subgrupos de ocupación

Tiempo equivalente — Tiempo que tarda un elemento determinado en alcanzar, en la prueba normalizada de incendio, el máximo calentamiento que experimentaría en un incendio real.

(C-1) (C-2)

J.3.3 — CLASIFICACIÓN DE EDIFICACIONES EN FUNCIÓN DEL RIESGO DE PÉRDIDA DE VIDAS HUMANAS O AMENAZA DE COMBUSTIÓN

(E) (I-2), (I-4)

J.3.3.1 — CATEGORIAS DE RIESGO DE LAS EDIFICACIONES — Con el fin de evaluar la resistencia requerida al fuego todas las edificaciones se clasificarán, en función de los grupos de ocupación definidos en la tabla J.1.1-1, en una de las categorías de riesgo de pérdida de vidas humanas o amenaza de combustión que se definen a continuación. J.3.3.1.1 — Categoría I — Esta categoría comprende las edificaciones con mayor riesgo de pérdidas de vidas humanas o con alta amenaza de combustión. En ellas se incluyen: (a) Grupos de Ocupación (A-1), (F-1), (I-2), (I-4), (P). (b) Bodegas, depósitos e industrias de cualquier magnitud que manejen madera, pinturas, plásticos, algodón, combustible o explosivos de cualquier tipo. (c) Edificios de más de 10 pisos que no cumplan con los requisitos del numeral J.3.3.1.2, literal (a).

(I-3) (L-1), (L-2), (L-3), (L-4) (L-5), (I-1), (I-5) (R-1), (R-2) (R-3)

Área total construida, A T m²

1 III III II

AT ! 1500 AT 1500 AT ! 500 AT 500 Sin límite AT ! 1000 500 AT 1000 AT 500 AT ! 1000 AT 1000 AT ! 1000 500 AT 1000 AT 500 Unidades ! 140 m2 Unidades d 140 m2 AT ! 5000 AT 5000

III III III III II II II III

III III

Número de pisos 2 3 4 5 6 III II II II I III III II II II I I I I I II I I I III III II II II II II I I I III II II I I III III II II II II I I I I III II II I I I I I I I II I I I I III II II I I II I I III II II II I I I I II II II I I

t7 I I I I I I I I I I I I I I I I I

2

Notas: (1). En edificios para vivienda, el límite de 140 m por unidad corresponde al promedio aritmético de las áreas de todas las unidades, sin tener en cuenta las zonas comunes.

J.3.3.1.2 — Categoría II — Esta categoría comprende edificaciones de riesgo intermedio, tales como: (a) Edificios para cualquier ocupación, de más de 10 pisos, que dispongan de sistemas de alarma contra incendio, visuales y sonoros e independientes entre sí, que sean probados por lo menos cada 60 días y cuenten con rociadores de agua automáticos a satisfacción de la autoridad competente. (b) Grupos de Ocupación (I-1), (I-3), (I-5), (C-1), (C-2), (E), (L), (M), (R-2) y (R-3). Entre otros ancianatos, bares, restaurantes, cárceles, oficinas, centros comerciales, guarderías, colegios, universidades, hoteles, museos, teatros, salas de cine y salones de reunión. J.3.3.1.3 — Categoría III — Esta categoría comprende las edificaciones con baja capacidad de combustión. Incluye: (a) Grupos de Ocupación (R-1), edificaciones para viviendas con 10 pisos o menos. (b) Grupos de Ocupación (A-2), (F-2) y en general bodegas y edificios industriales no comprendidos en el numeral J.3.3.1.1, literal (b). J.3.3.2 — CLASIFICACIÓN DE LAS EDIFICACIONES EN UNA CATEGORIA DE RIESGO — Toda edificación debe clasificarse en una de las categorías de riesgo definidas en J.3.3.1. Dependiendo del grupo de uso de la edificación bajo estudio, esta clasificación se hace en función del área construida, de acuerdo con la tabla J.3.3.-1, o en función del potencial combustible, de acuerdo con la tabla J.3.3.-2, estimado con base en las especificaciones contenidas en los numerales J.3.4.2 y J.3.4.3.

Tabla J.3.3-2 Categorización de las edificaciones para efectos de resistencia contra el fuego de acuerdo con su uso, densidad de carga combustible y el número de pisos Grupos de ocupación de las edificaciones

Potencial combustible Cc (MJ / m2)

(A-1), (A-2)

(F-1), (F-2)

(P)

CC ! 8 000 4 000 CC 8 000 CC 4 000 CC ! 8 000 4 000 CC 8 000 2 000 CC 4 000 CC 2 000 CC ! 8 000 4 000 CC 8 000 CC 4 000

1 II III III I II III III I II III

Requieren protección Número de pisos 2 3 4 II I I II II I III III II I I I II I I II II I III II II I I I I I I II II I

t5 I I I I I I I I I I

NOTA: 1 MJ = 0,28 kW/h = 0,239 Mcal

J.3.3.3 — EDIFICACIONES QUE NO REQUIEREN CUANTIFICACIÓN DE LA RESISTENCIA CONTRA EL FUEGO — Las edificaciones cuyas características las eximen del requisito de la cuantificación de su resistencia contra el fuego se listan a continuación. Independientemente de esta excepción, toda estructura está sujeta a las especificaciones para detección y extinción de incendios dadas en el Capítulo J.4. J.3.3.3.1 — Edificaciones clasificadas en el grupo de ocupación C (Comercial), de acuerdo con J.1.1.2, que no tengan más de dos (2) pisos y cuya área construida no exceda 500 m² por piso. J.3.3.3.2 — Edificaciones clasificadas en el subgrupo de ocupación I-3 (Educación), que tengan un solo piso y cuya área construida no exceda 1 200 m².

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J-13

J.3.3.3.3 — Edificaciones clasificadas en los subgrupos de ocupación R-1 y R-2 (Residencial), que no tengan más de tres (3) pisos, independientemente de la magnitud del área construida.

J.3.4 — DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA CONTRA FUEGO

J.3.3.3.4 — Edificaciones clasificadas en el grupo de ocupación E (Especial), que no tengan más de dos (2) pisos

J.3.4.1 — POTENCIAL COMBUSTIBLE — El potencial combustible, o carga de fuego, se determinará sumando en los recintos el producto de la masa de cada objeto, según el uso previsto de la estructura, por el poder calorífico del respectivo material. Se expresará en términos de energía por unidad de área de piso.

J.3.3.3.5 — Edificios para estacionamiento que no tengan cerramiento en por lo menos el 40 % de: a) Dos (2) de sus fachadas, para edificios con menos de 3 000 m² de área construida. b) Tres (3) de sus fachadas para edificios con área construida entre 3 000 m² y 3 750 m². J.3.3.3.6 — Edificaciones clasificadas en el grupo de ocupación F (Fabril e industrial), que no contengan materiales explosivos o inflamables, que no tengan más de dos (2) pisos y cuya área construida no exceda 1 000 m² por piso. J.3.3.3.7 — Edificaciones clasificadas en el grupo de ocupación F (Fabril e industrial), que tengan un solo piso y con espacios vacíos de más de 10 metros a todo su alrededor, independientemente de la magnitud del área construida. J.3.3.3.8 — Edificaciones con estructuras de material incombustible y que tienen una densidad de carga combustible de 250 MJ/m2 o menos, independientemente de su uso y altura. J.3.3.3.9 — Edificaciones clasificadas en el grupo de ocupación T (Temporal y misceláneo), cuando su uso sea estrictamente temporal. J.3.3.3.10 — Las áreas máximas construidas para clasificar las edificaciones que no requieren cuantificación de la resistencia contra el fuego según los numerales J.3.3.3.1 a J.3.3.3.6, podrán aumentarse para edificios adyacentes a calles o espacios libres de más de 6.0 m de ancho, en los porcentajes del área construida presentados en la tabla J.3.3-3 por cada metro en exceso de 6. La consideración de espacios libres no incluye lotes vacantes que puedan alojar construcciones futuras. Tabla J.3.3-3 Porcentajes de incremento de área máxima para clasificación de edificaciones que no requieren cuantificación de la resistencia contra el fuego. Calles o espacios libres Adyacentes en 2 lados Adyacentes en 3 lados Adyacentes en 4 lados

Incremento 4% 8% 16%

J.3.3.3.11 — Los recintos de edificios con aberturas en por lo menos dos de sus muros, que representen más del 50% del área total de dichos muros no requieren protección especial contra el fuego. J.3.3.3.12 — Las estructuras de cubierta de material incombustible que estén a una altura sobre el piso de 7.5m o más. J.3.3.3.13 — Cuando se trate de edificios de uso mixto, se debe considerar siempre la altura total del edificio analizado y no solamente la altura destinada a un uso particular. (a) Cuando un edificio sea de uso mixto, pero los sectores de distinto uso estén separados en planta, se aplicarán las respectivas tablas por separado para cada uno de dichos sectores y por lo tanto podrá tener distintos estándares en cada sector. (b) Cuando el edificio esté destinado a distintos usos y según la aplicación de cada uno por separado resulten estándares diferentes y no haya separación en planta para los sectores de distintos usos, se deberá satisfacer siempre el estándar más exigente.

J.3.4.1.1 — Alternativamente, el potencial combustible se podrá expresar en términos de masa equivalente de la madera por unidad de área de piso. La conversión se hará con base en que 1 kg de madera tiene un poder calorífico de 18 MJ. J.3.4.2 — En ausencia de datos analíticos o experimentales sobre los materiales del proyecto, para el cálculo del potencial combustible el diseñador puede referirse a los valores consignados en las tablas J.3.4-1 y J.3.4-2. Tabla J.3.4-1 Potencial combustible estimado para materiales distribuidos por unidad de área Material

9.56 47.80 47.80 9.56 19.12 191.20

Azúcar Bobinas de madera Bolsas de papel Cables en bobinas de madera

Material

MJ/m²

Aceites en tambores Algodón de fardos Alquitrán de hulla Archivos de documentos Artículos de madera Autos, partes

1975.50 71.70 191.20 95.60 71.70 9.56

478.00 28.68 717.00 35.85

Canastos de mimbre Carbón

Barnices y afines Bolsas de fibra sintética Bolsas de yute Café 9.56 Cáñamo 597.50 Cartón en hojas apiladas

143.40 1434.00 43.02 167.30 71.70 239.00

Cartón impregnado Cartón, ondulado Caucho, espuma de Celuloide

119.50 71.70 143.40 191.20

23.90 1 625.20 286.80 191.20 382.40 191.20

Ceras para pisos Cereales en silos Cigarrillos

Cartón, objetos de Caucho en bruto Caucho, objetos de Ceras 286.80 Cereales en bolsas 764.80 Chocolate

Colchones Cordelería Crin animal Cuero sintético Cuero, objetos de

143.90 Colas, pegantes 28.68 Corcho 35.85 Cosmética, artículos de 35.85 Cuero 95.60 Cuero sintético 35.85 De

191.20 47.80 28.68 95.60 95.60 95.60

Decorados de teatros Desechos de papeles en fardos Desechos de trapos Droguerías Encajes y puntillas Fibras de coco

59.75 119.50 191.20 19.12 35.85 71.70

23.90 143.90 47.80 47.80 23.90 47.80

Flores Artificiales Forrajes Fósforos Grasas Harina en silos Hilos de uso textil Impresos en estanterías

J-14

MJ/m²

Abonos artificiales Acumuladores Alimentos Aparatos eléctricos Artículo de odontología Asfalto

Depósito de mercaderías Desechos de madera Desechos textiles Dulces Escobas Fieltro

9.60 Flores Artificiales 191.20 Fósforos 47.80 Gas licuado en cilindros de acero 1075.50 Harina en bolsas 860.40 Heno en gavillas 95.60 Huevos 95.60 impresos en paletas

J-15

9.56 47.80 358.50 478.00 59.80 9.60 478.00

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DIARIO OFICIAL

Tabla J.3.4-1 (continuación) Potencial combustible estimado para materiales distribuidos por unidad de área Material Juguetes Leche en polvo Libros Madera en bruto Madera, viruta en silos Manteca Material de equipos de oficina

MJ/m²

MJ/m²

47.80 Lanas 597.50 Lencería, ropas 119.50 Lino 358.50 Madera laminada 119.50 Malta en silos 239.00 Material de construcción 47.80 Material eléctrico

Materias Sintéticas Materias sintéticas en espuma Medicamentos Muebles Nitratos Paja Papel en hojas apiladas Pastas alimenticias Pieles Productos de lejías Puertas de madera Radios, aparatos de Refrigeradores Resinas sintéticas en placas Solventes Tabaco manufacturado Telas de lino Televisores Ventanas de material plástico

Material

19.10 71.70 19.12 47.80 4.78 71.70 478.00 95.60 71.70 28.70 100.40 12.00 19.10 191.20 191.20 119.50 47.80 12.00 19.10

Vestimentas

Tabla J.3.4-2 (continuación) Potencial combustible estimado para materiales por unidad de masa Material

107.50

Carbono Carburo de Calcio 80 % Cartón impregnado Celuloide Chocolate Cidoexanol Corcho Cuero Dietilcetona Dipentano Espíritu de vino Etano Éter etilénico Fenil Fibras naturales (madejasGasoil Grasas Harina Heptano Hidrógeno Hulla Leche en polvo Lignito Maderas Malta, maíz Metano Monóxido de carbono Octano Paja Papel Pentano Petróleo Policarbonato Polietileno Polivinilo acetato Resina de urea Resinas sintéticas Sodio Tabaco Tetranidrobenzol

35.85 71.70 239.00 764.80 47.80 19.12

Materias sintéticas en bruto Materias sintéticas, objetos de Melaza de toneles Negro humo en bolsas Nitrocelulosa en toneles Papel en bobinas apiladas

334.60 47.80 286.80 71.70 59.75 573.60

Papel, objetos de Perlines Placas de madera aglomerada Productos químicos mezclados Puertas en material sintético Recipientes de material plástico Resinas sintéticas en barriles Revestimientos orgánicos de suelos Tabaco en bruto Tapices Telas y tejidos Vendas

59.80 59.80 382.40 47.80 239.00 40.60 239.00 382.40 95.60 119.50 59.80 47,80

Ventanas de madera

19.10

23.90

Tabla J.3.4-2 Potencial combustible estimado para materiales por unidad de masa Material Aceites Acetamida Acetileno Ácido acético Ácido cítrico Acumuladores de auto (batería) Alcohol amílico Algodón Anilina Antracita Bencina Blanco de ballena Butano Cable Cacao en polvo Calcio

MJ/kg 2.2 – 2.4 1.2 2.9 0.96 1.4 2.4 2.4 0.96 2.1 1.9 2.4 2.4 2.6 0.2 0.96 0.24

Material

MJ/kg

Acetaldehído Acetato de Amilo Acetona Ácido benzoico Acroleína Albúmina vegetal Alcohol etílico Almidón Antraceno Bencilo Benzol Bobina de cable por metro Butanol Cable por metro Café Carbón de madera

1.4 1.9 1.7 1.4 1.7 1.4 1.4 0.96 2.4 1.9 2.4 71.7 1.9 0.3 0.96 1.7

Turba Vestimentas

MJ/kg

Material

MJ/kg

1.9 0.96 1.2 0.96 1.4 1.9 0.96 1.2 1.9 2.6 1.9 2.9 1.9 1.9 0.96 2.4 2.4 0.96 2.6 8.1 1.9 0.96 1.2 1.1 0.96 2.9 0.5 2.6 0.96 0.96 2.9 2.4 1.7 2.6 1.2 0.7 2.4 0.5 0.96 2.6

Carburo de alúmina Cartón Caucho Cereales Ciclohexano Cloruro de polivinilo P.V.C. Crisol Dietilamina Difenil Epocita Estearina Éter amílico Extracto de malta Fibras artificiales Fósforo Glicerina Hametileno Heno Hexano Hidruro de magnesio Lana comprimida Libros y carpetas Lino Magnesio Materiales sintéticos Metanol Nueces, avellanas P.V.C. Paneles de madera Parafina Pescado seco Poliamida Poliéster Poliuretano Propano Resinas Seda Sulfuro de carbono Te Tuluol

0.96 0.96 2.4 0.96 2.6 1.2 1.4 2.4 2.4 1.9 2.4 2.4 1.9 0.96 1.4 0.96 2.6 0.96 2.6 0.96 1.2 0.96 0.96 1.4 0.96 1.2 0.96 1.2 1.05 2.6 0.7 1.7 1.4 1.4 2.6 1.4 1.2 0.7 0.96 2.4

1.4

Urea

0.5

0.96-1.2

J.3.4.3 — Los elementos estructurales y demás elementos de la construcción deberán tener como mínimo las resistencias al fuego normalizado exigidas en la tabla J.3.4-3. Se exceptúan de esta exigencia los contenidos en recintos que cumplan las condiciones estipuladas en el numeral J.3.3.3.

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Tabla J.3.4-3 Resistencia requerida al fuego normalizado NTC 1480 (ISO 834), en horas, de elementos de una edificación.

una prueba normalizada de incendio, el máximo calentamiento que experimentaría en un incendio real. El tiempo equivalente de un elemento podrá determinarse experimental o analíticamente para el fuego normalizado estipulado en la norma NTC 1480 (ISO 834). Alternativamente se puede utilizar la norma NFPA 259 – Método de prueba normalizado para el potencial de calor de materiales de construcción. La determinación experimental se hará por medio de ensayos ajustados a la norma ASTM E119.

Elementos de la construcción Muros Cortafuego Muros de cerramiento de escaleras, ascensores, buitrones, ductos para basuras y corredores de evacuación Muros divisorios entre unidades Muros interiores no portantes Columnas, vigas, viguetas, losas, y muros portantes de cualquier material, y estructuras metálicas en celosía Cubiertas Escaleras interiores no encerradas con muros

Categoría según la clasificación dada en J.3.3.1 I II III 3 2½ 2 2

2

1½

2 ½

1½ ¼

1 -

2

1½

1

1 2

1 1½

½ 1

J.3.4.3.1 — En caso necesario, para garantizar la resistencia requerida al fuego, podrán utilizarse recubrimientos resistentes adicionales, avalados por entidades de reconocida autoridad y aprobados por la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes.

Si se opta por la determinación analítica ésta se hará siguiendo un procedimiento racional de cálculo que incluya el potencial combustible, el área de piso, la superficie total expuesta, el área de ventilación, la altura de los muros, sus propiedades conductoras y demás factores pertinentes. Dicho procedimiento deberá ser avalado por la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. Alternativamente, la resistencia de elementos puede determinarse con base en el contenido de los numerales J.3.5.1 a J.3.5.4. J.3.5.1 — ELEMENTOS RESTRINGIDOS — Todo elemento estructural o no estructural debe considerarse sin restricción a la expansión térmica, a menos que el Diseñador de los elementos estructurales o el Diseñador de los elementos no estructurales, según sea el caso, demuestre que los elementos diseñados pueden considerarse restringidos a expansión térmica. Dicha demostración debe ser avalada por la Comisión Permanente Asesora del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes. Para que un elemento no estructural se considere como barrera corta fuego, debe garantizar la resistencia requerida en J.3.4.3, las dilataciones con respecto a la estructura, deben rellenarse con sellos o materiales resistentes al fuego.

J.3.4.3.2 — Si a un mismo elemento le correspondieren dos o más resistencias al fuego, por cumplir diversas funciones a la vez, deberá siempre satisfacerse la mayor de las exigencias.

J.3.5.2 — ELEMENTOS DE CONCRETO — Para proveer elementos de concreto de una edificación con las resistencias al fuego normalizado especificadas en el numeral J.3.4.3 pueden seguirse las guías establecidas al respecto en documentos de reconocida autoridad, tales como los ofrecidos por el Comité 216 del American Concrete Institute, ACI (Guide for Determining the fire endurance of concrete elements), u otras publicaciones similares.

J.3.4.3.3 — Las resistencias al fuego que se indican para los muros de cerramiento de ascensores en la tabla J.3.4-3 son obligatorios sólo si el ascensor circula por el interior de una caja cerrada por sus cuatro costados. Las puertas de acceso al ascensor estarán exentas de exigencia al fuego, pero serán de materiales no combustibles, tal como se definen en J.3.2.

J.3.5.2.1 — Las columnas de concreto que requieran resistencias al fuego iguales o superiores a una (1) hora deben tener dimensiones que cumplan con los mínimos establecidos en la tabla J.3.5-1

J.3.4.3.4 — Las resistencias al fuego que se indican para elementos portantes verticales, horizontales o de escaleras en la tabla J.3.4-3, no deben exigirse para aquellos elementos estructurales verticales, horizontales o de escaleras que, por su ubicación en el edificio, queden protegidos de la acción del fuego por otro elemento, que se interponga entre ellos y el fuego. En este caso el elemento interpuesto como pantalla deberá tener, por lo menos, la resistencia al fuego exigida en la tabla J.3.43 para el elemento protegido, con excepción de los ingresos a las escaleras exteriores, en las cuales no se exige interponer elemento alguno entre la escalera y el edificio. J.3.4.3.5 — Las resistencias al fuego que se indican para los muros no portantes y divisiones en la tabla J.3.4-3, deben exigirse sólo cuando dichos elementos separan de piso a techo, recintos contiguos, dentro de una unidad y no contienen puertas o divisiones de vidrio. J.3.4.3.6 — Para muros perimetrales se exigirá el cumplimiento de la resistencia al fuego que corresponda, según la tabla J.3.4-3, ya se trate de elementos portantes o no, cualquiera que sea el destino de la edificación. Las divisiones de vidrio, los antepechos y dinteles no estructurales, estarán exentos de exigencias de resistencia al fuego. J.3.4.3.7 — Los elementos portantes con 20° o más grados de inclinación respecto de la vertical, serán considerados como elementos portantes horizontales para establecer su resistencia al fuego.

Tabla J.3.5-1 Dimensión mínima de columnas de concreto, en mm, para resistencias iguales o mayores a una (1) hora. Tipo de agregado Silíceo Carbonato Liviano

1 200 200 200

Resistencia al fuego en horas 1½ 21 31 230 250 310 230 250 300 220 230 270

Notas: 1. Las dimensiones en estas columnas de la tabla se podrán reducir a 200 mm para columnas rectangulares de concreto que tengan dos lados paralelos de al menos 950 mm de longitud cada uno. 2. Las dimensiones en esta columna de la tabla se podrán reducir a 250 mm para columnas rectangulares de concreto que tengan dos lados paralelos al menos de 950 mm de longitud cada uno.

J.3.5.2.2 — Los muros y las losas, incluyendo las de cubierta, de concreto que requieran resistencias al fuego igual o superior a una (1) hora deben tener espesores que cumplan con los mínimos establecidos en la tabla J.3.5-2

J.3.4.3.8 — Las escaleras que comunican solamente dos pisos dentro de una misma unidad estarán exentas de exigencias de resistencia al fuego.

J.3.5 — EVALUACIÓN DE LA PROVISIÓN DE RESISTENCIA CONTRA FUEGO EN ELEMENTOS DE EDIFICACIÓNES La resistencia de los elementos estructurales y de compartimentación de las edificaciones se expresa en unidades de tiempo en función del concepto de tiempo equivalente, o tiempo que tarda un elemento determinado en alcanzar, en J-18

42 360 310 310

J-19


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DIARIO OFICIAL

Tabla J.3.5-2 Espesor mínimo de muros y losas de concreto, en mm, para resistencias iguales o mayores a una (1) hora Tipo de agregado

1 90 80 70 60

Silíceo Carbonato Finos Livianos Gruesos Livianos

Tabla J.3.5-6 Recubrimiento mínimo de vigas de concreto presforzado, en mm1. Tipo de restricción

Resistencia al fuego en horas 1½ 2 3 110 130 160 100 120 150 80 100 120 80 90 110

4 180 170 140 130

Expansión restringida Expansión no restringida

J.3.5.2.3 — Los elementos de concreto deben tener recubrimientos con espesores mínimos iguales o mayores que los que se especifican en las tablas J.3.5-3, J.3.5-4, J.3.5-5 y J.3.5-6, pero nunca menores que los especificados en el Título C.

Silíceo Carbonato Livianos

Resistencia al fuego en horas Expansión restringida Expansión no restringida 1 1½ 2 3 4 1 1½ 2 3 4 20 20 20 20 20 20 20 30 30 40 20 20 20 20 20 20 20 20 30 30 20 20 20 20 20 20 20 20 30 30

Tipo de unidad Maciza Con perforaciones vacías Con perforaciones rellenas

Tabla J.3.5-5 Recubrimiento mínimo de vigas de concreto reforzado, en mm1. Tipo de agregado Expansión restringida

Expansión no restringida

1 20 20 20 20 20 20

Resistencia al fuego en horas 1½ 2 3 20 20 30 20 20 20 20 20 20 30 30 -20 20 40 20 20 30

4 30 20 20 -80 40

J-20

J.3.5.4.1 — Los productos adheridos para la protección contra el fuego de elementos de acero estructural deben aplicarse de acuerdo con las indicaciones del fabricante y estar avalados por instituciones reconocidas internacionalmente para tal efecto. J.3.5.4.2 — La resistencia contra el fuego de elementos de acero estructural también puede proveerse con recubrimiento de concreto vaciado en el sitio o con placas prefabricadas de concreto y puede calcularse mediante la ecuación J.3.5-2. R 0 1 0.03H

(J.3.5-2)

Donde: = = =

resistencia al fuego, en minutos, en condiciones de equilibrio de humedad. resistencia al fuego, en minutos, sin contenido de humedad. contenido de humedad, en porcentaje, de equilibrio del concreto, por volumen.

J.3.5.4.3 — La resistencia al fuego, en minutos, R 0 , cuando el acero se protege con concreto que no tiene contenido de humedad se calcula mediante la ecuación J.3.5-3.

R0

Donde: W = P = e = k c0.2 Ta dc Cc L

= = = = =

§W· 14.74 ¨ ¸ © P ¹

0.7

§ e1.6 0.552 ¨ 0.2 ¨k © c

·ª §T · ¸¸ «1 6.085 u 105 ¨ a Cc e L e ¸ © dc ¹ ¹ «¬

0.8 º

» » ¼

(J.3.5-3)

peso promedio de la columna de acero estructural, por unidad de longitud (N/m). perímetro calentado de la columna de acero (mm). espesor del recubrimiento de concreto (mm). conductividad térmica del concreto a temperatura ambiente (J/h/m/°C). capacidad térmica del acero de la columna = 46,975 x W (J/h/m/°C). densidad del concreto (kg./m3). calor específico del concreto a temperatura ambiente (J/(N. oC) dimensión interior de un lado del cajón cuadrado de concreto que protege la columna de acero (mm).

J.3.5.4.4 — Cuando no se posean las propiedades térmicas del hormigón concreto que se usará en la obra, pueden usarse los valores especificados en la tabla J.3.5-9. Tabla J.3.5-9 Propiedades térmicas del concreto. Propiedad Conductividad térmica, k c ., W/m/K

Peso del concreto Normal Liviano 1.644 0.606

Calor específico Cc , J/kg./K

837.4

837.4

Densidad, dc , kg./m3 Contenido de humedad de equilibrio por unidad de volumen, H, %

2 400

1 760

4

5

J.3.5.4.5 — Cuando se utilizan elementos de acero estructural con secciones huecas rellenas de concreto, su capacidad estructural debe diseñarse de manera que la relación entre la carga aplicada a compresión y la resistencia a la compresión del elemento no exceda los valores especificados en la tabla J.3.5-10. J-22

eE

V LA

(J.3.5-1)

Donde: eE V L A

= = = =

espesor equivalente. volumen de sólidos de una unidad de mampostería. longitud de la unidad de mampostería. altura de la unidad de mampostería

J.3.5.3.2 — El volumen de sólidos puede calcularse midiendo el volumen de agua desplazado por la unidad de mampostería al sumergirse en un tanque de agua. Antes de la prueba, la unidad de mampostería se sumerge en agua por lo menos por 24 horas, se seca por un minuto sobre una rejilla y luego el agua superficial se remueve con un trapo húmedo. A los dos minutos la unidad se sumerge en el tanque y se mide cuidadosamente el volumen de agua desplazado, que representa el volumen de sólidos en la unidad.

J-21

J.3.5.4 — ELEMENTOS DE ACERO ESTRUCTURAL — Elementos de acero estructural sin ninguna protección no poseen resistencia contra fuego de más de 15 minutos y sólo son apropiados para uso en edificaciones o recintos que no requieren de protección contra el fuego, de acuerdo con el numeral J.3.3.3. Para resistencias mayores el acero debe proveerse con productos adheridos para protección contra el fuego.

R R0 H

Resistencia al fuego en horas 1 2 3 4 50 80 100 120 70 90 110 130 70 100 130 150 70 110 130 160

Tipo de agregado Pómez o escoria expansiva Esquisto expansivo, arcilla o pizarra Caliza, ceniza o esquisto expansivo Grava silícea o calcárea

J.3.5.3.1 — El espesor mínimo equivalente se calcula con base en la ecuación J.3.5-1.

Nota: 1- Los espesores mínimos de recubrimientos para anchos intermedios de vigas, pueden determinarse por interpolación.

R

Resistencia al fuego en horas 1 2 3 4 70 100 120 150 60 90 110 130 80 110 140 170

Tabla J.3.5-8 Espesor mínimo equivalente, eE , de muros de mampostería de concreto, en mm, en función de la resistencia al fuego en horas.

Resistencia al fuego en horas Expansión restringida Expansión no restringida 1 1½ 2 3 4 1 1½ 2 3 4 20 20 20 20 20 30 40 40 60 70 20 20 20 20 20 30 40 40 50 60 20 20 20 20 20 30 40 40 50 60

Ancho de viga, mm. 130 180 & 250 130 180 & 250

42 70 50 80

Tabla J.3.5-7 Espesor mínimo equivalente, eE , de muros de mampostería de arcilla, en mm, en función de la resistencia al fuego en horas.

Tabla J.3.5-4 Recubrimiento mínimo de losas de concreto presforzado, en mm.

Tipo de agregado

Resistencia al fuego en horas 31 1½ 21 40 40 50 40 40 40 50 60 130 40 50 60

J.3.5.3 — ELEMENTOS DE MAMPOSTERÍA — Para proveer muros de mampostería con las resistencias al fuego normalizado especificadas en el numeral J.3.4.3, debe estimarse la resistencia al fuego de la mampostería, especificada en la tabla J.3.5-7 o en la tabla J.3.5-8 en función de su espesor mínimo equivalente.

Tabla J.3.5-3 Recubrimiento mínimo de losas de concreto reforzado, en mm.

Silíceo Carbonato Livianos

1 40 40 40 40

Nota: 1- Los espesores mínimos de recubrimientos para anchos intermedios de vigas, pueden determinarse por interpolación.

Nota: Para muros o losas aligerados con perforaciones de sección transversal constante en toda su longitud, el espesor se calcula dividiendo el área neta de la sección transversal del panel (área de la sección transversal menos el área de las perforaciones) entre su ancho.

Tipo de agregado

Ancho de viga, mm. 200 & 300 200 & 300

392


DIARIO OFICIAL

CAPITULO J.4 DETECCIÓN Y EXTINCIÓN DE INCENDIOS

Notas

J.4.1 — ALCANCE J.4.1.1 — En este Capítulo se establecen las dotaciones de instalaciones de protección contra incendio con las que deben contar los edificios. La instalación de dispositivos de detección hace posible la transmisión de una señal, automática mediante detectores o manual mediante pulsadores, desde el lugar en que se produce el incendio hasta una central, así como la posterior transmisión de la alarma desde dicha central hasta los ocupantes, pudiendo activarse dicha alarma automática y manualmente.

J.4.2 — SISTEMAS Y EQUIPOS PARA DETECCIÓN Y ALARMA DE INCENDIOS J.4.2.1 — AIRE ACONDICIONADO — En los edificios que cuenten con sistema central de aire acondicionado, se deberá disponer de detectores de humo en los ductos principales, que actúen desconectando automáticamente el sistema. Adicionalmente se dispondrá de un tablero de desconexión del sistema central de aire acondicionado ubicado adyacente al tablero general eléctrico y para el uso exclusivo del cuerpo de bomberos. J.4.2.2 — DISPOSITIVOS PARA LA DETECCIÓN TEMPRANA DE INCENDIOS — Deberán instalarse equipos para la detección y la alarma temprana contra incendios en las edificaciones clasificadas en los grupos y sub.-grupos de ocupación que se listan en la tabla J.4.2-1. Tabla J.4.2-1 Instalación de detectores de acuerdo con el grupo de ocupación Grupo

Subgrupo

Condición

R-2

Para edificios de mas de 7 pisos

R-3

Para edificios de mas de 5 pisos

I-2

En cualquier caso

Automáticos de humo y alarma sonora

Zonas de alto riesgo

Térmicos y/o de humo y alarma sonora

Si la superficie total construida es mayor de 5.000 m2 ó más de tres (3) pisos

Térmicos y/o de humo y alarma sonora

R

Tipo de detector

Ubicación

x Automáticos de humo y alarma sonora

x x x x

I

x

C, I, A

I, L

C-1 C-2 I-4 I-5 A-1 A-2 I-3 L-1 L-2 L-3 L-4 L-5

J-24

x

Se ubicarán pulsadores manuales de alarma de incendios y repartidos adecuadamente.

x

Se dispondrán pulsadores manuales en el interior de los locales de edificaciones clasificadas en las categorías de riesgo I y II. No será necesario la utilización de detectores térmicos o de humo cuando exista una instalación de rociadores automáticos de agua.

x

J-25

J.4.3 — SISTEMAS Y EQUIPOS PARA EXTINCIÓN DE INCENDIOS Toda edificación debe disponer de recursos para la extinción del fuego cuyas características dependen del grupo de uso en que se clasifique. Los sistemas y equipos deben diseñarse e instalarse de acuerdo con los requisitos mínimos especificados en el presente Capítulo. Luego de instalados, deben mantenerse periódicamente para garantizar su adecuada funcionalidad en cualquier momento. Los sistemas hidráulicos deben tener inspección, prueba y mantenimiento, las cuales se realizan de acuerdo con la norma NFPS 25. Cuando por características propias de los productos del sistema de almacenamiento o de los equipos, se requieren otros sistemas de protección contra incendio o sean instalados con la aprobación de la autoridad competente como una alternativa equivalente, el diseño y la instalación del sistema, deberán estar de acuerdo con las normas apropiadas indicadas en la tabla J.4.3-1. Tabla J.4.3-1 Otros sistemas de protección contra incendio requerido Tipo de Sistema

Norma

Sistema de espuma de baja expansión Sistema de espuma de mediana y alta expansión Sistema de dióxido de carbono Sistema de Halón 1301 Rociadores en viviendas uni y bifamiliares y en casas prefabricadas Rociadores en ocupaciones residenciales de máximo y que incluyen cuatro pisos de altura Sistemas de pulverización de agua Rociadores de agua-espuma por diluvio, sistemas de pulverización de aguaespuma, sistemas de rociadores de agua-espuma de cabeza cerrada Sistemas de extinción de químico seco Sistemas de extinción de químico húmedo Sistemas de niebla de agua Sistemas de extinción contra incendio de agente limpio

NFPA 11 NFPA 11 A NFPA 12 NFPA 12 A NFPA 13 D NFPA 13 R NFPA 15 NFPA 16 NFPA 17 NFPA 17 A NFPA 750 NFPA 2001

J.4.3.1 — GRUPO DE OCUPACIÓN A (ALMACENAMIENTO) J.4.3.1.1 — Rociadores Automáticos — Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación A (Almacenamiento) debe estar protegida por un sistema aprobado y eléctricamente supervisado, de rociadores automáticos diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, así: (a) En la totalidad de edificios con más de tres pisos o 9 m de altura, lo que sea mayor, clasificados en el subgrupo de ocupación A-1 (Almacenamiento de riesgo moderado). (b) En la totalidad de edificios con áreas no separadas con muros cortafuegos y mayores de 1 000 m², clasificados en el subgrupo de ocupación A-1 (Almacenamiento de riesgo moderado). (c) Sin importar el número de pisos y en la totalidad de edificios con menos de 18 m de aislamiento con áreas de uso público y con los linderos de otra propiedad, clasificados en el subgrupo de ocupación A-1 (Almacenamiento de riesgo moderado). (d) Sin importar el número de pisos y en la totalidad de edificios con área total de construcción mayor de 2 200 m², incluidas las áreas de mezanines, clasificados en el subgrupo de ocupación A-1 (Almacenamiento de riesgo moderado). (e) Sin importar el subgrupo de clasificación de riesgo, en la totalidad de edificios del grupo A, independientemente de su área construida, cuando sea de acceso público. (f) En la totalidad de edificios dedicados al almacenamiento de llantas, con un volumen de almacenamiento mayor de 500 m³. J.4.3.1.2 — Tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios — Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación A (Almacenamiento) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas J-26

Pasillos, escaleras y espacios comunes de circulación. Espacios residenciales para la cocina. Zonas de almacenamiento cuya superficie 2 total sea mayor de 50 m Zonas comunes tales como salas de reunión, de juegos, de deportes etc. Se ubicará pulsadores manuales de alarma de incendio en los pasillos, zonas de circulación y en las diferentes dependencias del hospital. En las zonas de hospitalización

para bomberos y mangueras para extinción de incendios diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, y con el Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14. J.4.3.1.3 — Extintores portátiles de fuego — Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación A (Almacenamiento) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con la última versión de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885 y con la Norma de Extintores de fuego Portátiles , NFPA 10. J.4.3.2 — GRUPO DE OCUPACIÓN C (COMERCIAL) J.4.3.2.1 — Rociadores Automáticos — Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación C (Comercial) debe estar protegida por un sistema, aprobado y eléctricamente supervisado, de rociadores automáticos diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, así: (a) En la totalidad de edificios con más de tres pisos o 9 m de altura, lo que sea mayor, clasificados en el subgrupo de ocupación de bienes (C-2). (b) Sin importar el número de pisos y en la totalidad de edificios con área total construida mayor de 1 100 m², incluidas las áreas de mezanines, clasificados en el subgrupo de ocupación de bienes (C-2). (c) En la totalidad de edificios con pisos bajo nivel de la calle, para áreas de piso mayores de 200 m² y utilizados para venta, almacenamiento, o manipulación de mercancías combustibles, clasificados en el subgrupo de ocupación de bienes (C-2). (d) En la totalidad de edificios con más de seis pisos o 18 m de altura, lo que sea mayor, clasificados en el subgrupo de ocupación de servicios (C-1). J.4.3.2.2 — Tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios — Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación C (Comercial) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, y con el Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14. J.4.3.2.3 — Extintores de fuego portátiles — Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación C( Comercial) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con la última versión de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885 y con la Norma de Extintores de fuego Portátiles , NFPA 10. J.4.3.3 — GRUPO DE OCUPACIÓN F (FABRIL E INDUSTRIAL) J.4.3.3.1 — Rociadores Automáticos — Toda edificación de ocupación F (F abril e Industrial) debe estar protegida por un sistema, aprobado y eléctricamente supervisado de rociadores automáticos diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, así: (a) En la totalidad de edificios con más de tres pisos o 9 m de altura, lo que sea mayor, clasificados en el subgrupo de ocupación de riesgo moderado (F-1). (b) En la totalidad de edificios con áreas sin muros cortafuego y mayores de 1 000 m², clasificados en el subgrupo de ocupación de riesgo moderado (F-1). (c) Sin importar el número de pisos y en la totalidad de edificios con área total de construcción mayor de 2 200 m², incluidas las áreas de mezanines, clasificados en el subgrupo de ocupación de riesgo bajo (F-2). (d) Sin importar el número de pisos y en la totalidad de edificios con menos de 18 m de aislamiento con áreas de uso publico y con los linderos de otra propiedad, clasificados en el subgrupo de ocupación de riesgo moderado (F-1). (e) En la totalidad de edificios con más de seis pisos o 18 m de altura, lo que sea mayor, clasificados en el subgrupo de ocupación de riesgo bajo (F-2). J.4.3.3.2 – Tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación F (F abril e Industrial) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y J-27


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DIARIO OFICIAL

distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, y con el Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14. J.4.3.3.3 – Extintores de fuego portátiles. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación F (F abril e Industrial) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con la última versión de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885 y con la Norma de Extintores de fuego Portátiles , NFPA 10. J.4.3.4 - GRUPO DE OCUPACIÓN I (INSTITUCIONAL) J.4.3.4.1 – Rociadores Automáticos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación I (Institucional) debe estar protegida por un sistema, aprobado y eléctricamente supervisado, de rociadores automáticos de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, así: (a) En la totalidad de edificios con confinamiento o restricción de movimiento, clasificados en el subgrupo de ocupación de reclusión (I-1). (b) En la totalidad de edificios, clasificados en el subgrupo de ocupación de salud o incapacidad (I-2). (c) En la totalidad de edificios con área total de construcción de 2 000 m² o mayor, clasificados en el subgrupo de ocupación de educación (I-3). (d) En la totalidad de edificios con más de cuatro pisos o 12 m de altura, lo que sea mayor, clasificados en el subgrupo de ocupación de educación (I-3). (e) En la totalidad de edificios con uno o más pisos bajo el nivel del suelo, clasificados en el subgrupo de ocupación de educación (I-3). (f) En edificios clasificados en los subgrupos de ocupación de seguridad y servicio públicos (I-4 e I-5), de acuerdo con su uso; por ejemplo, edificios para oficinas se protegerán con las condiciones listadas para el grupo de ocupación comercial de servicios (C-1) y las áreas para asambleas con las condiciones del grupo de ocupación de lugares de reunión (L), etc. J.4.3.4.2 – Tomas fijas de agua para bomberos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación I (Institucional) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, y con el Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14, así: (a) En edificios de más de tres pisos o 9 m de altura, lo que sea mayor, sobre el nivel de la calle. (b) En edificios con un piso bajo nivel de la calle. (c) En edificios donde, en uno de sus pisos, la distancia a cualquier punto desde el acceso más cercano para el Cuerpo de Bomberos es mayor de 30 m. (d) Cuando el edificio esté protegido con un sistema de rociadores, las tomas fijas para bomberos se diseñaran teniendo en cuenta lo recomendado por la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13. J.4.3.4.3 – Extintores de fuego portátiles. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación I (Institucional) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con la última versión de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885 y con la Norma de Extintores de fuego Portátiles , NFPA 10. J.4.3.5 - GRUPO DE OCUPACIÓN L (LUGARES DE REUNIÓN) J.4.3.5.1 – Rociadores Automáticos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación L (Lugares de reunión) debe estar protegida por un sistema, aprobado y eléctricamente supervisado, de rociadores automáticos de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, así: (a) En la totalidad de edificios con carga de ocupación mayor de 300 personas. El sistema de rociadores debe cubrir todos los pisos que se encuentren por debajo del piso clasificado como L (Lugar de Reunión). Si el sitio está bajo el nivel del suelo, el sistema de rociadores debe cubrir todos los pisos superiores hasta el nivel de salida incluido este nivel. Se eximen del cumplimiento de este requisito: i. Salones con un uso único de Lugar de Reunión (L), no utilizado para exhibiciones ni J-28

de incendios diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, y con el Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14, de acuerdo con las exigencias de extinción para cada ocupación contenidas en los numerales J.4.3.1 a J.4.3.5. J.4.3.6.3 – Extintores de fuego portátiles. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación M (Mixtos y otros) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con la última versión de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885 y con la Norma de Extintores de fuego Portátiles, NFPA 10, de acuerdo con las exigencias de extinción para cada ocupación contenidas en los numerales J.4.3.1 a J.4.3.5. J.4.3.6.3.1 – En los pisos de toda edificación que se dediquen a estacionamiento y en toda edificación cuya ocupación sea la de estacionamiento, se dispondrá de un extintor de polvo químico seco de cinco (5) kg por cada diez (10) vehículos, ubicado en lugares visibles y distanciados entre si J.4.3.7 - GRUPO DE OCUPACIÓN P (Alta Peligrosidad) J.4.3.7.1 – Rociadores Automáticos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Alta Peligrosidad (P) debe estar protegida por un sistema, aprobado y eléctricamente supervisado, de rociadores automáticos diseñados de acuerdo con las especificaciones más estrictas entre las versiones más recientes del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301, de la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, del Código de Construcción y Seguridad y Código Internacional de construcción, NFPA 5000, así: J.4.3.7.2 – Tomas fijas de agua para bomberos y mangueras para extinción de incendios. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Alta Peligrosidad (P) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios diseñados de acuerdo con las especificaciones más estrictas entre las versiones más recientes del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, del Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14, del Código de Construcción y Seguridad y Código Internacional de construcción, NFPA 5000. J.4.3.7.3 – Extintores de fuego portátiles. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Alta Peligrosidad (P) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con las especificaciones más estrictas entre las versiones más recientes de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885, de la Norma de Extintores de fuego Portátiles, NFPA 10, del Código de Construcción y Seguridad y Código Internacional de construcción, NFPA 5000.

demostraciones, con área menor de 1 100 m², con separación de resistencia de una hora para fuego de otros espacios o edificios y con salidas para evacuación independientes y que no dispongan de instalaciones para una audiencia mayor de 100 personas. ii. Lugares de Reunión Deportivos (L-1), dedicados sólo a la práctica del deporte y que no dispongan de instalaciones para audiencia mayor de 300 personas. iii. Los lugares en estadios y arenas ubicados sobre las canchas, escenarios deportivos, zonas de graderías y asientos, en áreas abiertas sin cerramiento donde un estudio de Ingeniería conceptúe acerca de la no efectividad de la protección con rociadores como consecuencia de la altura del techo y de la carga combustible. iv. En estadios y arenas abiertos o sin cerramientos con cabinas para prensa menores de 100 m²; con áreas de almacenamiento, menores de 100 m² y con separación para fuego de por lo manos una hora; áreas usadas en venta de boletas, baños o concesiones, menores de 30 m², sin materiales inflamables, construidas con material incombustible. (b) En la totalidad de edificios, sin importar el área, sin importar el número de personas, clasificados como grupo de ocupación para Lugares de Reunión Sociales y Recreativos (L-3). Se eximen de este requisito los lugares de este grupo donde no se realizan fiestas y no se permite el consumo de bebidas alcohólicas. (c) Todo el escenario y las áreas anexas como camerinos, vestieres, bodegas, salones de ensayos. Se exceptúan los que tengan menos 100 m² de área y menos de 15 m de altura y cuyas cortinas no sean verticalmente retractiles y que las colgaduras combustibles se limiten a la cortina principal y a la cortina del fondo. (d) Todas las instalaciones interiores en edificios con ocupación para diversión y juegos de niños y adultos. Se exceptúan estructuras que no excedan de 3.0 m de altura y 15 m² de área de proyección horizontal. J.4.3.5.2 – Tomas fijas de agua para bomberos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación L (Lugares de reunión) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, y con el Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14, así: (a) En edificios de más de cuatro pisos o 12 m de altura, lo que sea mayor sobre el nivel de la calle. (b) En edificios con dos piso bajo nivel de la calle. (c) En Edificios no protegidos con rociadores donde, en uno de los pisos, la distancia a cualquier punto desde el acceso mas cercano para el Cuerpo de Bomberos, es mayor de 30 m. (d) A cada lado del escenario se instalará una estación con manguera contra incendios de 38 mm de diámetro. (e) Cuando el edificio esté protegido con un sistema de rociadores, las tomas fijas para bomberos se diseñaran teniendo en cuenta lo recomendado por la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13. J.4.3.5.3 – Extintores de fuego portátiles. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación L (Lugares de reunión) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con la última versión de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885 y con la Norma de Extintores de fuego Portátiles , NFPA 10, así: (a) Este requerimiento no aplica a las áreas de tribunas y graderías. (b) Este requerimiento no aplica a las áreas utilizadas como canchas deportivas, de espectáculos y de entretenimiento. (c) Este requerimiento no aplica a los Lugares de Reunión (L) abiertos y a la intemperie. (d) Los extintores deben localizarse en lugares seguros y accesibles al personal operativo. J.4.3.6 - GRUPO DE OCUPACIÓN M (MIXTO Y OTROS) J.4.3.6.1 – Rociadores Automáticos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación M (Mixto y otros) debe estar protegida por un sistema, aprobado y eléctricamente supervisado, de rociadores automáticos de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, de acuerdo con las exigencias de extinción para cada ocupación contenidas en los numerales J.4.3.1 a J.4.3.5. . J.4.3.6.2 – Tomas fijas de agua para bomberos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación M (Mixtos y otros) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción J-29

(c) En edificios que tengan más de 15 m de altura debe disponerse de un sistema de estaciones de mangueras de 38 mm de diámetro en toda su altura. J.4.3.8.3 – Extintores de fuego portátiles. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Residencial Multifamiliar (R-2) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con la última versión de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885 y con la Norma de Extintores de fuego Portátiles , NFPA 10. J.4.3.9 - GRUPO DE OCUPACIÓN R-3 (Residencial Hoteles) J.4.3.9.1 – Rociadores Automáticos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Residencial Hoteles (R-3) debe estar protegida por un sistema, aprobado y eléctricamente supervisado, de rociadores automáticos de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, así: (a) En la totalidad de edificaciones clasificadas en el subgrupo de ocupación Residencial Hoteles (R-3) que tengan más de cinco pisos o 15 m de altura, lo que sea mayor. (b) En toda el área de pisos para uso como estacionamiento ubicados bajo edificios clasificados en el subgrupo de ocupación Residencial Hoteles (R-3) J.4.3.9.2 – Tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Residencial Hoteles (R-3) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, y con el Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14, así: (a) En la totalidad de edificaciones clasificadas en el subgrupo de ocupación Residencial Hoteles (R-3) que tengan más de cinco pisos o 15 m de altura, lo que sea mayor. (b) En toda el área de pisos para uso como estacionamiento ubicados bajo edificios clasificados en el subgrupo de ocupación Residencial Hoteles (R-3). (c) En edificios clasificados en el subgrupo de ocupación Residencial Hoteles (R-3) que tengan más de cinco pisos debe disponerse de un sistema de estaciones de mangueras de 38 mm de diámetro en toda su altura. J.4.3.9.3 – Extintores de fuego portátiles. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Residencial Hoteles (R-3) debe estar protegida por un sistema de extintores portátiles de fuego, diseñados de acuerdo con la última versión de la norma Extintores de fuego portátiles, NTC 2885 y con la Norma de Extintores de fuego Portátiles , NFPA 10.

J.4.3.8 - GRUPO DE OCUPACIÓN R-2 (Residencial multifamiliar) J.4.3.8.1 – Rociadores Automáticos. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Residencial Multifamiliar (R-2) debe estar protegida por un sistema, aprobado y eléctricamente supervisado, de rociadores automáticos de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificios, NTC2301 y con la Norma para Instalación de Sistemas de Rociadores, NFPA 13, así:

$

(a) En la totalidad de edificaciones clasificadas en el subgrupo de ocupación Residencial Multifamiliar (R-2), cuya altura exceda 7 pisos, en las zonas comunes (pasillos y áreas de circulación), excepto las escaleras. (b) En toda el área de pisos para uso como estacionamiento ubicados bajo edificios clasificados en el subgrupo de ocupación Residencial Multifamiliar (R-2). J.4.3.8.2 – Tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios. Toda edificación clasificada en el grupo de ocupación Residencial Multifamiliar (R-2) debe estar protegida por un sistema de tomas fijas para bomberos y mangueras para extinción de incendios diseñados de acuerdo con la última versión del Código para suministro y distribución de agua para extinción de incendios en edificaciones, NTC 1669, y con el Código para Instalación de Sistemas de Tuberías Verticales y Mangueras, NFPA 14, así: (a) En la totalidad de edificaciones clasificadas en el subgrupo de ocupación Residencial Multifamiliar (R-2) que tengan más de cinco pisos o 15 m de altura, lo que sea mayor. (b) En toda el área de pisos para uso como estacionamiento ubicados bajo edificios clasificados en el subgrupo de ocupación Residencial Multifamiliar (R-2). J-30

J-31

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DIARIO OFICIAL

Notas


NSR-10 TITULO K — REQUISITOS COMPLEMENTARIOS

J-32

TITULO K REQUISITOS COMPLEMENTARIOS

Notas

CAPÍTULO K.1 GENERALIDADES, PROPOSITO Y ALCANCE K.1.1 — GENERALIDADES K.1.1.1 — PROPOSITO — El propósito del Título K es el de definir parámetros y especificaciones arquitectónicas y constructivas tendientes a la seguridad y la preservación de la vida de los ocupantes y usuarios de las distintas edificaciones cubiertas por el alcance del presente Reglamento. K.1.1.2 — ALCANCE — El presente Título K, de acuerdo con lo establecido en el Literal K) del Artículo 48 de la Ley 400 de 1997, contiene los requisitos complementarios del presente Reglamento, para cumplir el propósito de protección a la vida, en edificaciones cubiertas por su alcance. El Título K comprende en el Reglamento NSR-10, los siguientes Capítulos: Capítulo K.1 – Generalidades, propósito y alcance Capítulo K.2 – Clasificación de las edificaciones por grupos de ocupación Capítulo K.3 – Elementos para las zonas comunes Capítulo K.4 – Requisitos especiales para vidrios, Productos de Vidrio y Sistemas Vidriados

Q

K-1

K-2


395

DIARIO OFICIAL

CAPÍTULO K.2 CLASIFICACION DE LAS EDIFICACIONES POR GRUPOS DE OCUPACION K.2.1 — GENERAL

K.2.2 — GRUPO DE OCUPACION ALMACENAMIENTO (A) K.2.2.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación Almacenamiento (A) se clasifican las edificaciones o espacios utilizados como el almacenamiento de mercancías, carga o bienes en general, a menos que se clasifiquen en el Grupo de Ocupación Alta Peligrosidad (P), numeral K.2.9. El Grupo de Ocupación Almacenamiento (A) está constituido por los Subgrupos de Ocupación Almacenamiento Riesgo Moderado (A-1) y Almacenamiento Riesgo Bajo (A-2).

K.2.1.1 — Este Capítulo establece y controla la clasificación de todas las edificaciones y espacios existentes, de acuerdo con su uso y ocupación y es aplicable a los Títulos K y J del presente Reglamento. Debe consultarse, además, el Capítulo A.2 para efectos de la clasificación por importancia en grupos de uso con respecto a la sismo resistencia de la edificación.

K.2.2.2 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN ALMACENAMIENTO DE RIESGO MODERADO (A-1) — En el Subgrupo de Ocupación Almacenamiento de Riesgo Moderado (A-1) se clasifican las edificaciones o espacios utilizados para almacenamiento de materiales que, siendo combustibles, arden con rapidez moderada y no producen gases venenosos ni explosivos. En la tabla K.2.2-1 se presenta una lista indicativa de materiales de almacenamiento y tipos de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (A-1).

K.2.1.2 — Toda edificación o espacio que se construya o altere debe clasificarse, para los propósitos de este Reglamento, en uno de los Grupos de Ocupación dados en la tabla K.2.1-1, de acuerdo con su ocupación principal o dominante.

Tabla K.2.2-1 Subgrupo de ocupación almacenamiento de riesgo moderado (A-1)

Tabla K.2.1-1 Grupos y subgrupos de ocupación Grupos y Subgrupos de ocupación

A A-1 A-2 C C-1 C-2 E F F-1 F-2 I I-1 I-2 I-3 I-4 I-5 L L-1 L-2 L-3 L-4 L-5 M P R R-1 R-2 R-3 T

Clasificación

ALMACENAMIENTO Riesgo moderado Riesgo bajo COMERCIAL Servicios Bienes ESPECIALES FABRIL E INDUSTRIAL Riesgo moderado Riesgo bajo INSTITUCIONAL Reclusión Salud o incapacidad Educación Seguridad pública Servicio público LUGARES DE REUNION Deportivos Culturales y teatros Sociales y recreativos Religiosos De transporte MIXTO Y OTROS ALTA PELIGROSIDAD RESIDENCIAL Unifamiliar y bifamiliar Multifamiliar Hoteles TEMPORAL

Sección

K.2.2

K.2.3

Papel Vestidos Zapatos Paja Cuero Cartón Adhesivos Cales

Muebles Maderas Linóleo Azúcares Seda Tabaco Cigarrillos Granos

K.2.4 K.2.5

K.2.2.3 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN ALMACENAMIENTO DE RIESGO BAJO (A-2) — En el Subgrupo de Ocupación Almacenamiento de Riesgo Bajo (A-2) se clasifican las edificaciones o espacios utilizados para el almacenamiento de material incombustible o de combustión muy lenta. En la tabla K.2.2-2 se presenta una lista indicativa de materiales de almacenamiento y tipos de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (A-2).

K.2.6

Tabla K.2.2-2 Subgrupo de ocupación almacenamiento de riesgo bajo (A-2)

K.2.7

Asbestos Productos alimenticios Vidrio Metales Porcelana Talcos Otros similares

K.2.3 — GRUPO DE OCUPACIÓN COMERCIAL (C) K.2.8 K.2.9 K.2.10

K.2.11

K.2.1.3 — La tabla K.2-1 presenta una lista de grupos y subgrupos de ocupación destinada a la clasificación de edificaciones y espacios de acuerdo con las especificaciones de los numerales K.2.2 a K.2.11.

K.2.3.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación Comercial (C) se clasifican las edificaciones o espacios destinados a la realización de transacciones, ofrecimiento de servicios profesionales, compra, venta y uso de mercancías, carga o bienes en general, excepto los incluidos en el Grupo de Ocupación Alta Peligrosidad (P),numeral K.2.9. El Grupo de Ocupación Comercial (C) está constituido por los Subgrupos de Ocupación Comercial, Servicios (C-1) y Comercial de Bienes y Productos (C-2). K.2.3.2 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN COMERCIAL, SERVICIOS (C-1) — En el Subgrupo de Ocupación Comercial, Servicios (C-1) se clasifican las edificaciones o espacios en donde se realizan transacciones y se ofrecen servicios profesionales o comerciales, que incidentalmente involucren el almacenamiento de pequeñas cantidades de bienes para el funcionamiento y oferta de dichos servicios. En la tabla K.2.3-1 se presenta una lista indicativa de edificaciones o espacios que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (C-1).

K-3

Tabla K.2.3-1 Subgrupo de ocupación comercial servicios (C-1) Bancos Consultorios Salas de belleza y afines Aseguradoras Oficinas Edificaciones administrativas Otros similares K.2.3.3 — SUBGRUPO DE OCUPACION COMERCIAL DE BIENES Y PRODUCTOS (C-2) — En el Subgrupo de Ocupación Comercial de Bienes y Productos (C-2) se clasifican las edificaciones o espacios utilizados en la exhibición, venta y comercialización de bienes, productos y mercancías a los cuales tiene acceso el público comprador. La mercancía altamente combustible debe limitarse a cantidades pequeñas, de tal manera que la edificación no tenga necesariamente que cumplir con los requisitos para edificaciones del Grupo de Ocupación de Alta Peligrosidad (P), numeral K.2.9. En la tabla K.2.2-5 se presenta una lista indicativa de edificaciones o espacios que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (C-2). Tabla K.2.3-2 Subgrupo de ocupación comercial de bienes y productos (C-2) Almacenes Mercados Supermercados Depósitos menores Restaurantes Centros comerciales Panaderías Farmacias Bodegas Centros de distribución al detal y por mayor

K.2.4 — GRUPO DE OCUPACIÓN ESPECIALES (E) K.2.4.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación, Especiales (E) se clasifican las edificaciones o espacios de construcción que no clasifiquen en ninguno de los otros Grupos de Ocupación específicos y que tengan características técnicas, constructivas o de uso de carácter especial. K.2.4.2 — LISTA DE OCUPACIONES ESPECIALES — En la tabla K.2.4-1 se presenta una lista indicativa de edificaciones o espacios que deben clasificarse en el Grupo de Ocupación Especiales (E). Esta debe incluir, además, todos aquellos tipos de edificaciones que se proyecten por primera vez y sobre las cuales no existan reglamentos aprobados. Tabla K.2.4-1 Grupo de ocupación especiales (E) Piscinas Parques de Diversión Cementerios Parqueaderos privados Parqueaderos públicos Talleres

Autocinemas Unidades Móviles Establecimientos de Lavado en seco Helipuertos Alojamientos y Tratamiento de Animales

K-5

Cera Pieles Establos y galpones Estacionamientos Talleres mecánicos Productos fotográficos Otros similares

K-4

K.2.5 — GRUPO DE OCUPACION FABRIL E INDUSTRIAL (F) K.2.5.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación, Fabril e Industrial (F) se clasifican las edificaciones o espacios utilizadas en la explotación de materia prima, fabricación, ensamblaje, manufacturación, procesamiento o transformación de productos, materiales o energía; excepto cuando se trate de productos o materiales altamente combustibles, inflamables o explosivos, en cuyo caso deben clasificarse en el Grupo de Ocupación, de Alta Peligrosidad (P), numeral K.2.9. El Grupo de Ocupación Fabril e Industrial (F) está constituido por los Subgrupos de Ocupación Fabril e Industrial de Riesgo Moderado (F-1) y Fabril e Industrial de Riesgo Bajo (F-2). K.2.5.2 — SUBGRUPO DE OCUPACION FABRIL E INDUSTRIAL DE RIESGO MODERADO (F-1) — En el Subgrupo de Ocupación Fabril e Industrial de Riesgo Moderado (F-1) se clasifican las edificaciones o espacios donde los procesos de explotación, fabricación, ensamblaje, manufacturación o procesamiento representan riesgo moderado de incendio, debido a la naturaleza de tales operaciones y a los materiales involucrados. En la tabla K.2.5-1 se presenta una lista indicativa de tipos de edificaciones y de elementos cuyos procesos deben incluirse en el Subgrupo de Ocupación (F-1). Tabla K.2.5-1 Subgrupo de ocupación fabril e industrial de riesgo moderado (F-1) Plantas de asfalto Industria farmacéutica Lavanderías y tintorerías Subestaciones eléctricas Madera Elementos fotográficos Vidrio Gráficas

Cueros Papel Tabaco Plásticos y cauchos Textil Automotriz Otros similares Industria metal mecánica

K.2.5.3 — SUBGRUPO DE OCUPACION FABRIL E INDUSTRIAL DE RIESGO BAJO (F-2) — En el Subgrupo de Ocupación Fabril e Industrial de Riesgo Bajo (F-2) se clasifican las edificaciones o espacios donde los procesos de explotación, fabricación, ensamblaje, manufacturación o procesamiento, representan riesgos bajos de incendio debido a la naturaleza de tales operaciones y a los materiales involucrados. En la tabla K.2.5-2 se presenta una lista indicativa de procesos que es preciso incluir en el Subgrupo de Ocupación (F-2). Tabla K.2.5-2 Subgrupo de ocupación fabril e industrial riesgo bajo (F-2) Industrias alimenticias Industria artesanal

K.2.6 — GRUPO DE OCUPACION INSTITUCIONAL (I) K.2.6.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación Institucional (I) se clasifican las edificaciones o espacios utilizados para la reclusión de personas que adolecen de limitaciones mentales o están sujetas a castigos penales o correccionales; en el tratamiento o cuidado de personas o en su reunión con propósitos educativos o de instrucción. De igual manera se clasifican dentro de este grupo las edificaciones y espacios indispensables en la atención de emergencias, preservación de la seguridad de personas y la prestación de servicios públicos y administrativos necesarios para el buen funcionamiento de las ciudades. El Grupo de Ocupación Institucional (I) está constituido por los Subgrupos de Ocupación Institucional de Reclusión (I-1), Institucional de Salud o Incapacidad (I-2), Institucional de Educación (I-3), Institucional de Seguridad Pública (I-4) e Institucional de Servicio Público (I-5). K.2.6.2 — SUBGRUPO DE OCUPACION INSTITUCIONAL DE RECLUSION (I-1) — En el Subgrupo de Ocupación Institucional de Reclusión (I-1) se clasifican las edificaciones o espacios empleados en la reclusión de personas con libertad restringida por razones penales, correccionales o de limitación mental. En la tabla K.2.6-1 se presenta una lista indicativa de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (I-1).

K-6

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DIARIO OFICIAL

Tabla K.2.6-1 Subgrupo de ocupación institucional de reclusión (I-1) Prisiones Reformatorios Cárceles Manicomios Asilos Otros similares

Ocupación Institucional de Servicio Público (I-5) se clasifican las edificaciones o espacios destinados a funciones administrativas y prestación de servicios públicos necesarios para el buen funcionamiento de las ciudades. En la tabla K.2.6-5 se presenta una lista indicativa de edificaciones o espacios que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (I-5). Tabla K.2.6-5 Subgrupo de ocupación institucional de servicio publico (I-5) Centros de comunicación Centros administrativos municipales, distritales y gubernamentales Centros administrativos de servicios públicos Juzgados Otros similares

K.2.6.3 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN INSTITUCIONAL DE SALUD O INCAPACIDAD (I-2) — En el Subgrupo de Ocupación Institucional de Salud o Incapacidad (I-2) se clasifican las edificaciones o espacios empleados en el cuidado o tratamiento de personas con limitaciones físicas por edad avanzada o deficiencias de salud. En la tabla K.2.6-2 se presenta una lista indicativa de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (I-2). Tabla K.2.6-2 Subgrupo de ocupación institucional de salud o incapacidad (I-2) Hospitales Sanatorios Clínicas Centros de salud Centros para discapacitados Puestos de primeros auxilios Orfanatos

Ancianatos Guarderías Dispensarios Laboratorios clínicos Hospicios Otros similares

K.2.6.4 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN INSTITUCIONAL DE EDUCACIÓN (I-3) — En el Subgrupo de Ocupación Institucional de Educación (I-3) se clasifican las edificaciones o espacios empleados para la reunión de personas con propósitos educativos y de instrucción. En la tabla K.2.6-3 se presenta una lista indicativa de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (I-3). Tabla K.2.6-3 Subgrupo de ocupación institucional de educación (I-3) Universidades Colegios Escuelas Centros de educación Academias Jardines infantiles Otras instituciones docentes K.2.6.5 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN INSTITUCIONAL DE SEGURIDAD PÚBLICA (I-4) — En el Subgrupo de Ocupación Institucional de Seguridad Pública (I-4) se clasifican las edificaciones o espacios indispensables para atender emergencias y preservar el orden público y la seguridad de las personas. En la tabla K.2.6-4 se presenta una lista indicativa de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (I-4). Tabla K.2.6-4 Subgrupo de ocupación institucional de seguridad publica (I-4)

K.2.7 — GRUPO DE OCUPACIÓN LUGARES DE REUNION (L) K.2.7.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación Lugares de Reunión (L) se clasifican las edificaciones o espacios en donde se reúne o agrupa la gente con fines religiosos, deportivos, políticos, culturales, sociales, recreativos o de transporte y que, en general, disponen de medios comunes de salida o de entrada. Se excluyen de este grupo las edificaciones o espacios del grupo de ocupación Institucional (I). El Grupo de Ocupación Lugares de Reunión (L) está constituido por los Subgrupos de Ocupación Lugares de Reunión Deportivos (L-l), Lugares de Reunión Culturales (L-2), Lugares de Reunión Sociales y Recreativos (L-3), Lugares de Reunión Religiosos (L-4) y Lugares de Reunión de Transporte (L-5). K.2.7.2 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN LUGARES DE REUNION DEPORTIVOS (L-1) — En el Subgrupo de Ocupación Lugares de Reunión Deportivos (L-l) se clasifican las edificaciones o espacios utilizados para la realización de cualquier tipo de deporte, y en general, donde se reúnen o agrupan personas para presenciar o realizar algún evento deportivo. En la tabla K.2.7-1 se presenta una lista indicativa de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (L-1). Tabla K.2.7-1 Subgrupo de ocupación lugares de reunión deportivos (L-1) Estadios Gimnasios Autódromos Velódromos Piscinas colectivas Clubes deportivos Carpas y espacios abiertos

Plazas de toros Hipódromos Boleras Coliseos Pistas Polígonos Otros similares

K.2.7.3 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN LUGARES DE REUNION CULTURALES (L-2) — En el Subgrupo de Ocupación Lugares de Reunión Culturales (L-2) se clasifican las edificaciones o espacios utilizados para la realización o presentación de eventos culturales o políticos, y en general, donde se reúnen o agrupan personas con fines culturales, y existen instalaciones escénicas tales como proscenios o tablados, cortinas, iluminación especial, cuartos de proyección y de artistas, dispositivos mecánicos, silletería fija u otros accesorios o equipos de teatro. En la tabla K.2.7-2 se presenta una lista indicativa de edificaciones o espacios que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (L-2).

Estaciones de policía Estaciones de bomberos Estaciones de defensa civil Instituciones militares Otros similares K.2.6.6 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN INSTITUCIONAL DE SERVICIO PÚBLICO (I-5) — En el Subgrupo de K-7

Tabla K.2.7-2 Subgrupo de ocupación lugares de reunión culturales (L-2) Auditorios Salones de exhibición Salones de convención Salas de cine Salas de concierto Carpas y espacios abiertos

Salas de teatro Teatros al aire libre Cinematecas Planetarios Teatros

Tabla K.2.7-3 Subgrupo de ocupación lugares de reunión sociales y recreativos (L-3)

Salones de juego (cartas, ajedrez, billares, bingo, casinos, etc.) Discotecas

K.2.8 — GRUPO DE OCUPACION MIXTO Y OTROS (M) K.2.8.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación Mixto y Otros (M) se clasifican las edificaciones o espacios que por tener más de un tipo de ocupación no clasifican en ninguno de los grupos específicos de este Capítulo o cuando su ubicación es incierta. Las edificaciones o espacios correspondientes deben incluirse en el Grupo de Ocupación que en forma más aproximada represente los riesgos debidos a su ocupación y seguridad. K.2.8.2 — DOS O MÁS OCUPACIONES — Cuando una edificación esté destinada a dos o más ocupaciones es preciso proceder según lo siguiente:

K.2.7.4 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN LUGARES DE REUNION SOCIALES Y RECREATIVOS (L-3) — En el Subgrupo de Lugares de Reunión Sociales y Recreativos se clasifican las edificaciones o espacios en los cuales se reúnen o agrupan personas para fines de diversión y sociales, para el consumo de comidas o bebidas, y en general, para la realización de cualquier tipo de actividad social o recreativa que no requiera la presencia de instalaciones para representación escénica ni de silletería fija. En la tabla K.2.7-3 se presenta una lista indicativa de edificaciones o espacios que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (L-3).

Clubes sociales Clubes nocturnos Salones de baile

K-8

Centros de recreación Tabernas Vestíbulos y salones de reunión de hoteles Bibliotecas, salas de lectura, galerías de arte, museos Otros similares

K.2.7.5 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN LUGARES DE REUNION RELIGIOSOS (L-4) — En el Subgrupo de Ocupación Lugares de Reunión Religiosos (L-4) se clasifican las edificaciones o espacios en los cuales las personas se reúnen o agrupan con fines religiosos. En la tabla K.2.7-4 se presenta una lista indicativa de edificaciones o espacios que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (L-4). Tabla K.2.7-4 Subgrupo de ocupación lugares de reunión religiosos (L-4) Iglesias Capillas Salones de Culto Salones para Agremiaciones Religiosas Otros similares

(a) Aplicando las disposiciones de este Capítulo en cada una de las partes de la edificación según el grupo de ocupación particular en que se clasifica, y en el caso que haya conflicto de disposiciones, extendiendo a toda la edificación las que proporcionen mayor seguridad al público. (b) Independizando completamente las áreas de ocupaciones mixtas mediante construcciones tales como muros, pisos y cielos rasos, y aplicando en cada zona, con independencia de las demás, las disposiciones correspondientes a su grupo de ocupación.

K.2.9 — GRUPO DE OCUPACIÓN ALTA PELIGROSIDAD (P) K.2.9.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación Alta Peligrosidad (P) se clasifican las edificaciones o espacios empleados en el almacenamiento, producción, procesamiento, compra, venta o uso de materiales o productos altamente inflamables o combustibles o potencialmente explosivos, propensos a incendiarse con extrema rapidez o a producir gases o vapores irritantes, venenosos o explosivos. En la tabla K.2.9-1 se presenta una lista de productos e industrias en general y de elementos específicos cuyos procesos deben clasificarse en el Grupo de Ocupación (P). Tabla K.2.9-1 Grupo de ocupación alta peligrosidad (P) Productos combustibles Productos inflamables Productos explosivos Productos corrosivos Productos tóxicos Industrias de armas y municiones Productos químicos tóxicos Destilerías Industrias de pinturas y esmaltes

Industrias de plásticos Álcalis Ácidos Gas acetileno Productos piroxílicos Estaciones de gasolina Depósitos de algodón Kerosene Expendios de combustibles

Explosivos Ropa sintética Polvorerias Cerillas Procesadoras de papel Expendios de Cocinol Aceites

K.2.10 — GRUPO DE OCUPACIÓN RESIDENCIAL (R)

K.2.7.6 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN LUGARES DE REUNION DE TRANSPORTE (L-5) — En el Subgrupo de Ocupación Lugares de Reunión de Transporte (L-5) se clasifican las edificaciones o espacios en los cuales las personas se reúnen o agrupan con el propósito de disponer de un sitio fácil en donde puedan esperar la llegada y salida de cualquier medio de transporte de pasajeros y de carga. En la tabla K.2.7-5 se presenta una lista indicativa de edificaciones o espacios que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (L-5).

K.2.10.1 — GENERAL — En el Grupo de Ocupación Residencial (R) se clasifican las edificaciones o espacios empleados como vivienda familiar o de grupos de personas o como dormitorios, con o sin instalaciones de alimentación. Se excluyen de este grupo las edificaciones o espacios de ocupación Institucional (I). El Grupo de Ocupación Residencial (R) está constituido por los Subgrupos de Ocupación Residencial Unifamiliar y Bifamiliar (R-1), Residencial Multifamiliar (R-2) y Residencial Hoteles (R-3).

Tabla K.2.7-5 Subgrupo de ocupación lugares de reunión de transporte (L-5)

K.2.10.2 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN RESIDENCIAL UNIFAMILIAR Y BIFAMILIAR (R-1) — En el Subgrupo de Ocupación Residencial Unifamiliar y Bifamiliar (R-1) se clasifican las edificaciones o espacios empleados principalmente como vivienda o dormitorio de una o dos familias, o de menos de 20 personas. En la tabla K.2-10-1 se presenta una lista indicativa de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (R-1).

Terminales de pasajeros Terminales de metro Salas de espera para pasajeros Terminales de carga Estaciones

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Tabla K.2.10-1 Subgrupo de ocupación residencial unifamiliar y bifamiliar (R-1)

Notas Casas Residencias unifamiliares Residencias bifamiliares K.2.10.3 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN RESIDENCIAL MULTIFAMILIAR (R-2) — En el Subgrupo de Ocupación Residencial Multifamiliar (R-2) figuran las edificaciones o espacios empleados principalmente como vivienda, o como dormitorio de tres o más familias, o de más de 20 personas. En la tabla K.2.10-2 se presenta una lista indicativa de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (R-2). Tabla K.2.10-2 Subgrupo de ocupación residencial multifamiliar (R-2) Edificios de apartamentos Dormitorios universitarios Monasterios y afines Multifamiliares Internados K.2.10.4 — SUBGRUPO DE OCUPACIÓN RESIDENCIAL HOTELES (R-3) — En el Subgrupo de Ocupación Residencial Hoteles (R-3) se clasifican las edificaciones o espacios, provistas o no de servicios de alimentación, que sirven para el alojamiento de más de 20 personas durante períodos cortos de tiempo. En la tabla K.2.10-3 se presenta una lista indicativa de edificaciones que deben clasificarse en el Subgrupo de Ocupación (R-3). Tabla K.2.10-3 Subgrupo de ocupación residencial hoteles (R-3) Hoteles Pensiones Apartahoteles Moteles Hospederías

K.2.11 — GRUPO DE OCUPACIÓN TEMPORAL Y MISCELANEO (T) En el Grupo de Ocupación Temporal y Misceláneo (T) se clasifican las edificaciones o espacios que tienen ocupación de carácter temporal o cuyo tipo de ocupación varía con el tiempo. Las edificaciones del Grupo de Ocupación Temporal y Misceláneo (T) deben construirse, equiparse y conservarse de modo que cumplan los requisitos más estrictos de este Reglamento, de acuerdo con su ocupación específica. Q

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CAPÍTULO K.3 REQUISITOS PARA ZONAS COMUNES

de incendio u otra emergencia, de acuerdo con la clase de ocupación, el número de ocupantes, los sistemas de extinción de incendios y la altura y superficie de la edificación. K.3.2.1.1 — Los ascensores, escaleras mecánicas y caminos móviles no deben ser usados como un componente de un medio de salida requerido desde ninguna otra parte de la edificación hasta el exterior.

K.3.1 — GENERAL

K.3.2.2 — PLANOS Y ESPECIFICACIONES

K.3.1.1 — ALCANCE — Las disposiciones de este Capítulo tienen por objeto presentar requisitos, especificaciones y parámetros para el diseño, la construcción, la localización, la protección, la disposición y el mantenimiento de los elementos requeridos para que las zonas comunes de las edificaciones puedan proporcionar medios de acceso y egreso adecuados y medios de evacuación seguros en las edificaciones. K.3.1.2 — REQUISITOS MÍNIMOS — El uso y tipo de ocupación definidas para efectos de obtener la licencia de construcción, no puede ser modificado de manera que en las zonas comunes se reduzca el número de salidas o su capacidad a valores inferiores a los prescritos en este Capítulo.

K.3.2.2.1 — Disposición de salidas — Los planos arquitectónicos que se presenten para la solicitud de licencia de construcción deben mostrar, en cumplimiento del presente Capítulo del Reglamento, con suficiente detalle, la localización, construcción, tamaño y tipo de todas las salidas, además de la disposición de pasillos, corredores y pasadizos relacionados con las mismas.

K.3.1.3 — DEFINICIONES

K.3.2.2.2 — Número de ocupantes — Los planos arquitectónicos que se presenten para la solicitud de licencia de construcción de todas las edificaciones clasificadas dentro de los Grupos Comercial (C), Lugares de reunión (L), Institucional (I), Fabril e Industrial (F) y Alta Peligrosidad (P), deben indicar el número de personas previstos para la ocupación de cada piso, habitación o espacio.

Acceso a la salida — Sección inicial de un medio de evacuación que conduce a una salida. El acceso a ésta incluye el salón o espacio en el cual la persona se encuentre localizada, y los pasillos, rampas, corredores y puertas que deben atravesarse en el recorrido hasta la salida.

El número mínimo de ocupantes acomodables en las salidas de las edificaciones de los grupos mencionados, debe determinarse según la carga de ocupación prevista en el numeral K.3.3, número al cual tendrá que limitarse, entonces, la respectiva carga de ocupación del edificio.

Anchura por persona — Ancho mínimo de salida por persona para el cómodo movimiento de una fila de personas a lo largo de un medio de evacuación; debe medirse en mm. según la Tabla K. 3.3-2.

K.3.2.3 — LOCALIZACION Y MANTENIMIENTO — Los medios de evacuación deben localizarse y mantenerse de acuerdo con los siguientes requisitos mínimos:

Carga de ocupación — Número promedio de personas que admite una edificación en un momento cualquiera. Descarga de salida — Parte de un medio de evacuación entre la terminación de la salida y una vía pública. Escalera exterior — La que tiene uno de sus lados, por lo menos, directamente abiertos al exterior, mediante el recurso visible de un antepecho o baranda. Escalera interior — Aquella en la que ninguno de sus lados está directamente abierto al exterior, sino indirectamente, mediante ventanas, puertas u otros medios. Índice de ocupación — Área neta de piso que se presume, ocupada por personas para efecto de utilizarse en el cálculo de la carga de ocupación de cualquier piso o espacio ocupado.

K.3.2.3.1 — Las salidas deben localizarse y mantenerse en forma tal que provean fácil y rápida evacuación desde cualquier sitio y en todo momento en que se encuentre ocupada la edificación. K.3.2.3.2 — No se permite la instalación de cerraduras que bloqueen la libre evacuación desde el interior, excepto en las edificaciones del Subgrupo de Ocupación (I-1), caso en el cual corre a cargo del personal administrativo operar los mecanismos para asegurar la evacuación efectiva de ocupantes, en caso de fuego o de cualquier otra emergencia. K.3.2.3.3 — Queda prohibido obstruir o reducir en cualquier forma la capacidad de cualquier medio de evacuación como puerta, pasaje, pasadizo, etc., requerido por las disposiciones de estos Reglamentos.

Medios de evacuación — Vías libres y continuas que partiendo desde cualquier punto de una edificación conducen a un lugar o una vía pública. Cada medio de evacuación consta de partes separadas y distintas: salida, acceso a ésta, y descarga de salida.

K.3.2.3.4 — En ningún caso debe permitirse que el acceso a una salida se haga a través de cocinas, cuartos de almacenamiento, dormitorios, salones de trabajo u otros espacios que pueden estar bajo llave, y a través de espacios que ofrezcan alto riesgo tales como subestaciones, calderas y cuartos técnicos, excepto cuando la salida sirva únicamente a un dormitorio o a otra habitación que deba permanecer cerrada, o a habitaciones adyacentes que formen partes de la misma unidad de vivienda y sean del Subgrupo de Ocupación (R-1).

Nivel de calle — Piso o nivel de piso accesible desde la calle o el exterior de la edificación, provisto de entrada principal a una altura no mayor de 7 escalones sobre el nivel del suelo.

K.3.2.4 — SEÑALIZACIÓN E ILUMINACIÓN — Los medios de evacuación deben cumplir con los requisitos siguientes en cuanto a señalización e iluminación se refiere.

Rampa — Plano inclinado dispuesto para subir y bajar en un sentido determinado de circulación. Salida — Parte de un medio de evacuación, separada de los demás espacios de la edificación por construcciones o equipos como se especifica en este Capítulo, y que proporciona una vía de recorrido protegida hasta la descarga de salida. Puede incluir escalera a prueba de humo, corredores, balcones, exteriores, rampas y puertas. Vía publica — Calle, callejón u otro espacio seguro, abierto al exterior para fines de uso público y con un ancho no menor de 3 m.

K.3.2.4.1 — Toda salida o vía de escape debe ser claramente visible y estar completamente señalizada de tal manera que todos los ocupantes mentalmente capaces de la edificación, puedan encontrar sin problema la dirección de salida y en tal forma que la vía conduzca, de manera inequívoca a sitio seguro. K.3.2.4.2 — Cualquier salida o pasadizo que no sea parte de una vía de escape, pero que por su carácter pueda tomarse como tal, debe estar dispuesta y señalizada de tal manera que se minimicen los riesgos de confusión y el peligro resultante para las personas que busquen escapar del fuego o de otra emergencia, así como para evitar que se llegue a espacios que no conduzcan a una salida. K.3.2.4.3 — Todos los medios de evacuación deben estar provistos de iluminación artificial y de emergencia.

K.3.2 — REQUISITOS GENERALES K.3.2.1 — GENERAL — Toda edificación debe poseer en sus zonas comunes, salidas que por su número, clase, localización y capacidad, sean adecuadas para una fácil, rápida y segura evacuación de todos los ocupantes en caso

K.3.2.5 — ALARMAS — Toda edificación cuyo tamaño, disposición y ocupación sean tales que en caso de emergencia no permita dar alerta directa inmediata, debe estar provista de alarmas audibles y visibles que sirvan como sistemas de aviso que faciliten la evacuación ordenada de los ocupantes.

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K.3.2.6 — EDIFICACIONES CON AIRE ACONDICIONADO — Las edificaciones con instalación central de aire acondicionado deben cumplir los siguientes requisitos especiales: K.3.2.6.1 — Localización de escaleras — En las edificaciones carentes en todos los pisos de ventanas que abran al exterior y que tengan un sistema de ventilación artificial o de aire acondicionado deben localizarse las escaleras de manera que sean accesibles al cuerpo de bomberos, en todos los pisos, mediante aberturas como ventanas o puertas. K.3.2.6.2 — Conductos de descarga — No se permite que los conductos de descarga, de escape o expulsión, o los respiraderos de los sistemas de aire acondicionado descarguen hacia las escaleras o huecos de ascensores. Tampoco es admisible que se utilicen corredores que sirven de acceso a las salidas como descarga de retorno de espacios de aire acondicionado, a través de rejillas u otros dispositivos en puertas o particiones que encierran dichos espacios de aire acondicionado, a menos que se les equipe con detectores de humo aprobados para la desconexión automática de los ventiladores de suministro y descargue y el cierre de las rejillas. K.3.2.7 — SISTEMAS DE EVACUACIÓN PARA DISCAPACITADOS — Toda obra se deberá proyectar y construir de tal forma que facilite el ingreso, egreso y la evacuación de emergencia de las personas con movilidad reducida, sea ésta temporal o permanente. Así mismo se debe procurar evitar toda clase de barrera física en el diseño y ejecución de las vías en la construcción o restauración de edificios de propiedad pública o privada. K.3.2.7.1 — Todo ascensor que se proyecte e instale debe tener capacidad para transportar al menos una persona en silla de ruedas y debe cumplir con la Norma Técnica NTC 4349, Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, Ascensores. K.3.2.7.2 — Cuando el proyecto se refiera a conjuntos de edificios e instalaciones que constituyan un complejo arquitectónico, éste se proyectará y construirá en condiciones que permitan en todo caso, la accesibilidad de las personas discapacitadas a los diferentes inmuebles e instalaciones complementarias, en concordancia con la Normas Técnicas NTC 4143 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, Rampas Fijas, NTC 4145 Accesibilidad de la Personas al Medio Físico. Edificios, escaleras, y NTC 4140 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, pasillos, corredores. K.3.2.7.3 — Las edificaciones para hospitales y centros de salud, las edificaciones clasificadas en el Grupo de Uso II y, en general, toda edificación cuya ocupación implique el servicio al público, que tengan varios niveles y que no cuenten con ascensor, deberán estar provistas de rampas de acceso a todos los espacios a los que el público deba ingresar, con las especificaciones técnicas y de seguridad especificadas a continuación, en concordancia con K.3.8.6 y con la Norma Técnica NTC 4143 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, Rampas Fijas. K.3.2.7.4 — Todos los sitios abiertos al público, de carácter recreacional o cultural, como teatros y cines, deberán disponer de espacios localizados al comienzo o al final de cada fila central, para personas en silla de ruedas. Para efectos se utilizará un área igual a la de una silla de teatro y no se dispondrá de más de dos espacios en la misma fila. La determinación del número de espacios de esta clase, será del dos por ciento de la capacidad total del teatro. Un porcentaje similar se aplicará en los vestuarios de los centros recreacionales, para las personas en sillas de ruedas. En todo caso, éstas y las demás instalaciones abiertas al público, deberán contar por lo menos con un sitio accesible para las personas en silla de ruedas, en concordancia con la Norma Técnica NTC 4143 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, Rampas Fijas. K.3.2.7.5 — Los pasillos y corredores de todas las edificaciones deben cumplir las dimensiones mínimas y características funcionales y constructivas señaladas en la Norma Técnica NTC 4140. K.3.2.8 — SEÑALIZACIÓN DE SALIDAS PARA DISCAPACITADOS — Cuando el diseño de un sistema de salida haya sido ejecutado expresamente para permitir la salida de discapacitados, deberá proveerse de señalización adecuada que exprese esta condición.

K.3.3.1.1 — La capacidad de los medios de evacuación de cualquier piso, gradería u otro espacio ocupado, debe ser suficiente para la respectiva carga de ocupación. K.3.3.1.2 — La carga de ocupación debe determinarse por el mayor de los dos valores siguientes: (a) Número real de ocupantes para los cuales este diseñado, según el caso, cada espacio, piso o edificación. (b) El número resultante de dividir el área del espacio, piso o edificación, por el índice de ocupación previsto en el numeral K.3.3.2, para los Grupos de Ocupación especificados, excepto para áreas con asientos fijos, caso en el cual la carga de ocupación debe ser igual al número de asientos contenidos. K.3.3.1.3 — La carga de ocupación de cualquier espacio debe incluir la correspondiente a todos los espacios que descarguen a través del mismo con objeto de lograr acceso a alguna salida. K.3.3.1.4 — Si alguna zona de la edificación tiene más de un tipo de ocupación, la carga de ocupación debe determinarse por el que dé lugar al mayor número de ocupantes. Las áreas de uso accesorias como pasillos y corredores, al servicio de las personas que ocupan las áreas principales, deben diseñarse y construirse con los medios de salida necesarios, considerando que lleguen a estar completamente ocupadas; pero dichas áreas no deben utilizarse en el cálculo de la carga total de ocupación del piso o de la edificación. K.3.3.1.5 — Cuando las salidas sirvan a varios pisos, en el cálculo de ocupación de cada uno apenas debe utilizarse la carga correspondiente a él solo; en ningún caso, se ha de permitir que disminuya la capacidad de las salidas en la dirección del recorrido hacia el exterior de la edificación. K.3.3.2 — FACTOR DE CARGA DE OCUPACION — En la tabla K.3.3-1 se presentan los valores normales del factor de carga que deben utilizarse para el cálculo de la carga de ocupación de un piso o espacio ocupado, según los diferentes Grupos de Ocupación. K.3.3.2.1 — Cuando la carga de ocupación de cualquier espacio vaya a ser significativamente más baja que la correspondiente al valor especificado por la tabla K.3.3-1, dicho valor puede establecerse mediante la aprobación del departamento de planeación distrital o municipal. K.3.3.2.2 — Cuando la ocupación de una edificación existente se altere o modifique de manera que haya necesidad de contar con mayores facilidades para las salidas, la autoridad competente puede autorizar dicho cambio o alteración, sin cambiar los medios de evacuación, siempre que la carga de ocupación real se limite a la determinada de acuerdo con las condiciones existentes y las disposiciones de este Capítulo. K.3.3.2.3 — Cuando haya baños, cuartos de aseo y de almacenamiento, espacios de entrada y espacios similares ocupados al mismo tiempo con otros espacios del mismo piso de una edificación, su carga de ocupación puede omitirse en los cálculos de lo que corresponde al piso en el cual aquellos cuartos están localizados. Tabla K.3.3-1 Índice de ocupación

Nomenclatura A C C-1 C-2

K.3.3 — CAPACIDAD DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN K.3.3.1 — CARGA DE OCUPACION — Para determinar la carga de ocupación debe cumplirse los requisitos siguientes:

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Tabla K.3.3-1 (continuación) Índice de ocupación

Tabla K.3.3-2 Índices de ancho de salida por persona.

Grupos de Ocupación

I I-1 I-2 I-3 I-4 I-5

INSTITUCIONAL Reclusión Salud o Incapacidad Educación (Salones de Clase) Seguridad Pública Servicio Público LUGARES DE REUNIÓN Deportivos (Sin asientos fijos ) Culturales y teatros (Sin asientos fijos) Sociales y Recreativos Religiosos De transporte (No menos de 1.5 veces la capacidad de todos los vehículos que puedan descargarse simultáneamente)

L-5

ALMACENAMIENTO COMERCIAL Servicios Bienes y Productos Piso a Nivel de la Calle e Inferiores Otros pisos ESPECIAL FABRIL E INDUSTRIAL.

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Nomenclatura

L L-1 L-2 L-3 L-4

E F

Grupos de Ocupación

M

MIXTO Y OTROS

P R T

ALTA PELIGROSIDAD RESIDENCIAL. TEMPORAL Y MISCELANEO

Área neta de piso en metros cuadrados por ocupante 11 7 2 2.8 0.3 0.7 1.3 0.7 0.7

10 3 6 según ocupación 9

Grupo o Subgrupo de ocupación de Anchura por persona, mm la edificación o áreaconsiderada Corredores, puertas Escaleras y pasajes de salidas 5 8 ALMACENAMIENTO (A) 5 10 COMERCIAL (C) según ocupación según ocupación ESPECIAL (E) 6 10 FABRIL, E INDUSTRIAL (F) 6 10 INSTITUClONAL (I-1) 13 15 INSTITUCIONAL (I-2, I-3, I-4 e I-5) 5 10 LUGARES DE REUNIÓN (L) El menor número exigido para las ocupaciones MIXTO Y OTROS (M) que conforman la ocupación mixta de la edificación. 10 18 ALTA PELIGROSIDAD (P) 5 10 RESIDENCIAL (R) Según la ocupación TEMPORAL (T)

0.3 La mayor área exigida para las ocupaciones que conforman la ocupación mixta de la edificación. 9 18 según ocupación

K.3.3.3 — CAPACIDAD DE LAS SALIDAS — La capacidad de los medios de evacuación aprobados debe calcularse con base en los índices de ancho por persona especificados en la tabla K.3.3-2 y según el Grupo de Ocupación al cual pertenezca la edificación o espacio correspondiente. K.3.3.3.1 — Cuando la edificación o espacio considerados estén provistos de un sistema completo de extinción de incendios, los valores para el ancho por persona, dados en la tabla K.3.3-2, pueden reducirse en un 50%. K.3.3.3.2 — El ancho del medio de evacuación debe medirse en el punto más estrecho del elemento de la correspondiente vía. K.3.3.3.3 — La capacidad requerida de un corredor la carga de ocupación que utiliza el corredor para acceder a una salida dividida por el número de salidas requeridas a las que el corredor llega. K.3.3.3.4 — La capacidad de un corredor no debe ser inferior a la capacidad de la salida a la que el corredor llega. K.3.3.4 — ANCHO MINIMO — El ancho mínimo de cualquier vía de acceso a las salidas no debe ser menor a lo especificado para usos individuales en el numeral K.3.3.3, ni puede ser inferior a 900 mm. En todo caso, debe cumplirse con la Norma Técnica NTC 4145 Accesibilidad de la Personas al Medio Físico. Edificios, escaleras, y NTC 4140 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, pasillos, corredores. K.3.3.4.1 — Cuando la vía de acceso a una salida sea única, la capacidad, en términos de su ancho, debe ser por lo menos igual a la que exija la salida hacia la cual se proyecta. K.3.3.4.2 — Cuando exista más de una vía de acceso a la salida, éstas deben tener el ancho adecuado para acomodar el número de personas que requieran. K-17

Área neta de piso en metros cuadrados por ocupante 28

K.3.4 — NUMERO DE SALIDAS K.3.4.1 — GENERAL — Las salidas y los medios de evacuación deben diseñarse y localizarse de manera que la seguridad no dependa únicamente de uno solo de estos medios, y proveerse de dispositivos de seguridad para evitar que cualquier medio único de salida sea ineficiente debido a alguna falla humana o mecánica K.3.4.1.1 — En toda edificación, o área de ésta, cuya ocupación, tamaño y disposición sea tal que la seguridad de sus ocupantes se vea comprometida por el bloqueo de alguno de los medios de evacuación en caso de incendio u otra emergencia, éstos deben ubicarse tan alejados entre sí como sea posible y de tal manera que se minimice la posibilidad de que ambos medios se bloqueen simultáneamente. K.3.4.2 — NUMERO DE SALIDAS — El número mínimo de salidas por carga de ocupación está dado en la tabla K.3.4-1. Tabla K.3.4-1 Numero mínimo de salidas por carga de ocupación Carga de ocupación 0 – 100 101 - 500 501 - 1000 1001 o más

Número mínimo de salidas 1 2 3 4

K.3.5 — ACCESOS A LAS SALIDAS K.3.5.1 — GENERAL — Los siguientes son los requisitos generales que deben cumplir los accesos a las salidas. K.3.5.1.1 — El acceso a las salidas incluye el salón o espacio en el cual esté localizado un ocupante, así como los pasillos, rampas, corredores y puertas que deben atravesarse en el recorrido hacia la respectiva salida. Los corredores utilizados como acceso a una salida, y de carga de ocupación superior a 30, deben separarse de las otras partes del edificio, por elementos tales como muros o divisiones, construidos con materiales incombustibles. Las aberturas en tales elementos, tienen que protegerse con puertas hechas de materiales de combustión lenta. K.3.5.1.2 — El ancho de los accesos a las salidas debe determinarse con la carga de ocupación del área que K-18


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descarga sus ocupantes hacia estos accesos y con observancia de los requisitos tal y como lo define K.3.4.

recorrido, por medio de separaciones levantadas con materiales no combustibles.

K.3.5.1.3 — Cuando se requiera más de una salida en cada piso, cada una debe localizarse para que tenga acceso desde cualquier punto de un corredor, y limitarse los trayectos ciegos en los pasillos a una longitud máxima de 6 m.

K.3.7.2.2 — Todas las aberturas de las salidas deben protegerse con marcos y puertas de materiales de combustión lenta o incombustible.

K.3.8 — MEDIOS DE SALIDA K.3.6 — DISTANCIA DE RECORRIDO HASTA UNA SALIDA K.3.8.1 — GENERAL — Los medios de salida deben cumplir los requisitos generales siguientes: K.3.6.1 — La distancia de recorrido debe medirse sobre el piso, a lo largo de la línea central en el sentido natural del recorrido. Cuando el recorrido incluya escaleras, éstas deben medirse en el plano del borde de las huellas. K.3.6.2 — En el caso de áreas abiertas, la distancia de recorrido debe medirse desde el punto más remoto sujeto a ocupación. K.3.6.3 — En el caso de salones individuales ocupables por no más de 6 personas, la distancia de recorrido debe medirse desde las puertas de dichos salones, previendo que la distancia de recorrido desde cualquier punto del salón hasta la puerta del mismo, no exceda de 15 m. K.3.6.4 — Cuando se permitan escaleras abiertas o rampas como recorrido a las salidas, tales como las que hay entre balcones o entrepisos y el piso inferior, la distancia debe incluir el recorrido sobre la escalera o rampa, más el que va desde el final de la escalera o rampa, hasta una puerta exterior u otra salida, además de la distancia para llegar a la escalera o rampa. K.3.6.5 — DISTANCIA — La distancia máxima de recorrido desde el punto más alejado hasta el centro de cualquier salida exterior, salida vertical, escalera interior, corredor de salida o salida horizontal, no debe sobrepasar los límites especificados en la tabla K.3.6-1. Tabla K.3.6-1 Distancia en metros de recorrido hasta la salida Grupo de ocupación

ALMACENAMIENTO ALMACENAMIENTO COMERCIAL COMERCIAL FABRIL E INDUSTRIAL FABRIL E INDUSTRIAL INSTITUCIONAL LUGARES DE REUNION ALTA PELIGROSIDAD RESIDENCIAL

Distancia de recorrido (m) Sin sistema de Con sistema de rociadores rociadores 60 75 90 120 60 90 60 75 60 75 90 120 45 60 60 75 No se permite 22 60 75

(A-1) (A-2) (C-1) (C-2) (F-1) (F-2) ( I) (L) (P) (R)

NOTA: Estas distancias se pueden incrementar hasta en un 30 % si los elementos de evacuación son rectilíneos, carecen de escaleras intermedias y conducen a zonas exteriores a nivel, de área adecuada para recibir la descarga de ocupación que determinen los casos individuales.

K.3.7 — PROTECCIÓN DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN K.3.7.1 — CORREDORES — Los corredores utilizados como acceso a una salida con carga de ocupación superior a 30, deben separarse de las otras partes de la edificación por muros, particiones u otros elementos hechos con materiales no combustibles. K.3.7.2 — SALIDAS — Cuando una salida requiera protección de las otras partes de la edificación, el elemento de separación debe construirse de acuerdo con los requisitos de éste.

K.3.8.1.1 — Es preciso que todas las salidas se localicen de tal manera que sean claramente visibles; su ubicación debe indicarse claramente y su acceso debe mantenerse sin obstrucciones y libres de obstáculos durante todo el tiempo. K.3.8.1.2 — Toda salida debe desembocar directamente a la calle, a un espacio abierto o a un área de refugio no obstruible por fuego, humo u otra causa, y tener dimensiones tales que aseguren la evacuación de los ocupantes. K.3.8.2 — PUERTAS — Toda puerta, incluyendo en ella el marco y la cerradura, puede considerarse como elemento de un medio de evacuación siempre y cuando cumpla con los requisitos especificados en éste y en el numeral K.3.3. K.3.8.2.1 — Dimensiones — Cada puerta individual debe tener a lo ancho una luz mínima efectiva de 800 mm, salvo las destinadas a dormitorios, en que esa longitud se puede disminuir hasta 700 mm. Cuando la puerta se subdivida en dos o más aberturas separadas, el ancho mínimo de cada una de éstas no debe ser menor de 700 mm; las aberturas se calculan separadamente para determinar el número de módulos de ancho de salida requeridos. En cuanto a la altura, las puertas no deben tener menos de 2.0 m. Se excluyen las puertas de particiones sanitarias. K.3.8.2.2 — Cerraduras de puertas — Cada puerta de salida que sirva un área con carga de ocupación superior a diez o una edificación de Alta Peligrosidad (P), deben poder abrirse fácilmente en cualquier momento, desde el lado en el cual va a realizarse la evacuación y sin que se requiera mayor esfuerzo ni el uso de llaves. K.3.8.2.3 — Secuencia de puertas — Las puertas en serie deben tener un espaciamiento libre entre ellas de por lo menos 2.10 m, medido cuando están cerradas. K.3.8.2.4 — Restricciones — No se permite utilizar como puertas de salida las simplemente giratorias o plegables. Si por cualquier motivo deben usarse dichas puertas, éstas deberán permanecer abiertas o retiradas mientras la edificación esté ocupada. K.3.8.2.5 — Giro de puertas — Las puertas de salida de espacios o habitaciones de edificaciones de carga de ocupación superior a 100 personas o clasificados en Alta Peligrosidad y de corredores desde habitaciones que requieren más de una puerta, deben girar en la dirección de evacuación. No se permite utilizar puertas de vaivén cuando la carga de ocupación del área donde se hallen sea superior a 100. K.3.8.2.6 — Fuerza de apertura — La fuerza requerida para abrir completamente una puerta debe ser inferior a 250 N. K.3.8.2.7 — Nivel del piso — El piso a ambos lados de cualquier puerta de salida o de corredor, debe tener el mismo nivel a lo largo de una distancia perpendicular a la abertura de la puerta, por lo menos igual al ancho de la puerta. K.3.8.3 — ESCALERAS INTERIORES — Toda escalera interior de dos o más peldaños que sirva como medio de evacuación, debe cumplir los requisitos de este numeral, salvo cuando sólo se utilice como medio de acceso a sitios ocupados por equipos que exijan revisión periódica, o cuando se localice dentro de apartamentos o residencias individuales. K.3.8.3.1 — Toda escalera que sirva como medio de evacuación debe tener el carácter de construcción fija permanente.

K.3.7.2.1 — Las salidas deben proporcionar protección contra el fuego y el humo a lo largo de todo su K-19

K.3.8.3.2 — Capacidad — La capacidad de escaleras y puertas que accedan a escaleras encerradas, debe calcularse de acuerdo con los numerales K.3.4 y K.3.5. K.3.8.3.3 — Ancho mínimo — Las escaleras con carga de ocupación superior a 50 personas, deben tener ancho mínimo de 1.20 m; cuando la carga de ocupación sea inferior a 50, dicho ancho mínimo puede reducirse a 900 mm. Las escaleras en el interior de las viviendas deberán tener un ancho mínimo de 90 cm. Las escaleras de uso público deberán tener un ancho mínimo de 120cm. Si la separación de los pasamanos a la pared supera 50 mm, el ancho de la escalera debe incrementarse en igual magnitud. En edificaciones residenciales unifamiliares sin límite de pisos, o en escaleras privadas interiores de apartamentos, el ancho mínimo permisible es de 750 mm. K.3.8.3.4 — Huella y contrahuella — La huella y contrahuella de las escaleras interiores deben cumplir los requisitos de la NTC 4145 Accesibilidad de la Personas al Medio Físico. Edificios, escaleras, y NTC 4140 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, pasillos, corredores y demás requisitos de la NTC 4140 que apliquen así: (a) El ancho mínimo de huella, sin incluir proyecciones, debe ser de 280 mm y la diferencia entre la huella más ancha y la más angosta, en un trayecto de escaleras, no debe llegar a los 20 mm. (b) La altura de la contrahuella no debe ser menor de 100 mm ni mayor de 180 mm y la diferencia entre la contrahuella más alta y la más baja, en un trayecto de escaleras, mantenerse por debajo de 20 mm. (c) La altura de la contrahuella y el ancho de la huella deben dimensionarse en tal forma que la suma de 2 contrahuellas y una huella, sin incluir proyecciones, oscile entre 620 mm y 640 mm. (d) Puede permitirse el uso de tramos curvos entre 2 niveles o descansos, solo si los peldaños tienen un mínimo de 240 mm de huella, medidos sobre una línea situada a 1/3 del borde interior del tramo, y como máximo a 420 mm en el borde exterior. (e) Las huellas deben tener el borde o arista redondeados, con un radio de curvatura máximo de 1 cm y de forma que no sobresalga del plano de la contrahuella. (f) Las contrahuellas no deberán ser caladas. (g) El ángulo que forma la contrahuella con la huella, debe ser de 90º. (h) Los pisos deben ser antideslizantes, sin relieves en su especie, con las puntas diferenciadas visualmente. (i) Los escalones aislados, deberán presentar textura, color e iluminación que los diferencie del pavimento general. (j) Las escaleras deben estar debidamente señalizadas, de acuerdo con la NTC 4144. K.3.8.3.5 — Descansos — Todo descanso debe tener una dimensión mínima, medida en la dirección del movimiento, igual al ancho de la escalera, pero tal dimensión no necesita exceder de 1.20 m. La diferencia de nivel entre dos descansos o entre un descanso y un nivel de piso, debe ser inferior a 2.40 m en sitios de reunión y edificaciones institucionales; en todos los demás casos esta diferencia de nivel debe ser inferior a 3.50 m. K.3.8.3.6 — Pasamanos — Los pasamanos deben cumplir los requisitos de la NTC 4145 Accesibilidad de la Personas al Medio Físico. Edificios, escaleras, y NTC 4140 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios. Pasillos. K.3.8.3.7 — Altura libre mínima — Toda escalera debe disponer de una altura libre mínima de 2 m, medida verticalmente desde un plano paralelo y tangente a las proyecciones de los peldaños hasta la línea del cielo raso. K.3.8.3.8 — Materiales de las escaleras — Las huellas de las escaleras y de los descansos, deben acabarse con material rígido antideslizante. No se permiten las escaleras de madera como medio de evacuación en ningún caso. K.3.8.3.9 — Escaleras circulares — Las escaleras circulares pueden emplearse como elementos de salida cuando el ancho mínimo de la huella sea de 250 mm y el radio mínimo resulte mayor que el doble del ancho de la escalera.

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K.3.8.3.10 — Escaleras de caracol — Las escaleras de caracol pueden servir como elementos de acceso a la salida en el interior de apartamentos y cuando conduzcan a un acceso de un mezanine no mayor de 40 m2. El ancho mínimo de la escalera debe ser de 700 mm y la dimensión mínima de la huella, 190 mm, medida a una distancia de 300 mm del borde interior de la escalera. K.3.8.4 — ESCALERAS EXTERIORES — Cualquier escalera exterior instalada permanentemente en una edificación, puede servir como salida cuando cumpla los requisitos exigidos anteriormente para escaleras interiores y los prescritos en este numeral. K.3.8.4.1 — Protección contra el fuego — Las escaleras exteriores utilizadas en edificaciones de 3 o más pisos, deben estar sólidamente integradas al edificio y su capacidad portante se determinará según los factores y carga de ocupación que el uso determine. K.3.8.5 — ESCALERAS MECANICAS Y CAMINOS MÓVILES — Las escaleras mecánicas deben cumplir los requisitos establecidos en K.3.8.5.1 a K.3.8.5.3. K.3.8.5.1 — Las escaleras mecánicas deben operar sólo en un sentido, tienen que ser de huella horizontal y estar constituidas por materiales incombustibles, a excepción de equipos eléctricos, cableado, ruedas de los peldaños, pasamanos y revestimientos. Los revestimientos de madera en barandas deben ser de 0.9 mm de espesor, o menos, respaldados con materiales no combustibles. Adicionalmente deben existir escaleras convencionales como medio de evacuación alterno a las escaleras mecánicas en todos los edificios que las posean. K.3.8.5.2 — Para efectos de capacidad, una escalera mecánica de 800 mm de ancho representa un módulo de salida. Las escaleras de 1 200 mm de ancho proporcionan 2 módulos de salida. K.3.8.5.3 — En estaciones de transporte que tengan escaleras mecánicas hacia niveles por debajo del terreno, la anchura de las escaleras mecánicas no puede ser inferior a un módulo de salida. K.3.8.6 — RAMPAS — Las rampas utilizadas como medio de evacuación, deben cumplir los requisitos especificados en el numeral K.3.6 y en la norma NTC 4143 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, Rampas Fijas, además de los especificados a continuación. K.3.8.6.1 — Inclinación — La inclinación de la rampa debe ser constante a lo largo de toda su longitud. Los cambios de inclinación que haya necesidad de hacer en la dirección del recorrido se practicarán únicamente en los descansos. K.3.8.6.2 — Pendiente longitudinal — Las rampas usadas como parte de un medio de salida deben tener una pendiente de recorrido no mayor a una unidad vertical en 12 unidades horizontales (8 %). La pendiente de otras rampas para peatones no debe ser mayor que una unidad vertical en ocho unidades horizontales (12.5 %). K.3.8.6.3 — Pendiente transversal — La pendiente medida en forma perpendicular a la dirección de desplazamiento de una rampa no debe ser mayor a una unidad vertical en 48 unidades horizontales (2 %). K.3.8.6.4 — Ancho — El ancho mínimo de una rampa de un medio de salida no debe ser menor que 1.10 m. El ancho libre de una rampa y el ancho libre entre pasamanos, si son provistos, deben ser de 90 cm, como mínimo, con las siguientes excepciones: (a) Para acceso y utilización de sistemas mecánicos o hidráulicos y sanitarios, o equipos eléctricos, puede ser de 60 cm. (b) Dentro de una unidad de vivienda o para una capacidad de ocupantes requerida menor a 50 puede ser de 90 cm. (c) Para edificaciones de los sub-grupos I-2 (Salud), en corredores que sirven a las edificaciones con carácter quirúrgico, o a centros de cuidado de salud para pacientes ambulatorios que reciben atención médica externa, lo que causa que el paciente no sea capaz de cuidarse a sí mismo, e I3 (Educación) con un corredor que tenga una capacidad requerida de 100 ó más, debe ser de 1.8 m. (d) En Grupo I-2 en áreas que sean requeridas para movimiento de camas, debe ser de 2.4 m.

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DIARIO OFICIAL K.3.8.6.5 — Altura libre — La altura libre mínima en todas las partes de la rampa del medio de salida no debe ser menor a 2.0 m.

K.3.9.1.6 — La iluminación tiene que suministrarse por medio de una fuente que asegure razonable confiabilidad, tal como se exige, para el servicio eléctrico público.

K.3.8.6.6 — Restricciones — Las rampas de medios de salida no deben reducirse en ancho en la dirección del desplazamiento a la salida. Las proyecciones dentro del ancho requerido de la rampa o descanso están prohibidas. Las puertas que abren sobre un descanso no deben reducir el ancho libre a menos de 1.05 m.

K.3.9.2 — LUCES DE EMERGENCIA — Los medios de evacuación de toda edificación, excepción hecha de las del Grupo (R-1), deben estar provistos de las instalaciones indispensables para que haya luces de emergencia.

K.3.8.6.7 — Descansos — Las rampas deben tener descansos en la parte inferior y superior de cada rampa, puntos de quiebre, entradas, salidas y en las puertas. Los descansos deben tener una longitud mínima de 1.8 m y una longitud máxima de 3.6 m. K.3.8.6.8 — Superficie de acabados — La superficie de las rampas debe ser rugosa, estriada o estar provista de material antideslizante. K.3.8.6.9 — Pasamanos — Las rampas deben estar provistas de pasamanos los cuales deben cumplir los requisitos especificados en el numeral K.3.8.3.6. K.3.8.6.10 — Techos — Los techos sobre las rampas deben estar a una altura mínima de 2 m. K.3.8.6.11 — Rampas mecánicas – Cuando se utilicen rampas mecánicas, además de las especificaciones contenidas en K.3.8.6.1 a K.3.8.6.10, deben cumplir con las especificaciones contenidas en K.3.8.5. K.3.8.7 — SALIDAS A PRUEBA DE HUMO — Las salidas a prueba de humo deben cumplir las disposiciones siguientes: K.3.8.7.1 — Deben constar de escalera, vestíbulo y muros de cerramiento, construidos con materiales no combustibles o de alta resistencia al fuego. K.3.8.7.2 — Deben descargar sus ocupantes en el exterior del edificio o en un pasaje de salida que conduzca a él. En edificaciones de seis o más pisos de altura, por lo menos una de las salidas debe ser a prueba de humo. K.3.8.7.3 — Acceso — El acceso a la escalera debe hacerse en cada piso a través de un descanso o plataforma de ancho mayor o igual al de la escalera. K.3.8.7.4 — Muros — Los muros de cerramiento de las escaleras deben construirse con material no combustible.

K.3.9 — ILUMINACIÓN DE LOS MEDIOS DE EVACUACION K.3.9.1 — GENERAL — La iluminación de los medios de evacuación debe cumplir todas las disposiciones generales siguientes: K.3.9.1.1 — La iluminación de los medios de evacuación debe ser continua durante todo el tiempo en que por las condiciones de ocupación, se requiera que las vías de escape estén disponibles para ser utilizadas.

K.3.9.2.1 — El sistema de iluminación de emergencia debe alimentarse con dos fuentes independientes de suministro; una tomada de la acometida del edificio y derivada antes del control general de la edificación, pero después del contador, con circuitos e interruptores independientes en forma tal que al desconectar la corriente de los demás circuitos de la edificación ésta quede energizada, la otra tomada de una fuente auxiliar que garantice el funcionamiento del sistema en caso de un corte en la energía eléctrica. K.3.9.2.2 — El sistema de iluminación de emergencia debe proveerse de manera tal que esté en servicio por no menos de 1.5 horas después de iniciarse el evento de falla del sistema principal de energía. K.3.9.2.3 — El sistema de iluminación de emergencia debe proveerse de manera tal que no tenga menos de 10 lux, en promedio, medidos a nivel de piso, pero que no sea menor que 1 lux en ningún punto del recorrido, medido en el nivel del piso. K.3.9.2.4 — El sistema de iluminación de emergencia puede disminuir con el tiempo, pero de manera que su nivel no sea menor de 6 lux, en promedio, y 0.65 en cualquier punto, medidos en el nivel del piso, al final del periodo de 1.5 horas. K.3.9.2.5 — El sistema de iluminación de emergencia debe cumplir con las especificaciones de la norma NFPA 110 Estándar para sistemas de fuentes de poder de emergencia y alternos, u otra norma reconocida internacionalmente al respecto del mismo tema. K.3.9.2.6 — Las unidades y baterías que integren el sistema de iluminación de emergencia deben certificar aprobación por UL925, Estándar para equipos de iluminación y fuente de poder de emergencia, u otro estándar reconocido internacionalmente al respecto del mismo tema. K.3.9.2.1 — El sistema de iluminación de emergencia debe ensayarse periódicamente de acuerdo con el siguiente procedimiento: (a) El funcionamiento del sistema debe probarse mensualmente por un tiempo no inferior a 30 segundos. (b) El funcionamiento del sistema debe probarse anualmente por un tiempo no inferior a 1.5 horas. (c) Durante la prueba anual debe medirse el nivel de iluminación en el nivel del piso. (d) Si el sistema de iluminación de emergencia tiene funciones de auto-ensayo y auto-diagnóstico, el sistema automático debe tener la capacidad de realizar un ensayo mensual por no menos de 30 segundos y un ensayo anual por no menos de 1.5 horas e indicar los resultados mediante un sistema luminoso. El sistema automático debe inspeccionarse visualmente, por lo menos, una vez al mes. (e) Debe mantenerse un registro escrito de las pruebas realizadas y sus resultados para sistemas de emergencia, automáticos o manuales.

K.3.9.1.2 — Los medios de evacuación deben iluminarse en todos los puntos, incluyendo ángulos e intersecciones de corredores y pasillos, escaleras, descansos y puertas de salida, con no menos de 10 lux medidos en el nivel del piso.

K.3.9 3 — CAMBIOS DE FUENTES — Cuando el suministro de iluminación dependa de un cambio de una fuente de energía a otra, no debe haber una interrupción apreciable de la iluminación durante el cambio. Cuando la iluminación de emergencia la proporcione un generador operado por un motor primario, de gasolina o diesel (nunca eléctrico), no debe permitirse un retardo mayor a diez segundos.

K.3.9.1.3 — Las escaleras que hagan parte de los medios de evacuación deben iluminarse con no menos de 100 lux medidos en los escalones.

K.3.10 — SEÑALIZACIÓN DE SALIDAS

K.3.9.1.4 — En auditorios, teatros y salas de conciertos, la iluminación puede reducirse a 2 lux durante la función. K.3.9.1.5 — Toda iluminación debe disponerse en forma tal que si se presenta una falla en alguna unidad de iluminación, ésta no deje en oscuridad el área servida.

K.3.10.1 — Toda señal requerida en la ubicación de medios de evacuación, debe dimensionarse y diseñarse con colores verde sobre blanco, tal como se especifica en la norma NTC 1461 Higiene y seguridad. Colores y señales de seguridad, en tal forma que sea claramente visible. La localización de estas señales debe ser tal que puedan ser vistas desde cualquier punto del recorrido y que guíen hacia la salida más cercana. K.3.10.2 — Toda señal de los medios de egreso debe tener la palabra “SALIDA” escrita en caracteres legibles, no

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menores de 150 mm de alto, y trazo no menor de 20 mm de ancho, iluminados por una fuente de energía confiable. K.3.10.3 — La señal debe tener, además una flecha que indique la dirección apropiada, cuando no sea evidente cuál ha de seguirse para llegar a la salida más próxima. K.3.10.4 — RESTRICCIONES — Las puertas, corredores o escaleras que, no siendo salida ni formen parte de un acceso de salida, estén localizadas en forma tal que se presten a equivocaciones deben señalizarse con un aviso que diga, “NO PASE” dispuesto de modo que no se confunda con los avisos de salida. No se permiten decoraciones, amoblado, o equipos que impidan la visibilidad de las señales de salida.

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(d) Uno y medio por cada dos módulos requeridos para escaleras mecánicas que conduzcan al nivel de la calle, o donde éstas se utilicen como medio auxiliar de evacuación o de acceso a las salidas requeridas. K.3.12.2 — ACCESO A LAS SALIDAS — El ancho total de los corredores que conduzcan a una salida, debe por lo menos ser igual al ancho que se haya fijado para ésta. K.3.12.2.1 — En edificaciones del Grupo de Ocupación (C-2), con más de 270 m2 en el piso a nivel de la calle, debe disponerse por lo menos de un corredor con ancho mínimo de 1.50 m, que conduzca directamente a una salida al exterior de la edificación.

K.3.11 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES PERTENECIENTES AL GRUPO DE OCUPACION ALMACENAMIENTO (A)

K.3.12.3 — NUMERO DE SALIDAS — Las edificaciones del Grupo de Ocupación Comercial (C), deben tener el número de salidas especificado según lo siguiente:

K.3.11.1 — NUMERO DE SALIDAS — En toda edificación o estructura, o sección de ésta, que se considere separada, debe haber, por lo menos dos medios de evacuación distantes entre sí tanto como sea posible.

K.3.12.3.1 — Edificaciones del Subgrupo de Ocupación Comercial Servicios (C-1) — Debe existir, por lo menos, dos salidas accesibles desde cualquier punto de todos los pisos, incluyendo los inferiores a nivel de la calle, con excepción de los que tengan salida directa a la calle o a un área abierta, con distancia total de recorrido no mayor de 30 m hasta la salida y carga de ocupación inferior a 100 personas.

K.3.11.1.1 — En espacios o áreas cerradas puede permitirse que haya una sola salida cuando la edificación tenga un área menor de 900 m2, siempre que normalmente esté ocupada apenas por un centenar de personas y no contenga material de alta peligrosidad. K.3.11.1.2 — La distancia de recorrido hasta cualquier medio único de salida no debe ser superior a 15 m si se tiene un sistema de extinción sin rociadores y a 30 m, en caso que sí los haya. K.3.11.2 — CAPACIDAD DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN — La capacidad de un módulo de ancho de salida debe ser la que se prescribe, como sigue: K.3.11.2.1 — Puertas — Remitirse a la tabla K.3.3-2 K.3.11.2.2 — Escaleras — interiores o exteriores: 75 personas por módulo de ancho de salida. K.3.11.2.3 — Rampas — Deben cumplir con lo estipulado en el numeral K.3.8

K.3.12 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES PERTENECIENTES AL GRUPO DE OCUPACION COMERCIAL (C) K.3.12.1 — CAPACIDAD DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN — La capacidad de un módulo de ancho de salida debe ser la que en seguida se prescribe, según el elemento del cual se trate. K.3.12.1.1 — Puertas que den directamente al exterior de la edificación o a nivel del piso, o cuyo nivel no exceda de éste en tres escalones por encima o por debajo: 100 personas por módulo de ancho de salida. K.3.12.1.2 — Escaleras interiores o exteriores y ductos a prueba de humo: 60 personas por módulo de ancho de salida. K.3.12.1.3 — Rampas — Deben contar con una capacidad de 100 personas por módulo de ancho de salida, cumplir con lo estipulado en el numeral K.3.8.6 y con lo especificado en la norma NTC 4143 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, Rampas Fijas. K.3.12.1.4 — Salidas Horizontales: 100 personas por módulo de ancho de salida. K.3.12.1.5 — En almacenes con área superior a 270 m2, el número de puertas de salida al nivel de la calle o de puertas simplemente horizontales, debe ser suficiente para proporcionar los siguientes módulos de salida: (a) Uno por cada 100 personas, a nivel de la calle. (b) Uno por cada dos módulos requeridos para las escaleras que conduzcan al nivel de la calle desde pisos inferiores. (c) Uno y medio por cada dos módulos requeridos para escaleras que conduzcan al nivel de la calle. K-25

Las salidas directas deben disponerse en el mismo nivel del piso, y cuando haya que atravesar escaleras éstas no podrán salvar en tramos individuales más de 4.50 m de altura, deben estar aisladas de cualquier otra parte de la edificación, y carecer de puertas dentro de su desarrollo. K.3.12.3.2 — Edificaciones del Subgrupo de Ocupación Comercial Bienes (C-2) — Toda edificación o área clasificada en el Subgrupo C-2 debe contar por lo menos, con dos salidas separadas y accesibles desde cualquier lugar de la edificación, incluyendo los pisos colocados bajo el nivel de la calle. Únicamente las edificaciones o áreas de menos de 270 m2 y cuyos puntos no disten entre sí más de 15 metros, pueden tener una sola salida.

K.3.13 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES PERTENECIENTES AL GRUPO DE OCUPACION FABRIL E INDUSTRIAL (F) K.3.13.1 — CAPACIDAD DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN — La capacidad por módulo de ancho de salida debe ser, según los elementos a que se refiere, como sigue y de acuerdo con las especificaciones de la NTC 4145 Accesibilidad de la Personas al Medio Físico. Edificios, escaleras, y NTC 4140 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, pasillos, corredores: K.3.13.1.1 — Puertas exteriores — 100 personas por módulo de ancho de salida. Una puerta se considera exterior cuando conduce directamente al exterior de la edificación a nivel del terreno, o su nivel no excede tres escalones por encima o, por debajo de éste. K.3.13.1.2 — Escaleras interiores o exteriores — 60 personas por módulo de ancho de salida. K.3.13.1.3 — Rampas — Además de lo especificado en el numeral K.3.8, las rampas deben calcularse basándose en una capacidad de 100 personas por módulo de ancho de salida y cumplir con lo especificado en la norma NTC 4143 Accesibilidad de las Personas al Medio Físico. Edificios, Rampas Fijas K.3.13.1.4 — Salidas horizontales —100 personas por módulo de ancho de salida, pero no más del 50% de la capacidad requerida de salida. K.3.13.1.5 — En ocupaciones industriales especiales, hay que proporcionar los medios de evacuación en espacios ocupados por personas, sin considerar los que sirven exclusivamente a maquinaria y equipos. K.3.13.2 — DISTANCIA DEL RECORRIDO — En edificaciones industriales con riesgos leves o altos, y en ocupaciones industriales generales y especiales, que requieran áreas de piso no divididas y distancias de recorrido superiores a 45 m, la movilización a las salidas debe efectuarse por medio de escaleras que conduzcan a través de muros cortafuego o de túneles de evacuación a prueba de humo, pasajes elevados o salidas horizontales. Cuando sea imposible proveer estos dispositivos puede permitirse el uso de distancias hasta de 90 m a la salida más próxima, siempre que en conjunto se observen los siguientes requisitos adicionales: K-26


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DIARIO OFICIAL

K.3.13.2.1 — Limitación a edificios de un piso, con acabados de difícil combustión y no productores de humo. K.3.13.2.2 — Provisión de iluminación de emergencia. K.3.13.2.3 — Provisión de sistemas automáticos de extinción, supervisados periódicamente. K.3.13.2.4 — Provisión de ventilación por medios mecánicos o en virtud de una apropiada configuración arquitectónica de la edificación que evite que, dentro de un espacio de 1.80 m del nivel, los ocupantes se vean afectados por los humos o gases provenientes del fuego, antes de llegar a las salidas. K.3.13.3 — NUMERO DE SALIDAS — Debe haber por lo menos dos salidas para cada piso o sección de éste, incluyendo los que quedan bajo el nivel de descarga. K.3.13.3.1 — Las áreas con capacidad no mayor de 25 personas, con salida directa a la calle o a una zona abierta fuera de la edificación y a nivel de tierra, y en las que el recorrido desde cualquier punto hasta el exterior no exceda de 15 m, pueden tener una sola salida; ésta debe ubicarse sobre el propio nivel del piso y si es preciso atravesar escaleras, el recorrido vertical de cada tramo no ha de sobrepasar los 4.50 m. Deben estar aisladas de cualquier otra parte de la edificación y carecer de puertas en su desarrollo.

K.3.14 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES PERTENECIENTES AL GRUPO DE OCUPACIÓN INSTITUCIONAL (I) K.3.14.1 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES DEL SUBGRUPO DE OCUPACION (I-1) — Los medios de evacuación de las edificaciones que clasifiquen en el Subgrupo de Ocupación Institucional de Reclusión (I1) deben cumplir las reglamentaciones siguientes: K.3.14.1.1 — Accesos a las salidas — Los diferentes tipos de accesos a las salidas deben cumplir los requisitos especificados a continuación: Puertas — Todo salón debe tener una puerta de acceso a un corredor provisto de salida, excepto cuando las que posea, abran directamente al exterior. Las puertas que sirven al interior de un corredor deben tener un retroceso para que prevenga interferencias con el tránsito del corredor. Cualquier puerta que no disponga de tal artificio debe abrir en un ángulo de 180° hasta parar contra el muro. Corredores y mezanines — Los pasillos, corredores o rampas que sirvan de acceso a una salida, deben tener ancho mínimo de 1.20 m como acceso a una salida, pero sin que sus trayectos ciegos excedan de los 6 m. Todo corredor tiene un ancho mínimo 1.20 m, el cual debe estar siempre libre de obstrucción por parte de cualquier clase de maquinaria fija o móvil. Donde se utilicen corredores exteriores o mezanines como medio de evacuación, éstos deben conducir a una salida situada a una distancia no mayor de 45 m, medida desde cualquier punto del corredor o mezanine. Salones bajo el nivel de descarga — Los salones o espacios situados bajo el nivel de descarga de salidas, deben tener acceso por lo menos a una salida que conduzca al exterior de la edificación en el nivel de descarga de las salidas o a nivel del terreno, sin tener que pasar por el piso superior. Ventanas — Cada salón o espacio utilizado para enseñanza, debe estar provisto, al menos, de una ventana exterior utilizable para rescate de emergencia, a menos que el salón disponga de una puerta que conduzca directamente al exterior del edificio. K.3.14.1.2 — Distancia de recorrido — Es preciso que la distancia de recorrido no supere los siguientes valores: (a) Entre cualquier puerta de una edificación considerada como acceso de salida y una salida: 30 m (b) Entre cualquier punto de una habitación y una salida: 45 m. (c) Entre cualquier punto de una habitación utilizada para el cuidado de enfermos y una puerta de dicha habitación para el acceso de una salida: 15 m.

K.3.14.1.3 — Medios de salida — En edificaciones Institucionales de Reclusión, es preciso que las puertas tengan cerraduras que impidan la libre circulación y es conveniente que haya sistemas de apertura de las puertas por control remoto. K.3.14.2 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES DEL SUBGRUPO DE OCUPACION (I-2) — Los medios de evacuación de las edificaciones que clasifiquen en el Subgrupo de Ocupación Institucional Salud o Incapacidad (I-2), deben cumplir las reglamentaciones siguientes: K.3.14.2.1 — Capacidad de los medios de evacuación — La capacidad de los medios de evacuación por escaleras debe ser de 22 personas por módulo de ancho de salida y la de los medios de evacuación de recorrido horizontal (sin escaleras), tales como puertas y corredores, de 30 personas por módulo de ancho de salida. La velocidad de evacuación para estos casos debe ser de 22 a 30 personas por minuto y por módulo de ancho de salida. La capacidad de los medios de evacuación protegidos en todo su recorrido mediante un sistema debidamente aprobado de rociadores automáticos, puede aumentarse a 35 personas por módulo de ancho de salida para medios de evacuación por escaleras y a 45 personas por módulo de ancho de salida, para medios de evacuación horizontales sin escaleras. K.3.14.2.2 — Número de salidas — Los dormitorios de pacientes deben estar provistos de sendas puertas de acceso a corredores que conduzcan a una salida. Los pasillos, corredores y rampas de salida deben tener ancho libre mínimo de 2.40 m; en cualquier ala de alcobas con áreas mayores de 200 m2, debe haber por lo menos dos puertas de salida, tan separadas entre sí como sea posible. K.3.14.2.3 — Medios de salida — Las puertas de salida utilizadas para el desplazamiento de camas y camillas deben tener por lo menos 1.10 m de ancho. Es preciso que las puertas dispongan de un sistema de apertura contra pánico, excepto las que evacuen una carga de ocupación inferior a 75 personas. K.3.14.3 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES DEL SUBGRUPO DE OCUPACION (I-3) — Los medios de evacuación de las edificaciones que clasifiquen en los Subgrupos de Ocupación Institucional Educación (I3), Seguridad Pública (I-4) y Servicio Público (I-5) deben cumplir las reglamentaciones siguientes: K.3.14.3.1 — Capacidad de los medios de evacuación — Toda edificación educacional y de seguridad o Servicio Público, y cualquiera de sus secciones o áreas que se consideren separadamente deben tener el número de salidas suficiente para que según su capacidad, se ofrezcan uno o más de los siguientes tipos de salidas: Puertas exteriores — 30 personas por módulo de ancho de salida. Una puerta se considera exterior cuando conduce directamente al exterior de la edificación a nivel del terreno, o su nivel no excede tres escalones por encima o, por debajo de éste. Escaleras interiores y exteriores o de incendio — 22 personas por módulo de ancho de salida. Salidas horizontales — 30 personas por módulo de ancho de salida Rampas — Deben cumplir con lo estipulado en el numeral K.3.8.6 y contar con una capacidad de 100 personas por módulo de ancho de salida. K.3.14.3.2 — Ancho mínimo de corredores — Abarcará el número de módulos de ancho de salida que determine el número de ocupantes del área en cuestión según lo estipulado en la tabla K.3.3-2, y no debe hallarse obstruido por equipos movibles. Las puertas que abren hacia el interior de un corredor de salida, deben tener un retroceso que prevenga interferencias con el tránsito del corredor; cualquier puerta que carezca de retroceso debe abrirse en un ángulo de 180 grados hasta parar contra el muro. K.3.14.3.3 — Los módulos de ancho de salida o las fracciones de ellos que se requieran para cualquier piso individual pueden servir simultáneamente a todos los niveles por encima del primer piso o del piso del nivel de descarga. K.3.14.3.4 — Número de salidas — Cada área de piso debe disponer, por lo menos, de dos salidas. Todo

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espacio con capacidad mayor de 50 personas o con más de 90 m2 de área, debe disponer, de por lo menos, de 2 puertas de salida tan separadas como sea posible; estas puertas han de dar acceso a salidas diferentes o a corredores comunes que conduzcan a salidas separadas en direcciones opuestas.

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K.3.15 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES PERTENECIENTES AL GRUPO DE OCUPACION LUGARES DE REUNION (L) K.3.15.1 — CAPACIDAD DE LOS MEDIOS DE EVACUACIÓN — Todo sitio de reunión tiene que contar con un número de salidas suficiente como para satisfacer la capacidad total del recinto, tales salidas deben cumplir los requisitos siguientes. K.3.15.1.1 — Ningún medio de evacuación puede medir menos de dos módulos de ancho de salida. K.3.15.1.2 — Debe haber una salida principal cuyo ancho sea el necesario para acomodar la mitad de la carga total de ocupación, pero sin que resulte menor del ancho total indispensable para todo corredor, pasillo o escalera que desemboquen en ella y de manera que el nivel de salida se coloque al exterior o se conecte a una rampa o escalera dirigida a cualquier vía pública. K.3.15.1.3 — Cada nivel de un sitio de reunión debe tener acceso a la salida principal y salidas suficientes para evacuar las dos terceras partes de la carga de ocupación total del nivel en flujo continuo, con promedio de 60 personas por minuto, por módulo de ancho de salida. Estas salidas deben conducir directamente a una vía pública, o a patios, escaleras protegidas, escaleras exteriores o pasillos que conduzcan a una calle y estar localizadas tan lejos como sea posible de la salida principal. Cuando se disponga únicamente de dos salidas, cada una debe tener el ancho suficiente para recibir, por lo menos, la mitad de la carga de ocupación total. K.3.15.2 — ACCESOS A LAS SALIDAS — Toda sección de edificación del grupo de Ocupación Lugares de Reunión (L), que aloje asientos, mesas u otros objetos, debe estar provista de pasillos que conduzcan a las salidas. K.3.15.2.1 — Todo pasillo debe tener un ancho mínimo de 900 mm cuando sirva a más de 60 asientos sobre un lado y no menos de 1.20 m cuando sirva a asientos sobre ambos lados. Estos anchos mínimos deben medirse en el punto más alejado de cualquier salida, pasillo cruzado o salón de entrada. El ancho mínimo debe incrementarse en 35 mm por cada 1.5 m de longitud hacia la salida, pasillo cruzado o salón de entrada. K.3.15.2.2 — Todo pasillo que sirva a 60 asientos o menos no debe tener menos de 750 mm de ancho. K.3.15.2.3 — Los pasillos deben terminar en una salida, pasillo cruzado o salón de entrada y su ancho no debe ser menor que la suma del requerido para el pasillo más amplio y el 50% del ancho agregado delos demás pasillos. La máxima pendiente de todo pasillo inclinado se limita al 13%. K.3.15.3 — FILAS DE ASIENTOS — Las filas de asientos dispuestas en lugares de reunión deben cumplir las reglamentaciones siguientes: K.3.15.3.1 — Una fila de asientos no puede tener más de 100 sillas, si tiene acceso a través de ambos de sus extremos, o no más de 50 sillas, si reacceso se hace sólo desde uno de sus extremos. K.3.15.3.2 — La distancia horizontal libre entre filas de asientos, medida tal como se muestra en la figura K.3.15-1, no debe exceder los valores dados en la Tabla K.3.15-1, cuando existen corredores en ambos extremos de las filas.

a) Asiento fijo

b) Asiento auto-basculante

Figura K.3.15-1 — Medida de la distancia horizontal entre filas. Tabla K.3.15-1 Distancias horizontales libres entre filas de asientos Máximo número de sillas entre corredores 14 18 24 30 36 42 48 54 60 66 a 100

Distancia horizontal libre entre filas, mm 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750

K.3.15.3.3 — Si uno solo de los extremos de una fila de asientos da a un corredor, el número máximo de sillas en la Tabla K.3.15-1 debe dividirse por 2. K.3.15.3.4 — Los asientos sin brazos divisorios tienen limitada su capacidad a 450 mm lineales por persona. K.3.15.4 — MEDIOS DE SALIDA — Las puertas deben llevar directamente al exterior o a un espacio o pasaje que sin interferencias conduzca a aquel. K.3.15.4.1 — Las puertas que linden con pasillos y las de locales o espacios con cargas de ocupación mayores de 100, deben tener un sistema de apertura contra pánico; a tal fin puede servir un dispositivo que permita abrir la puerta y levantar el pestillo mediante una fuerza del orden de 75 N aplicada en la dirección de evacuación o una barra o panel cuya zona de activación esté a no menos de la mitad del ancho de la hoja de la puerta y a una altura sobre el piso variable entre 0.75 y 1.10 m. K.3.15.4.2 — Rampas — Los lugares de reunión con carga de ocupación superior a 1000, deben disponer de rampas según lo estipulado en el numeral K.3-6.

K.3.16 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES PERTENECIENTES AL GRUPO DE OCUPACION MIXTO (M) K.3.16.1 — DISTANCIA DE RECORRIDO — Cuando no sea posible proceder de acuerdo con lo establecido para Grupos de Ocupación específicos, en la determinación del recorrido, éste quedará limitado a un máximo de 30 m. K.3.16.1.1 — Esta distancia de recorrido puede aumentarse a 45 m en estructuras dotadas con equipos automáticos o de detección y extinción de incendios.

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K.3.17 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES PERTENECIENTES AL GRUPO DE OCUPACION ALTA PELIGROSIDAD (P) K.3.17.1 — En todos los casos en los que Ias edificaciones o espacios se clasifiquen como de alta peligrosidad, las salidas deben ser del tipo y número que permitan a todos los ocupantes salir de la edificación o estructura o del área de peligro al exterior a un lugar seguro, mediante un trayecto inferior a 22 m. K.3.17.2 — La capacidad de las salidas no debe ser inferior a la requerida para una capacidad de 30 personas por módulo de ancho de salida cuando la salida sea a través de escaleras interiores o exteriores o para 50 personas por módulo de ancho de salida cuando la salida sea a través de puertas a nivel del terreno, o por salidas horizontales o rampas.

K.3.18 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES PERTENECIENTES AL GRUPO DE OCUPACION RESIDENCIAL (R) K.3.18.1 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES DEL GRUPO DE OCUPACION (R-1) — Los medios de evacuación de las edificaciones del Subgrupo de Ocupación Residencial Unifamiliar y Bifamiliar (R-1) deben cumplir los requisitos siguientes: K.3.18.1.1 — Número de salidas — Se permite que haya una sola salida por piso en el caso de edificaciones unifamiliares y bifamiliares de las siguientes características: construida con materiales incombustibles, con una altura inferior a 9 m, un área por piso que no exceda de 200 m 2 y una distancia máxima de travesía de 15 m. K.3.18.1.2 — Medios de salida — No es necesario que las puertas se abran en la misma dirección de evacuación. (a) Las puertas de entrada y salida deben estar provistas de cerraduras y tener un sistema de iluminación adecuado. (b) Se requiere que las puertas de las unidades de vivienda tengan cerraduras provistas de perillas con botón que impida la apertura por otro medio que facilite las llaves; puede, además, proveérseles de una cadena que facilite su apertura parcial y de un sistema de visión que permita a quien esté en el interior de la habitación, ver a cualquier persona colocada en la parte de afuera. (c) Las ventanas dispuestas para su apertura deben estar dotadas de un sistema de cerradura en los marcos que sólo se abra desde el interior. K.3.18.2 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES DEL GRUPO DE OCUPACION (R-2) — Los medios de evacuación del Subgrupo de Ocupación Residencial Multifamiliar (R-2) deben cumplir los requisitos siguientes:

(a) En edificaciones multifamiliares, es indispensable que las puertas se abran en la misma dirección de evacuación. (b) Las puertas de entrada y salida deben estar provistas de cerraduras y de un sistema de iluminación adecuado. (c) Las ventanas aptas para su apertura, deben tener un sistema de cerradura en los marcos que permita abrirlos únicamente desde el interior. K.3.18.2.6 — Escaleras interiores — Las escaleras interiores de apartamentos y de edificios residenciales de dos pisos, con carga de ocupación inferior a 10, pueden construirse teniendo en cuenta una huella mínima de 210 mm y una contrahuella máxima de 210 mm. K.3.18.3 — REQUISITOS ESPECÍFICOS PARA EDIFICACIONES DEL GRUPO DE OCUPACION (R-3) — Los medios de evacuación de las edificaciones del Subgrupo de Ocupación Residencial Hoteles (R-3) deben cumplir los requisitos siguientes: K.3.18.3.1 — Capacidad de los medios de evacuación — Las salidas a nivel de la calle deben proyectarse con base en los siguientes módulos de ancho de salida: (a) Un módulo por cada 100 personas de capacidad en el acceso principal, para puertas y otros niveles de salida, incluyendo aquellos cuyo inicio se encuentre a 600 mm o 3 escalones bien sobre, o bajo el nivel de la calle. (b) Un módulo por cada 75 personas de capacidad en el acceso principal, para escaleras u otras salidas que requieran descenso al nivel de la calle. (c) Un módulo y medio de salida por cada dos módulos requeridos para escaleras que, descendiendo de los pisos superiores, conduzcan directamente al nivel de la calle. (d) Un módulo y medio de salida por cada dos módulos requeridos para escaleras que, ascendiendo de los pisos inferiores, conduzcan directamente al nivel de la calle. Cada piso bajo el nivel de descarga de salida debe tener salidas suficientes para la carga de ocupación y del mismo piso, sobre la base de una salida por cada 100 personas en travesías al mismo nivel y una salida por cada 75 personas en travesías por escaleras de más de 3 escalones. Las salidas de pisos sobre el nivel de descarga debe tener el mínimo de módulos de salida indispensable para que se cumplan los requisitos del numeral K.3.18.3.1 K.3.18.3.2 — Número de salidas — Todos los pisos, inclusive aquellos que se encuentran bajo el nivel de salidas o el nivel ocupado para propósitos públicos, deben tener por lo menos dos salidas. Cualquier habitación con capacidad inferior a 50 personas, puede tener una sola salida, siempre y cuando dé a la calle o al nivel del terreno y ningún punto de la habitación esté a más de 15 m de dicha salida, medidos a lo largo del recorrido normal. Puede tenerse una salida por piso en edificaciones de menos de dos pisos o de 9 m de altura, siempre que la distancia máxima de recorrido sea de 24 m y que se cuente con un sistema automático extintor de incendios.

K.3.18.2.1 — Número de salidas — Se acepta que haya una salida por piso en edificaciones multifamiliares, siempre que cumplan con las especificaciones siguientes: construida con materiales incombustibles, con una 2 altura inferior a 15 m, un área por piso que no exceda de 400 m y una distancia máxima de travesía de 15 m.

K.3.18.3.3 — Distancia de recorrido — La distancia de recorrido del extremo de una alcoba a su corredor de salida no debe ser superior a 15 m.

K.3.18.2.2 — Todo dormitorio de edificaciones residenciales colocado a menos de cinco pisos debe tener al menos una ventana libre para su apertura o una puerta exterior dispuesta para evacuación o rescate.

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K.3.18.2.3 — Se admite que cualquier unidad de vivienda tenga una sola salida, siempre que ésta vaya directamente a una vía pública al nivel del terreno, una escalera exterior o a una escalera interior a prueba de incendios que no forme parte del apartamento servido. K.3.18.2.4 — La distancia de recorrido desde la puerta de entrada a una habitación hasta la salida más próxima no debe exceder 45 m y 35 m respectivamente, según que las edificaciones tengan un sistema de rociadores o carezcan de él. K.3.18.2.5 — Medios de salida — Los medios de salida deben cumplir los requisitos siguientes:

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CAPÍTULO K.4 REQUISITOS ESPECIALES PARA VIDRIOS, PRODUCTOS DE VIDRIO Y SISTEMAS VIDRIADOS

Muro Cortina o Fachada Flotante (Curtain Wall) — Es el sistema que proporciona aislamientos relacionados con la luz, calor, ruido y viento, agregando carga a la estructura sin hacer parte del sistema de resistencia sísmica de la edificación.

K.4.1 — GENERAL K.4.1.1 — ALCANCE — Las estipulaciones de este Capítulo se refieren a requisitos generales de diseño, de seguridad y constructivos, que deben aplicarse a: (a) (b) (c) (d)

Pisavidrio (Bead) — Pieza de pequeña sección que sirve para la fijación de los vidrios y paneles al marco. Sistema de Baranda (Guard System) — Un sistema de protección a lo largo de los bordes de lugares accesibles como de terrazas, balcones, techos, plataformas, rampas, escaleras o descansos, que es diseñado para minimizar la probabilidad de una caída accidental desde la superficie de tránsito peatonal.

Vidrios, vidrieras, ventanales y productos de vidrio para uso en edificaciones. Láminas de vidrio verticales e inclinadas para uso en sistemas vidriados en fachadas. Láminas de vidrio para pisos y elementos estructurales de vidrio. Elementos complementarios en sistemas de vidriado.

K.4.1.2 — DEFINICIONES — Para la correcta interpretación del Reglamento contenido en este Capítulo, se adoptan las definiciones siguientes: Abertura de perfil o galce (Rabbet) —Una sección “L” que puede estar revestida con vidrio o puede recibir un sello perimetral o pisavidrio removible para retener la lámina de vidrio en su lugar.

Tragaluz, Vidrio Inclinado o Claraboya (Skylight) — Vidrio plano que se instala en un ángulo mayor a 15° de la vertical en el exterior de un edificio. Unidad de doble vidriado (Double glazing unit) —. Dos láminas de vidrio separadas por una cavidad sellada permanentemente y que cumple los requisitos de la especificación ASTM E2190-08. Ventana de observación (Sight glass) — Ventana de vidrio para un puerto de visualización, por lo general para un sistema presurizado por ejemplo en piscinas. Ventanal o ventanaje (Fenestration) — Panel de vidrio, unidad de ventana, tragaluz, puerta o muro cortina o fachada flotante en el exterior de una edificación.

Choque térmico (Thermal shock) — Cambio abrupto de temperatura impuesto sobre un elemento de vidrio.

Vidrio Endurecido químicamente (Chemically strengthened) — Vidrio al que se ha realizado intercambio de iones para producir una capa sometida a esfuerzos de compresión en la superficie tratada.

Cuñas o calzos de apoyo (Setting blocks) — Extrusiones de neopreno, EPDM (caucho sintético etileno propileno dieno tipo M ASTM), silicona, caucho u otro material aceptable como equivalente a los anteriores, generalmente rectangulares, sobre las cuales se coloca el borde inferior del producto de vidrio para soportar efectivamente el peso.

Vidriado (Glazing) — 1) Término genérico usado para describir un material que cubre un vano como vidrio, láminas, etc. 2) El proceso de instalar un material que cubre un vano en una abertura preparada para ventanas, puertas, paneles, particiones, etc.

Cinta celular (Cellular strip) — Cintas hechas de caucho sintético autoadhesivo. Compuesto bicomponente elástico (Two-part rubberizing compound) — Compuesto flexible para vidriado, aplicado a mano o con pistola, que cuando se mezcla cura para formar un material elástico.

Vidriado seco (Dry glazing) — Es la designación común para sistemas que utilizan empaques de caucho extruídos como uno o los dos sellos del vidriado. El desempeño no es afectado de la misma manera que los sistemas de vidriado húmedo, por factores como la instalación, intemperie, mano de obra y compatibilidad. También se conocen como sistemas vidriados de compresión del empaque.

Doble vidriado (Double glazing) — Vidriado aislante que incorpora dos láminas de vidrio separadas por una cámara de aire.

Vidrio (Glass) — Producto inorgánico de fusión, constituido principalmente por compuestos de silicio, calcio y sodio, que se han enfriado hasta adquirir un estado rígido sin cristalización.

Grado de Desempeño – GD (Performance Grade – PG) — Indicador numérico que define el comportamiento del producto de vidriado para tragaluces o claraboyas, designado de acuerdo con los resultados de la realización exitosa de los ensayos aplicables citados en el Capítulo 5 de la norma AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440-08.

Vidrio Armado (Wired glass) — Vidrio plano con una capa de malla de alambre totalmente incluida en el vidrio y que cumple los requisitos de la especificación NTC 1909 (2009).

Sello perimetral o Junquillo (Bead) — Sellante aplicado en una junta sin importar el método de aplicación. Lámina (Lite) — Término arquitectónico para lámina u hoja de vidrio. Lámina u hoja que compone un vidrio laminado Material de vidriado (Glazing material) — Elementos de vidrio, incluyendo vidrio recocido, vidrio con recubrimiento orgánico, vidrio templado, vidrio laminado, vidrio armado, o combinaciones donde estos son usados. Materiales para vidriado de seguridad (Safety glazing materials) — Estos son productos orgánicos o inorgánicos, construidos o tratados de tal manera que reduzcan la posibilidad de lesión a las personas como resultado de contacto con ellos, sea o no que se rompan. El Vidrio monolítico recocido de cualquier espesor no es considerado como material para vidriado de seguridad. Los Materiales para vidriado de seguridad deben cumplir los requisitos de la especificación ANSI Z97.1- 2004e. Ver Vidrio de Seguridad. Material plástico de vidriado (Plastic glazing material) — Una hoja sencilla de material plástico sintético, una combinación de dos o más de tales hojas laminadas entre sí, o una combinación de material plástico y material de refuerzo en forma de fibras o escamas. Este material contiene como ingrediente esencial una sustancia orgánica de gran peso molecular, que es sólido en su estado terminado y al cual, en alguna etapa de su fabricación o procesamiento para llegar a ser un artículo acabado, se le puede dar forma por flujo.

Vidrio con recubrimiento orgánico (Organic-coated glass) — Ensamble que consiste de una lámina de vidrio con una o ambas superficies cubiertas con 1) Una película o lámina orgánica adhesiva o; 2) Un recubrimiento aplicado. Cuando un vidrio con recubrimiento orgánico se quiebra numerosas grietas aparecen, pero los fragmentos de vidrio tienden a adherirse al material orgánico aplicado. Vidrio que cumple los requisitos de la especificación ASTM C104804. Vidrio curvado (Bent Glass) — Vidrio Plano al cual se le ha dado forma curva a través de un elemento curvo cuando ha estado caliente y que cumple con los requisitos de la especificación ASTM C1464-06. Vidrio Decorativo (Decorative glass) — Vidrio tallado, cubierto con plomo o Vidrio Dalle, o material para vidriado cuyo propósito es decorativo o artístico, y no funcional. En este vidrio el color, textura u otras cualidades o componentes del diseño no pueden ser removidos sin destruir el material para vidriado, y su superficie, o el ensamble dentro del que se incorporará, se divide en segmentos. Vidrio de Seguridad (Safety glass) — Vidrio plano (incluso curvado) de tal forma fabricado, tratado, procesado o combinado con otros materiales que al romperse por contacto humano, la probabilidad y/o gravedad del corte y las heridas por esquirlas producidas por tal contacto es reducida. Ver Materiales para Vidriado de Seguridad. Vidrio que cumple los requisitos de la especificación ANSI Z97.1- 2004e. Vidrio Estirado (Drawn Glass) — Vidrio plano elaborado mediante estirado contínuo y que cumple los requisitos de

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la especificación NTC1804 (1990). Vidrio fabricado con rodillos de laminación (Rolled glass) — Vidrio plano formado mediante un proceso con rodillos.

K.4.2.2 — Los elementos del marco se deben diseñar de acuerdo con las especificaciones de estas normas para el material empleado. El diseño de los elementos de soporte metálicos debe cumplir con especificaciones aplicables del Título F. Tabla K.4.2-0 Características físicas y mecánicas convencionales de productos de base vítrea

Vidrio Flotado (Float glass) — Vidrio plano que ha sido formado sobre un metal fundido, por lo general estaño y que cumple los requisitos de la especificación NTC 1909 (2008).

Característica Densidad (a 18 ºC) Dureza Módulo de Young (módulo de elasticidad) Índice de Poisson Calor específico Coeficiente medio de dilatación lineal entre 20 ºC y 300 ºC Conductividad térmica Índice de refracción medio en el espectro visible (380 nm a 780 nm)

Vidrio Impreso o Grabado (Patterned Glass) — Vidrio plano que tiene un patrón en una o ambas superficies y que cumple los requisitos de la especificación NTC 1909 (2008) Vidrio Laminado (Laminated Glass) — Un ensamble que consiste de al menos una lámina de vidrio adherida a al menos otra lámina de vidrio o material plástico de vidriado, con una entrecapa orgánica. NOTA: Cuando el Vidrio laminado se rompe aparecen numerosas grietas pero los fragmentos de vidrio tienden a adherirse a la entrecapa. Vidrio que cumple los requisitos de la especificación ASTM C1172:09. Vidrio Plano (Flat Glass) — Término general que comprende vidrio estirado, vidrio cilindrado, vidrio flotado y diversas formas de vidrio fabricado con rodillos de laminación y que cumple los requisitos de las especificaciones de las normas NTC 1909 (2008) o NTC 1804 (1990). Vidrio-plástico para vidriado de seguridad — El término incluye laminados con una o más capas de vidrio y una o más capas de plástico. Vidrio Recocido (Annealed glass) — Es una lámina de vidrio plano, monolítico, de espesor uniforme en el cual los esfuerzos superficiales residuales son cercanos a cero. Vidrio Spandrel (Spandrel glass) — Vidrio arquitectónico que se utiliza en las áreas donde no hay visibilidad o como material de fachada para edificios y que cumple los requisitos aplicables de la especificación ASTM C1048-04. Vidrio Templado (Fully tempered glass) — Vidrio plano que ha sido tratado térmicamente hasta obtener una compresión alta en la superficie o el borde y que cumple los requisitos de la especificación ASTM C1048-04. Cuando se rompe en cualquier punto, la pieza entera se fragmenta en pequeños pedazos que tienen bordes relativamente romos en comparación con los bordes de las piezas rotas de vidrio recocido. Vidrio Termoendurecido (Heat-strengthened glass) — Vidrio plano que ha sido tratado térmicamente hasta lograr una compresión moderada en la superficie o en el borde, y que cumple los requisitos de la especificación ASTM C1048-04. Vidrio Transparente (Transparent glass) — Vidrio que transmite la luz y permite una visión clara a través del mismo y que cumple los requisitos de la especificación NTC 1909 (2008) o de la NTC 1804(1990) según sea vidrio flotado o vidrio estirado respectivamente. Vidrio Traslúcido (Translucent glass) — Vidrio que transmite la luz con grados variables de difusión de forma que la visión no es nítida. Nota: La difusión de la luz se puede producir mediante la impresión de un patrón en la superficie del vidrio en el proceso de fabricación, o mediante un tratamiento superficial después de la fabricación, por ejemplo grabado con chorro de arena o grabado químico. Vidrio Tratado Térmicamente (Heat Treaterd Glass) — Término general para el vidrio que se ha sometido a un tratamiento térmico caracterizado por un enfriamiento rápido para producir una capa superficial sometida a esfuerzo de compresión.

K.4.2 — REQUISITOS DE DISEÑO

Símbolo U

Valor numérico y unidad 2500 kg/m3 6 unidades (escala de Mohs)

E

7 x 1010 Pa

P c

0.2 0.72 x 103 J/(kg*K)

D

9 x 10-6 K-1

O

1 W/(m*K)

n

1.5

K.4.2.3 — ESPESORES DE LAS LÁMINAS DE VIDRIO — El espesor de una lámina de vidrio debe determinarse teniendo en cuenta sus dimensiones, la relación largo / ancho, los lados apoyados, la probabilidad de rotura, la condición de la superficie del vidrio, deflexiones máximas permitidas, y las cargas inducidas por el viento u otra causa, que actúen normalmente sobre la lámina, así como la duración de dichas cargas. Debe tenerse en cuenta el tipo de vidrio utilizado. Para vidrios laminados y unidades de vidrio aislante se debe evaluar la interacción de las capas o láminas componentes. Para el dimensionamiento de espesores de láminas de vidrio sometidas a cargas de viento, empozamiento y peso propio, con una magnitud combinada total menor que o igual a 10 kPa, se permite el uso del método establecido en la norma ASTM E1300-09a. Adicionalmente, para el dimensionamiento de espesores de láminas y selección de tipos de vidrio, se deben considerar otros parámetros como esfuerzos térmicos, rotura espontánea de vidrios templados, efectos de escombros llevados por el viento, efectos sísmicos, flujo de calor, marcas en el borde, atenuación de ruido, consecuencias potenciales después de la rotura, comportamiento de fragmentos de vidrio después de la rotura, resistencia al impacto humano accidental y otros. (Véanse los numerales K.4.2.4.3 y K.4.4).

K.4.2.3.1 — Espesores de las láminas de material plástico para vidriado —Para la determinación de espesores de las láminas de material plástico para vidriado se deben seguir las especificaciones del fabricante. Los materiales plásticos para vidriado deben cumplir con las especificaciones de seguridad y construcción especificadas en K.4.3 y K.4.4. K.4.2.4 — CARGAS K.4.2.4.1 — Cargas de Viento — Los componentes exteriores de vidriados, ventanales y vidrieras de toda instalación, conformados por láminas de vidrio, deben diseñarse para resistir las presiones inducidas por las cargas de viento, evaluadas de acuerdo con el Título B. K.4.2.4.2 — Efectos Sísmicos — Los componentes exteriores de vidriados, ventanales y vidrieras de toda instalación, conformados por láminas de vidrio, deben diseñarse para resistir las fuerzas inducidas por los efectos sísmicos, evaluadas de acuerdo con el Capítulo A.2, para elementos estructurales, y de acuerdo con el Capítulo A.9, para elementos no estructurales.

K.4.2.1 — Los elementos no estructurales de vidrio deben cumplir con las especificaciones del Capítulo A.9, y además con K.4.2.2, K.4.2.3, K.4.3 y K.4.4. Los elementos estructurales de vidrio deben cumplir con las especificaciones del Capítulo A.8, y además con K.4.2.3, K.4.3 y K.4.4.

K.4.2.4.2.1 — Cuando el diseño se ejecuta de acuerdo con el Capítulo A.9, la fuerza sísmica debe considerarse actuando perpendicularmente al plano del sistema vidriado. K.4.2.4.2.2 — Para efectos de clasificación en función del Grado de Desempeño relacionado con los efectos sísmicos, debe tenerse en cuenta las definiciones del Capítulo A.9.2:

K-35

K-36

(w) Intensidad solar (x) Vidrio recocido incoloro con espesores superiores a 6 mm

(a) Superior — Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es mínimo y no interfiere con la operación de la edificación debido a la ocurrencia de un sismo. (b) Bueno — Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es totalmente reparable y puede haber alguna interferencia con la operación de la edificación con posterioridad a la ocurrencia del sismo. (c) Bajo — Es aquel en el cual se presentan daños graves en los elementos no estructurales, inclusive no reparables.

K.4.2.4.3.2 — Es necesario estimar o calcular el nivel de los esfuerzos de borde inducidos al vidrio que es sometido a un conjunto de condiciones definidas. El mejor método para calcular los esfuerzos de borde para una situación dada es usar técnicas de Análisis de Elementos Finitos, para lo cual es necesario desarrollar un modelo detallado que represente con exactitud la situación bajo consideración incluyendo una descripción detallada de la geometría y de las condiciones de exposición. Se recomienda que se use un Análisis de Elementos Finitos detallado especialmente para todos los proyectos de magnitud significante, particularmente para aquellos que contienen grandes láminas de vidrio, un gran número de láminas de vidrio, o condiciones inusuales de vidriado y construcción.

K.4.2.4.3 — Esfuerzos Térmicos — Los esfuerzos térmicos son causados generalmente por diferencias de temperatura entre los bordes cubiertos y el centro del vidrio. Los esfuerzos en el centro del vidrio aumentan al aumentar la diferencia de temperatura entre el borde y el centro. La probabilidad de rotura aumenta a la vez que el esfuerzo térmico aumenta.

K.4.2.4.3.3 — Se debe determinar una probabilidad de rotura aceptable y la tensión admisible asociada, que deben ser consistentes con las expectativas del proyecto. La probabilidad de rotura aceptable para una situación particular se debe basar en varios factores en los que se incluyen el número de láminas en la edificación y las consecuencias asociadas con las fallas térmicas. El profesional de diseño debe determinar la probabilidad de rotura aceptable para cada aplicación con base en cada situación única. La selección final de la probabilidad de rotura aceptable es responsabilidad del profesional de diseño. Sin embargo es recomendable que no sea superior al 0.8%.

Se recomienda realizar un análisis individual para cada proyecto de construcción donde se considere que los esfuerzos térmicos tengan relevancia. En el proceso de diseño y selección deben considerarse todos los requisitos de diseño estructural para vidrio especificados en K.4.2, así como los requisitos de seguridad de K.4.3. Si después de considerar dichos aspectos el vidrio se sigue encontrando apto deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones: (a) Para vidrio recocido se sugiere hacer una evaluación de esfuerzos térmicos, como la presentada en ASTM STP 1434 (páginas 105 a 118) donde se calculan las tensiones admisibles asociadas con la probabilidad de rotura escogida por el diseñador. (b) La rotura del vidrio recocido por esfuerzos térmicos ocurre cuando el esfuerzo térmico excede la resistencia del borde del vidrio. Con el uso del vidrio templado y el vidrio termoendurecido normalmente se evita la rotura debida a esfuerzos térmicos. (c) Entre mayor sea la absorción de calor en el vidrio, mayor es el esfuerzo térmico. Los vidrios con color y los reflectivos tienen mayor absorción de calor y por lo tanto son más susceptibles de rotura por esfuerzos térmicos. (d) De tratarse de vidrio laminado se pueden realizar ensayos como los especificados en ASTM F1233-06 en los numerales 7.5, 8.0 y en el apéndice A. K.4.2.4.3.1 — En la evaluación preliminar de esfuerzos térmicos se sugiere considerar la influencia de, entre otros, los siguientes aspectos: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) (m) (n) (o) (p) (q) (r) (s) (t) (u) (v)

Disipadores térmicos. Magnitud de la mordedura en el borde del vidrio. Sombras verticales, horizontales o diagonales. Utilización de láminas con formas triangulares o redondeadas. Trampas de calor no ventiladas. Rótulos aplicados en la superficie del vidrio. Vidrio reflectivo con recubrimientos aplicados en las superficies. Unidades selladas dobles o triples. Elementos del marco en el exterior. Desportillados en concha, daños por impacto u otros daños en el borde del vidrio. Orientación de las superficies vidriadas. Áreas de los bordes del vidrio. Posibles roturas por causas que no son térmicas y que pueden estar relacionadas con el tipo de marco. Sombras interiores por cortinas, persianas u otros elementos. Superficies reflectantes adyacentes tales como agua o vidrios reflectivos. Color y características de absorción de calor del vidrio. Relación largo/ancho. Tipo, masa, conducción térmica y color de los elementos del marco. Sombras exteriores por retrocesos, proyecciones o voladizos. Bordes del vidrio dentados o con marcas, desportillados o astillados. Temperatura exterior, temperatura interior y flujo de aire. Altitud. K-37

K.4.2.4.4 — Otras Cargas — Adicionalmente a las cargas consideradas en K.4.2.4.1 y K.4.2.4.2, los componentes exteriores de vidriados, ventanales y vidrieras de toda instalación, conformados por láminas de vidrio, deben diseñarse considerando los efectos de otras cargas como peso propio, lluvia, granizo y empozamiento, de acuerdo con las definiciones que para estas cargas se presentan en el titulo B.

K.4.2.5 — COMBINACIONES DE CARGAS PARA DISEÑO — En esta sección se presentan algunas especificaciones sobre combinaciones de carga y otros criterios específicos de diseño; sin embargo, la carga máxima admisible para el vidrio y el diseño definitivo deberán ser establecidos por el diseñador responsable de los sistemas vidriados que puede ser el diseñador de elementos no estructurales para el caso de sistemas vidriados no estructurales. K.4.2.5.1 — Vidrio Vertical — Puede considerarse que un sistema vidriado está instalado verticalmente si tiene una inclinación igual o menor de 15° con respecto a la vertical, en cuyo caso el diseño debe basarse en la siguiente ecuación: Fgw d Fga

(K.4.2-1)

Donde: Fgw Fga

=

carga sobre el vidrio calculada de acuerdo con K.4.2.4

=

carga de corta duración sobre el vidrio, determinada de acuerdo con las especificaciones de ASTM E1300-09a.

K.4.2.5.2 — Vidrio Inclinado — Un sistema vidriado debe considerarse inclinado cuando tiene una inclincación de más de 15° con respecto a la vertical, utilizado, como sucede en tragaluces o claraboyas, soláriums, techos inclinados u otras aplicaciones similares, en cuyo caso su diseño debe basarse en la siguiente ecuación: Fg d Fga

(K.4.2-2)

Donde: Fg

=

carga total sobre el vidrio determinada como la más crítica de las combinaciones de carga especificadas con las ecuaciones K.4.2-3, K.4.2-4 y K.4.2-5.

K-38

404


DIARIO OFICIAL Fg

Wo D

(K.4.2-3)

Fg

Wi D 0.5P

(K.4.2-4)

Fg

0.5Wi D P

(K.4.2-5)

Donde: D

carga muerta del vidrio, expresada en kN/m2 y cuyos valores son: Vidrio inclinado 60°, o más, con respecto a la vertical:

=

D

= = =

carga total sobre el vidrio, expresada en kN/m2. carga de empozamiento, expresada en kN/m2. espesor total del vidrio, incluyendo los paneles de vidrio y las demás capas intermedias (mm).

= = = =

fuerza de viento hacia el interior, calculada de acuerdo con el Capítulo B.6, expresada en kN/m2. fuerza de viento hacia el exterior, calculada de acuerdo con el Capítulo B.6, expresada en kN/m2. ángulo de inclinación con respecto a la vertical. carga máxima admisible de corta duración para el vidrio, determinada de acuerdo con la norma ASTM E1300-09a para las ecuaciones K.4.2-3 y K.4.2-4; o Carga máxima admisible de larga duración para el vidrio, determinada de acuerdo con la norma ASTM E1300-09a para la ecuación K.4.2-5.

K.4.2.5.2.1 — Excepción —Las unidades para tragaluces o claraboyas se deben diseñar de acuerdo con las secciones K.4.2.5.6 y K.4.4.5. K.4.2.5.3 — Vidrio Impreso o Grabado — Un sistema vidriado se considera impreso cuando contiene vidrio plano fabricado con rodillos de laminación que tiene un patrón en una o ambas superficies. El Vidrio Impreso debe cumplir con los requisitos de la NTC 1909 (2009). K.4.2.5.3.1 — Vidrio Impreso Vertical — Puede considerarse que un sistema vidriado impreso está instalado verticalmente si tiene una inclinación igual o menor de 15° con respecto a la vertical, en cuyo caso el diseño debe basarse en la siguiente ecuación: Fg w Fg e

(K.4.2-9)

Donde: Fgw = Fge =

(K.4.2-11)

carga no factorada de la norma ASTM E1300-09a. El valor para vidrio impreso se debe basar en la parte más delgada del vidrio. Se permite la interpolación entre gráficos de carga no factorada de la norma ASTM E1300-09a.

K.4.2.5.4 — Vidrio Grabado con Chorro de Arena — Un sistema vidriado se considera grabado con chorro de arena cuando contiene vidrios tratados superficialmente por medio de rociado con partículas granulares duras para dar aspereza a una o ambas superficies del vidrio.

0.0256 t g seno T

D

Wo T Fga

Fge =

0.0256 t g

Para vidrio inclinado menos de 60° con respecto a la vertical:

D P tg Wi

Fg d 0.6 Fge

Donde: Fg = carga total sobre el vidrio determinada así: Para la Ecuación K.4.2-10, la más crítica de las combinaciones de carga K.4.2-3 y K.4-4. Para la Ecuación K.4.2-11, la determinada de la combinación de carga K.4.2-5.

K.4.2.5.4.1 — Vidrio Vertical Grabado con Chorro de Arena — Puede considerarse que un sistema vidriado grabado con chorro de arena está instalado verticalmente si tiene una inclinación igual o menor de 15° con respecto a la vertical, en cuyo caso el diseño debe basarse en la siguiente ecuación: Fg 0.5 Fge

(K.4.2-12)

Donde: Fg = carga total sobre el vidrio. Fge

= carga no factorada de la norma ASTM E1300-09a. El valor para vidrio grabado con chorro de arena es para niveles moderados de dicho grabado.

K.4.2.5.5 — Unidades de Tragaluces o Claraboyas — Las unidades de tragaluces o claraboyas deben cumplir con las especificaciones dadas en esta sección y en K.4.3.5 El fabricante debe garantizar que las unidades de tragaluces o claraboyas cumplen con lo establecido en las normas AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440-08. Cada unidad debe tener un rótulo fácilmente visible que contenga, por lo menos, el nombre del fabricante, la designación del producto y clasificación del grado de desempeño como se especifica en AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440-08. Si el fabricante del producto ha clasificado el grado de desempeño de la claraboya independientemente para presiones de diseño positiva y negativa, entonces el rótulo debe establecer las dos clasificaciones de grados de desempeño como se especifica en AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440-08. Además de lo anterior, el diseño de las unidades de claraboya debe ceñirse a las especificaciones dadas en K.4.2.5.6.1 y K.4.2.5.6.2. K.4.2.5.5.1 — Unidades de Tragaluces o Claraboyas Clasificadas con el Mismo Grado de Desempeño para Presiones de Diseño Positiva y Negativa — El diseño de unidades de tragaluces o claraboyas clasificadas con el mismo grado de desempeño para presiones de diseño positiva y negativa debe basarse en la siguiente ecuación: Fg d GD

carga sobre el vidrio calculada de acuerdo con K.4.2.3.

(K.4.2-13)

carga no factorada de la norma ASTM E1300-09a. El valor para vidrio impreso se debe basar en la parte más delgada del vidrio. Se permite la interpolación entre gráficos de carga no factorada de la norma ASTM E1300-09a.

K.4.2.5.3.2 — Vidrio Impreso Inclinado — Un sistema vidriado impreso debe considerarse inclinado cuando tiene una inclincación de más de 15° con respecto a la vertical, utilizado, como sucede en tragaluces o claraboyas, soláriums, techos inclinados u otras aplicaciones similares, en cuyo caso su diseño debe basarse en una de las siguiente ecuaciones, de acuerdo con la combinación de carga utilizada: Fgw 0.5 Fge

Donde: Fg = carga total sobre el vidrio determinada como la más crítica de las combinaciones de carga GD =

especificadas con las ecuaciones K.4.2-3, K.4.2-4 y K.4.2-5. clasificación del grado de desempeño de la claraboya o tragaluz (ver definición en K.4.1.2).

K.4.2.5.5.2 — Unidades de Tragaluces o Claraboyas Clasificadas con Grados de Desempeño Independientes para Presiones de Diseño Positiva y Negativa — El diseño de unidades de tragaluces o claraboyas clasificadas con grado de desempeño independientes para presiones de diseño positiva y negativa, debe basarse en las siguientes ecuaciones:

(K.4.2-10) Fgi d GDPos

K-39

(K.4.2-14) K-40

Fgo d GDNeg

(K.4.2-15)

K.4.2.5.6.1 — Aplicaciones dinámicas — Los valores de Fa , Fc , Fu , deben duplicarse para aplicaciones dinámicas.

Para Wo t D

K.4.2.5.6.2 — Vidrio laminado — Para sistemas vidriados de piso es necesario usar vidrio laminado que tenga un mínimo de dos o más capas componentes de acuerdo con los resultados del análisis y el diseño. El vidrio debe ser capaz de soportar la carga de diseño total, con cualquiera de sus capas componentes rota. El vidrio monolítico, incluyendo el vidrio templado, no se considera seguro, indpendientemente de su espesor o del factor de seguridad utilizado en su diseño.

Fgi = Fgo =

K.4.2.5.6.3 — Resistencia al deslizamiento — La superficie en contacto con el tránsito peatonal debe tener una resistencia al deslizamiento adecuada; se recomienda que ésta sea ensayada y evaluada de acuerdo con la norma UL 410.

Donde: Fgi y Fgo carga sobre la claraboya determinada así:

carga crítica entre las ecuaciones K.4.2-4 y K.4.2-5. carga crítica entre las ecuaciones K.4.2-4.

Para Wo D Fgi Fgo

=

K.4.2.5.7 — Barandas y pasamanos — Los paneles para barandas y pasamanos, y sus sistemas de soporte, se deben diseñar para soportar las cargas especificadas en B.4.2.2, usando un factor de seguridad igual a cuatro (4).

carga crítica entre las ecuaciones K.4.2-4 y K.4.2-5.

=

0

GDPos = GDNeg =

clasificación del grado de desempeño de la claraboya bajo la presión de diseño positiva. clasificación del grado de desempeño de la claraboya bajo la presión de diseño negativa.

K.4.2.5.8 — Sistemas vidriados con apoyos puntales — Los sistemas vidriados que tengan apoyos puntuales deben diseñarse con base en las especificaciones dadas en K.4.2.4. Sin embargo, deben tenerse en cuenta las consideraciones adicionales que se presentan a continuación.

Wo D

fuerza de viento hacia el exterior, calculada de acuerdo con K.4.2.4. peso muerto del vidriado determinado como se indica en la sección K.4.2.5.2 para vidrio, o en función del peso del plástico para vidriado plástico.

K.4.2.5.8.1 — Métodos de análisis — Los elementos del sistema de soportes puntuales se pueden analizar mediante modelos de elementos finitos. Los soportes puntuales y su área circundante se deben modelar de manera que se obtengan resultados representativos.

K.4.2.5.6 — Sistemas de Vidriados para Pisos — Para el diseño de vidrios usados en pisos, descansos, escalones y lugares similares se debe considerar las cargas que produzcan mayores esfuerzos de acuerdo con las siguientes combinaciones de carga:

El análisis de las láminas de vidrio con orificios se puede realizar mediante modelos de elementos finitos. Es necesario que en el análisis y diseño se consideren tanto las tensiones como las deflexiones de la lámina. La presencia de orificios en la lámina implica inevitables concentraciones de tensiones que deben considerarse en el diseño. El modelo de las láminas de vidrio debe incluir datos de la geometría de los orificios, como por ejemplo el diámetro y la forma del orificio (cilíndrico, cónico, etc.).

= =

Fg

2Fu D

Fg

8Fc / A D

(K.4.2-17)

Fg

Fa D

(K.4.2-18)

(K.4.2-16)

Donde: A = D = Fa = Fc = Fg =

àrea del vidrio rectangular carga muerta del vidrio carga distribuida real producida por el uso previsto carga concentrada especificada en la Tabla K.4.2-1 carga total sobre el vidrio

Fu

carga uniformemente distribuida, especificada en el numeral B.4.2 de este Reglamento

=

Tabla K.4.2-1 Cargas mínimas concentradas a

Pisos de oficinas Escotillones, nervaduras de tragaluces o claraboyas y techos accesibles Escalones (sobre un área equivalente a un cuadrado de no más de 5 cm de lado, en el centro del escalón)

Carga (kN) 9.0 1.0 1.5

El número de elementos utilizados en la discretización del modelo debe permitir la precisión adecuada. La malla del modelo debe configurarse radialmente. Teniendo en cuenta las altas concentraciones de tensiones en los bordes de orificios, sólo deben usarse los resultados para vértices realmente calculados y no deben extrapolarse otros resultados a los vértices. En el modelo se debe integrar la información correspondiente a holguras, áreas de contacto entre el vidrio y el material de los soportes. En el análisis es necesario considerar el tipo de soporte puntual (rígido, elastómero o rótula), y la localización de su centro de gravedad. Se debe considerar el efecto de la expansión y contracción térmica de todos los materiales, así como los esfuerzos térmicos en las láminas de vidrio. En los casos en que lo considere la dependencia encargada de estudiar, tramitar y expedir la licencia de construcción, puede ser necesaria la realización de ensayos para demostrar que el sistema propuesto cumple con los propósitos en cuanto a seguridad, durabilidad y resistencia especialmente sísmica. K.4.2.5.9 — Movimientos térmicos — En algunos diseños de los elementos de soporte, las expansiones y las contracciones térmicas en sistemas vidriados se pueden considerar mediante el cálculo del incremento de esfuerzos y las deformaciones correspondientes, sin contar con juntas de expansión. También se pueden considerar mediante una combinación de las juntas de expansión y los incrementos de esfuerzos a que halla lugar. En cualquier caso el método utilizado debe proporcionar el comportamiento estructural adecuado para el sistema en condiciones de expansiones o contracciones térmicas, y sin exceder las deflexiones ni los esfuerzos máximos establecidos. K.4.2.5.10 — Cargas por equipos de limpieza para ventanas

a

Carga uniformemente distribuida sobre un área equivalente a un cuadrado de no más de 4 cm de lado, a menos que se indique otra cosa.

K-41

K.4.2.5.10.1 — Conexión continua — En el diseño de los elementos del marco que sirven como conexión continúa para equipos de limpieza, y de los anclajes, se deben considerar las cargas causadas por equipos para limpieza de ventanas. K-42


La carga por equipos de limpieza para ventanas que actúa perpendicular al plano del muro debe incluir la carga del equipo más un tercio de la carga de viento de diseño que actúa hacia el interior. El diseño de los elementos del marco estará gobernado por la combinación de carga antes descrita o por la carga de viento únicamente, la que sea mayor. En los casos en que las cargas por equipos de limpieza sean muy severas, el diseñador debe evaluar e incluir un factor de seguridad en estas cargas. K.4.2.5.10.2 — Estabilización intermitente del equipo de limpieza para ventanas — El método de estabilización intermitente únicamente se debe usar cuando los vientos previstos sean menores que 11 m/s. Todas las edificaciones que utilicen este método de estabilización se deben equipar con un instrumento para medir la velocidad del viento. Cuando se utilice estabilización intermitente del equipo de limpieza, los anclajes se deben localizar en filas verticales con puntos de estabilización cada tercer piso como máximo y horizontalmente cerca de los cables para permitir la estabilización de la conexión para cada uno de los dos cables de suspensión de la plataforma. La plataforma no debe ser más grande que 10 m de largo y 1 m de ancho. Cada anclaje a la edificación debe estar en capacidad de sostener la carga máxima actuando en dirección tanto paralela como perpendicular a la superficie de la edificación, pero no aplicadas simultáneamente. K.4.2.5.11 — Otros sistemas — Para el diseño de sistemas vidriados no contemplados en este Capítulo el diseñador de elementos no estructurales debe presentar el diseño correspondiente acompañado de las respectivas memorias de cálculo, planos detallados de fabricación e instalación y toda la información de soporte pertinente tal como certificaciones, ensayos de laboratorio, etc.

K.4.2.6 — ÁREAS MÁXIMAS DE LAS LÁMINAS DE VIDRIO — En las tablas K.4.2-3 a K.4-2.6, las cuales han sido elaboradas a partir de la norma ASTM E1300-09a, se presenta el área máxima permitida para una lámina de vidrio recocido, termoendurecido, templado o laminado (recocido), con relación largo/ancho menor o igual a 2 y soportada en los cuatro lados. Los valores de área máxima se dan para cada espesor y para varios valores de presión de viento calculados según K.4.2.4 y B.6, indicando los intervalos de presión para cada región en la que se ubica la edificación, de acuerdo con la clasificación de las velocidades de viento de diseño especificadas en el Mapa de Amenaza Eólica de la Figura B.6.4.1, considerando que la presión del viento actúa por un solo lado de la lámina.

Tabla K.4.2-2 Áreas máximas, en m , de acuerdo con el espesor, en mm, de vidrios recocidos colocados verticalmente, con relación largo/ancho menor o igual a dos (2) y soportados en los cuatro lados 2

Región 1 x x x

2 x x x x x

3 x x x x x x x

4 x x x x x x x x

a

5 x x x x x x x x x

Presión producida por el viento kN/m2 3 mm 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 2.00 3.00 4.00 5.00 7.00

405

DIARIO OFICIAL

Tabla K.4.2-3 Áreas máximas en m2 por espesor para vidrios termoendurecidos Colocados verticalmente, con relación largo/ancho menor o igual a dos (2) y soportados en los cuatro lados Región a 1 2 3 x x x x x x x

4 x x x x x

5 x x x x x

Presión producida por el viento kN/m2 3 mm 1.00 1.50 2.00 3.00 4.00 6.00

Área del vidrio en m2 4 mm 4.40 2.85 2.00 1.18 0.73 0.43

6.60 4.27 3.03 1.62 1.08 0.63

Región a 1 2 3 4 5 x x x x x x x x x

Presión producida por el viento kN/m2 3 mm 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00

Área del vidrio en m2 4 mm 4.40 2.85 2.00 1.55 1.18

6.60 4.27 3.03 2.18 1.62

4.40 2.85 2.00 1.55 1.18 0.73 0.43 0.30 0.23 0.17

6.60 4.27 3.03 2.18 1.62 1.08 0.63 0.47 0.38 0.26

5 mm 6 mm 8 mm 9.00 12.18 19.76 5.76 7.72 11.52 3.92 4.99 7.22 2.76 3.59 5.31 2.06 2.76 4.06 1.38 1.84 2.88 0.86 1.16 1.84 0.62 0.87 1.42 0.50 0.70 1.09 0.35 0.50 0.81

10 mm 14.58 9.59 6.85 5.45 3.92 2.65 1.97 1.50 1.10

5 mm 6 mm 8 mm 9.00 12.18 19.76 5.76 7.72 11.52 3.92 4.99 7.22 2.76 3.59 5.31 2.06 2.76 4.06

10 mm 14.58 9.59 6.85 5.45

Tabla K.4.2-5 Áreas máximas en m2 por espesor para vidrios recocidos laminados con PVB colocados verticalmente, con relación largo/ancho menor o igual a dos (2) y soportados en los cuatro lados Presión producida por el viento kN/m2 2 3 4 5 5 mm 0.50 x x x x 0.75 x x x x 1.00 x x x x 1.25 x x x x 1.50 x x x x 2.00 x x x 3.00 x x x 4.00 x x 5.00 x

Área del vidrio en m2

Región a

4 mm

10 mm 14.58 9.59 5.45 3.92 2.65

Tabla K.4.2-4 Áreas máximas en m2 por espesor para vidrios templados colocados verticalmente, con relación largo/ancho menor o igual a dos (2) y soportados en los cuatro lados

2

Área del vidrio en m

5 mm 6 mm 8 mm 9.00 12.18 19.76 5.76 7.72 11.52 3.92 4.99 7.22 2.06 2.76 4.06 1.38 1.84 2.88 0.86 1.16 1.84

1 x x x

6 mm 8.64 5.45 3.84 2.42 2.31 1.57 0.91 0.63 0.52

11.56 7.57 5.31 3.92 3.13 2.08 1.28 0.90 0.64

8 mm 10 mm 12 mm 12.33 8.08 10.26 6.02 7.76 9.50 4.65 6.06 7.61 3.25 4.21 5.38 2.00 2.65 3.38 1.30 1.84 2.41 0.90 1.41 1.88

16 mm 13.36 8.90 5.71 4.15 3.23

7.00 0.32 0.48 0.71 0.96 1.27 2.16 :a NOTA El signo x indica que en la región especificada en el Mapa de Amenaza Eólica de la Figura B.6.5.1, marcada con el mismo signo se pueden presentar presiones de viento con magnitud igual al valor del renglón correspondiente de cada tabla, en contraste las casillas que NO están marcadas con el signo indican que en esa región no se presentan presiones de magnitud igual ni superior al valor del renglón correspondiente de cada tabla.

K.4.2.6.1 — Se prohibe el uso de vidrios de 2 mm debido a su excesiva flexibilidad. K-43

K.4.2.7 — DEFLEXIONES ADMISIBLES — Deben determinarse analíticamente las deflexiones bajo cargas de diseño de los elementos que sirvan de apoyo a los vidrios en cualquier sistema vidriado. Cuando se requieran ensayos estructurales para determinar las deflexiones, éstos deben realizarse de acuerdo con la norma ASTM E33002. Cuando en los sistemas de marco se utilicen perfiles extruídos para los cuales se han determinado las propiedades físicas y se han ensayado los sistemas de anclajes y conexiones, no se requiere la realización de ensayos estructurales. K.4.2.7.1 — Bajo cargas de diseño, para elementos que soporten vidrio cuyos bordes se consideren firmemente soportados, la deflexión de los elementos en la dirección perpendicular al plano del muro debe satisfacer los requisitos de estas normas, pero no debe exceder la longitud de la luz dividida por 175 (L/175) en luces de hasta 4 m, y la longitud de la luz dividida por 240 más 6.35 mm (L/240 + 6.35 mm) en luces entre 4 m y 12 m. Las luces mayores que 12 m pueden requerir restricciones adicionales y deben ser analizadas por el diseñador estructural o por el diseñador de elementos no estructurales, según sea el caso. Si el valor L/175 se considera excesivo para aplicaciones específicas, el diseñador puede especificar menores deflexiones. Cuando se afecta un panel de yeso la deflexión no debe exceder 1/360 de la luz. Cuando los elementos que soportan el vidrio (marco) no cumplan los anteriores requisitos de deflexión, el análisis de las láminas de vidrio, debe considerar las deflexiones del marco. K.4.2.7.2 — Bajo carga muerta, para elementos horizontales del marco, que soporten vidrio, su deflexión en la dirección paralela al plano del muro no debe exceder una cantidad que reduzca la mordedura en el borde del vidrio a menos del 75% de la dimensión de diseño ni una cantidad con la cual se puedan reducir las holguras necesarias del vidriado. La deflexión en esta dirección también se debe limitar para proporcionar al menos 3 mm de holgura entre el elemento y la parte superior del panel de vidrio fijado, o cualquier otra parte inmediatamente debajo del elemento. La holgura entre el elemento y una ventana o puerta operable por debajo debe ser al menos de 1.5 mm. K.4.2.7.3 — La torsión de los elementos horizontales debida al peso del vidrio no debe exceder 1º, medido entre los extremos y el centro de cada luz. K.4.2.7.4 — Se debe considerar que algunos sellantes requieren deflexiones menores a las aquí especificadas; para estos casos la deflexión en los elementos del marco deberá evitar el daño a los acabados interiores o la desconexión de elementos de revestimiento aplicados exteriormente. K.4.2.8 — MOVIMIENTOS DE LA ESTRUCTURA —Se requiere que el diseño garantice que no se transmitan cargas a los vidrios debidas a movimientos de la estructura. K.4.2.8.1 — Juntas de expansión

K-44

esquinas del vidrio para eliminar cualquier contacto entre el vidrio y el marco por la oscilación prevista del marco debido a los efectos sísmicos, deben fabricarse con material de dureza Shore A de 50 a 70. K.4.2.8.2.3 — La aplicación de sellantes se debe realizar de manera que admitan los movimientos previstos del sistema de vidriado y para proporcionar la capacidad estructural junto con los requisitos de impermeabilización y la habilidad de retención del vidrio. K.4.2.8.3 — Sistemas de anclaje K.4.2.8.3.1 — En el diseño de los anclajes de muros cortina y de juntas se deben considerar los movimientos de la estructura principal de la edificación y del muro cortina o fachada flotante por cargas gravitacionales, efectos sísmicos, cargas térmicas, de viento u otra causa. K.4.2.8.3.2 — La expansión y la contracción de los materiales no deben causar pandeo, falla de sellos de junta, reducción del desempeño u otros efectos perjudiciales. Adicionalmente las puertas y ventanas deben funcionar normalmente en todo el intervalo de temperaturas de funcionamiento normal de la edificación. K.4.2.8.3.3 — Los anclajes para cargas de viento deben permitir la libre expansión vertical de los montantes sin causar esfuerzos adicionales sobre los montantes, conectores o anclajes. Los cojinetes de deslizamiento son lo más aconsejable para este propósito; el aceite y la grasa pierden sus cualidades de lubricación al pasar un largo tiempo. K.4.2.8.3.4 — Los montantes de doble luz deben tener un anclaje de carga muerta localizado tan cerca como sea posible de su punto medio, para así igualar la expansión y contracción hacia arriba y hacia abajo. K.4.2.8.3.5 — Los anclajes deben tener la dureza, flexibilidad y resistencia suficientes para soportar las cargas muertas y las cargas dinámicas a que puedan estar sometidos, y además en el diseño se deben considerar las tolerancias de fabricación y construcción. Adicionalmente los anclajes deben permitir al muro cortina o fachada flotante desempeñarse satisfactoriamente en cuanto a su función básica de proteger el interior de la edificación del ambiente exterior. K.4.2.8.3.6 — El diseño de los anclajes debe considerar los efectos sísmicos mediante la aplicación de una carga calculada de acuerdo conl Capítulo A.9. En el diseño también se deben considerar las demás especificaciones del Capítulo A.9.

K.4.2.8.1.1 — Debe haber una junta de expansión vertical por cada piso de la edificación, colocada preferencialmente en un miembro de soporte horizontal.

K.4.2.8.3.7 — En cada detalle de anclaje se debe revisar cuidadosamente la capacidad de las conexiones pernadas y la localización y tamaño de las soldaduras.

K.4.2.8.1.2 — Las juntas de expansión horizontal deben colocarse, bien en cada eje de columnas ó a 6.0 m de distancia cada una, según lo que resulte menor. La expansión debe ser desde el centro hacia los extremos para minimizar los movimientos de la junta y así reducir los esfuerzos sobre sellantes y conectores.

K.4.2.8.3.8 — Se deben usar dispositivos de cierre para evitar que los elementos se desconecten o se desajusten a causa de movimientos inducidos por cambios térmicos o por el viento.

K.4.2.8.1.3 — Para el dimensionamiento de juntas se deben considerar la expansión y contracción máxima, así como la diferencia de coeficientes de dilatación térmica entre el vidrio y los elementos metálicos del marco.

K.4.2.8.4 — En los casos en que se permita la rotación de los montantes del sistema vidriado por efecto de las derivas, es necesario que los vidrios puedan rotar libremente sin romperse. En los casos en que se utilicen siliconas para las juntas entre paneles, éstas deben permitir que los paneles de vidrio se muevan con relación a los adyacentes. Igualmente, es necesario considerar, además de las cargas inerciales, las cargas generadas por la rotación de los paneles de vidrio como consecuencia de la deriva.

K.4.2.8.1.4 — En las juntas de expansión en montantes no se debe permitir la aplicación de cargas al vidrio debidas a movimientos de la estructura o al sistema de marco. K.4.2.8.2 — Marcos de sujeción K.4.2.8.2.1 — Los marcos de sujeción del vidrio se deben diseñar para que se acomoden a la deriva y para eliminar las cargas sobre los bordes y superficies del vidrio, por medio de holguras perimetrales y laterales.

K.4.2.8.3.9 — Los anclajes no deben estar en el área húmeda de un sistema.

K.4.2.8.5 — Los sistema en muros cortina vidriados, fachadas vidriadas, o particiones vidriadas deben evaluarse de acuerdo con AAMA 501.6-01 Recommended Dynamic Test Method for Determining the Seismic Drift Causing Glass Fallout from a Wall System, o por análisis de ingeniería, de manera que se especifique explícitamente la deriva que causa la caída del vidrio ' caída del muro cortina o fachada flotante, fachada, o partición.

K.4.2.8.2.2 — Los elementos de amortiguación que se coloquen en el marco o en los bordes de las K-45

K-46

406


DIARIO OFICIAL K.4.2.8.6 — Para los sistemas en muros cortina vidriados o fachadas flotantes, fachadas vidriadas, o particiones vidriadas debe verificarse que: ' caída t 1.25IDp t 13mm

(K.4.2-19)

Donde:

' caída Dp I

=

deriva que causa la caída del vidrio del muro cortina o fachadas flotantes, fachada, o partición,

=

determinada de acuerdo con K.4.2.8.5. deriva o desplazamiento relativo calculado del análisis sísmico para el sistema vidriado.

=

coeficiente de Importancia para el Grupo de Uso.

K.4.2.9.3 — Bandas de acabado aplicadas y empaques u otros elementos a presión — Los elementos del sistema de vidriado que actúen como bandas de acabado y/o elementos de soporte del vidrio que utilizan la compresión de empaques o acoples metálicos para permanecer en su posición, se deben diseñar y sujetar para que el elemento no llegue a interrumpir, de forma permanente o temporal, el soporte que le suministra al vidrio, debido a la vibración y oscilación por efectos sísmicos.

K.4.3 — SEGURIDAD

K.4.2.8.6.1 — El requisito anterior puede obviarse en los siguientes casos: (a)

K.4.2.9.2 — Cuñas de apoyo y soportes — Las cuñas de apoyo se deben posicionar de manera permanente mediante acuñado en un elemento horizontal del marco, usando un sellante compatible para la colocación u otro método que no permita movimiento del calzo o cuña. Cuando se usen soportes para las cuñas, deben ser anclados o asegurados permanentemente al elemento horizontal del marco y deben posicionar las cuñas de apoyo como se especificó anteriormente.

Vidrios que tengan holguras perimetrales alrededor de su marco, calculadas de acuerdo con la Ecuación K.4.2-20, de tal forma que no ocurra contacto físico entre el vidrio y el marco cuando se aplique la deriva de diseño.

Dlibre t 1.25Dp

(K.4.2-20)

K.4.3.1 — Es preciso establecer las medidas y elementos de seguridad y características apropiadas de los materiales vidriados, de tal manera que puedan utilizarse en cualquier lugar en las edificaciones, sin riesgo para sus ocupantes y otras personas que transiten por sitios aledaños. K.4.3.2 — Se exige el uso exclusivo de vidrios de seguridad laminados, templados o recubiertos, en los espacios señalados por la presente norma en el numeral K.4.3.9. K.4.3.3 — No debe emplearse vidrios que presenten fallas, defectos o ambas imperfecciones, que puedan afectar las propiedades físicas indispensables para la función que desempeñan.

Donde: Dlibre =

desplazamiento relativo horizontal, medido sobre la altura del panel de vidrio bajo consideración, que causa el contacto inicial entre el vidrio y su marco y que para paneles de vidrio rectangulares dentro de un marco rectangular tiene el valor dado por la Ecuación K.4.2-21.

K.4.3.5 — Los ensayos para los tipos de vidrio de seguridad deben realizarse según los requisitos estipulados en la Norma NTC 1578.

§ hp c 2 · ¸ 2c1 ¨ 1 ¨ bp c1 ¹¸ ©

Dlibre

K.4.3.4 — Si los vidrios son fijos, con pisavidrios, es necesario sellarlos con empaques de neopreno o similar, silicona u otro sellador garantizado, a lo largo del contorno para evitar vibraciones susceptibles de ocasionar rotura o ruido molesto.

(K.4.2-21) K.4.3.6 — Los sistemas que usen vidrios deben diseñarse de tal manera que no haya humedad durante períodos de tiempo prolongados en los canales de fijación de los vidrios.

Donde: hp =

K.4.3.7 — Con el fin de evitar roturas en las láminas de vidrio, inducidas por su propio peso o por deformaciones o protuberancias en el marco de la ventana (tornillos, puntos de soldadura, etc.), se exige colocar en la parte inferior como mínimo, dos soportes blandos para todas las unidades de vidrio.

altura del panel de vidrio rectangular

bp =

ancho del panel de vidrio rectangular

C1 = C2 =

holgura perimetral entre los bordes verticales del vidrio y el marco holgura perimetral entre los bordes horizontales del vidrio y el marco

(b) Vidrios templados de seguridad monolíticos en edificaciones de los Grupos de Uso I y II, que estén localizados a no más de 3 m por encima de una superficie de tránsito peatonal. (c) Vidrios recocidos laminados o termoendurecidos laminados con entrecapa no menor que 0.76 mm, que son capturados mecánicamente en la cavidad del sistema de vidriado, y cuyo perímetro está asegurado al marco por un tipo de sello perimetral como sellante elastomérico de curado húmedo con mínimo 13 mm de ancho en el contacto con el vidrio, u otro sistema de anclaje aprobado.

K.4.3.8 — Deben emplearse empaques no duros (neopreno o similares) cuando la lámina de vidrio pueda verse sometida a impactos, altas presiones normales, choques térmicos, vibraciones o filtraciones. K.4.3.9 — Requerimientos de seguridad ante el impacto humano — Este numeral contiene los requerimientos de visibilidad, puertas, paneles laterales y divisiones para el diseño de vidrieras ubicadas en lugares con riesgo de impacto humano. Para efectos de la aplicación de las disposiciones establecidas en el presente numeral se entienden sujetas al riesgo al impacto humano las vidrieras ubicadas hasta una altura de 2000 mm con relación al nivel del piso. Los niveles de riesgo se calificarán de acuerdo con el siguiente figura:

K.4.2.9 — CONSIDERACIONES DE LOS EFECTOS SÍSMICOS PARA EL USO DE OTROS ELEMENTOS EN SISTEMAS VIDRIADOS K.4.2.9.1 — Desempeño de empaques (burletes) — Para un sistema de vidriado seco consiste en un empaque insertado por un lado y un empaque aplicado (húmedo) por el otro lado del vidrio, el empaque húmedo debe tener un método para asegurar de modo que no se desacople del sistema de marco metálico durante el movimiento vertical y lateral que ocurre durante un evento sísmico. El empaque debe permanecer en su lugar cuando el vidrio se mueva por la oscilación de la edificación.

K-47

K-48

de las dos láminas utilizadas en la unidad sellada. K.4.3.9.1.6.2 — Cuando una unidad de vidrio doble se instala en un lugar con acceso a peatones por ambos lados de la unidad, las dos láminas de vidrio deberán cumplir con los requerimientos de este Capítulo. En situaciones en que el acceso de peatones es restringido a un solo lado de la unidad, el único lado accesible deberá cumplir con esta exigencia. K.4.3.9.1.7 — Identificación del vidrio de seguridad.

2000 mm

1200 mm

500 mm

300 mm

Alto riesgo

Mediano riesgo

Bajo riesgo

300 mm

K.4.3.9.1.7.1 — Cada lámina de vidrio de seguridad deberá ser marcada en forma legible y permanente. K.4.3.9.1.7.2 — Cuando, con posterioridad a su fabricación, un distribuidor o un instalador cortan un vidrio de seguridad, tal distribuidor o instalador deberá marcar cada pieza en forma permanente - en el caso de que la marcación no haya sido ya realizada para certificar que fue cortada a partir de una lámina de vidrio de seguridad.

No riesgo o no se considera.

Figura K.4.3-0 — Calificación de niveles de riesgo

K.4.3.9.1.7.3 — Cada lámina deberá ser marcada con los requerimientos mínimos siguientes: (a) Nombre, marca registrada o código del fabricante o proveedor. (b) Tipo de vidrio de seguridad. Puede ser en forma de código, tal como T, para vidrio templado, o L, para vidrio laminado, como se indica en la Norma de prueba relevante. (c) Estándar contra el que el vidrio de seguridad ha sido probado. (d) En caso de ser aplicable, la clasificación relativa al comportamiento en la prueba de impacto, i. e A por Grado A, B por Grado B, C por Grado C.

K.4.3.9.1 — Visibilidad K.4.3.9.1.1 — Si el material transparente de una vidriera puede ser confundido con el vano de una puerta o con trayectos despejados, la presencia del vidrio debe hacerse visible ya sea colocando una banda opaca que cumpla con los numerales K.4.3.9.1.2 y K.4.3.9.1.3, a lo ancho de toda la vidriera, o mediante un adorno u otro tratamiento decorativo. Si se colocan adornos u otros tratamientos decorativos, estos deben proporcionar niveles de visibilidad similares a la banda opaca (desde ambos lados). Tales marcas no sustituyen el uso de vidrio de seguridad, cuando sea requerido por este Capítulo. K.4.3.9.1.2 — Cuando se coloque una banda opaca de visibilidad, deberá tener más de 20 mm de alto y deberá estar localizada de tal manera que la distancia vertical desde el nivel del piso sea: (a) No menor de 700 mm hasta el borde superior de la banda (b) No más de 1000 mm hasta el borde inferior de la banda K.4.3.9.1.3 — La banda deberá ser fácilmente visible. Esto se puede lograr ya sea empleando una banda que contraste con el fondo, o incrementando el ancho de la banda. Líneas discontinuas con diseños discontinuos son formas aceptables de bandas de advertencia. K.4.3.9.1.4 — No se requieren bandas ni marcas en los siguientes casos: (a) La altura del panel de vidrio no supera los 1000 mm en ninguna de sus dimensiones. (b) El ancho del panel de vidrio no supera los 500 mm en ninguna de sus dimensiones (incluye paneles individuales con vidrio a tope. (c) No hay vidrios hasta 500 mm a partir del nivel del piso; (d) El panel de vidrio ha sido entregado con al menos un perfil firmemente asegurado para proteger cada una de las caras del vidrio. Al menos uno de los perfiles deberá ser colocado con su borde superior a menos de 500 mm y su borde inferior a más de 1000 mm sobre el nivel del piso. El ancho de la cara del perfil no deberá ser menor a 40 mm. (e) Cuando el vidrio de seguridad es empleado en viviendas. K.4.3.9.1.5 — Sustitución del vidrio de seguridad — El vidrio de seguridad puede ser sustituido directamente, en las circunstancias en que el vidrio recocido es permitido, con la misma área y con los mismos límites de espesor establecidos en la tabla apropiada para vidrio recocido. K.4.3.9.1.6 — Unidades de vidrio doble K.4.3.9.1.6.1 — El área máxima permitida de unidades de vidrio doble deberá ser 1.5 veces el área permitida para el espesor de un sola lámina de vidrio, que es igual a la más delgada K-49

K.4.3.9.1.8 — Reposición de vidrios — Cuando se hagan reposición de vidrios, debido a roturas o por cualquier otra razón, el vidrio de reposición deberá cumplir con las disposiciones de este Capítulo. K.4.3.9.1.9 — Escuelas y guarderías — En escuelas y guarderías, todos los paneles de vidrio que se encuentren a una altura de hasta 800 mm sobre el nivel del piso, el nivel del terreno o el nivel de la terraza, deberán ser en vidrio de seguridad, según las tablas K.4.3-1 ó K.4.3- 4. Los vidrios colocados a más de 800 mm sobre el nivel del piso deberán cumplir con los requerimientos del presente capitulo. K.4.3.9.1.10 — Edificaciones con áreas de actividad de alto riesgo — Se deberá usar vidrio , de acuerdo con las tablas K.4.3-1 o K.4.3-4, en aquellos espacios de las edificaciones donde las actividades planeadas generan un alto riesgo, tales como gimnasios, piscinas y áreas húmedas, spas, algunas áreas de escuelas, vestíbulos, balcones o miradores públicos, estadios y similares. NOTA — Las áreas de las escuelas a las que se hace referencia en los requerimientos de esta cláusula incluyen las vidrieras a menos de 5 mts. de las áreas donde se desarrollen actividades tales como aquellas relacionadas con zonas de recreación, canchas o campos deportivos. K.4.3.9.2 — Puertas K.4.3.9.2.1 — El vidriado de las puertas se hará con vidrio de seguridad, según la tabla K.4.3-1 y la cláusula K.4.3.9.1, con las excepciones mencionadas en cada literal: (a) Puertas batientes, puertas giratorias y puertas o divisionesplegables en dos partes 2 — Se permite vidrio recocido hasta un área máxima de 0.5 m , según la columna 1 de la tabla K.4.3-2. No se puede usar vidrio recocido de ningún espesor en áreas superiores a 0.5 m2. (b) Puertas corredizas — Se permite vidrio recocido con un espesor mínimo de 5 mm, según la columna 2 de la tabla K.4.3-2, siempre y cuando la puerta incorpore uno o más travesaños horizontales. Los travesaños serán perfiles firmemente remachados y asegurados a la puerta para proteger cada una de las caras del vidrio. Se deberá colocar K-50


(c) (d) (e)

(f)

(g)

407

DIARIO OFICIAL

al menos un travesaño con el borde superior a no menos de 700 mm, y el borde inferior a no más de 1000 mm, sobre el nivel del piso. El ancho de las caras de los travesaños no será inferior a 20 mm. Puertas con vidrio a tope — El vidriado será realizado con vidrio de seguridad templado, que tenga un espesor mínimo de 10 mm, y deberá cumplir con K.4.3.9.1. Puertas de duchas y cabinas de baños — El vidriado se hará en conformidad con K.4.3.9.6. Puertas de closets y guardarropas — El vidriado debe ser con vidrio de seguridad en conformidad con la tabla K.4.3-1. Cuando se use espejo de 4 mm de seguridad con respaldo de vinilo, el área máxima será 3 m2. Puertas corredizas, puertas inclinadas y puertas plegadizas — El vidrio debe ser de seguridad, según la tabla K.4.3-1, o con vidrio recocido según la columna 2 de la tabla K.4.3-2. Paneles de vitrinas deslizantes — Las puertas vidrieras deslizantes, dentro de salas de exhibición de automóviles y similares, con marcos muy grandes que normalmente son usados para puertas de entrada y salida - pero ocasionalmente empleados con el propósito acceder a la exhibición - deberán estar de acuerdo con la tabla K.4.3-2, columna 3, y cumplir con el numeral K.4.3.9.1.

K.4.3.9.2.2 — Las puertas de escuelas y guarderías deberán ser construidas con vidrio de seguridad, según la tabla K.4.3-1

a no más de 1000 mm, sobre el nivel del piso. El riel protector, o el perfil, deberán tener un ancho no inferior a 20 mm. K.4.3.9.3.2.3 — En una vitrina se puede usar vidrio recocido, según la columna 3 de la tabla K.4.3-2, siempre y cuando el ancho del vano donde se ha de colocar el vidrio sea superior a 2000 mm y además: (a) No haya vidriado a menos de 500 mm del nivel del piso; o (b) Se use vidrio recocido de no menos de 10 mm nominales. K.4.3.9.3.3 — Paneles laterales con vidrio sin enmarcar o parcialmente enmarcado K.4.3.9.3.3.1 — Los paneles laterales sin enmarcar o parcialmente enmarcado, sin bordes expuestos, con excepción hecha de los definidos en K.4.3.9.3.1.3, deberán ser con vidrio de seguridad, según los requerimientos de las tablas K.4.3-4 y K.4.3-5 y deberán cumplir con el numeral K.4.3.9.1 K.4.3.9.3.3.2 — Los paneles laterales con vidrio sin enmarcar, deberán ser colocados con vidrio templado de seguridad de no menos de 10 mm de espesor y deberán cumplir con el numeral K.4.3.9.1 K.4.3.9.4 — Paneles con vidrio que puede ser confundidos con trayectos despejados

K.4.3.9.3 — Paneles Laterales K.4.3.9.4.1 — Se debe considerar que todo panel con vidrio es susceptible de ser confundido con el vano de una puerta o con un trayecto despejado (que da acceso o salida de una edificación a otra, o entre el interior y el exterior de la misma), a menos que cumpla con uno de los siguientes casos:

K.4.3.9.3.1 — General K.4.3.9.3.1.1 — Un panel lateral se define como un panel con vidrio que tiene un borde vertical visible menor de 300 mm al borde más cercano del vano de la puerta y dentro de 30 o al plano de la puerta cerrada, excepción hecha cuando K.4.3.9.3.1.3 lo define en forma diferente. K.4.3.9.3.1.2 — Un panel que es adyacente a una puerta - ya sea curvo o con un ángulo mayor de 30o con relación al plano de la puerta cerrada, no es un panel lateral, pero puede ser clasificado como tal por la cláusula K.4.3.9.4 y otras de este numeral. K.4.3.9.3.1.3 — Una división interna en vidrio, que conste de más de un panel con bordes laterales sin enmarcar, adyacente a una puerta, no debe ser considerada como un panel lateral y debe cumplir con los requerimientos de la tabla K.4.3-4 y del numeral K.4.3.9.1, excepto cuando el espesor del vidrio recocido no es inferior a 10 mm. K.4.3.9.3.1.4 — Todos los paneles laterales, en escuelas y guarderías, deberán ser construidos con vidrio de seguridad, según la tabla K.4.3-1.

(a) La altura del panel de vidrio no es superior a 1000 mm en ninguna de sus dimensiones. (b) El ancho del panel de vidrio no es superior a 500 mm en ninguna de sus dimensiones (incluye los paneles individuales para vidrio a tope) (c) No hay áreas con vidrio a menos de 500 mm sobre el nivel del piso. (d) El panel de vidrio es suministrado con al menos un perfil, firmemente remachado y asegurado para asegurar y proteger cada una de las caras del vidrio. Como mínimo se debe colocar un perfil con su borde superior a no menos de 500 mm y su borde inferior a no más de 1000 mm, sobre el nivel del piso. El perfil deberá tener un ancho no inferior a 40 mm. (e) El panel de vidrio es marcado con una banda opaca u otro tratamiento decorativo, según los requerimientos del numeral K.4.3.9.1 (f) El panel con vidrio protege una diferencia de nivel de 1000 mm o más. NOTA – Una desnivel de 1000 mm o más se considera como una barrera visual Si la vidriera cumple con ya sea (a), (b), (c) ó (d), se deberá usar vidrio recocido de acuerdo con la columna 3 de la tabla K.4.3-2

K.4.3.9.3.2 — Paneles laterales enmarcados K.4.3.9.3.2.1 — Todos los paneles laterales con vidrio enmarcado deberán ser construidos con vidrio de seguridad, excepto cuando lo provean de otra forma los numerales K.4.3.9.3.2.2 y K.4.3.9.3.2.3

Si la vidriera cumple con (e), se deberá usar vidrio recocido de acuerdo con la columna 2 de la tabla K.4.3-2, y el vidrio deberá marcarse y cumplir con el numeral K.4.3.9.1. Si la vidriera cumple con (f), deberá ajustarse a los requerimientos del numeral K.4.3.9.7.

K.4.3.9.3.2.2 — El vidrio recocido puede ser usado en cualquier panel vidriado, de acuerdo con la columna 2 de la tabla K.4.3-2, si cumple con uno de los siguientes casos: (a) La altura del panel de vidrio no es superior a 1000 mm en ninguna de sus dimensiones. (b) El ancho del panel de vidrio no es superior a 500 mm en ninguna de sus dimensiones. (c) El panel lateral cuenta como mínimo con un riel protector, o con un perfil, firmemente remachado y asegurado para proteger cada una de las caras del vidrio. Al menos uno de los rieles deberá estar localizado, ya sea horizontal o diagonalmente, con su borde superior a no menos de 700 mm y su borde inferior

K.4.3.9.4.2 — Cualquier panel con vidrio que pueda ser confundido con un vano de una puerta o con un trayecto despejado, debe ser vidriado como sigue: (a) Para paneles con marco – Vidrio de seguridad que cumple con los requerimientos de la tabla K.4.3-1 y del numeral K.4.3.9.1. (b) Para paneles sin marco – Vidrio de seguridad que cumple con los requerimientos de las tablas K.4.3-4 o K.4.3-5, y del numeral K.4.3.9.1.

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K-52

K.4.3.9.5 — Vidrieras a baja altura

Tabla K.4.3-2 Áreas máximas de vidrio recocido para zonas de riesgos alto, mediano y bajo

K.4.3.9.5.1 — Cualquier vidrio recocido a menos de 500 mm sobre el nivel del piso no debe tener menos de 5 mm de espesor, según la columna 2 de la tabla K.4.3-2. K.4.3.9.5.2 — Cuando la altura del vano para el vidrio es superior a 1000 mm, y excede los 500 mm de ancho, podría ser confundido con un trayecto sin impedimentos y por lo tanto debe cumplir con los requerimientos del numeral K.4.3.9.4, es decir, un espesor mínimo de 5 mm. K.4.3.9.5.3 — Cuando el la vidriera protege una diferencia de nivel de 1000 mm o más, por debajo del sillar de la ventana, esta deberá cumplir con los requerimientos de K.4.3.9.7, con un espesor mínimo de 5 mm. K.4.3.9.6 — Vidrieras en baños, spas y jacuzzi K.4.3.9.6.1 — Vidrio de seguridad de acuerdo a la tabla K.4.3-1 se debe usar en: (a) Puertas y divisiones de baño, enmarcadas o sin enmarcar; (b) Toda vidriera a menos de 2000 mm del nivel del piso en cuartos de baño y cubículos que contengan jacuzzi o spas. K.4.3.9.6.2 — En cuartos de baño, los paneles o puertas de vidrio, con una o dos bordes opuestos sin enmarcar, deben ser en vidrio templado de seguridad no menor de 5 mm de espesor. K.4.3.9.6.3 — En cuartos de baño, los paneles o puertas de vidrio, con dos o tres o más bordes adyacentes a tope, deben ser en vidrio templado de seguridad no menor de 6 mm de espesor. K.4.3.9.6.4 — Las puertas de vidrio para duchas, que van sin enmarcar o a tope y que utilizan pivotes o bisagras, serán hechas de vidrio templado de seguridad no menor de 6 mm de espesor.

Tabla K.4.3-1 Áreas máximas de vidrio de seguridad para vidrieras totalmente enmarcadas Tipo de vidrio Vidrio de seguridad (*) Vidrio templado de seguridad

Vidrio laminado de seguridad (++)

Vidrio y Espejo recubierto con película orgánica de seguridad

Espesor nominal (mm)

Área máxima (m2)

3 4 5 6 8 10 12

1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 6.0 10.0 (+)

5

2.0

Espesor nominal (mm) 3 4 5 6 8 10 12 15 19 25

Columna 1 Alto riesgo (m2) 0.25 0.2 0.5 0.9 1.8 2.7 4.5 6.3 8.5 12.0

Columna 2 Mediano riesgo (m2) 0.1 0.3 1.2 2.1 3.2 4.4 6.3 8.2 10.3 13.5

Tabla K.4.3-3 Áreas máximas de vidrio recocido para vidriado totalmente enmarcado Espesor nominal (mm) 3 4 5 6 8 10 12 15 19 25

Área máxima Completamente enmarcada (m2) 0.5 2.0 3.3 4.6 7.0 9.5 12.0 16.0 16.0 16.0

NOTA — Las áreas máximas son basadas en un diseño ULS de carga frontal de 1.3 kPa. Las máximas áreas se basan generalmente en una carga frontal de 1.3 kPa, porque se considera que éste es el mínimo nivel de protección contra impacto. En las situaciones en que la presión de diseño del viento exceda los 1.3 kPA, se debe seleccionar un vidrio que soporte la carga de viento correspondiente. ULS: (Ultimate Limit State) Estado Límite Último.

6 3.0 8 5.0 10 7.0 12 9.0 (+) Refiérase a especificaciones detalladas sobre proveedores de películas de seguridad contra impacto. En ausencia de gráficos para diseños específicos, refiérase a las anteriores áreas máximas para vidrio laminado de seguridad

(*) Vidrio de seguridad (+) Esta área puede no estar fácilmente disponible (++) Basado únicamente en el espesor de vidrio total (no se incluye el espesor de la capa intermedia)

K-53

Columna 3 Bajo riesgo (m2) 0.3 1.1 2.2 3.3 4.5 6.0 8.0 10.0 12.0 15.0

K-54

408


DIARIO OFICIAL Tabla K.4.3-5 Vitrinas con vidrio a tope Tabla K.4.3-4 Divisiones internas con bordes laterales sin enmarcar

Altura del vidrio Tipo de vidrio (vano) (m)

^ 1.3

>1.3 ^ 2.0

>2 ^ 2.6

>2.6 ^ 3.0

Recocido Recocido Templado (+) Templado (+) Laminado (+) (++) Laminado (+) (++) Recocido Recocido Recocido Templado (+) Templado (+) Laminado (+) (++) Laminado (+) (++) Laminado (+) (++) Recocido Recocido Recocido Templado (+) Templado (+) Laminado (+) (++) Laminado (+) (++) Laminado (+) (++) Recocido Recocido Templado (+) Templado (+) Laminado (+) (++) Laminado (+) (++)

Espesor nominal estándar mínimo (mm)

Altura del vidrio (vano) Tipo de vidrio (m)

Número Número máximo de Ancho máximo de paneles de máximo del uniones a vidrio panel tope por individuales individual vano por vano

5* 6* 4 5

2 sin límite 2 sin límite



^ 1.3

6

2

3

1000

8 6* 8* 10 6 8

sin límite 1 2 2 2 sin límite



>1.3 ^ 2.0

6

2

3

1000

>2 ^ 2.6

8

2

3

1000

10 8* 10 12 8 10

sin límite 1 2 2 sin límite sin límite



8

1

2

1200

10

2

3

1200

12 10 12 10 12

sin límite 1 2 sin límite sin límite



10

2

3

1000

12

2

3

1000

Recocido Recocido Templado (*) Templado (*) Laminado (*+) Laminado (*+) Recocido Recocido Recocido Templado (*) Templado (*) Laminado (*+) Laminado (*+) Recocido Recocido Templado (*) Templado (*) Laminado (*+) Laminado (*+) Recocido Templado (*) Templado (*) Templado (*) Laminado (*+)

>2.6 ^ 3.0

Altura máxima

Hasta 1.3 m

Radio Máximo

2m 3m 4m Más de 4 m

Tipo y espesor mínimo de vidrio para presiones ULS Área de vidriado externo Vidriado Media Alta Muy alta Baja interno 0.66 a 0.85 0.86 a 1.2 1.21 a 1.55 0.51 a 0.65 kPA 0.45 kPA kPA kPA kPA 5 mm T, 6 mm 10 mm T, 6 mm 5 mm T, 6 mm A A 6 mm A,L,T 8 mm A,L,T A 6 mm A,L,T 6 mm A,L,T 8 mm A,L,T 10 mm A,L,T 12 mm A,L,T 6 mm A,L,T 6 mm A,L,T 10 mm A,L,T 12 mm A,L,T 12 mm A,L,T 6 mm A 8 mm A 8 mm A 10 mm A 12 mm A 8 mm L 8 mm L 8 mm L 10 mm L 12 mm L 5 mm T 5 mm T 6 mm T 8 mm T 8 mm T K-56

Tabla K.4.3-7 Vidrieras para proteger diferencias de nivel en cualquier edificación (desniveles)

Tabla K.4.3-6 Vidrio a tope

2m 3m 4m Más de 4m

1.31 m a2m de 2.1 m a 2.6 m

2m 3m 4m

De 2.1 m a 2.6 m

Más de 4m

Más de 2.6 m

Cualquie r radio

1 sin límite 2 sin límite 2 sin límite 1 2 2 2 sin límite 1 2 1 2 2 sin límite 1 2 1 1 2 sin límite 1

Tabla K.4.3-6 Vidrio a tope

K-55

1.31 m a2m

8 10 6 8 8 10 8 10 12 8 10 10 12 10 12 10 12 10 12 12 10 12 15 12

Número máximo de Ancho paneles de máximo vidrio del panel individuales por individual abertura 2 1200 sin límite sin límite 3 1200 sin límite sin límite 3 1200 sin límite sin límite 2 1200 3 1000 3 1200 3 1200 sin límite sin límite 2 1200 3 1000 2 1000 3 1000 3 1200 sin límite sin límite 2 1200 3 1200 2 1200 2 1500 3 1200 sin límite sin límite 3 1200

+ Basado en espesor del vidrio total únicamente NOTA – 1) Alturas superiores a 3.0 mts requieren diseño específico 2) Se requiere cubrimiento adecuado de bordes para asegurar el vidrio contra cargas. 3) El diseño con vidrio de seguridad se basa en una presión máxima de 0.45 kPA

Hasta 1.3 m

Radio Máximo

Número máximo de uniones a tope por vano

* Vidrio de seguridad

* Un mínimo de 10 mm para paneles laterales (refiérase a K.4.3.9.3.1.3) + Material vidriado de seguridad ++ Basado en espesor del vidrio total únicamente (no se incluye la capa intermedia, la cual debe ser agregada) NOTA – 1) Alturas superiores a 3.0 mts requieren diseño específico 2) Se requiere cubrimiento adecuado de bordes para asegurar el vidrio contra cargas. 3) El diseño del vidrio de seguridad se basa en una presión máxima ULS de 0.45 kPA

Altura máxima

Espesor nominal estándar mínimo (mm)

Tipo y espesor mínimo de vidrio para presiones ULS Área de vidriado externo Media Alta Muy alta 0.66 a 0.85 0.86 a 1.2 1.21 a 1.55 kPA kPA kPA 10 mm T, 6 mm 6 mm A,L,T 8 mm A,L,T A 15 mm A, 12 6 mm A,L,T 6 mm A,L,T 8 mm A,L,T 10 mm A,L,T mm T 15 mm A, 12 8 mm A,L,T 8 mm A,L,T 10 mm A,L,T 12 mm A,L,T mm T 10 mm A 10 mm A 12 mm A 15 mm A 15 mm A 10 mm L 12 mm L 12 mm L SD SD 8 mm T 8 mm T 8 mm T 10 mm T 12 mm T 6 mm A,L,T 6 mm A,L,T 6 mm A,L,T 8 mm A,L,T 10 mm A,L,T 6 mm A,L,T 6 mm A,L,T 8 mm A,L,T 10 mm A,L,T 15 mm A,L,T 8 mm A,L,T 8 mm A,L,T 10 mm A,L,T 12 mm A,L,T 15 mm T 12 mm A 15 mm A 15 mm A 19 mm A SD 10 mm T 10 mm T 12 mm T 12 mm T 15 mm T 12 mmT SD SD SD SD

Vidriado Baja interno 0.51 a 0.65 kPA 0.45 kPA 5 mm T, 6 mm 5 mm T, 6 mm A A

SD

SD

SD

SD

SD

CLAVE A = Vidrio Recocido L = Vidrio Laminado de Seguridad T = Vidrio Templado de Seguridad SD = Se Requiere Diseño Específico NOTA - El tamaño máximo del vidrio puede ser restringido por el área máxima permitida de acuerdo con las secciones K.4.3.9.4, K.4.3.9.5 y K.4.3.9.8.

K.4.3.9.7 — Vidriera que protege de una diferencia de nivel K.4.3.9.7.1 — La vidriera empleada en cualquier edificación, en situaciones en las que se requiera una protección para los ocupantes contra desniveles de 1000 mm o más, a partir del nivel del piso, deberá cumplir con los requerimientos de la tabla K.4.3-7

TIPO A

TIPO B

Unidades familiares

Vidrio de seguridad según tabla 4.3.1 o vidrio recocido según columna 1 tabla 4.3.2

Vidrio de seguridad según tabla 4.3.1 o vidrio recocido según columna 2 tabla 4.3-2 con 5 mm de espesor mínimo (+)

Todos lasdemás edificaciones ($)

Material vidriado de seguridad según tabla 4.3.1 o vidrio recocido según columna 1 tabla 4.3.2

Material vidriado de seguridad según tabla 4.3.1 o vidrio recocido según columna 3 tabla 4.3.2 con 5 mm de espesor mínimo

TIPO C Seleccione el espesor del vidrio con referencia a las cargas de viento. La Tabla 4.3-3 de esta sección son los requisitos mínimos (++) Seleccione el espesor del vidrio con referencia a las cargasde viento. La Tabla 4.3-3 de esta sección son los requisitos mínimos (++)

* Los rieles de protección deberían ser diseñados para disuadir a la gente a que se siente sobre ellos + Si un travesaño está firmemente asegurado, la parte superior del panel puede ser tipo C ++ Refiérase también a la sección K.4.3.9.5 $ Para áreas de actividad de alto riesgo, refiérase a K.4.3.9.1.10. Para vanos de escalera, refiérase a la sección K.4.3.9.11

K.4.3.9.8 — Divisiones Internas K.4.3.9.8.1 — Divisiones internas con marco — Las divisiones internas con marco, diferentes de aquellas definidas como puertas o paneles laterales (refiérase a K.4.3.9.3.1.3), deben ir en vidrio recocido según la columna 3 de la tabla K.4.3-2. Cuando la parte más baja del vidrio esté a menos de 500 mm sobre el nivel del piso colindante, se puede usar vidrio recocido de no menos de 5 mm de espesor, en concordancia con las áreas máximas especificadas en la columna 1 de la tabla k.4.3-2. Las divisiones internas con marco cumplirán con el numeral K.4.3.9.1. K.4.3.9.8.2 — Divisiones internas con vidrio a tope (a) Bordes superiores sin enmarcar — Los paneles con marco por tres de sus lados, pero no por el borde superior, serán instalados con vidrio recocido, según la columna 1 de la tabla 4.3.2, siempre y cuando el borde superior esté a 1500 mm o más sobre el nivel más alto del piso, y el panel no pueda ser confundido con un vano o un trayecto despejado. Alternativamente, tales paneles pueden ser considerados como completamente enmarcados y serán vidriados con vidrio de seguridad, según la tabla K.4.3-1. (b) Bordes laterales sin enmarcar — Los paneles que tienen los bordes superior e inferior enmarcados y uno o más bordes laterales sin enmarcar, pero no expuestos, debe llevar vidrio según la tabla K.4.3-4 y cumplirán con el numeral K.4.3.9.1. (c) Otros paneles sin enmarcar — Los paneles sin enmarcar que no estén cubiertos por (a) ó (b) estarán sujetos a diseño específico y cumplirán con el numeral K.4.3.9.1. K.4.3.9.9 — Barandas y pasamanos K.4.3.9.9.1 — Barandas y pasamanos completamente enmarcados — Para barandas y pasamanos completamente enmarcados se empleará vidrio de seguridad, de no menos de 6 mm de

K-57

K-58


409

DIARIO OFICIAL

espesor, según las áreas máximas mostradas en la tabla K.4.3-1, excepto cuando se use vidrio recocido de no menos de 4 mm de espesor, el cual es permitido hasta un área máxima de 0.3 m2 K.4.3.9.9.2 — Barandas y pasamanos sin enmarcar o parcialmente enmarcados — Para barandas y pasamanos parcialmente enmarcados se usará vidrio de seguridad, de no menos de 6 mm de espesor, como se indica a continuación:

Figura K.4.3-2 — Soporte en dos lados — Una lámina de material para vidriado

(a) Se puede usar la tabla 4.3.8 para vidrio soportado por dos bordes, donde las barandas o pasamanos son sostenidos por los pilares. (b) Para otras barandas se requieren sistemas de diseño específicos K.4.3.9.9.3 — Barandas y pasamanos estructurales — Cuando se emplee vidrio como un elemento estructural, se usará vidrio templado de seguridad. Figura K.4.3-3 — Soporte en dos lados — Múltiples láminas de material para vidriado

Tabla K.4.3-8 Barandas y pasamanos sin marco o parcialmente enmarcados

Presión horizontal ULS (kPA) Edificaciones residenciales y piscinas

1200

Tramo máximo de vidrio * (m)

Tramo máximo de vidrio (m)

Vidrio de seguridad laminado ++ (mm) 6 8 10 12

Vidrio de seguridad templado (mm) 6 8 10 12

0.88 1.16 1.44 1.71 1.24 1.65 2.08 2.50

Presión horizontal SLS (kPA)

750

(c) Tipo III — Un ensamble de baranda o balaustrada con una única lámina de material para vidriado, que está sujetada por un sistema de soportes puntuales, soportes en las esquinas u otro apoyo no continuo a lo largo de una parte del vidriado. Véase figura K.4.3-4

Figura K.4.3-4 — Sistema vidriado con soportes puntuales. (d) Tipo IV — Un ensamble de baranda o balaustrada cuyo relleno es una sola lámina de material para vidriado que está capturada en tres bordes. Véase figura K.4.3-5

Otras edificaciones y áreas públicas de edificaciones residenciales

1600

0.76 1.00 1.24 1.48 1.13 1.50 1.89 2.28

1000

Teatros, salas de cine, salones de reunión, asambleas, estadios, etc.

2400

0.62 0.82 1.01 1.21 1.00 1.31 1.65 2.00

1500

(*) Para vidrio de seguridad laminado las presiones horizontales prevalentes son el Estado Límite Último (Ultimate Limit State), tabla 4.3.1 e incluyen el factor de carga ULS (+) Para vidrio de seguridad templado las presiones horizontales prevalentes son el Estado Límite de Servicio, (Serviceability Limit State). Los vanos se basan en el límite de deflexión del vidrio 1/60 para estas cargas. (++) El espesor de la capa intermedia no se incluye y debe ser agregado para obtener el espesor nominal

K.4.3.9.9.4 — Tipos de barandas

Figura K.4.3-5 — Soporte en tres lados - Estructural. (e) Tipo V — Un ensamble de baranda o balaustrada cuyo relleno es una sola lámina de material para vidriado que está capturada en un solo borde. El vidrio puede o no tener adjunto un pasamanos decorativo o de protección que no proporciona soporte estructural al sistema. Véase figuras K.4.3-6, K.4.3-7 y K.4.3-8

(a) Tipo I — Ensamble de baranda o balaustrada cuyo relleno es una sola lámina de material para vidriado la cual está totalmente capturada en todos sus bordes.Véase figura K.4.3-1

Figura K.4.3-6 — Soporte en un solo lado - Estructural.

Figura K.4.3-1 — Soporte en cuatro lados — Una lámina de material para vidriado (b) Tipo II — Ensamble de baranda o balaustrada cuyo relleno puede ser una única lámina o múltiples unidades de material para vidriado, capturado(s) en dos bordes. Véanse figura K.4.3-2 y K.4.3-3

K-59

Figura K.4.3-7 — Soporte en un solo lado con pasamanos de Protección en el borde superior — Estructural.

K-60

NTC 5579 (2007) — Terminología normalizada de vidrio y productos de vidrio. K.4.3.15 — NORMAS TECNICAS AMERICANAS (ASTM) . Figura K.4.3-8 — Soporte en un solo lado con pasamanos adjunto o atornillado a la superficie — Estructural.

ASTM C1048-04 — Standard Specification for Heat-Treated Flat Glass—Kind HS, Kind FT Coated and Uncoated Glass. (Vidrio plano tratado con calor, categoría termoendurecido (HS) y categoría templado (FT) con y sin recubrimiento)

K.4.3.9.10 — Vanos de escaleras y patios K.4.3.9.10. 1 — Dentro de 2000 mm horizontales a partir del peldaño inferior de cada tramo de escalera – que comprenda como mínimo dos peldaños – se usará vidrio de seguridad, de acuerdo con la tabla K.4.3-1. Cualquier otro vidriado en vanos de escaleras, a menos de 2000 mm sobre el nivel del piso – ya sea que proteja o no una diferencia de nivel - cumplirá con los requerimientos de la tabla K.4.3-7

ASTM C1172 (2009) — Standard Specification for Laminated Architectural Flat Glass.(Vidrio Laminado Plano para Arquitectura) ASTM C1376-03 — Standard Specification for Pyrolytic and Vacuum Deposition Coatings on Flat Glass.(Vidrios recubiertos por Deposición al vació y con recubrimiento Pirolítico) ) ASTM C1464-06 — Standard Specification for Bent Glass.(Vidrio Curvado)

K.4.3.9.11 — Otras vidrieras — Todo vidriera a menos de 2000 mm sobre cualquier plataforma que se encuentre al nivel del terreno, de la cubierta, o del piso, y que no haya sido incluido en este Capítulo, será diseñado de acuerdo con la tabla K.4.3-3. K.4.3.9.12 — Colocación de vidrios a tope — La colocación de vidrios a tope unidos con silicona para formar un radio, deberán cumplir con los requerimientos de la tabla K.4.3-6. K.4.3.9.13 — Vidrieras con vidrio a tope por dos lados — Vidrio a tope enmarcado por dos lados, en puertas, paneles laterales, vidrieras a baja altura o en asientos de ventana, cuartos de baño, vitrinas, vanos de escaleras, o que protejan diferencias de nivel, deben ser con vidrio de seguridad, para cumplir con lo requerimientos de la columna 2 de la tabla K.4.3-3. Todas las demás ventanas con dos bordes sin enmarcar, que abran o cierren, cumplirán con los requerimientos de carga de viento. K.4.3.10 — Antes de iniciarse una demolición, es necesario extraer todos los vidrios que hubiera en la obra.

ASTM C1503-08 — Standard Specification for Silvered Flat Glass Mirror.(Espejos) ASTM E283-04 — Standard Test Method for Determining Rate of Air Leakage Through Exterior Windows, Curtain Walls, and Doors Under Specified Pressure Differences Across the Specimen. ASTM E330-02 — Test Method for Structural Performance of Exterior Windows, Doors, Skylights and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference. ASTM E331-00(2009) — Standard Test Method for Water Penetration of Exterior Windows, Skylights, Doors, and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference. ASTM E547-00(2009) — Standard Test Method for Water Penetration of Exterior Windows, Skylights, Doors, and Curtain Walls by Cyclic Static Air Pressure Difference.

K.4.3.11 — VIDRIO ESTRUCTURAL Y DE PISO — El vidrio estructural y de piso, deberá tener dimensiones no mayores de 0.30 m de lado y debe ser capaz de soportar la sobrecarga prevista para la estructura en donde está ubicado. Los vidrios deberán estar perfilados cuando vayan dentro de soportes de concreto armado. En caso de que los vidrios se apoyen en estructura metálica, ésta se ejecutará con perfiles especiales escogidos al efecto. Las juntas entre paños, deben sellarse con cemento asfáltico u otro material elástico similar.

ASTM E783-02 — Standard Test Method for Field Measurement of Air Leakage through Installed Exterior Windows and Doors.

K.4.3.12 — REVESTIMIENTO CON VIDRIOS — La colocación de revestimientos con piezas o placas de vidrio, requiere que se asegure su perfecta adherencia a los muros y se evite la presencia de aristas cortantes. Las piezas de vidrio que se usen para revestir deben tener las siguientes dimensiones máximas:

ASTM E1105-00(2008) — Standard Test Method for Field Determination of Water Penetration of Installed Exterior Windows, Skylights, Doors, and Curtain Walls, by Uniform or Cyclic Static Air Pressure Difference.

ASTM E935-00(2006) — Standard Test Methods for Performance of Permanent Metal Railing Systems and Rails for Buildings.

ASTM E1300-09a — Standard Practice for Determining Load Resistance of Glass in Buildings.

2

(a) 0.95 m , si se colocan a altura menor de 2.5 m, medida sobre el solado. (b) 0.50 m2, si se colocan arriba de 2.50 m, el lado máximo de la pieza será de 1.50 m.

ASTM E2025-99(2006) — Standard Test Method for Evaluating Fenestration Components and Assemblies for Resistance to Impact Energies.

K.4.3.13 — VIDRIOS EN CUBIERTA — Los vidrios de cubierta deben cumplir los siguientes requisitos: (a) Claraboyas — Toda claraboya debe construirse con base en marcos y bastidores de metal o concreto armado, anclados firmemente. (b) Bóvedas y cúpulas — Toda bóveda o cúpula debe construirse con base en estructura metálica y vidrios soportados o estructura de concreto armado y vidrios perfilados inclinados dentro de los soportes. (c) Techos transitables — Todo techo o azotea de esta clase debe responder a las especificaciones tal como lo define el numeral K.4.3.11.

ASTM E2353-06 — Standard Test Methods for Performance of Glass in Permanent Glass Railing Systems, Guards, and Balustrades. ASTM F1233-06 — Standard Test Method for Security Glazing Materials And Systems. ASTM F1915-07a — Standard Test Methods for Glazing for Detention Facilities. ASTM STP 1434 — The Use of Glass in Buildings. Páginas 105 a 118.

K.4.3.14 — NORMAS TÉCNICAS COLOMBIANAS NTC 1909 (2008) — Vidrio. Vidrio Plano Flotado. Vidrio Plano Impreso (grabado). Vidrio Plano Armado (alambrado). Adopción Modificada de La ASTM C 1036-06. Standard Specification for Flat Glass. (Especificaciones para Vidrio Plano) NTC 1804 (1990) — Vidrio. Vidrio plano estirado. K-61

ASTM E2190-08 — Standard Specification for Insulating GlassUnit Performance and Evaluation. (Unidades de Vidrio Aislante o Doble Vidriado) ASTM C1349-04 — Standard Specification for Architectural Flat Glass Clad Polycarbonate ASTM C1422-99(2005)e1 — Standard Specification for Chemically Strengthened Flat Glass K-62

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DIARIO OFICIAL

K.4.3.16 — OTRAS NORMAS TECNICAS AAMA 501.1-05 — Standard test method for metal curtain walls for water penetration using dynamic pressure AAMA 501.6-01 — Recommended Dynamic test method for determining the seismic drift causing glass fallout from a wall system AAMA/WDMA/CSA 101/I.S.2/A440-08 — Standaard specification for Windows, Doors, and unit skylights. ANSI Z97.1- 2004e — American National Standard for Safety Glazing Materials Used in Buildings - Safety Performance Specifications and Methods of Test. (Se puede usar esta version o versiones posteriores a esta que esten vigentes en el momento de su aplicación) NZC 4223:1999 - New Zealand Standards. Estándar de nueva Zelanda : Vidrieras para edificios . Parte 3 : 1999 UL 410 — Slip Resistance of Floor Surface Materials.


RESUELVE: Artículo 1°. Indicador= + ' + colar, básica y media en los entes territoriales, se tomará como criterio la tasa de cobertura neta y se establecerá el 100% como cobertura mínima. Artículo 2°. Metodología de cálculo. La cobertura neta se establece dividiendo el total de estudiantes matriculados en transición, primaria, secundaria y media con edades entre 5 YX_

de acuerdo con el reporte que a 31 de diciembre del año inmediatamente anterior se haya efectuado al Ministerio de Educación Nacional, entre la población de 5 a 16 años de la

3 0!!24! =!? B bierno en Línea del Ministerio de Cultura es el de garantizar la adecuada implementación

! ' ! + ! * * mejores servicios a los ciudadanos y a las empresas, a través del aprovechamiento de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones. Artículo 3. Integración del Comité de Gobierno en Línea=! B Línea del Ministerio de Cultura, estará integrado por: ;!Q += ;!$ } { + = ;! + Q # * nivel asesor.

;! ] + = ;! { + = * Y=! B * Q

+ *' ' = asistentes escogerán, dentro de ellos, la Secretaría Técnica del Comité. * Z=!| ] +Q + $ ? ' * manentes del Comité. Parágrafo 3. B '

* incursos en ninguna de las causales de inhabilidad o incompatibilidad previstas en la Constitución Política y en la ley para desempeñar cargos públicos o ejercer funciones públicas, en particular las establecidas en el artículo 122 de la Constitución Política y artículos 38 y 39 de la Ley 734 de 2002. * W=

* B ' ] " B B + 3 > La Ministra de Cultura, en ejercicio de sus facultades constitucionales y legales y en Y Y 'X° del Decreto 1746 de 2003, y CONSIDERANDO: Que el Ministerio de Cultura, como entidad líder de su sector y consciente del reordenamiento del espacio cultural colombiano en un mundo global, decide consolidar una política de cultura digital que integre los nuevos modos de lo cultural, provenientes de los ? + @ Que teniendo en cuenta que las múltiples identidades tradicionales encuentran, junto a sus tradiciones orales o culturales locales, oportunidades de expresión y comunicación inéditas en este nuevo espacio tecnológico y cultural, se hace necesario que el Ministerio de Cultura actúe acorde con estas necesidades de la población y aúne esfuerzos en el propósito

> ' # + +># de incluir, difundir y circular las creaciones, memorias, saberes, lenguajes, estéticas, relatos y diversas formas de vida de la población colombiana, en todos los ámbitos tecnológicos donde se hacen visibles y se discuten los intereses y las necesidades de los ciudadanos. ' Tecnologías de la Información y Comunicación – TIC, aplicados a la cultura, se hace necesario la creación de una instancia asesora al despacho del Ministro (a) de Cultura conformado

] @ Que de acuerdo con lo anterior, se hace necesaria la creación de un Comité de Cultura ] + + ' uso de Tecnologías de la Información y Comunicación –># @ En mérito de lo expuesto, RESUELVE: Artículo 1°. Creación. Créase el Comité de Cultura Digital del Ministerio de Cultura. Artículo 2°. J+# > 3 > . El objetivo del Comité es ser instancia asesora del Despacho del Ministro (a) de Cultura, de manera que contribuya en trazar políticas y estrategias en el uso de las nuevas Tecnologías de la Información y la Co + apoyadas en el aprovechamiento de la tecnología. Artículo 3°. ?! '! > 3 > . El Comité de Cultura Digital estará integrado por: a) El Viceministro de Cultura o su delegado. ;!$ } { + = c) El Director de Comunicaciones del Ministerio de Cultura o su delegado.

;! + Q # * = ;! ] + " delegado. Parágrafo 1°. El Comité será presidido por el Viceministro (a) de Cultura o por su delegado. Parágrafo 2°. La Secretaría Técnica del Comité será ejercida por el Director de Comunicaciones del Ministerio de Cultura. Parágrafo 3°. Los miembros del Comité de Cultura Digital no podrán encontrarse incursos en ninguna de las causales de inhabilidad o incompatibilidad previstas en la Constitución Política y en la ley para desempeñar cargos públicos o ejercer funciones públicas, en particular las establecidas en el artículo 122 de la Constitución Política y artículos 38 y 39 de la Ley 734 de 2002. Parágrafo 4. Podrán asistir al Comité de Cultura Digital, en calidad de invitados, los ] " B B + 3 > = en materia de Cultura Digital en el Sector Cultura, el líder del Comité de Cultura Digital deberá convocar, por lo menos una vez cada dos meses, a los responsables o líderes de los y hacer seguimiento a los programas de Cultura Digital adelantados por las entidades que lo integran. Artículo 5. K !! > 3 > . El Comité de Cultura Digital tendrá como funciones generales las siguientes: a) Dictar su propio reglamento. ;> ? ? ' en el uso de Tecnologías de la Información y Comunicación – TIC, aplicados al sector cultura. ;{ ? competencia, relacionados con la implementación de la cultura digital. d) Apoyar la ejecución de las actividades del Comité de Cultura Digital, de acuerdo con sus competencias. e) Asesorar al Despacho del Ministro (a) de Cultura en los procesos de inclusión de las Nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) en el quehacer cultural

415

de la sociedad, para fomentar una cultura de uso de Nuevas Tecnologías que garantice su apropiación por parte de los gestores culturales para la creación de contenidos propios en distintas comunidades y en distintas formas de expresión cultural. f) Brindar la asesoría al Despacho del Ministro (a) en la formulación de políticas inherentes + ># = g) Asesorar en el uso de las TIC a todas las dependencias del Ministerio de Cultura y entidades adscritas. h) Evaluar y aprobar los proyectos de producción de contenidos en medios digitales, la producción para Internet, el desarrollo y/o adopción de software, el diseño y la construcción de bases de datos y sistemas de información, presentados por las Direcciones, Coordinaciones y Unidades Administrativas Especiales del Ministerio de Cultura. i) Velar por el cumplimiento en la aplicación de las políticas establecidas para la entidad y la sociedad en materia de Cultura Digital. j) Evaluar y aprobar nuevos proyectos en materia de Cultura Digital que presenten las Direcciones y Coordinaciones del Ministerio de Cultura. ;] + ' * asociados, como la política de actualización del sitio web (donde deberán estar involucradas las diversas áreas, direcciones, coordinaciones y programas de la entidad), política de uso aceptable de los servicios de Red y de Internet, política de servicio por medios electrónicos, política de privacidad y condiciones de uso y política de seguridad del sitio web, entre otros. 1) Las demás que le sean asignadas por el Ministro (a) de Cultura. Artículo 6°. : !! > 3 > . El Comité de Cultura Digital del Ministerio de Cultura se reunirá cada dos (2) meses de manera ordinaria y será convocado con por lo menos cinco (5) días hábiles de anticipación. Parágrafo. Las reuniones de carácter extraordinario del Comité podrán ser convocadas cuando las circunstancias así lo ameriten, con la anticipación que se estime conveniente, por iniciativa de cualquiera de los miembros del Comité. Todo lo tratado en las sesiones del Comité de Cultura Digital constará en actas. Artículo 7°. Información Relacionada con Tecnologías de la Información y Comunicación - TIC. Los siguientes miembros del Comité aportarán en cada sesión del mismo la información relacionada con Tecnologías de la Información y Comunicación - TIC, según su dependencia, de la siguiente manera: !? } { + * * inherentes a los Sistemas de Información implementados en el Ministerio. ! + Q # * * * toda la actividad relacionada con el uso administrativo e infraestructura de TIC al interior del Ministerio. ! ] + * * nado al uso de nuevas tecnologías empleadas en la Difusión de la Información del Ministerio. - El Director de Comunicaciones reunirá y presentará toda la información relacionada con la implementación y apropiación de TIC en la comunidad nacional. Artículo 8°. K !! 24 > 3 > : El Líder del Comité de Cultura Digital del Ministerio de Cultura, deberá: ; ? B= b) Orientar, coordinar y hacer seguimiento a las acciones de cada dependencia miembro, relacionadas con la Cultura Digital en la entidad. ; + B= d) Convocar, con el apoyo administrativo de la Secretaría Técnica, a los miembros del Comité a sesiones ordinarias y extraordinarias y enviar invitación a las personas que deban participar en las mismas. e) Coordinar, al menos una vez al semestre, el reporte del avance y resultados de la gestión del Comité al Representante Legal de la entidad. Artículo 9. Funciones de la Secretaría Técnica. Son funciones de la Secretaría del Comité de Cultura Digital del Ministerio de Cultura, las siguientes: a) Preparar la información objeto de estudio de cada Comité y remitirla junto con las invitaciones a las sesiones para el conocimiento previo de los temas a tratar por parte de los funcionarios que lo integran. b) Citar a las reuniones incluyendo el orden del día y remitir la documentación necesaria para el conocimiento previo de los temas a tratar por parte de los miembros del Comité. c) Formular invitación a los participantes extraordinarios que el mismo Comité decida, de acuerdo al tema a tratar en cada sesión. d) Llevar un registro estricto, a través de actas fechadas y numeradas cronológicamente, divulgarlas y archivarlas. En cada acta se dejará constancia de: }>{{Q>}Q]! PERSONAL {]~#Q## ]! BIENES Y SERVICIOS COMPRA DE EQUIPO OTRAS COMPRAS DE EQUIPO MÁQUINAS DE ESCRIBIR FAX G~!>! K{!NA REFLECTORAS - SET DE LUCES TRÍPODE PARA CÁMARA SUMADORA PERFORADORA SEMIINDUSTRIAL PERFORADORA DE ESCRITORIO PERFORADORA DE TRES HUECOS COSEDORA DE ESCRITORIO COSEDORA SEMIINDUSTRIAL TOTAL OTRAS COMPRAS DE EQUIPO TOTAL COMPRA DE EQUIPO ENSERES Y EQUIPOS DE OFICINA EQUIPOS Y MÁQUINAS DE OFICINA PAPELERA DE ESCRITORIO DIVERSAS MÁQUINAS DE OFICINA TOTAL EQUIPOS Y MÁQUINAS DE OFICINA MOBILIARIO Y ENSERES URNAS MUEBLES DE OFICINA TOTAL MOBILIARIO Y ENSERES TOTAL ENSERES Y EQUIPO DE OFICINA MATERIALES Y SUMINISTROS COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE TOTAL COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES

CAN. SOL

V/R UNIT

PARCIAL POR RUBRO

TOTAL VALOR PROYECTADO RUBRO

MES DE COMPRA

RUBRO No ELEMENTO 2

1

$ 800.000.000,00

ENE

1 1

$ 938.500.000,00 $ 938.500.000,00 $ 4.000.000.000,00 $ 4.000.000.000,00

ENE ENE

$ 800.000.000,00

1

$ 2.000.000.000,00 $ 2.000.000.000,00

ENE

1 2

6 1

1

$ 600.000.000,00

$ 600.000.000,00

ENE

1

$ 851.900.000,00

$ 851.900.000,00

ENE

1

$ 900.000.000,00

$ 900.000.000,00

ENE

15 1

xXXX! 2 xXXX! 3

4 2 2

$ 600.000,00 $ 750.000,00

$ 1.200.000,00 $ 1.500.000,00

ENE ENE

1

$ 2.332.500,00

$ 2.332.500,00

ENE

1 6

$ 1.470.000,00 $ 600.000,00

$ 1.470.000,00 $ 3.600.000,00

ENE ENE

2

$ 19.100,00

$ 38.200,00

ENE

10

$ 7.400,00

$ 74.000,00

ENE

1

$ 18.000,00

$ 17.575,00

ENE

10

$ 10.885,00

$ 108.850,00

ENE

2

$ 18.100,00

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ENE

5 6

7

8

9 xXz{{Xz|! xXz{{Xz|!

10

11 46

$ 65.000,00

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1

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$ 7.010.000,00

ENE 12

xXX!

4

$ 200.000,00

$ 800.000,00

1

$ 9.200.000,00

$ 9.200.000,00

13 ENE

14

15 xXX!

16

xXX! 17 18 1

417

DIARIO OFICIAL

$ 52.000.000,00

$ 52.000.000,00

ENE-MAY

x|XX!

19

20

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CAN. SOL

V/R UNIT

PARCIAL POR RUBRO


MES DE COMPRA

72

$ 355.000,00

$ 25.560.000,00

MAY

100

$ 244.400,00

$ 24.440.000,00

MAY x|XX!

40

$ 250.000,00

$ 10.000.000,00

{} xXX!

10

$ 2.000,00

$ 20.000,00

JUN

2.300

$ 2.800,00

$ 6.440.000,00

JUN

720

$ 277,00

$ 199.440,00

JUN

57

$ 487,00

$ 27.759,00

JUN

$ 207,00

$ 93.150,00

JUN

$ 12.000,00

JUN

450 12

$ 1.000,00

10

$ 2.500,00

$ 25.000,00

JUN

6.000

$ 2.267,00

$ 13.602.000,00

JUN

2.000

$ 61,00

$ 122.000,00

JUN

3000

$ 72,00

$ 216.000,00

JUN

2.500

$ 896,00

$ 2.240.000,00

JUN

500

$ 1.467,00

$ 733.500,00

JUN

32

$ 893,00

$ 28.576,00

JUN

312

$ 1.200,00

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JUN

150

$ 1.792,00

$ 268.800,00

JUN

240

$ 2.944,00

$ 706.560,00

JUN

$ 533,00

$ 110.331,00

JUN

$ 288.690,00

JUN

207 30

$ 9.623,00

150

$ 3.333,00

$ 499.950,00

JUN

3.000

$ 296,00

$ 888.000,00

JUN

418


DIARIO OFICIAL

RUBRO No ELEMENTO

CAN. SOL

21

CINTA BICOLOR PARA CALCULADORA CARRETE UNIVERSAL

22

G]!| }{>!

23

{|!>{ !{${]}|{ G]!| !~~{; 11.000

24

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25

{K} >#} |{{ |!G= Y[ 1000 UNID (COSEDORA SEMIINDUSTRIAL)

26

V/R UNIT


MES DE COMPRA

RUBRO No ELEMENTO

$ 32.994,00

JUN

$ 290.000,00

JUN

$ 267,00

$ 2.937.000,00

JUN

$ 265,00

$ 365.170,00

JUN

200

$ 2.933,00

$ 586.600,00

JUN

26

{K} !{${DOR PLÁSTICO O METÁLICO 200 X 110 MM X 1 UNID 2.000

$ 2.213,00

$ 4.426.000,00

JUN

27

{K} >#} |{{ {K} COSEDORA 23/14)

212

$ 3.004,00

$ 636.848,00

JUN

46 47 48

28

{K}}]|#{ ALAMBRE METÁLICO X 100 UNID (CLIP MARIPOSA CI X 50 UNID.)

400

$ 1.528,00

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JUN

49

29

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800

$ 500,00

$ 400.000,00

JUN

30

`#{|{!Q|#TURA FABRICADO EN MADERA MINA !|{`#!|}=Z;

.382

$ 500,00

$ 2.191.000,00

JUN

31

LIBRETA PAPEL PE|#]#}

$ 240.000,00

JUN

32

LIBRETA DOBLE O 70 HOJAS (LIBRE>{ >{~#|{G{ BOND)

394

$ 2.040,00

$ 803.760,00

JUN

33

LIBRO DOR

100

$ 7.747,00

$ 774.700,00

JUN

34

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34

$ 1.057,00

$ 35.938,00

JUN

35

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600

$ 920,00

$ 552.000,00

JUN

36

MARCADOR PERMANENTE DESECHABLE 1.110

$ 613,00

$ 680.430,00

JUN

500

$ 1.269,00

PARCIAL POR RUBRO

$ 580,00

43

44

45

200

$ 1.200,00

50

51 52 53

RADICA-

54 55

56 57

37

~"|{G} "#CROPUNTA (MARCADOR CD)

25

$ 1.325,00

$ 33.125,00

JUN

38

CORRECTOR

100

$ 2.120,00

$ 212.000,00

JUN

39

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40

PAPEL BOND DE "Q >{"{} DOBLE CARTA POR RESMA DE 500 HOJAS (PAPEL FOTOCOPIA OFICIO) 5.600

41

ROLLO DE PAPEL PARA SUMADORA EN PAPEL BOND POR UNID. 25 ">!Q ]! {|} (ROLLO CALCULADORA 57 MM)

100

$ 513,00

$ 51.300,00

JUN

42

!{>! ! {RRA EN PRESEN>{# ]! W[ SIN CLICERINA !{Q>#;

200

$ 4.836,00

$ 967.200,00

JUN

58 59 60

61 $ 11.000,00

$ 49.500.000,00

JUN 62

$ 13.000,00

$ 72.800.000,00

JUN

63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

TACO DE PAPEL X 1 PAQUETE DE MAYOR A 300 Y MENOR A 500 HOJAS C/U BOND MEDIANO TACO DE PAPEL X 1 PAQUETE DE MAYOR A 100 Y MENOR A 300 HOJAS C/U BOND PE~!} ~{{|{>|{} >#} |!{ ]! [ "Q |!{ [ CM) RESALTADOR RE{|{! ]! TINTA PUNTA REDONDA EN FELPA {|#{ !|}"#} w{|#}Q COLORES) Q{{{K}Q TIJERAS SOBRE BOLSA EN PAPEL MANILA DE "Z Q}|! MANILA CARTA 22 Z}}Y>; SOBRE BOLSA EN PAPEL MANILA DE "Z Q}|! MANILA EXTRA OFICIO) SOBRE BOLSA EN PAPEL KRAFT (SOBRE MANILA UNIBOL OFICIO (25 X |Q; TINTA PROTECTORA PARA CHEQUES TINTA PARA NUMERADOR TINTA PARA SELLOS DE CAUCHO }}| !|} (TINTA PARA SELLOS DE CAUCHO !#¥{!|{; PLASTILINA LIMPIATIPOS !{>! #QTANTÁNEO EN | ! Q ! >{ # ]! !{>! INSTANTÁNEO SU!|}]!||; !{>!~#]} } FECHADOR TRODAT CARPETAS PLASTIG#{]{Q}} } |>~} ]{> 2720/8923 CAJ X 4000 (89 X 23) >!|G{{{SONIC KX FLB851 >!| !"{|¥ REF. 24018 >!|KWYZ >!|KXYY{ >!|KZXY[{ >!| K !|} C6656 A >!| K }}| C 6657 >!| {} FX3 >!|K >!|KW{ >!| XW[ { !|}

CAN. SOL

V/R UNIT

PARCIAL POR RUBRO


MES DE COMPRA

188

$ 1.348,00

$ 253.424,00

JUN

80

$ 604,00

$ 48.320,00

JUN

121

$ 571,00

$ 69.091,00

JUN

1.269 150 20

$ 667,00 $ 820,00 $ 2.916,00

$ 846.423,00 $ 123.000,00 $ 58.320,00

JUN JUN JUN

2.000

$ 113,00

$ 226.000,00

JUN

2.000

$ 172,00

$ 344.000,00

JUN

$ 155,00

$ 310.000,00

JUN

$ 74.553,00

JUN

$ 57.900,00

JUN

$ 127.857,00

JUN

$ 52.680,00

JUN

2.000 1 20

51 20

15 10 9

$ 74.553,00 $ 2.895,00

$ 2.507,00 $ 2.634,00

$ 2.292,00 $ 29.821,00 $ 16.000,00 $ 2.626,00

$ 34.380,00

JUN

$ 298.210,00

JUN

$ 144.000,00

JUN

2.500 56

$ 2.656,00

$ 6.565.000,00 $ 148.736,00

JUN JUN

400

$ 75.000,00

$ 30.000.000,00

JUN

6

$ 85.000,00

$ 510.000,00

JUN

12 12 24 4

$ 180.000,00 $ 110.000,00 $ 113.000,00 $ 112.000,00

$ 2.160.000,00 $ 1.320.000,00 $ 2.712.000,00 $ 448.000,00

JUN JUN JUN JUN

12

$ 26.000,00

$ 312.000,00

JUN

90

$ 29.000,00

$ 2.610.000,00

JUN

120 200 50

$ 60.000,00 $ 398.000,00 $ 190.000,00

$ 7.200.000,00 $ 79.600.000,00 $ 9.500.000,00

JUN JUN JUN

70

$ 343.000,00

$ 24.010.000,00

JUN


RUBRO No ELEMENTO

73 74 75 76 77

20 1

204-4 5

2 1

5

1

6 1

8 1

10 1

12 1

13

>!| XWY { {~ >!| XWZ { AMARILLO >!| XW { ROJO >!| Q{"Q~ ML-3471 ND OTROS ELEMENTOS DE PAPELERÍA TOTAL PAPELERÍA ÚTILES DE ESCRITORIO Y OFICINA REPUESTOS REPUESTOS TOTAL REPUESTOS MATERIALES Y SUMINISTROS - CAJA MENOR TOTAL MATERIALES Y SUMINISTROS CAJA MENOR TOTAL MATERIALES Y SUMINISTROS MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO DE BIENES MUEBLES, EQUIPOS Y ENSERES MANTENIMIENTO INSTALACIONES TOTAL MANTENIMIENTO DE BIENES MUEBLES, EQUIPOS Y ENSERES MANTENIMIENTO EQUIPO DE COMU#{#£ }"~>{# MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECTIVO DE LOS EQUIPOS DE "~>} #"|!SORAS Y SERVIDORES TOTAL MANTENIMIENTO EQUIPO DE COMUNICA#£}"~>{# MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE {w!{# £ TRANSPORTE MANTENIMIENTO VEHÍCULOS TOTAL MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE NAw!{# £ TRANSPORTE SERVICIO DE ASEO SERVICIO DE ASEO Y CAFETERÍA TOTAL SERVICIO DE ASEO SERVICIO DE SE~|#]{] £ w##LANCIA Q!|w##}]!w##LANCIA TOTAL SERVICIO ]! Q!~|#]{] £ w##{#{ MANTENIMIENTO DE OTROS BIENES MANTENIMIENTO DE OTROS BIENES TOTAL MANTENIMIENTO DE OTROS BIENES MANTENIMIENTO DE SOFTWARE

CAN. SOL

V/R UNIT

PARCIAL POR RUBRO


MES DE COMPRA

10

$ 360.000,00

$ 3.600.000,00

JUN

10

$ 360.000,00

$ 3.600.000,00

JUN

22

$ 360.000,00

$ 7.920.000,00

JUN

10

$ 418.000,00

$ 4.180.000,00

JUN

1

$ 4.512.685,00

$ 4.512.685,00

JUN

RUBRO No ELEMENTO

1

204-5 xz}XX! 1

$ 10.000.000,00

$ 10.000.000,00

{} xXX!

6 2 1

1

$ 20.000.000,00

$ 20.000.000,00

ENE-DIC

5

xXX!

1 x|XX!

7 1

1

$ 88.300.000,00

$ 88.300.000,00

FEB

xXzX!

204-6 7

1 1

$ 242.800.000,00

$ 242.800.000,00

FEB 1

xXX!

2 1

1

$ 30.000.000,00

$ 30.000.000,00

FEB 3 xzXX! 1

1

$ 212.500.000,00

$ 212.500.000,00

MAR xX|X!

5 1 1

$ 200.000.000,00

$ 200.000.000,00

MAR

xXX! 6 1 1

419

DIARIO OFICIAL

$ 6.000.000,00

$ 6.000.000,00

ENE-DIC 2 x}XX!

MANTENIMIENTO DE SOFTWARE TOTAL MANTENIMIENTO DE SOFTWARE MANTENIMIENTO - CAJA MENOR TOTAL MANTENIMIENTO CAJA MENOR TOTAL MANTENIMIENTO COMUNICACIONES Y TRANSPORTES CORREO SERVICO DE CORREO TOTAL CORREO SERVICIO DE >|{Q"#Q# ]! #G}|"{# SERVICIO DE CANAL DE INTERNET TOTAL SERVICIO ]! >|{Q"#Q# ]!#G}|"{# TRANSPORTE TRANSPORTE TOTAL TRANSPORTE COMUNICACIONES Y TRANSPORTE - CAJA MENOR TOTAL COMUNICACIONES Y TRANSPORTE CAJA MENOR TOTAL COMUNICACIONES Y TRANSPORTES IMPRESOS Y PUBLICACIONES {]~#Q## ]! LIBROS Y REVISTAS {]~#Q## ]! LIBROS TOTAL ADQUISI#]!#|}Q£ REVISTAS {"{{Q {"{{Q~#CITARIAS >}>{{"{{Q !]## ]! #BROS, REVISTAS, ESCRITOS Y TRA{$}Q >#}|`FICOS !]## ]! #BROS, REVISTAS, ESCRITOS Y TRA{$}Q >#}|`FICOS >}>{ !]## DE LIBROS, REVISTAS, ESCRITOS Y TRABAJOS TIPO|`G#}Q SUSCRIPCIONES SUSCRIPCIONES TOTAL SUSCRIPCIONES }>|}Q {Q>}Q POR IMPRESOS Y PUBLICACIONES SERVICIO DE FOTOCOPIADO PUBLICACIONES DIARIO OFICIAL TOTAL OTROS {Q>}Q }| #"PRESOS Y PUBLICACIONES

CAN. SOL

V/R UNIT

PARCIAL POR RUBRO

1

$ 71.000.000,00

$ 71.000.000,00

1

$ 10.000.000,00

$ 10.000.000,00


MES DE COMPRA ENE

x{XX! ENE-DIC

xXX! x}X}X!

1

$ 360.000.000,00

$ 360.000.000,00

ENE xz}XX!

1

$ 237.400.000,00

$ 237.400.000,00

FEB

xz{XX! 1

$ 6.500.000,00

$ 6.500.000,00

ENE x}X|X!

1

$ 2.500.000,00

$ 2.500.000,00

ENE-DIC

xX|X!

x}}XX!

1

$ 5.000.000,00

$ 5.000.000,00

ENE

x|XX!

1

$ 193.054.675,00

$ 193.054.675,00

FEB xzX|X}{|!

1

$ 5.000.000,00

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ENE

x|XX! 1

$ 20.000.000,00

$ 20.000.000,00

ENE xXX!

1

$ 72.000.000,00

$ 72.000.000,00

ENE

1

$ 88.000.000,00

$ 88.000.000,00

ENE

x}XX!

420 RUBRO No ELEMENTO

204-7 8

1

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2

2

5

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3

4

204-8 9 4

7

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9

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DIARIO OFICIAL

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1 2

3

IMPRESOS Y PUBLICACIONES CAJA MENOR TOTAL IMPRESOS Y PUBLICACIONES - CAJA MENOR TOTAL IMPRESOS Y PUBLICACIONES SERVICIOS PÚBLICOS ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO TOTAL ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y ASEO !!|{ >}>{!!|{ >!!G}{"w# CELULAR TOTAL TELEFONÍA "w#!~{| >!%G}}QG{£ OTROS >}>{ >!%G}NOS, FAX Y OTROS TOTAL SERVICIOS PÚBLICOS Q!~|}Q Q!~|} ]! #CENDIOS >}>{Q!~|}]! INCENDIOS Q!~|} !~#}Q !%>|#}Q >}>{ Q!~|} !~#}Q!%>|#COS Q!~|}Q|!Q}SABILIDAD CIVIL >}>{ Q!~|}Q RESPONSABILIDAD CIVIL Q!~|}Q Q~Q>|{# £ K~|TO >}>{ Q!~|}Q Q~Q>|{# £ HURTO Q!~|} >!||!MOTO >}>{ Q!~|} TERREMOTO }>|}QQ!~|}Q TOTAL OTROS SE~|}Q >}>{Q!~|}Q ARRENDAMIENTO ARRENDAMIENTO BIENES MUEBLES ARRENDAMIENTO DE SOFTWARE CONTABLE OTROS ARRENDAMIENTOS BIENES MUEBLES TOTAL ARRENDAMIENTOS BIENES MUEBLES ARRENDAMIENTO BIENES INMUEBLES ARRENDAMIENTO ]! }]!{$! ]! ARCHIVO ARRENDAMIENTO SEDE OTROS ARRENDAMIENTOS BIENES INMUEBLES TOTAL ARRENDAMIENTO BIENES INMUEBLES

CAN. SOL

1

V/R UNIT

$ 6.000.000,00

PARCIAL POR RUBRO


$ 6.000.000,00

MES DE COMPRA

RUBRO No ELEMENTO

ENE-DIC

x}XX! 204-10 xzX|X}{|! 11

1

$ 150.000.000,00

$ 150.000.000,00

1

$ 120.000.000,00

$ 120.000.000,00

ENE-DIC

2 1

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2

ENE-DIC xXX!

1

$ 36.000.000,00

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ENE-DIC 204-11

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$ 182.700.000,00

$ 182.700.000,00

ENE-DIC

14

xX{X! xX{X!

1

$ 500.000,00

$ 500.000,00

JUN

204-14

x|X! 1

$ 13.000.000,00

$ 13.000.000,00

JUN

4

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$ 1.000.000,00

$ 1.000.000,00

21

1

JUN

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1

$ 4.500.000,00

$ 4.500.000,00

2 JUN

3

xX|X! 1

$ 5.000.000,00

$ 5.000.000,00

JUN

5

x|XX! 1

$ 22.500.000,00

$ 22.500.000,00

1

JUN xX|X! x}X|X!

8 1

1

$ 18.000.000,00

$ 18.000.000,00

ENE

1

$ 370.000.000,00

$ 370.000.000,00

ENE

204-21

41 xzXX! 13

1 1

$ 80.000.000,00

$ 80.000.000,00

FEB

$ 1.558.000.000,00 $ 1.558.000.000,00

ENE 204-41

1

$ 285.700.000,00

$ 285.700.000,00

ENE

xXzX{X!

1

CAN. SOL

ARRENDAMIENTO CAJA MENOR 1 TOTAL ARRENDAMIENTO CAJA MENOR TOTAL ARRENDAMIENTOS w#`>#}Q £ {QTOS DE VIAJE w#`>#}Q £ {QTOS DE VIAJE AL INTERIOR TIQUETES 1 w#`>#}Q £ {QTOS DE VIAJE CAJA MENOR1 TOTAL VIÁTICOS Y {Q>}Q ]! w#{$! AL INTERIOR TOTAL VIÁTICOS Y {Q>}Q]!w#{$! {Q>}Q $~]##{LES {Q>}Q $~]##{LES -CAJA MENOR1 >}>{ {Q>}Q JUDICIALES -CAJA MENOR>}>{{Q>}Q$~DICIALES {{#>{# BIENESTAR SOCIAL Y ESTÍMULOS SERVICIOS DE BIENESTAR SOCIAL EXÁMENES DE IN|!Q}£|!>#|} 1 ACTIVIDADES DE |}"}# £ |!w!# ! SALUD 1 OTROS SERVICIOS DE BIENESTAR SOCIAL 1 TOTAL SERVICIOS DE BIENESTAR SOCIAL SERVICIOS DE CA{#>{# { { # >{ # FUNCIONARIOS 1 TOTAL SERVICIOS ]!{{#>{# SERVICIOS PARA ESTÍMULOS ESTÍMULOS 1 TOTAL SERVICIOS PARA ESTÍMULOS TOTAL CAPACITA# #!!Q>{| SOCIAL Y ESTÍMULOS }>|}Q {Q>}Q }| {]~#Q## DE SERVICIOS }>|}Q {Q>}Q }| {]~#Q## DE SERVICIOS 1 TOTAL OTROS {Q>}Q }| {]~#Q##]!Q!|VICIOS TOTAL OTROS {Q>}Q }| {]~#Q##]!Q!|VICIOS >}>{ {Q>}Q !!|{!Q TOTAL FUNCIONAMIENTO 67459

V/R UNIT

$ 8.500.000,00

PARCIAL POR RUBRO


$ 8.500.000,00

MES DE COMPRA ENE-DIC

xX|X! xXzXX!

$ 400.000.000,00

$ 400.000.000,00

ENE-ABR

$ 550.000.000,00

$ 550.000.000,00

ENE-DIC

x|XX! x|XX!

$ 5.000.000,00

$ 5.000.000,00

ENE-DIC

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$ 13.000.000,00

$ 13.000.000,00

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$ 14.000.000,00

$ 14.000.000,00

ENE

$ 83.000.000,00

$ 83.000.000,00

ENE-DIC

xXX!

$ 120.000.000,00

$ 120.000.000,00

ENE xXX!

$ 7.000.000,00

$ 7.000.000,00

ENE x{XX!

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$ 180.000.000,00

$ 180.000.000,00

ENE

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RUBRO No ELEMENTO

440300-1

1

2

440300-2

1

440300-4

1 2 3

4 5

6

{`#Q#Q Q!~#MIENTO Y EVA~{# ]! { ESTABILIDAD FINANCIERA, ECO"#{£Q}#{ ]! Q#Q>!"{ !!|{ ]! Q!~RIDAD SOCIAL EN SALUD ESTUDIOS DE MERCADO PARA { }!|{# ]! $~!} ]! APUESTAS PERMANENTES O CHANCE AUDITORÍA A APORTANTES/EPS/ MEDICINA PREPA{]{ TOTAL ANÁLISIS Q!~#"#!>} £ !w{~{# ]! LA ESTABILIDAD FINANCIERA, ECO"#{£Q}#{ ]! Q#Q>!"{ !!|{ ]! Q!~RIDAD SOCIAL EN SALUD ]#Q!} #"{>{# ! #"!"!>{# ]! SISTEMA DE ING}|"{# {|{ LA SUPERINTENDENCIA NACIONAL DE SALUD PROYECTO DE INFRAESTRUCTURA >!}#{ ]! LA SUPERINTENDENCIA NACIONAL DE SALUD TOTAL PROYEC>}Q ]#Q!} #"{>{# ! #"!"!>{# DEL SISTEMA DE #G}|"{# ]#Q!} #"{>{# ! #"!"!>{# ]! SISTEMA NACIONAL DE INSPEC# w##{#{ Y CONTROL PARA ! Q#Q>!"{ !!|{ ]! Q!~RIDAD SOCIAL EN SALUD INTERVENTORÍA A LOS CONTRATOS ]! }!Q# PARA LA OPERA# ]! $~!} DE APUESTAS PERMANENTES O CHANCE |}|{"{Q ]! >!!w#Q# INTERVENTORÍAS AUDITORÍA A LAS ENTIDADES MEDI#{ |!{{]{ £ |%#"! }TRIBUTIVO PROYECTO DE |#!Q} AUDITORÍA PARA LA CERTIFICA# ]! Q#Q>!"{ ]! !Q># DE CALIDAD DE LA SUPERINTENDENCIA NACIONAL DE SALUD BAJO LA NORMA >Y[[[&Z[[W

CAN. SOL

V/R UNIT

PARCIAL POR RUBRO


MES DE COMPRA

RUBRO No ELEMENTO

440300-5

1

$ 470.000.000,00

$ 470.000.000,00

ENE

1

$ 880.097.000,00

$ 880.097.000,00

ENE

xXz|X{X!

1

421

DIARIO OFICIAL

$ 1.975.800.000,00 $ 1.975.800.000,00

1

CAN. SOL

V/R UNIT

PARCIAL POR RUBRO


>}>{ ]#Q!} # " { >{ # E IMPLEMENTA# ]! Q#Q>!MA NACIONAL DE #Q!# w##{#{ £ }TROL PARA EL SIS>!"{ !!|{ ]! Q!~|#]{] SOCIAL EN SALUD xX|X{X! CONTROL Y EVA~{#]!Q} !QQQQ |!Q>{# ]! SERVICIOS IPS 1 $ 1.007.395.000,00 $ 1.007.395.000,00 TOTAL PROYECTOS SISTEMA DE CALIDAD PARA ! Q#Q>!"{ !!|{ ]! Q!~RIDAD SOCIAL EN SALUD xX{Xz|X! TOTAL PROYECTOS DE INVERQ# 10 x}X|zXX! TOTAL PLAN DE COMPRAS FUNCIONAMIENTO E #w!|Q# 67469 xzX||XzX!

MES DE COMPRA

ENE

Artículo 3°. Publicar el contenido de la presente resolución en el 'LDULR2¿FLDOde conformidad con lo dispuesto en la Ley 57 de 1985. Artículo 4°. El presente acto administrativo rige a partir de la fecha de su expedición y contra el mismo no procede recurso alguno. Publíquese y cúmplase. Dada en Bogotá D. C., a 16 de marzo de 2010. Q ' María Elisa Morón Baute. (C.F.)

ENE-MAY

UNIDADES ADMINISTRATIVAS ESPECIALES Comisión de Regulación de Energía y Gas RESOLUCIONES

xX{|XX!

RESOLUCIÓN NÚMERO 032 DE 2010

1

$ 600.000.000,00

$ 600.000.000,00

ENE

1 1

$ 520.000.000,00 $ 400.000.000,00

$ 520.000.000,00 $ 400.000.000,00

ENE ENE

1

$ 934.708.000,00

$ 934.708.000,00

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1

$ 60.000.000,00

$ 60.000.000,00

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1

$ 5.000.000,00

$ 5.000.000,00

ENE

(marzo 2) por la cual se ordena publicar un proyecto de resolución por la cual se establece una opción tarifaria para la prestación del servicio público domiciliario de gas combustible por redes de tubería en las Áreas de Servicio Exclusivo. + | + ! '!? en especial de las conferidas por la Ley 142 de 1994 y en desarrollo de los Decretos 1524 y 2253 de 1994, y 2696 de 2004, CONSIDERANDO QUE: " | +|![ YX|! + para el servicio público de gas combustible por red y para sus actividades complementarias. !'w## | +|![ YX

+ ` de Servicio Exclusivo de distribución de gas natural incluida la fórmula tarifaria aplicable. A la fecha, los compromisos de expansión del servicio en las Áreas de Servicio Exclusivo han sido cumplidos en su totalidad. El equilibrio entre contribuciones y subsidios con el cual se estructuraron las Áreas de Servicio Exclusivo se alteró por efectos del cumplimiento de la Ley 812 de 2003, la cual dispuso que los incrementos de las tarifas no podrían superar el índice de precios al consumidor. Las condiciones del mercado de gas natural han cambiado de manera sustancial desde el año 1996 a la fecha, lo que ha generado la necesidad de proponer alternativas para que los concesionarios de las Áreas de Servicio Exclusivo puedan incorporar en las tarifas las nuevas realidades de la industria y de la regulación. |! B los concesionarios de las Áreas de Servicio Exclusivo. Conforme a lo dispuesto por el artículo 10 del Decreto 2696 de 2004, “Las Comisiones harán público en su página web, con antelación no inferior a treinta (30) días a la fecha de su expedición, todos los proyectos de resoluciones de carácter general que pretendan adoptar (…)”. + | + ! ' +J5>jj5wj# + '! !

otro tipo de gas. Se procurará el uso de gases intercambiables que no afecten el normal desempeño de los artefactos§;@ Por lo anterior se evidencia que las condiciones del mercado de gas natural han cambiado de manera sustancial desde el año 1996 a la fecha, lo que ha generado la necesidad de proponer alternativas para que los concesionarios de las Áreas de Servicio Exclusivo +@ * |!

* ]|![Z\ Z[Y[ + + + @ + | + ! ' +; = / "6 ' G+ > pectivos componentes tienen vigencia, de acuerdo con lo establecido en el artículo 126 de la Ley 142 de 1994. 7 % 7# Es el conjunto de gasoductos que transporta gas combustible desde una Estación Reguladora de Puerta de Ciudad o desde otro Sistema de Distribución hasta el punto de derivación de las acometidas de los inmuebles, sin incluir su conexión y medición. Artículo 3°. { " '! Esta Resolución se aplica a los concesionarios para la prestación del servicio público domiciliario de distribución de gas natral por red en las Áreas de Servicio Exclusivo. * = + + contrato celebrado por el Ministerio de Minas y Energía y el respectivo concesionario de cada Área de Servicio Exclusivo. Artículo 4°. Opción Tarifaria y Requisitos para acogerse a la misma. Los concesionarios

` Q !

* | +|![ YX

+ + + += Para acogerse a esta última opción, las empresas deberán cumplir los siguientes requisitos: 1. La opción de que trata esta Resolución podrá ser ejercida por las empresas que prestan el servicio público domiciliario de gas natural por redes de tubería a usuarios regulados, en las Áreas de Servicio Exclusivo. 2. Informar al Ministerio de Minas y Energía y a la Comisión de Regulación de Energía Q Q '!$ 5 ! w !$5w~ % la siguiente expresión:

m −

Costo unitario en $/m3 correspondiente al transporte de gas natural, destinado a Usuarios Regulados aplicable en el mes m. CTTm-1 = Costo total de transporte de gas combustible en el mes m-1, causado por el volumen efectivamente transportado incluyendo los cargos por capacidad y los cargos por volumen, en USD, destinado a Usuarios Regulados, sin incluir penalizaciones, compensaciones o intereses de mora. Se deben incluir los pagos por concepto de impuesto de transporte y otras contribuciones relativas al mismo. En el caso en que el Comercializador reciba ingresos adicionales por la venta de capacidad contratada con anterioridad, el CTTm-1 *& ; @@ ; @* ;X[¬ margen obtenido en la venta de la capacidad excedentaria. Volumen de gas combustible medido en condiciones estándar en el mes VIm-1 = m-1 en las Estaciones de Puerta de Ciudad, según sea el caso (m3). TRM(m-1)= Tasa de Cambio Representativa del Mercado en el último día del mes m-1. b) En el caso de transporte de Gas Licuado del Petróleo (GLP), se aplicará lo establecido en la regulación de la CREG para remunerar la actividad de transporte de GLP por ductos. El valor de Tmª+ *ª3 utilizando el siguiente factor: FV = Factor de conversión volumétrica que se calcula de acuerdo con la siguiente ecuación:

Fv =

(Qcm − − (I m − − I m − )) Qfm −

Donde: Qcm-1© Im-1© I ;© Qfm-1 =

] m-1. # ] m-1. # ] ; Volumen total, en metros cúbicos, medidos a la salida de la Estación Convertidora del Distribuidor, en el mes m-1. * Y= ; B Q; en una misma Área de Servicio Exclusiva, el Tm resultante será un ponderado entre los volúmenes de cada uno de los gases inyectados al Sistema de Distribución y los costos de transporte de cada gas, calculado con la siguiente fórmula: Tm =

(Qcm − − (I m − − I m − )) Qfm −

CTT m − TRM VI m −

Tm =

Gm = PMS m − E m − Fv

Donde: Gm =


DIARIO OFICIAL

i =n ∑ Tim Vim Vtm i =

Donde: Tm =

Costo Promedio Máximo Unitario para compras de gas para el mes m ($/ m3) Tim = Costo Promedio de transporte de gas i inyectado al Sistema de Distribución en el mes m ($/m3). Vim = Volumen del gas i inyectado al Sistema de Distribución en el mes m (m3). Vtm = Volumen total de los n gases inyectados al Sistema de Distribución en el mes m (m3). Parágrafo 2°. Bajo ninguna circunstancia el Comercializador podrá trasladar a los usuarios costos de transporte de gas superiores a los resultantes de aplicar lo dispuesto por |! = Parágrafo 3°. El transportador facturará el valor del servicio de transporte durante los primeros cinco días siguientes al mes de prestación del servicio y ofrecerá un plazo de pago no inferior al primer día hábil del mes siguiente del mes de facturación. Artículo 7°. Costo de Transporte Terrestre de Gas Combustible (TVm). El costo unitario de transporte terrestre se calculará con base en lo establecido a continuación: a) En el caso de transporte terrestre de Gas Natural Comprimido en vehículos de carga % ! : '!>:j0 & & ! & ! !!j!wXm deberá incluirse el cargo correspondiente a #

'!@ ~ ! ! : '!>:j0 & & ! & ! !! b) En el caso de Gas Licuado del Petróleo (GLP), el componente de TVm corresponde

! ! j '!>!# El valor de TVmª+ *ª3 utilizando el siguiente factor: FV = Factor de conversión volumétrica que se calcula de acuerdo con la siguiente ecuación:

Fv = Donde: Qcm-1 = Im-1 = I ;= Qfm-1 =

(Qcm − − (I m − − I m − )) Qfm −

] m-1. # ] m-1. # ] ; Volumen total, en metros cúbicos, medidos a la salida de la Estación Convertidora del Distribuidor, en el mes m-1.


* = ; B Q; ` Q ! >wm resultante será un promedio ponderado entre los volúmenes de cada uno de los gases inyectados al Sistema de Distribución y los costos de transporte terrestre de cada gas combustible. Artículo 8°. @! + :! @3 ~ El porcentaje reconocido de pérdidas en el Sistema Nacional de Transporte (SNT) y en el Sistema de Distribución será incorporado sobre los componentes de la fórmula tarifaria de acuerdo con lo establecido en el presente artículo. Para las pérdidas en el Sistema Nacional de Transporte (SNT), el distribuidor-comercia * ? B con un máximo del 1%. Para las pérdidas en el Sistema de Distribución, el distribuidor-comercializador determinará el porcentaje de pérdidas con base en el balance de gas de los doce (12) meses * límite del 2,5%. a) En el caso de la prestación del servicio con Gas Natural (GN) y/o Gas Metano en ' > '!0D>~

Gm + Tm =

Gm + Tm − p

Porcentaje reconocido de pérdidas de gas en el Sistema Nacional de Transporte y en el Sistema de Distribución. b) En el caso de la prestación del servicio con Gas Natural Comprimido (GNC):

G m + Tm =

G m + Tm TV m + Pm + − p − p

Donde, p=

Porcentaje reconocido de pérdidas de gas en el Sistema Nacional de Transporte y en el Sistema de Distribución. p’ = Porcentaje reconocido de pérdidas de gas combustible en el Sistema de Distribución. c) En el caso de la prestación del servicio con Gas Licuado del Petróleo (GLP) y/o Gas Natural Sintético (GNS):

G m + Tm =

G m + Tm + TV m − p

Porcentaje reconocido de pérdidas de gas combustible en el Sistema de Distribución. Artículo 9°. Tratamiento del Kst causado. Para las empresas distribuidoras de las Áreas de Servicio Exclusivo que a la fecha de entrada en vigencia de la presente resolución, hayan presentado desviaciones entre los costos reales de prestación del servicio a usuarios regulados y los costos proyectados, se adopta el siguiente procedimiento para establecer el destino o recaudo del ingreso o egreso causado por el Kst de la metodología de la Resolu +|![ YX&

Kst = {Ms( t − ) − ( Donde, Ms(t-1) = t= INR(t-1) =

INR( t − )} ∗ ( + J ( t − ) ) QR( t − )

El cargo promedio permitido por unidad de volumen para el año t-1. Año en el cual se efectuará la corrección del Mst. El ingreso total bruto por ventas de gas natural a los usuarios regulados en el año t-1. La cantidad de gas natural vendida en m3 al mercado regulado en el año QR(t-1) = t-1. Promedio diario de DTF efectivo anual en el año t-1, reportada por el Banco Jt-1 = de la República, expresada como interés anual. El elemento Kst ($/m3) se adicionará al Cargo Variable de las fórmulas tarifarias solo por un período de seis meses para las actuales Áreas de Servicio Exclusivo para la distribución de gas natural por redes de tuberías. 9.1. Devolución de Cobros Superiores al Mst. Si el Kst resulta negativo, el monto total del cobro superior al Mst efectuado a los usuarios regulados del servicio, estará dado por la siguiente expresión: = Kst ∗ QRt −

Las empresas acreditarán este monto en seis (6) facturaciones consecutivas, a los usuarios regulados registrados ante la empresa el último día de la vigencia (t-1), discriminando

| +|![Y Y=Q las acreditaciones se aplican a las facturaciones mensuales que se efectúen a partir del tercer mes siguiente al mes de entrada en vigencia la opción tarifaria. La fórmula de acreditación por factura para un usuario i es la siguiente: Devolución al usuario i =

Donde: Qi(t-1): =

Kst Qit −

Corresponde al volumen facturado al usuario i en el período tarifario (t-1), entendiéndose que:

QRt − = ∑ Qi t − 9.2. Recaudo de Montos Dejados de Cobrar. Si el Kst resulta positivo, el monto total de los valores dejados de cobrar a los usuarios regulados del servicio estaría dado por la siguiente expresión: Monto por cobrar = Kst * QR (t - 1) Las empresas cobrarán este monto en seis (6) facturaciones consecutivas, a los usuarios regulados registrados ante la empresa el último día de la vigencia (t-1), discriminando

| +|![Y Y=Q los cobros se aplican a las facturaciones mensuales que se efectúen a partir del tercer mes siguiente al de entrada en vigencia de la opción tarifaria. La fórmula de cobro por factura para un usuario i es la siguiente:

= Donde: Qi(t-1): =

Donde, P=

Donde, p’ =

425

DIARIO OFICIAL

Kst Q i t −

corresponde al volumen facturado al Usuario i en el período tarifario (t-1), se entiende que:

QR t − = ∑ Qi t −

Para la aplicación del procedimiento establecido en los numerales 9.1 y 9.2 con respecto al Kst del período (t-1), el comercializador efectuará los ajustes correspondientes a las devoluciones o recaudos efectuados durante los meses comprendidos entre el mes de inicio del nuevo año tarifario y la fecha de aplicación de la opción tarifaria. Para la devolución o el recaudo, según sea el caso, del Kst causado durante los meses comprendidos entre el mes de inicio del nuevo año tarifario y la fecha de aplicación de las nuevas fórmulas tarifarias, se utilizará el procedimiento establecido en los numerales anteriores, aplicado sobre el QR correspondiente y los usuarios del último mes. Parágrafo 1°. Para la aplicación del procedimiento establecido en el presente artículo con respecto al Kst del período (t-1), el Comercializador efectuará los ajustes correspondientes a las devoluciones o recaudos efectuados durante los meses comprendidos entre el mes de inicio del nuevo año tarifario y la fecha de aplicación de la opción tarifaria. Parágrafo 2°. Para la devolución o el recaudo, según sea el caso, del Kst causado durante los meses comprendidos entre el mes de inicio del nuevo año tarifario y la fecha de aplicación de la nueva Fórmula Tarifaria, se utilizará el procedimiento establecido en los numerales 9.1 y 9.2 de esta Resolución, aplicado sobre el QR correspondiente y los usuarios del último mes. Artículo 10. Publicidad. Mensualmente, el Comercializador hará pública en forma simple y comprensible, por medio de un periódico de amplia circulación en el Área de Servicio Exclusivo donde preste el servicio o en uno de circulación nacional, antes de su aplicación, las tarifas que facturará a los usuarios. Dicha publicación incluirá los valores del costo de compras de gas combustible (Gm), costo de transporte de gas combustible (Tm y TVm), así como el Cargo de Distribución (m), el Cargo Máximo de Comercialización (Cm; m) y el Cargo

+ + + instalaciones internas (Crim) los cuales serán publicados en moneda nacional. Los nuevos valores deberán ser reportados por el Comercializador al Sistema Único de Información. Parágrafo. El Comercializador deberá suministrar en la factura el precio por kilovatio hora equivalente del energético comercializado. Artículo 11. " ) '!@ K+ w < Dentro del régimen de libertad regulada, previsto en la Ley 142 de 1994, las empresas que prestan el servicio de distribución de gas natural por redes en las Áreas de Servicio Exclusivo podrán aplicar la opción tarifaria aquí dispuesta, a partir del mes siguiente al vencimiento de un año completo de aplicación de la fórmula tarifaria vigente y después de cumplir con lo establecido en el Artículo 4 de esta resolución. Artículo 12. Vigencia de la presente resolución. La presente resolución rige a partir de la fecha de su publicación en el 'LDULR2¿FLDO y deroga todas las disposiciones que le sean contrarias. Publíquese y cúmplase. Dada en Bogotá D. C., a 2 de marzo de 2010. La Presidenta, Silvana Giaimo Chávez. Viceministra de Minas y Energía Delegada del Ministro de Minas y Energía. El Director Ejecutivo, U #" 4 )X ANEXO 1 CÁLCULO DEL AJUSTE TARIFARIO El factor de ajuste al costo unitario variable de prestación del servicio, se calculará como se muestra en el presente anexo. La variable de ajuste será la siguiente: ⎡ ADm ⎤ AJ m = ⎢(MAX m − CRm ) ⎥ VRm − ⎦ ⎣

426

DIARIO OFICIAL MAX m = REF m

[

]

ADm = ADm− + (CRm− − CUvj m− )VRm− + i

Donde: m

Mes para el cual se calcula el Costo Unitario Variable de Prestación del Servicio. Factor de ajuste que se aplica al Costo Unitario Variable de Prestación del "Um Servicio expresado en $/m3 para el mes m. VRm Ventas de gas combustible con destino a Usuarios Regulados para el mes m, expresado en m3. Saldo acumulado de las diferencias entre el Costo Reconocido (CRm) y el "m valor trasladado en la tarifa (CUvjm), expresado en $. A la fecha de entrada en vigencia de la presente resolución dicho valor será cero. En el evento en que concluida la vigencia de las Fórmulas Tarifarias existan saldos acumulados, estos serán reconocidos hasta que dicho saldo sea igual a cero. i Tasa de interés nominal mensual que se le reconoce al Comercializador por los saldos acumulados en la variable. Este valor equivaldrá al promedio de la tasa de créditos de tesorería reportada por los establecimientos bancarios a la Superintendencia Financiera para el último mes disponible. Valor Máximo a trasladar, expresado en $/m3, en el mes m. D"m REFm Valor de Referencia, expresado en $/m3, que aplicará el Comercializador en el mes m. El REFm será el Costo Unitario Variable del mes anterior a la entrada en vigencia de la presente resolución (CUvjm-1). Costo reconocido de Costo Unitario Variable (>A#+ ) expresado en $/ CRm m3 para el mes m. Dicho valor equivale al valor del componente >A#+ descontando la variable "Um. El valor de CRm será el calculado conforme la aplicación de las fórmulas contenidas en la presente resolución. La Presidenta, Silvana Giaimo Chávez. Viceministra de Minas y Energía Delegada del Ministro de Minas y Energía. El Director Ejecutivo, U #" 4 )X (C. F.) RESOLUCIÓN NÚMERO 046 DE 2010 (marzo 16) por la cual se ordena hacer público un proyecto de resolución de carácter general que pretende adoptar la CREG por la cual se establece el Procedimiento para oferta de metas ! ! :j@A!# 02@ + | + ! '? tucionales y legales, en especial las conferidas por la Ley 142 de 1994, y en desarrollo de los Decretos 2253 de 1994 y 2696 de 2004. CONSIDERANDO: Que conforme a lo dispuesto por el artículo 9° del Decreto 2696 de 2004, la Comisión debe hacer público en su página web todos los proyectos de resolución de carácter general @ + | + ! 'Q +WW\ YX de 2010, aprobó hacer público el proyecto de resolución “por la cual se establece el Procedimiento para oferta de metas no cedidas o metas no cumplidas del programa REPU en @ RESUELVE: Artículo 1°. Hágase público el proyecto de resolución “por la cual se establece el Procedimiento para oferta de metas no cedidas o metas no cumplidas del programa REPU en = Artículo 2°. Se invita a los agentes, los usuarios, las Autoridades locales municipales y departamentales competentes y a la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, para que remitan sus observaciones o sugerencias sobre la propuesta, dentro de los treinta (15) días siguientes a la publicación de la presente resolución en la página web de la Co + | + ! '= { '=#+ * + y de las personas a quienes se podrá solicitar información sobre el proyecto y hacer llegar las observaciones, reparos o sugerencias, y los demás aspectos previstos en el artículo 10 del Decreto 2696 de 2004. Artículo 4°. La presente resolución no deroga disposiciones vigentes por tratarse de un acto de trámite. Publíquese y cúmplase. Dada en Bogotá D. C., el día 16 de marzo de 2010. La Presidenta, Silvana Giaimo Chávez, Viceministro de Minas y Energía, Delegado del Ministro de Minas y Energía. El Director Ejecutivo, U #" 4 )X


PROYECTO DE RESOLUCIÓN por la cual se establece el Procedimiento para oferta de metas no cedidas ! :j@A!# 02@ + | + ! '? en especial las conferidas por la Ley 142 de 1994 los Decretos 1524 y 2253 de 1994, y CONSIDERANDO: Que de acuerdo con lo establecido en el artículo 74.1 de la Ley 142 de 1994, es función

+ | + ! ' ? los sectores de energía y gas combustible para asegurar la disponibilidad de una oferta B ' adopción de las medidas necesarias para impedir abusos de posición dominante y buscar + @ Que de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 62 de la Ley 1151 de 2007, dentro del B Y\; + |! * los cambios necesarios en la regulación para que la remuneración asociada a la reposición

el servicio público domiciliario sea incorporado en la tarifa, introduciendo además un esquema de responsabilidad de marca en cilindros de propiedad de los distribuidores que ! ) % w < D4! # # [ '! #" " ! #! !& '! ! !( &

! '! ! ! !# !'! J+# >

! # !/ { {| '!" '! :! > ! ! - CAR. Dado en Bogotá, D. C., a 25 de marzo de 2010. Publíquese y cúmplase. El Presidente del Consejo Directivo, : < J #X 4!" El Secretario del Consejo Directivo, U3 U=0!)%)" '! (C. F.)

Y

EMPRESAS INDUSTRIALES COMERCIALES DEL ESTADO

Instituto de Seguros Sociales RESOLUCIONES RESOLUCIÓN NÚMERO 0666 DE 2010 (marzo 23) : ! > ! $ @ !j!' !:3 ! @ D !@ '!! La Presidente del Instituto de Seguros Sociales, en uso de sus facultades legales, en especial las conferidas por el numeral 3 del artículo 11 del Decreto 2148 de 1992 y el artículo 3° del Acuerdo 013 del 6 de julio de 1993, y


CONSIDERANDO: Que mediante Resolución 4113 del 7 de septiembre de 1995, se reasignó en la Jefatura del Departamento de Atención al Pensionado de la Seccional Cundinamarca, la competencia para decidir en primera instancia las solicitudes de pensiones e indemnizaciones de los seguros de vejez, invalidez y muerte de los asegurados del departamento de Cundinamarca ]==

B Q = Que mediante Acto Administrativo número 2583 del 14 de junio de 2001 se dispuso reasignar en la Jefatura del Departamento de la Seccional Cundinamarca y D.C., la competencia para decidir en primera instancia las solicitudes prestacionales del Régimen de " +] de la Seccional Meta, {

B Q Cundinamarca y D.C. Que mediante Resolución número 6378 del 18 noviembre 2009 esta Presidencia dispuso

{ w# Q

_ | w *

{ cuyos casos se deba efectuar trámite de Bono Pensional o de Cuota Parte en los Departamentos de Cundinamarca y Distrito Capital, Boyacá, Meta, Amazonas y Casanare, así como + * @

B Q ]== Q Q = Que en la resolución antes mencionada, también se dispuso delegar en el Asesor VI de Q _ | w * Q Q | B =


429

DIARIO OFICIAL

Parágrafo. La competencia para decidir los derechos de petición, acciones de tutela y demás procedimientos que no tengan radicación formal a través de un Centro de Atención al Pensionado, continuarán a cargo del Jefe del Departamento de Atención al Pensionado de la seccional Cundinamarca. { 'Z= * Q ]== Q Q = Artículo 3°. Para efectos del artículo 1° del presente acto administrativo, el doctor Luis { *" ' ] { + hará entrega detallada e inventariada de todos los expedientes y solicitudes que se encuentren en trámite en su dependencia y hayan sido radicados en los CAP Fontibón y Tunal, a la doctora Aura María Acosta, Asesor II del Departamento de Atención al Pensionado de la Seccional Cundinamarca. Artículo 4°. Para efectos del artículo 3° del presente acto administrativo, el doctor Luis { *" ' ] { + * entrega detallada e inventariada de todos los expedientes y solicitudes que se encuentren en trámite en su dependencia y hayan sido radicados en las seccionales Amazonas. Meta Casanare y Boyacá y en los Centros de Atención al Pensionado, CAP, ubicados en Fusagasugá y $ {] } { # w = { '= de la Administradora de Pensiones en cuyos casos se deba dar aplicación a convenios internacionales de seguridad social en pensiones, así como los casos en que se deba efectuar trámite de Bono Pensional o de Cuota Parte en los departamentos de Cundinamarca y distrito Capital, Boyacá, Meta, Amazonas y Casanare, con sus correspondientes derechos de petición, acciones de tutela y demás procedimientos continuarán a cargo del Asesor VI de la seccional Cundinamarca, el cual actualmente se encuentra desempeñado por el doctor | w * @

B Q ]== Q Q = { 'X= + dad con lo dispuesto en los artículos 44 y siguientes del Código Contencioso Administrativo. Artículo 7°. Vigencia. La presente resolución rige a partir de su publicación en el Diario 2¿FLDO. Publíquese, notifíquese y cúmplase. Dada en Bogotá, D. C., a 23 de marzo de 2010. La Presidenta, $# B! : 4)$

# (C. F.)

V

que se ha de reconocer por el anotado concepto, de manera que exista la debida correspondencia entre la periodicidad de causación y la tasa de interés empleada para efectuar la liquidación correspondiente. G '

+ + la fórmula aclarada por parte del Ministerio de Hacienda y Crédito Público, para efectos de liquidar y pagar los emolumentos contenidos en las Conciliaciones y Sentencias Judiciales, G ' += B G + RESUELVE Artículo 1°. Para los pagos de sentencias y conciliaciones que contengan obligaciones a G ' + * liquidación de intereses moratorios, que se deben causar y liquidar diariamente, la siguiente fórmula: I=K*[(1+j/365)n-1] Con: J=[(1+i)1/365-1]*365 Donde: I Intereses moratorios diarios a reconocer K Capital ~ B Qperintendencia Financiera de Colombia como interés bancario corriente para cada período a calcular. j Tasa de interés nominal diaria, equivalente a “i” (es decir, equivalente a B Q intendencia Financiera de Colombia como interés bancario corriente para cada período a calcular). n =1 (Teniendo en cuenta que los intereses de mora se causan y liquidan diariamente). Cuando corresponda a un año bisiesto se deberá ajustar al número de días del año, es decir 366 días. Artículo 2°. Para calcular, con base en los valores que para cada día arroje la utilización de la fórmula antes indicada, el total de los intereses a pagar por el total de días durante los cuales se ha incurrido en mora se utilizará la siguiente fórmula: Intereses totales= ∑k = IMCyNOP Donde, IMC y NO P= Intereses de Mora Causados y No Pagados L= Total de días donde se causan los intereses de mora Artículo 3°. De la presente resolución remítase copia a la Dirección Nacional Administrativa y Financiera, a la Jefatura de la División Administrativa y a la División Financiera para lo de su competencia. Artículo 4°. La presente resolución rige a partir de la fecha de su expedición Comuníquese, publíquese y cúmplase Expedida en Bogotá, D. C., a 24 de marzo de 2010 !G +; 0 D! ) (C.F.) L

A R I O S

Fiscalía General de la Nación RESOLUCIONES RESOLUCIÓN NÚMERO 0-0625 DE 2010 (marzo 24)

w3! ?!# '! ) ! ! ! !G + conferidas por el artículo 5° de la Ley 938 de diciembre 30 de 2004, y CONSIDERANDO Que mediante Resolución número 0-2807 de 6 de julio de 2005 se determinaron las sedes

+* ^ ~ ] Seccionales del Cuerpo Técnico de Investigación. | +[YY Z\ ? Z[[ ' 4°, 6°, 8°, 11, 15, 16, 18, 23 y 25 de la Resolución 0-2807 del 6 de julio de 2005, los cuales

+* ^ ] Q nales del Cuerpo Técnico de Investigación de Bucaramanga, Cartagena, Cundinamarca, Manizales, Pasto, Pereira, Quibdó y Valledupar. | +B de Investigación de Bogotá, Cundinamarca, Medellín, Neiva y Villavicencio. | +B # + * incluir a la Calera como una de sus sedes de operación.

430

DIARIO OFICIAL

| +[YW[ Z\ Z[[ +* ^ >B # + + la entrada en vigencia del sistema penal acusatorio en la última fase. | +B # + Q Manizales para reubicar las Unidades de Puerto Boyacá y la Victoria en la Unidad de La Dorada e igualmente se integró la cobertura del Cuerpo Técnico de Investigación en un solo acto administrativo. * ^ Q Mesa de la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Cundinamarca ? ?Q de la Judicatura mediante Acuerdo número PSAA09-8352 del 20 de noviembre de 2009, £ + Maceo y Caracolí. '\YZ | +`

SEDE ÁREA DE INFLUENCIA }}>` }}>` LA CALERA LA CALERA Artículo 4°. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Bucaramanga:

DIRECCIÓN SECCIONAL ~{|{"{{

Edición 47.663 Viernes 26 de marzo de 2010 SEDE ÁREA DE INFLUENCIA ~{|{"{{ ~{|{"{{ BETULIA CALIFORNIA CHARTA !{£ "{>{{ |#}!|} SURATÁ TONA VETAS BARBOSA BARBOSA ²!Q{ SAN BENITO BARRANCABERMEJA BARRANCABERMEJA ARENAL {>{{} MORALES PUERTO PARRA PUERTO WILCHES |!#]}| RÍO VIEJO SAN PABLO SANTA ROSA DEL SUR SIMITÍ CHARALÁ CHARALÁ COROMORO ENCINO OCAMONTE CIMITARRA CIMITARRA {]`~|# FLORIDABLANCA FLORIDABLANCA #| #| LEBRIJA {{>}{ "`{{ "`{{ CAPITANEJO CARCASI CERRITO }!# ENCISO ~{{ MACARAVITA "}{{w#>{ Q{{]|%Q Q{$}Q%]!"#|{]{ Q{"#~! OIBA OIBA `"#>{ ~{]{~! ~`}>{ SUAITA PIEDECUESTA PIEDECUESTA CEPITA LOS SANTOS SANTA BÁRBARA PUENTE PUENTE NACIONAL NACIONAL ALBANIA FLORIÁN JESÚS MARÍA {!!{ SUCRE SABANA DE SABANA DE TORRES TORRES Q{# Q{# ARATOCA BARICHARA CABRERA CURITÍ HATO JORDÁN "}}>!Q }{{


431

DIARIO OFICIAL

DIRECCIÓN SECCIONAL

SEDE

SAN VICENTE DE CHUCURÍ

ÁREA DE INFLUENCIA PALMAR PÁRAMO PINCHOTE SAN JOAQUÍN w{!]!Q{$}Q% VILLANUEVA SAN VICENTE DE CHUCURÍ

EL CARMEN SOCORRO CHIMA CONFINES }>|{>{# {` ~{{"{£} PALMAS DEL SOCORRO SIMÁCOTA w%! w%! {~{]{ BOLÍVAR CHIPATÁ !! ~{w{>{ {{ Q{>{!!{]!} Artículo 5XDeterminar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Cali:


ÁREA DE INFLUENCIA VIJES Artículo 6°. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Cartagena: DIRECCIÓN SECCIONAL {|>{!{

SEDE

SEDE {|>{!{

SOCORRO

DIRECCIÓN SECCIONAL CALI

SEDE

ÁREA DE INFLUENCIA CALI ]{~{ JAMUNDÍ BUENAVENTURA BUENAVENTURA ~{ ~{ !]{|#%{#"{; #!|{ ~{{|# RESTREPO YOTOCO {|>{} {|>{} ALCALÁ ANSERMA NUEVO {|!#{ !`~#{ EL CAIRO EL DOVIO {~# LA VICTORIA OBANDO ROLDANILLO Q{$}Q%]!{"{| (Chocó) TORO ULLOA VERSALLES {|{ PALMIRA PALMIRA CANDELARIA EL CERRITO FLORIDA PRADERA SEVILLA SEVILLA CAICEDONIA TULUÁ TULUÁ ANDALUCÍA BOLÍVAR ~{{|{]! RIOFRÍO SAN PEDRO TRUJILLO YUMBO YUMBO LA CUMBRE CALI

EL CARMEN DE BOLÍVAR

ÁREA DE INFLUENCIA {|>{!{ ARJONA ARROYO HONDO CALAMAR CLEMENCIA MAHATES MARÍA LA BAJA SAN CRISTOBAL SAN ESTANISLAO SANTA CATALINA SANTA ROSA SOPLA VIENTO TURBACO TURBANÁ VILLANUEVA EL CARMEN DE BOLIVAR

|]}{ !~{"} SAN JACINTO SAN JUAN NEPOMUCENO {"|{} SAN ANDRES Q{{]|%Q#Q{ PROVIDENCIA Y SANTA CATALINA "{{~% "{{~% ACHÍ ALTO DEL ROSARIO BARRANCO DE LOBA CICUCO !! HATILLO DE LOBA "{|{|#>{ MOMPOS MONTECRISTO PINILLOS SAN FERNANDO SAN JACINTO DEL CAUCA SAN MARTÍN DE LOBA >{{#~{~!w} TIQUISIO (PUERTO RICO) Artículo 7°. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Cúcuta: DIRECCIÓN SECCIONAL CÚCUTA

SEDE CÚCUTA

ARAUCA

ÁREA DE INFLUENCIA CÚCUTA ARBOLEDAS BUCARASICA CÁCHIRA DURANIA EL TARRA !~#{ |{"{}>! {!Q!|{{ LOS PATIOS LOURDES PUERTO SANTANDER Q{{{| SAN CAYETANO Q{>#{} SARDINATA TIBÚ VILLA CARO VILLA DEL ROSARIO ARAUCA ARAUQUITA CRAVO NORTE

432 DIRECCIÓN SECCIONAL

ÁREA DE INFLUENCIA FORTUL ~!|>}|}] SARAVENA CUBARÁ-BOYACÁ TAME }{{ }{{ `|!} }w!# EL CARMEN }`! HACARÍ LA PLAYA RÍO DE ORO SAN CALIXTO TEORAMA PAMPLONA PAMPLONA BOCHALEMA CÁCOTA CHINÁCOTA K>{{ CUCUTILLA HERRÁN LABATECA MUTISCUA PAMPLONITA |{}w{#{ SILOS TOLEDO Artículo 8°.- " ' | +[XZ Y ? 2008, el cual quedará así: Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Cundinamarca: DIRECCIÓN SECCIONAL CUNDINAMARCA


DIARIO OFICIAL SEDE

SEDE `~!{

CHÍA

CHOCONTÁ

FACATATIVÁ

G~{

ÁREA DE INFLUENCIA `~!{ CHIPAQUE CHOACHÍ G"!~! FOSCA ~>#%||! QUETAME UBAQUE UNE CHÍA CAJICÁ {K{#` TOCANCIPÁ Q} CHOCONTÁ ~{Q{ ~{>{w#>{ MACHETÁ MANTA Q%Q~#! SUESCA TIBIRITÁ w#{# FACATATIVÁ ALBÁN ANOLAIMA BITUIMA BOJACÁ CACHIPAY ~{£{{]!Q~#"{ PULÍ QUÍPILE SAN JUAN DE RIOSECO VIANÍ #{ G~{ COTA EL ROSAL


SEDE

G~Q{{Q~`

{K!>`

#|{|]}>

~{]~{Q LA MESA

LETICIA

SOACHA

~{>%

VILLETA

ÁREA DE INFLUENCIA MADRID MOSQUERA SUBACHOQUE TABIO TENJO G~Q{{Q~` {|!`! CABRERA PANDI PASCA SAN BERNARDO SILVANIA TIBACUY VENECIA {K!>` {K{` {"{ JUNÍN UBALÁ #|{|]}> {~{]!]#}Q BELTRÁN ~{>{~ $!|~Q{% {|#} NILO RICAURTE TOCAIMA VIOTÁ ~{]~{Q K{~{ LA MESA ANAPOIMA APULO !}!#} SAN ANTONIO DEL TEQUENDAMA TENA LETICIA EL ENCANTO LA CHORERA LA PEDRERA LA VICTORIA MIRITI PARANA (CAMPOAMOR) ~!|>}{!|#{ PUERTO ARICA ~!|>}{|#} PUERTO SANTANDER TARAPACA SOACHA |{{]{ Q#{>% ~{>% CARMEN DE CARUPA CUCUNUBÁ FÚQUENE ~{K!>` !~{{~! SIMIJACA SUSA SUTATAUSA TAUSA VILLETA {!{ {w!{ NIMAIMA NOCAIMA ~!|{]{!|{ SASAIMA SAN FRANCISCO SUPATÁ

Edición 47.663 Viernes 26 de marzo de 2010 DIRECCIÓN SECCIONAL

433

DIARIO OFICIAL SEDE

ÁREA DE INFLUENCIA ÚTICA w!|{|{ #{~#|` #{~#|` CAPARRAPÍ }~{ !! LA PALMA !"} PACHO PAlME SAN CAYETANO TOPAIPÍ w#{"! YACOPÍ Artículo 9°. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Florencia: DIRECCIÓN SECCIONAL FLORENCIA

SEDE FLORENCIA !%]!}Q ANDAQUÍES

ÁREA DE INFLUENCIA FLORENCIA !%]!}Q ANDAQUÍES ALBANIA CURILLO MORELIA Q{$}Q%]!G|{~{ SOLANO SOLITA VALPARAISO PUERTO RICO PUERTO RICO {|>{!{]!K{#|` EL DONCELLO EL PAUJIL MILÁN "}>{#>{ SAN VICENTE DEL {~` Artículo 10. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Ibagué: DIRECCIÓN SECCIONAL #{~%

SEDE #{~%

CHAPARRAL

ESPINAL

FRESNO

~{"}

HONDA

%|#]{

ÁREA DE INFLUENCIA #{~% ALVARADO CAJAMARCA PIEDRAS RONCESVALLES ROVIRA VALLE DE SAN JUAN CHAPARRAL ATACO PLANADAS RIOBLANCO SAN ANTONIO ESPINAL COELLO FLANDES Q~`|! FRESNO CASABIANCA HERVEO ~{"} COYAIMA }|>!{ {>{{#"{ Q{]{{ SAN LUIS HONDA FALAN MARIQUITA PALO CABILDO %|#]{ AMBALEMA {}`>!²# ~{£{{{|"!|};


SEDE

ÁREA DE INFLUENCIA SANTA ISABEL VENADILLO LÍBANO LÍBANO MURILLO VILLAHERMOSA "!{| "!{| CARMEN DE APICALÁ CUNDAY #}}} VILLARRICA ~|#G#{# ~|#G#{# ALPUJARRA DOLORES PRADO Artículo 11. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Manizales: DIRECCIÓN SECCIONAL "{#{!Q

SEDE "{#{!Q

ÁREA DE INFLUENCIA "{#{!Q {~{]{Q {|{{~ FILADELFIA LA MERCED MARULANDA NEIRA PÁCORA SALAMINA VILLAMARIA ANSERMA ANSERMA !{`{| RISARALDA Q{$}Q% VITERBO CHINCHINÁ CHINCHINÁ PALESTINA LA DORADA LA DORADA "{{{|!Q MARQUETALIA NORCASIA PENSILVANIA PUERTO BOYACÁ ~!|>}Q{{| SAMANÁ LA VICTORIA RIOSUCIO RIOSUCIO MARMATO SUPÍA { 'YZ=" ' | +[XZ Y ? 2008, el cual quedará así: Determinar la sede y la comprensión territorial de las unidades adscritas a la Dirección seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Medellín. DIRECCIÓN SECCIONAL MEDELLIN

SEDE MEDELLÍN

ÁREA DE INFLUENCIA MEDELLÍN ABRIAQUÍ ALEJANDRÍA AMALFI ANORÍ {{ BELMIRA BURITICÁ {{Q}|]{Q CAICEDO CAROLINA CISNEROS DABEIBA EBEJICO !{|! FRONTINO #|{]} "!]!{>{ ~{]{~!



DIARIO OFICIAL SEDE

ÁREA DE INFLUENCIA #>~{} LIBORINA OLAYA PEQUE REMEDIOS Q{{{{|{ Q{$!|#"} Q{$}Q%]!{ "}>{{ SAN LUIS SAN ROQUE SANTAFE DE ANTIOQUIA Q{>}]}"#} Q!}w#{ SOPETRÁN TOLEDO URAMITA ÚRRAO w!{K YALÍ £}}" {|{}{ ANDES ANDES BETANIA BETULIA BOLÍVAR CARAMANTA CONCORDIA HISPANIA JARDÍN $!|# LA PINTADA PUEBLORRICO TÁMESIS Q{{| TARSO VALPARAISO {{|>{] {{|>{] CAREPA K#}|}] MUTATÁ CAUCASIA CÁCERES CAUCASIA NECHÍ >{|{` COPACABANA COPACABANA BARBOSA BELLO #|{|]}>{ !w#{]} !w#{]} {"{` {!}#Q ARMENIA CALDAS FREDONIA HELICONIA #>{² LA ESTRELLA MONTEBELLO SABANETA SANTA BÁRBARA TITIRIBÍ VENECIA PUERTO BERRÍO PUERTO BERRÍO PUERTO NARE PUERTO TRIUNFO £}] MACEO CARACOLÍ |#}!|} |#}!|} ABEJORRAL


SEDE

ÁREA DE INFLUENCIA {|!#{ CARMEN DE VIBORAL COCORNÁ }!# |{{]{ ~{|! ~{>{% LA CEJA {~# MARINILLA {|#} !} RETIRO SAN CARLOS SAN FRANCISCO SAN RAFAEL SAN VICENTE SANTUARIO Q}Q

SANTA ROSA DE OSOS SANTA ROSA DE OSOS {}Q>~|{ |#!} CAMPAMENTO DON MATIAS ENTRERRIOS Q{{]|%Q SAN PEDRO VALDIVIA YARUMAL TURBO TURBO ARBOLETES "~|#] NECOCLÍ SAN PEDRO DE URABÁ SAN JUAN DE URABÁ w#{!G~!|>! Artículo 13. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Montería: DIRECCIÓN SECCIONAL MONTERÍA

SEDE MONTERÍA

LORICA

PLANETA RICA

Q{K{³

ÁREA DE INFLUENCIA MONTERÍA CANALETE !|!>% COTORRA }Q|]}{Q PUERTO ESCONDIDO SAN CARLOS SAN PELAYO TIERRALTA VALENCIA LORICA MOMIL MONITOS PURÍSIMA SAN ANTERO SAN BERNARDO DEL VIENTO PLANETA RICA AYAPEL BUENA VISTA LA APARTADA (LA FRONTERA) MONTE LÍBANO PUEBLO NUEVO PUERTO LIBERTADOR Q{K{³ CHIMA CHINÚ #%{{]!}|} Q{{]|%Q]! SOTAVIENTO

Artículo 14. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Neiva:


DIARIO OFICIAL

DIRECCIÓN SECCIONAL NEIVA

SEDE NEIVA

ÁREA DE INFLUENCIA NEIVA AIPE BARAYA COLOMBIA ÍQUIRA PALERMO SANTA MARÍA TELLO TERUEL VILLA VIEJA YAGUARÁ CAMPOALEGRE CAMPOALEGRE ALGECIRAS HOBO RIVERA GARZÓN GARZÓN ACEVEDO AGRADO ALTAMIRA GIGANTE GUADALUPE PITAL SUAZA TARQUI LA PLATA LA PLATA LA ARGENTINA NÁTAGA PAICOL TESALIA PITALITO PITALITO ELÍAS ISNOS OPORAPA PALESTINA SALADO BLANCO SAN AGUSTÍN TIMANÁ Artículo 15. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Pasto: DIRECCIÓN SECCIONAL PASTO

SEDE PASTO

IPIALES

LA UNIÓN

ÁREA DE INFLUENCIA PASTO ALBÁN (SAN JOSÉ) BUESACO CHACHAGÜí CONSACA EL PEÑOL EL TABLÓN EL TAMBO LA FLORIDA NARIÑO SANDONÁ TAMINANGO TANGUA PASTO YACUANQUER IPIALES ALDAÑA CONTADERO CÓRDOBA CUASPUD (CARLOSAMA) CUMBAL FUNES GUALMATÁN GUACHUCAL ILES POTOSÍ PUERRES PUPIALES LA UNIÓN ARBOLEDA (BERRUECAS) BELÉN

435


SEDE

ÁREA DE INFLUENCIA COLÓN (GÉNOVA) LA CRUZ SAN BERNARDO SAN PABLO SAN PEDRO DE CARTAGO SAN LORENZO MOCOA MOCOA COLÓN ORITO SAN FRANCISCO SAN MIGUEL (LA DORADA) SANTIAGO SIBUNDOY VALLE DEL GAMUEZ (LA HORMIGA) VILLAGARZÓN POLICARPA CUMBITARA EL ROSARIO LEIVA POLICARPA PUERTO ASIS PUERTO ASÍS PUERTO CAICEDO PUERTO GUZMÁN PUERTO LEGUÍZAMO SAMANIEGO SAMANIEGO ANCUYA LA LLANADA LINARES LOS ANDES (SOTOMAYOR) TUMACO TUMACO BARBACOAS EL CHARCO FRANCISCO PIZARRO (SALAHONDA) MAGUI (PAYÁN) LA TOLA MOSQUERA OLAYA HERRERA (BOCAS DE SATINGA) ROBERTO PAYÁN (SAN JOSÉ) SANTA BÁRBARA (ISCUANDÉ) TÚQUERRES TÚQUERRES GUAITARILLA IMUÉS MALLAMA (PIEDRANCHA) OSPINA PROVIDENCIA RICAURTE SANTA CRUZ (GAUCHÁVEZ) SAPUYES Artículo 16. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Pereira: DIRECCIÓN SECCIONAL PEREIRA

SEDE PEREIRA

ÁREA DE INFLUENCIA PEREIRA MARSELLA DOSQUEBRADAS DOSQUEBRADAS LA VIRGINIA LA VIRGINIA APIA BALBOA BELÉN DE UMBRIA GUÁTICA LA CELIA MISTRATO PUEBLORRICO QUINCHIA SANTUARIO SANTA ROSA DE SANTA ROSA DE CABAL CABAL Artículo 17. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Popayán:

DIRECCIÓN SECCIONAL POPAYÁN

ÁREA DE INFLUENCIA POPAYÁN BELALCÁZAR (PÁEZ) COCONUCO (PURACÉ) GUAPÍ INZA LÓPEZ TIMBIQUÍ EL BORDO EL BORDO (PATIA) ALMAGUER ARGELIA BALBOA BOLÍVAR FLORENCIA LA VEGA MERCADERES PIAMONTE SAN SEBASTIÁN SANTA ROSA SUCRE PIENDAMÓ PIENDAMÓ CAJIBÍO CALDONO JAMBALÓ MORALES SILVIA TOTORÓ PUERTO TEJADA PUERTO TEJADA CORINTO MIRANDA PADILLA SANTANDER DE SANTANDER DE QUILICHAO QUILICHAO BUENOS AIRES CALOTO SUÁREZ TORIBÍO VILLA RICA TIMBÍO TIMBÍO EL TAMBO LA SIERRA PAISPAMBA (SOTARÁ) ROSAS Artículo 18. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Quibdó: DIRECCIÓN SECCIONAL QUIBDÓ


DIARIO OFICIAL

436 SEDE POPAYÁN

SEDE QUIBDÓ

BAHÍA SOLANO

CONDOTO

ISTMINA

ÁREA DE INFLUENCIA QUIBDÓ ACANDÍ ATRATO (YUTO) BAGADÓ BELÉN DE BAJIRÁ BETE (MEDIO ATRATO) BOJAYÁ (BELLAVISTA) CARMEN DEL DARIÉN (CUBARADÓ) EL CARMEN LLORÓ PAIMADÓ (RÍO QUITO) RIOSUCIO UNGUÍA BAHÍA SOLANO (CIUDAD MUTIS) JURADÓ NUQUÍ CONDOTO NÓVITA RÍO IRO SIPÍ ISTMINA BAJO BAUDÓ (PIZARRO) BOCA DE PEPE (MEDIO BAUDÓ)


SEDE

ÁREA DE INFLUENCIA CÉRTEGUI EL CANTÓN DE SAN PABLO (MANAGRÚ) LITORAL DE SAN JUAN (SANTA GENOVEVA DE DOCORDÓ) MEDIO SAN JUAN (ANDAGOYA) PIE DE PATO (ALTO BAUDÓ) TADÓ UNIÓN PANAMERICANA (ÁNIMAS) Artículo 19. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Riohacha: DIRECCIÓN SECCIONAL RIOHACHA

SEDE RIOHACHA MAICAO

SAN JUAN DEL CESAR

ÁREA DE INFLUENCIA RIOHACHA DIBULLA MAICAO ALBANIA MANAURE URIBIA SAN JUAN DEL CESAR.

MOLINO FONSECA DISTRACCIÓN BARRANCAS HATO NUEVO VILLANUEVA VILLANUEVA LA JAGUA DEL PILAR URUM1TA Artículo 20. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Santa Marta: FONSECA

DIRECCIÓN SECCIONAL SANTA MARTA

SEDE SANTA MARTA CIÉNAGA

ÁREA DE INFLUENCIA SANTA MARTA CIÉNAGA PUEBLO VIEJO REMOLINO SALAMINA SITIO NUEVO ZONA BANANERA (PRADOSEVILLA) FUNDACIÓN FUNDACIÓN ALGARROBO ARACATACA EL PIÑÓN EL RETÉN PIVIJAY PLATO PLATO CERRO DE SAN ANTONIO CHIVOLO CONCORDIA EL BANCO EL DIFICIL (ARIGUANÍ) GUAMAL NUEVA GRANADA PEDRAZA PIJIÑO DEL CARMEN SAN ÁNGEL SAN SEBASTIÁN DE BUENAVISTA SAN ZENÓN SANTA ANA SANTA BÁRBARA DE PINTO TENERIFE ZAPAYÁN Artículo 21. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Sincelejo:

Edición 47.663 Viernes 26 de marzo de 2010 DIRECCIÓN SECCIONAL SINCELEJO

ÁREA DE INFLUENCIA SINCELEJO }|}{ BUENAVISTA CHALÁN LOS PALMITOS MORROA OVEJAS Q{"~%Q SAN JUAN DE BETULIA SAN PEDRO SAN MARCOS SAN MARCOS CAIMITO ~{|{]` {~# "{${~{ SUCRE Q#%Q~|! EL ROBLE {!|{Q SAN BENITO ABAD Q#% TOLÚ TOLÚ COLOSO }w!{Q PALMITO SAN ONOFRE TOLÚ VIEJO Artículo 22. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Tunja: DIRECCIÓN SECCIONAL TUNJA

437

DIARIO OFICIAL SEDE SINCELEJO }|}{

SEDE TUNJA

CHIQUINQUIRÁ

DUITAMA

ÁREA DE INFLUENCIA TUNJA ARCABUCO BERBEO BOYACÁ CAMPOHERMOSO CHIVATÁ "#>{ CUCÁITA MIRAFLORES MOTAVITA ~!w}} OCAITA `! SAMACÁ SAN EDUARDO SIACHOQUE SORA SORACÁ SOTAQUIRÁ TOCA >~|"!~% TUTA VENTAQUEMADA !>{~#|` CHIQUINQUIRÁ |#!} BUENAVISTA CALDAS MARIPI OTANCHE PAUNA RAQUIRÁ SABOYÁ Q{"#~!]!Q!"{ SAN PABLO DE BORBUR SUTAMARCHÁN TINJACÁ >~~~{ DUITAMA !% BETEITIVA


SEDE

EL COCUY

~{>!~!

MONIQUIRÁ

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RAMIRIQUÍ

SOATÁ

SOCHA

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ÁREA DE INFLUENCIA !|#{ FLORESTA NOBSA PAIPA {]!|#} SANTA ROSA DE VITERBO SÁTIVA NORTE SÁTIVA SUR TASCO TIBASOSA >~>{{ EL COCUY CHISCAS EL ESPINO ~{{"{£{Q ²#` PANQUEBA SAN MATEO ~{>!~! ALMEIDA CHINATIVA CHIVOR {|{}{ ~{£{>{ LA CAPILLA MACANAL PACHAVITA Q{~#Q]!{!} SANTA MARÍA SOMONDOCO Q~>{>!{ >!{ MONIQUIRÁ CHITARAQUE Q{$}Q%]!{|! SANTANA >}~# "~} COPER LA VICTORIA QUÍPAMA RAMIRIQUÍ #%{{ JENESANO |}] TIBANÁ ÚMBITA VIRACACHÁ SOATÁ BOAVITA COVARACHÍA LA UVITA Q~Q{ TIPACOQUE SOCHA CHITA $%|#} SOCOTÁ Q}{"}Q} AQUITANIA ~Q{{ CORRALES CUITIVA FIRAVITOBA `"!{ #{ {|{{|{]! "}~{ "}² PAYA PESCA PISBA


ÁREA DE INFLUENCIA >{{ TOTA VILLA DE LEIVA VILLA DE LEIVA K~#{ {K{>#w{ SÁCHICA Q{!]|}]!#~{~! SANTA SOFÍA YOPAL YOPAL {~{~ K`"!{ MANI NUNCHÍA OROCUE PAJARITO RECETOR SAN LUIS DE PALENQUE TRINIDAD MONTERREY MONTERREY Q{{{{|{ TAURAMENA VILLANUEVA {]!{|#}|} {]!{|#}|} K{>}}|}{ LA SALINA PORE SÁCAMA TÁMARA Artículo 23. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Valledupar: DIRECCIÓN SECCIONAL VALLEDUPAR

SEDE

SEDE VALLEDUPAR

{~{K#{

ÁREA DE INFLUENCIA VALLEDUPAR "{{~|!{]! CESAR PUEBLO BELLO {~{K#{ {"{||{ {}|#{ PELAYA SAN ALBERTO SAN MARTÍN

{~Q> }]{#

{~Q>}]{# BECERRIL {{ Q{]#!} BOSCONIA BOSCONIA ASTREA EL COPEY EL PASO K#|#~{` K#|#~{` K#"#K{~{ CURUMANÍ {${~{]!##|#} PAILITAS TAMALAMEQUE Artículo 24. Determinar la sede de operación y la comprensión territorial de las Unidades adscritas a la Dirección Seccional del Cuerpo Técnico de Investigación de Villavicencio: DIRECCIÓN SECCIONAL VILLAVICENCIO


DIARIO OFICIAL

SEDE VILLAVICENCIO

ACACÍAS

ÁREA DE INFLUENCIA VILLAVICENCIO BARRANCA DE UPIA CUMARAL EL CALVARIO ~{£{!>{ MAPIRIPÁN MEDINA PARATEBUENO RESTREPO SAN JUANITO ACACÍAS


SEDE

|{{]{

LA MACARENA MESETAS ~!|>}!

Q{$}Q%]! ~{w#{|!

ÁREA DE INFLUENCIA CASTILLA NUEVA CUBARAL ~{"{ Q{{|}Q]!~{|}{ ELDORADO EL CASTILLO |{{]{ FUENTE DE ORO LEJANIAS PUERTO LLERAS PUERTO RICO SAN JUAN DE ARAMA SAN MARTÍN VISTA HERMOSA LA MACARENA MESETAS LA URIBE ~!|>}! CABUYARO ~!|>}{#>` Q{$}Q%]!~{w#{|! EL RETORNO CALAMAR MIRAFLORES PUERTO CONCORDIA (META)

PUERTO {||!}

~!|>}{||!} LA PRIMAVERA CUMARIBO SANTA ROSALIA INÍRIDA INÍRIDA BARRANCOMINA CACAHUAL ~{]{~! MAPIRIPANA MORICHAL NUEVO PANA PANA (CAMPO {!|!; PUERTO COLOMBIA SAN FELIPE MITÚ MITÚ TARAIRA CARURU PACOA PAPUNAUA YAVARETE Artículo 25. La presente resolución rige a partir de la fecha de su publicación y deroga todas las disposiciones que le sean contrarias, en especial las Resoluciones 2807 del 6 de julio de 2005, 3113 del 28 de julio de 2005, 4308 del 22 de diciembre de 2006 y 005 del 2 de enero de 2007. Publíquese, comuníquese y cúmplase. Dada en Bogotá, D. C., a 25 de marzo de 2010. !G +!=; 0 D! ) (C. F.)

Procuraduría General de la Nación RESOLUCIONES RESOLUCIÓN NÚMERO 111 DE 2010 (marzo 18) ! ! '! !

de los descuentos por nómina. ! + ' 7° Decreto-ley 262 de 2000, y


DIARIO OFICIAL

CONSIDERANDO: Que los artículos 149 y 150 del Código Sustantivo del Trabajo y el artículo 12 del Decreto 3135 de 1968, “por la cual se prevé la integración de la seguridad social entre el sector público y el privado y se regula el régimen prestacional de los empleados públicos y +

/reglamentado por el Decreto 1848 de 1969, establecen que frente a las deducciones y retenciones, los pagadores no pueden deducir suma alguna de los sueldos de los empleados y trabajadores sin mandamiento judicial o sin orden escrita del trabajador, a menos que se trate de cuotas sindicales, de previsión social, de cooperativas o de sanción

@ Que en virtud del artículo 142 de la Ley 79 de 1988, “por la cual se actualiza la legislación cooperativa”, concordante con lo establecido por el Código Sustantivo del Trabajo establece previo consentimiento del deudor, que la entidad pública está obligada a deducir y retener de cualquier cantidad que haya de pagar a sus trabajadores las sumas que estos adeuden a las cooperativas, y que la obligación conste en libranza, títulos valores, o cualquier @ Que con el propósito de optimizar el procedimiento para efectuar descuentos por nómina de los funcionarios de la Procuraduría General de la Nación, se precisa regular su proce Procuraduría en lo referente a los descuentos autorizados por los funcionarios, propiciando de esta manera la protección de sus intereses frente a los aportes, ahorros y créditos con las entidades del @ Que en mérito de lo expuesto, RESUELVE: Artículo 1°. J+% '! Establecer el procedimiento administrativo para otorgar a cooperativas, sindicatos, fondos de empleados, empresas prestadoras de salud, y establecimientos de crédito, entidades aseguradoras, vigiladas por la Superintendencia Financiera de Colombia y sociedades que realizan operaciones activas de crédito sometidas a la vigilancia de la Superintendencia de Sociedades y Financiera de Colombia, un iden Procuraduría General de la Nación por concepto de aportes, ahorros y créditos otorgados mediante libranza a través de la nómina. Artículo 2°. Requisitos. Las entidades y/o empresas interesadas en que la Procuraduría General de la Nación # ] ' ''& 1. Mínimos Generales. Todas las entidades deben allegar los siguientes documentos: ;Q @ ;G B ' @ ;G #>|~>@

; + de cuenta (ahorros o corriente) y número, con fecha de expedición no mayor a sesenta (60)

' * @ e) Aceptación expresa consignada en el formato que para el efecto adopte la Secretaría += X %7+7; 7X Además de los documentos generales las entidades, dependiendo del objeto social, deben cumplir los siguientes requisitos: 2.1. Requisitos para Cooperativas y Fondos de Empleados. ; + * ? + [; '@ ; Q !'Q debe constar que la entidad es objeto de vigilancia y control por parte de esta Superinten [ '@ c) Paz y salvo de multas y de contribuciones expedido por la Superintendencia de !'Q [ '@

; + ! ! ; El Registrador Nacional del Estado Civil, en ejercicio de sus facultades constitucionales Z´ 'ZXX + Política y el numeral 11 del artículo 5º del Decreto-ley 1010 de 2000, y CONSIDERANDO: Que el artículo 266 de la Constitución Política establece como función propia del Re ! + + @ Que a través de la Ley 996 de 2005 se reglamentó la elección de Presidente de la República, de acuerdo con lo dispuesto por el artículo 152 literal f) de la Constitución Política y otorga facultades a la Registraduría Nacional del Estado Civil para reglamentar los aspectos meramente técnicos y operativos cuyo desarrollo es indispensable para el cabal + @ Que el numeral 11 del artículo 5° del Decreto 1010 de 2000, establece dentro de las funciones de la Registraduría Nacional del Estado Civil, dirigir y organizar el proceso electoral y demás mecanismos de participación ciudadana y elaborar los respectivos calendarios electorales, RESUELVE Artículo 1°. Modifíquese el artículo 1° de la Resolución 8024 del 3 de noviembre de 2009, en el sentido de establecer como fecha para el sorteo de la ubicación de los candidatos a la Presidencia y Vicepresidencia de la República en la tarjeta electoral, el día ocho (8) de abril de 2010 a las 10:00 de la mañana. Artículo 2°. La presente resolución rige a partir de la fecha de su publicación. Publíquese, comuníquese y cúmplase. Dada en la ciudad de Bogotá, D. C., a 26 de marzo de 2010. El Registrador Nacional del Estado Civil, > "$%!()w !Q µ Martín Fernando Salcedo Vargas. (C.F.)

Dirección de Pensiones de la Secretaría de Hacienda del departamento de Cundinamarca AVISOS Que el día 22 de diciembre de 2009, se allegó a la Dirección de Pensiones por parte de la doctora Ludy Cecilia Rivera Camacho, apoderada de los señores Emilio Otoniel López Vargas, Pedro Raúl López Vargas y Alix Amanda López Vargas, sentencia del Juzgado Veinte Administrativo de Bogotá –Sección Segunda– de fecha once (11) de noviembre de 2009, donde se ordena al departamento de Cundinamarca “Reconocer a la señora Alicia w + B ' Z[YYY * reajustes pensionales ordenados por el artículo 116 de la Ley 6ª de 1992, desarrollado por 'Y 'Z ] | ZY[\ YZ porcentaje y términos allí previstos, incrementos que se pagarán a partir del 11 de mayo de 2001, por prescripción trienal de las mesadas pensionales, aplicando los reajustes legales sobre las sumas resultantes. Las sumas resultantes deben ser indexadas”. Que se hace un llamado a todos los herederos de la señora Alicia Vargas de López, +B ' 2! Imprenta Nacional de Colombia. Recibo 21000831. 25-III-2010. Valor $30.400.

El Juzgado Promiscuo de Familia de Chinchiná, Caldas, !"{{& {_ $B{ }Q* B ' " : 4) A. I. número 0303. Radicado: 0500131100072010004900. Imprenta Nacional de Colombia. Recibo Davivienda 1270751. 25-III-2010. Valor $30.400.

Juzgado Tercero de Familia de Bogotá, Distrito Capital, !"{{{& $ > { + Muerte por Desaparecimiento, que ha iniciado en este Despacho Adriana Pardo Fajardo. Igualmente se emplaza a todas las personas que tengan noticia del desaparecido para que lo comuniquen en forma inmediata a este Despacho ubicado en la carrera 7ª N° 14-23 piso 3° de la ciudad de Bogotá. ! * B

> ? número 12506 del C. S. de la Judicatura, en uso del poder conferido por la señora Adriana Pardo Fajardo, con todo respeto formuló demanda para ser tramitada por el proceso de $ +w _ $ > { Hechos: 1. Mi mandante está legitimada para instaurar la demanda de Muerte Presunta por Des _ $ > { = Z=!_ $ > { + * ' Y Z[[&[[== trabajo, y le comentó a su esposa que tenía que ir al barrio El Restrepo a cobrar una plata a un cliente a quien le había instalado unas cámaras de seguridad IP, que lo único que se llevaba con él eran las llaves de la casa y la cédula para evitar que lo fueron a robar, razón ?+ =% # G '

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= G ' + + + $ > { = =# # G ']{Q de la División NN y Desaparecidos, la Procuraduría y la Defensoría del Pueblo, sin resultado alguno. X={ _ $ > { ignora su paradero y ya han pasado más de dos años de su desaparición. =!_ $ > { Q _| + Z; ? " | > _= 10. En segundas nupcias contrajo matrimonio con mi mandante, de cuya unión hay un hijo menor de edad de nombre Sebastián Tovar Pardo. YY= ! _ $ > { ? _ > Acosta y Consuelo Angulo de Tovar, ya fallecidos. YZ=!_ $ > { + * '[ YX[= Pretensiones Y=Q' _ $ Tovar Angulo. 2. Fijar como fecha del fallecimiento el último día del primer bienio contado desde la fecha indicada como desaparecido. 3. Ordenar la inscripción de la sentencia ante el funcionario del Estado Civil. 4. Disponer la publicación de la sentencia. Para los efectos indicados en el artículo 657 numeral 2 del Código de Procedimiento ' ' Z + ? lugar público de la Secretaría por el término de ley, hoy 25 de marzo de 2010. Se expiden copias para su publicación. Segunda publicación. El Secretario, > "" " Imprenta Nacional de Colombia. Recibo 21000824. 25-III-2010. Valor $30.400.

El suscrito Secretario del Juzgado Promiscuo de Familia de Santa Bárbara, Antioquia, por medio del presente AVISA: Que por providencia fechada el treinta (30) de septiembre del año que transcurrió, en el + _ Q

* | Z[[[[[X[$ G Q* { administrando justicia en nombre de la República de Colombia y por autoridad de ley, FALLA: Primero. Declárese en Interdicción, por Causa de Demencia, a la señora Berenice del Q

* ? { $B* + * ? YXWQ* { ; registrada en el Indicativo Serial Libro 32 Folio 75 de la Notaría de la misma municipalidad, B ' =Q ' Q

* *

* tración de sus bienes y el cuidado personal, dada la característica general de la Curaduría. Se dará cumplimiento a las diligencias y formalidades que deben preceder al ejercicio de la Curaduría, de acuerdo con la ley sustantiva. Teniendo en cuenta lo dispuesto en el inciso 'WX + * + y de la obligación de confeccionar inventario solemne de bienes. Sólo se le exige apuntes privados, al tenor de lo normado en el artículo 470 ibídem. Cuarto. Inscríbase la presente sentencia en los Libros del Estado Civil de Nacimiento de la interdicta y en el Libro de Varios que se lleva en la Notaría de Santa Bárbara (Antioquia), Libro 32, Folio N° 75. Ofíciese en tal sentido. =Q + + Diario 2¿FLDO y en el diario El Mundo de amplia circulación nacional, de acuerdo con lo preceptuado por el artículo 659 numeral 7 del Código de Procedimiento Civil. Sexto. Envíese en consulta ante el honorable Tribunal Superior de Antioquia, Sala Civil, Familia, de la ciudad de Medellín, de acuerdo con lo ordenado por el artículo 386 del Código de Procedimiento Civil, una vez vencido el término de ejecutoria de la presente sentencia. Notifíquese, cúmplase y consúltese. El Juez (Fdo.), Benigno Robinson Ríos Ochoa. El Secretario (Fdo.), Sebastián Estrada Muñoz. > Q { en sentencia fechada el dos (2) de febrero del año en curso. (Fdo.) Los Magistrados 4?! j

$ !4!{# : =0' ) & > = )> # + Santa Bárbara, Antioquia, once (11) de marzo de 2010. El Secretario, Sebastián Estrada Muñoz. Imprenta Nacional de Colombia. Recibo Davivienda 0489951. 24-III-2010. Valor $30.400.

La Secretaria del Juzgado Segundo Promiscuo de Familia del Circuito de El Espinal, Tolima, AVISA: Que en el proceso de Jurisdicción Voluntaria “Interdicción por Demencia” se dictó auto que en su encabezamiento y parte resolutiva dice: “Juzgado Segundo Promiscuo de Familia Espinal – Tolima. Espinal veintiséis (26) de marzo de dos mil diez (2010): Primero. Decrétese la Interdicción Provisoria del señor Alfredo Leal Soto, de confor 'X + por artículo 43 de la Ley 1306 de 2009. Segundo. En consecuencia, nómbrese como curador provisorio del presunto interdicto a la señora Leydy Yohana Leal Soto, en su calidad de hermana del presunto interdicto. Tercero. Inscríbase en el Registro Civil de Nacimiento del señor Alfredo Leal Soto el

+ =# * el 'LDULR2¿FLDO y en un diario de amplia circulación nacional. Cordialmente, El Secretario, D ! "+ ! $$%!) Imprenta Nacional de Colombia. Recibo Davivienda 12960705. 25-III-2010. Valor $30.400.

C

O N T E N I D O

/:7X PRESIDENCIA DE LA REPÚBLICA Directiva presidencial número 01 de 2010 ............................................................................ 1 MINISTERIO DEL INTERIOR Y DE JUSTICIA ] !|#}]!!]~{#{#}{ | + }³#} Resolución número 510-005283 de 2010, por la cual se adopta el procedimiento para DECRETO NÚMERO 1000 DE 3 ad honórem en la Superintendencia la prestación del servicio de2010 auxiliar jurídico ] Y Z[[\= ............................................................... 416 3 de Sociedades. ................................................................................................................... Superintendencia Nacional de Salud MINISTERIO DE AMBIENTE, Resolución númeroVIVIENDA 000456 de 2010, la cual se actualiza el Plan de Compras de la Y DE por DESARROLLO TERRITORIAL Q Q Z[Y[ .................................... 416 DECRETO NÚMERO 926 DE 2010 3 por el cual se UNIDADES establecen ADMINISTRATIVAS los requisitos de ESPECIALES carácter técnico y científico + | + ! ' para construcciones sismo resistentes NSR-10. ................................................................ 3 Resolución número 032 de 2010, por la cual se ordena publicar un proyecto de resolución por la "##Q>!|#}]!!]~{#{#}{ cual se establece una opción tarifaria para la prestación del servicio público domiciliario de gas |!Q}~#³"!|}Z[ZZ]!Z[Y[ ServicioW Exclusivo.............................. Y [ 421 combustible por redes de tubería en las Áreas de ' + + Resolución número 046 de 2010, por la cual se ordena hacer público un proyecto de básica y media, relacionada con la destinación los recursos de regalías y compensaciones

+

* de |! de conformidad con lo establecido en el de Decreto 2007. ....................................... tablece el Procedimiento para oferta metas416 no decedidas o metas no cumplidas 410 MINISTERIO DE TRANSPORTE

|!~ = ...................................................................... 426 }|}|{#}!Q{~>}"{Q|!#}{!Q |!Q}~#³"!|}[[[\[]!Z[Y[ W Y [ Corporación Autónoma Regional Cundinamarca por la cual se prorroga el plazo previsto en el de artículo 1° de la Resolución 00995 Acuerdo número 2010, porotras medio del cual se establece el monto tarifario de 410 de marzo 18 de 004 2009dey se dictan disposiciones........................................................ la tasa retributiva para el periodo comprendido de 2008 Yy |!Q}~#³"!|}[[[\Y]!Z[Y[ entre elW 1° de noviembre Y pelo 31 r lde a diciembre c u a l s e dea d2009, i c i o ndentro a y de m ola d ijurisdicción f i c a l a Rde e s olal uCorporación c i ó n n ú m Autónoma ero 005961 Regional de Cundinamarca – CAR. .................................................................................. 411 427 del 30 de noviembre de 2009. ........................................................................................... EMPRESAS INDUSTRIALES Y COMERCIALES DEL ESTADO |!Q}~#³"!|}[[[\Z]!Z[Y[ W Y Y Instituto de Seguros Sociales por la cual se modifican y adicionan las Resoluciones números 005960 Resolución 0666dede 2010, por medio sede Reasigna la Competencia para 411 del 30 denúmero noviembre 2009 y 000158 del de 25 la decual enero 2010..................................... Decidir Solicitudes de Prestaciones Económicas en el Régimen de Prima Media con MINISTERIO DE CULTURA +] = .......................................................................................................... 428 |!Q}~#³"!|}[W\]!Z[Y[ S W Y VAR I O p o r l a c u a l s e a b G ' + r e l a C o n v o c a t o r i a C o l o m b i a n o s To c a , Música Sinfónica para todos 2010.por ................................................................................... Resolución número 0-0625 de 2010, la cual se adopta la fórmula para la liquidación de 413 |!Q}~#³"!|}[Y]!Z[Y[ W Y W 429 sentencias judiciales ......................................................................................................... B ' | +ZW Resolución número 0643 de 2010, por medio de la cual se determina la sede de operación 9de de 2009. .................................................................................................... diciembre * ^

~ ] Q 414 >B # + = .............................. |!Q}~#³"!|}[YX]!Z[Y[ W Y 429 ' + por la cual se crea el Comité de Cultura Digital. .............................................................. 415 Resolución número 111 de 2010, por la cual se establece el procedimiento para la asignación SUPERINTENDENCIAS

+ = ............................................................... 438 Superintendencia dedel Sociedades Registraduría Nacional Estado Civil |!Q}~#³"!|}Y[[[Z\]!Z[Y[ W Y X | +