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Colombia
Regulación Básica Construcción en Acero
CÓDIGO COLOMBIANO DE ESTRUCTURAS METÁLICAS (CAPÍTULOS 1 al 5)
NORMA ICONTEC 2001
1. GENERALIDADES
1.1 ALCANCE
1.1.1 Este código tiene por objeto establecer las disposiciones para el diseño, fabricación y el montaje de estructuras metálicas conformadas por elementos de acero soldados, atornillados o remachados.
1.1.2 No incluye especificaciones para el diseño de estructuras laminadas con perfiles laminados en frió.
1.2 ZONAS SÍSMICAS
Los requisitos para estructuras metálicas que se dan en el presente código deben aplicarse a cada una de las zonas de riesgo sísmico que se dan en la sección del ICONTEC 2000 así:
1.2.1 Zonas de Riesgo Sísmico bajo. Las estructuras metálicas y sus elementos, localizados en zonas de riesgo sísmico bajo, deben cumplir los requisitos de la sección A del ICONTEC 2000 y de los capítulos 1 a 25 del presente código.
1.2.2 Zonas de Riesgo sísmico intermedio. Las estructuras metálicas y sus elementos, localizados en zonas de riesgo sísmico intermedio, deben cumplir los requisitos de la sección A del ICONTEC 2000 y de los capítulos 1 a 26 del presente código.
1.2.3 Zonas de Riesgo sísmico alto. Las estructuras metálicas y sus elementos, localizados en zonas de riesgo sísmico alto, deben cumplir los requisitos de la sección A del ICONTEC 2000 y de los capítulos 1 a 26 del presente código
1.3 DEFINICIONES
Para los efectos de este Código se aplican los siguientes
1.3.1 Acero Estructural
Comprende básicamente, las siguientes clases de elementos.
- Pernos y platinas de anclaje de estructuras
- Bases de acero
- Vigas y correas
- Columnas
- Riostras
- Tensores
- Rieles para carros y puente-grúas
- Apoyos a tuberías y equipos, hechos con perfiles de acero
- Marquesinas
- Vigas para monorrieles
- Tornillos remaches y piezas de conexión
- Gualderas para escaleras y apoyos de descanso
- Pórtico
El termino acero estructural no incluye hierro de refuerzo, ni otros elementos empotrados en el concreto que hagan parte de instalaciones diferentes de las mencionadas anteriormente.
1.3.2 Diseño General
Se entiende el conjunto de cálculos y planos estructurales efectuados con base en una información que determine las dimensiones, características y disposición geométrica de los perfiles estructurales que han de utilizarse. Este diseño incluirá
- Calculo estructural
- Diseño geométrico de las estructuras
- Selección de perfiles estructurales
- Especificaciones de los materiales
- Especificaciones de fabricación y montaje
- Estimativo de la masa de las estructuras
1.3.3 Planos para el diseño de taller
Son los que presentan en detalle todos y cada uno de los componentes del conjunto. Incluyen, pero sin limitarse a ellos, forma geométrica, dimensiones, cortes, perforaciones, empates y, en general todos los detalles necesarios para fabricar el conjunto. Los planos de taller pueden diferir en detalles de los de diseño general.
En los planos de diseño de taller también se incluirán las marcas de identificación, la clase de protección anticorrosivo, la soldadura y el tipo de uniones que han de emplearse.
Como parte de los planos de diseño de taller se incluyen las listas de los materiales y sus masas. En estas listas de materiales se identificaran todas las piezas y se indicaran sus dimensiones principales, el peso unitario y el total.
1.3.4 Planos de Montaje
Se entienden los que sirven para el ensamble e instalación de los conjuntos en obra. Estos planos comúnmente se preparan sobre un plano general de diseño, sobre el cual se colocaran las marcas de identificación de las piezas y las instrucciones que han de tenerse en cuenta durante el montaje. Los planos de montaje se han de basar en los planos de taller.
1.3.5 Fabricación
A menos que específicamente se establezcan otras condiciones, el término fabricación incluirá los siguientes servicios:
- Suministro de Materiales
- Fabricación de taller
- Suministro de piezas de conexión como pernos, tuercas, arandelas, soldaduras, etc.
- Limpieza de piezas
- Marcación de las piezas y preparación para despacho, con inclusión de la pintura de protección para el transporte
- Empaque de las piezas menores
- Acarreo de las piezas en el vehículo seleccionado en el taller de fabricación
- Suministro de listas de despach
1.4 MATERIALES
1.4.1 Los materiales empleados en una estructura metálica, estarán de acuerdo con las especificaciones indicadas en el presente código.
1.4.2 El fabricante dará los informes de los ensayos efectuados sobre los materiales metálicos con e fin de verificar el cumplimientote los requisitos
1.4.3 Las masas netas no incluirán empaques, protecciones o patines para el transporte
1.4.4 El fabricante consignará las masas en las listas de los materiales que se han de someter a aprobación, junto con los planos de taller.
1.4.5 Al calcular la masa de los elementos laminados se deberán tener en cuenta los cálculos siguientes:
a) la masa de todos los perfiles estructurales y tuberías, se calcula utilizando la masa por unidad de longitud y el largo nominal total consignado en los planos de taller
b) la masa de las cartelas se calcula usando dimensiones rectangulares
c) Cuando los perfiles se cortan dejando una sección no estándar y no utilizable en el mismo contrato, la masa de calcula de acuerdo con la longitud de la sección de donde se hayan obtenido las partes de estos perfiles
d) No se deducirá la masa del material removido por cortes, huecos, biseles, etc.
2. ESPECIFICACIONES SOBRE LOS PLANOS
2.1 GENERALIDADES
2.1.1 En los planos se mostraran los diseños completos, con sus dimensiones, despieces y localización de los distintos elementos que conforman la obra. Se acotaran los niveles, los ejes de columnas y se usara una escala tal que permita apreciar adecuadamente la información.
2.1.2 Los planos indicaran el tipo o tipos de construcción que se van a emplear (según se define en el capitulo 3) complementados con los datos concernientes a las cargas supuestas, fuerzas cortantes, momentos y cargas axiales a que están solicitados estos elementos y sus uniones, para obtener un adecuamiento despiece en los planos de fabricación.
2.1.3 Cuando las uniones se ensamblen con pernos de alta resistencia, que hayan de resistir las fuerzas cortantes entre dichos elementos, se indicará el tipo de unión que se usara ya sea por fricción o por aplastamiento.
2.1.4 Siempre que se necesite contra flecha en celosías, vigas o vigas maestras, se consignara el detalle correspondiente en el diagrama de diseño.
2.2 PLANOS DE TALLER
2.2.1 Los planos de taller suministraran la totalidad de la información necesaria para la fabricación de los elementos que constituyen la estructura, incluyendo localización, tipos y dimensiones de remaches, pernos y soldaduras.
2.2.2 Se distinguirá claramente entre remaches, pernos y soldaduras de taller o de montaje.
2.2.3 Cada plano de taller debe contener:
a) Esquema con ejes teóricos
b) Dibujo de los elementos en sí, a escala adecuada, en donde se muestren:
- Las líneas de gramil, los ejes teóricos, o ambos, determinando claramente el punto de corte de los ejes
- Los perfiles, con indicación del material y su ubicación real, es decir, el sentido que tendrán sus aletas teniendo en cuenta las distancias de gramiles o líneas teóricas, numeración o posición de cada uno para su fácil identificación y las vistas o detalles necesarios para mostrar y aclarar todas las perforaciones, desdijeres o soldaduras.
- Las dimensiones de cada elemento, es decir, si se trata de una estructura remachada o atornillada, longitud total, descuentos, distancias entre las perforaciones y símbolos de éstas; o si es soldada, longitud del miembro, descuentos, desdijeres y símbolos de la soldadura.
- La forma de las cartelas y su numeración. La forma se determinara según el numero de pernos o remaches, o la longitud de soldadura, correspondiente a cada uno de los perfiles que se van a unir por intermedio de la cartela.
- El titulo, en donde se indique de qué elemento se trata y la cantidad necesaria para ejecutar la obra.
- Los cortes, secciones o detalles necesarios para mostrar claramente la unión e los diferentes perfiles o las formas compuestas de los montantes, diagonales y cuchillos.
c) Dibujo de las riostras, pies de amigo, o elementos de arrostramiento, en donde se indiquen los ejes teóricos, la forma, etc., si se trata se un plano de cercha u otro elemento que los necesite.
2.3 INDICADORES PARA SOLDADURA
2.3.1 En los planos se han de indicar los sitios donde es importante seguir una secuencia determinada de soldadura y una técnica de la misma cuidadosamente controlada, para minimizar restricciones y evitar distinciones indebidas.
2.3.2 Las longitudes se soldadura señaladas en los planos de taller serán longitudes netas efectivas.
3. TIPOS DE CONSTRUCCIÓN
3.1 En estructuras metálicas se reconocen tres tipos básicos de construcción, cada uno de los cuales implica suposiciones específicas cuyo cumplimiento debe garantizarse en el diseño, fabricación y montaje de los elementos y sus conexiones. Ellos son:
a) Tipo 1. Llamado comúnmente “entramado rígido o pórtico continuo” en el cual se considera que las conexiones entre vigas y columnas tienen suficiente rigidez para mantener virtualmente sin cambio los ángulos originales de los elementos que se interceptan.
b) Tipo 2. Llamado comúnmente “entramado simple o construcción simplemente apoyada” en el cual se considera que, en el referente a cargas muertas, los extremos de las vigas principales y secundarias pueden rotar libremente y cuyas conexiones son adecuadas únicamente, para resistir la fuerza de la corte causada por ellas.
c) Tipo 3. Llamado #entramado semi-rígido o parcialmente restringido, en el cual las conexiones entre vigas principales y secundarias poseen una capacidad conocida de momento confiable de valor intermedio entre la rigidez total del Tipo 1 y la flexibilidad del Tipo 2.
3.2 Todas las conexiones tienen que diseñarse de manera consistente con el tipo de construcción señalado en los planos de diseño.
3.3 Las estructuras comprendidas en el Tipo 1, se pueden diseñar por uno de los métodos siguientes:
a) Por teoría elástica sin ninguna limitación, con base en las cargas especificadas y en los esfuerzos admisibles prescritos en el capitulo 6.
b) Por teoría plática, si se trata de pórticos continuos o de partes de ellos, con base en las cargas últimas y en la posible resistencia máxima se la estructura. Las cargas últimas se obtienen multiplicando las cargas especificadas por los coeficientes de carga prescritos en el capitulo 25. Además, se cumplirán las limitaciones de la sección 25.1
3.4 Las estructuras comprendidas en el Tipo 2 han de cumplir además de las especificaciones del numeral 3.3, lo establecido a continuación:
En los edificios de varios pisos diseñados como construcción Tipo 2, los momentos producidos por viento o sismo pueden distribuirse entre nudos seleccionados del pórtico siempre que cumplan los requisitos siguientes:
a) Que las conexiones y los elementos conectados tengan capacidad para resistir los momentos producidos por el viento o sismo.
b) Que las vigas principales tengan capacidad para resistir la totalidad de cargas muertas como si actuaran con el carácter de las vigas simplemente apoyadas.
c) Que las conexiones tengan suficiente capacidad de rotación inelástica par evitar sobreesfuerzos en los sujetadores o soldaduras bajo la acción combinada de cargas muertas y de viento o sismo.
3.5 La Construcción Tipo 3 se puede usar, únicamente, cuando las conexiones sean capaces de aportar como mínimo una cantidad previsible de restricción. El diseño de los elementos principales unidos por tales conexiones se hará con base en una restricción no mayor a éste mínimo.
3.6 Para las construcciones de los Tipos 2 y 3 pueden aceptarse algunas deformaciones inelásticas de una parte de la estructura, siempre que sean auto limitantes.
4. CARGAS
4.1 GENERALIDADES
El calculista deberá evaluar todas las fuerzas que actúan sobre la estructura, en cada caso particular.
4.2 CARGAS PERMANENTES DE SERVICIO
4.2.1 Masa de los materiales.
Para la evaluación de las cargas permanentes de servicio pueden tomarse a manera de guía, como típicos, los valores siguientes:
| |
Kg. /m3 |
Hormigón simple
|
2300 |
Hormigón reforzado
|
2400 |
Mampostería de ladrillo macizo
|
1800 |
Mampostería de ladrillos hueco
|
1300 |
Mampostería de piedra
|
2200 |
Entrepiso de madera (entresuelos, listón, arrostramiento, cielo raso pañetado)
|
120 |
Pisos de baldosín de cemento
|
100 |
| Placa ondulada de asbesto cemento |
15 |
| Canaleta de asbesto cemento con ancho útil de 43 cm. |
30 |
Canaleta de asbesto cemento con ancho útil de 90 cm.
|
22 |
Teja de lamina galvanizada (cinc)
|
2 |
Teja barro, incluido el mortero
|
75 |
| Alistado de cubierta de hormigón por cm. de hormigón |
22 |
Impermeabilización
|
15 |
Cielos rasos livianos (fibra de vidrio, acrílicos y similares)
|
5-10 |
Cielos rasos de madera
|
10-15 |
| Cielos rasos de malla y pañete |
80-100 |
Para otros productos se utilizará la masa específica por el fabricante o, a falta de éste, se evaluará analítica o experimentalmente.
4.2.2 Masa de los Equipos Fijos
Dentro de las cargas permanentes deben incluirse las respectivas masas de todos los equipos fijos que estén apoyados sobre elementos estructurales tales como bombas hidráulicas, transformadores, equipos de aire acondicionado y ventilación entre otros.
4.2.3 Muros Divisorios y Particiones
La carga producida por muros divisorios y particiones, cuando éstos no hacen parte del sistema estructural deben evaluarse para cada piso y se puede utilizar como carga distribuida en las placas. Deben utilizarse como mínimo 150 Kg. /m2 cuando se trate de muros de ladrillo o bloques huecos de arcilla u hormigón y 200 Kg./m2 cuando se trate de muros de ladrillos, tolete de arcilla, hormigón o silical. Para usar valores menores debe hacerse un análisis detallado de las cargas de los muros que deben figurar en la memoria de los cálculos y además debe dejarse una nota explicativa en los planos. Cuando el muro haga parte del sistema estructural su masa debe contabilizarse dentro de la masa propia del elemento y se exime de tener que usar de valores mínimos dados.
4.2.4 Acabados
La carga producida por los acabados de los pisos debe evaluarse para los materiales que se van a utilizar en cada uno de los pisos de la edificación. El valor que se utilice en terrazas y azoteas, debe tener en cuenta los pendietados que se coloquen. En ningún caso el valor utilizado puede ser menor que 100 Kg/m2 en pisos y en terrazas.
4.3 SOBRECARGAS O CARGAS VIVAS
Las cargas vivas son aquellas producidas por el uso y la ocupación de la edificación.
4.3.1 Las cargas vivas en las cubiertas son aquellas causadas por:
- Materiales, equipos y trabajadores utilizados en el mantenimiento de la cubierta y
- Durante la vida de la estructura las causadas por objetos y por las personas que tengan acceso a ellas
a) Cubiertas. La carga viva que se debe suponer para el diseño de las cubiertas depende de las características de cada proyecto y, especialmente del material con el cual se cubra la estructura. Para la evaluación de las cargas vivas de servicio, puede tomarse a manera de guía los valores siguientes como típicos, pero en ningún caso se tomará menor de 35 Kg/m2 (valor que resulta de distribuir el peso promedio de una persona en un área de 2 m2):
| |
Kg/m2 |
| Para teja ondulada de asbesto cemento |
35 |
| Para canaleta de asbesto cemento |
60 |
| Para cubierta compuesta de madera e impermeabilización |
80 |
| Para Placa de hormigón |
100 |
Las cargas anteriores se podrán modificar para pendientes superiores a 10%, reduciendo el valor en proporción al incremento de pendiente, con un límite mínimo de 35 Kg/m2.
b) En las zonas interiores de edificios 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 a continuación:
| |
Kg/m2 |
| Oficinas |
200 |
| Salas de Reuniones |
|
| Con asientos fijos 300 |
300 |
Con asientos móviles
|
500 |
| Hospitales |
|
| Cuartos |
200 |
Salas de operación
|
400 |
Coliseos y Estadios
|
|
| Graderías |
400 |
| Escaleras |
500 |
| Garajes |
|
Automóviles
|
250 |
Vehículos pesados
|
Según uso |
Bibliotecas
|
|
Salas de lectura
|
200 |
Deposito de libros
|
500 |
| Azoteas y terrazas igual |
resto edificación |
| Hoteles |
|
Cuartos de huéspedes 1
|
80 |
Corredores y salones públicos
|
300 |
Fabricas
|
|
Livianos
|
500 |
| Pesadas |
1000 |
| Depósitos |
|
| Livianos |
500 |
| Pesados |
1000 |
| Almacenes |
|
| Detal |
350 |
| Por mayor |
500 |
c) Empuje en pasamanos y antepechos. Las barandas y pasamanos de escaleras y balcones, tanto exteriores como interiores, y los antepechos deben diseñarse para que resista una fuerza horizontal de 75 Kg/m, aplicada en la parte superior de la baranda, pasamanos o antepecho. En unidades de vivienda de una o dos familias este valor puede reducirse a 30 Kg/m.
4.3.2 Carga parcial
Cuando la luz de un elemento esté cargada parcialmente con la carga viva de diseño produciendo un efecto más favorable que cuando está cargada en la totalidad de la luz, este efecto debe ser tomado en cuenta en el diseño.
4.3.3 Cargas de Impacto
Cuando la estructura quede sometida a carga viva generadora de impacto, la carga supuesta correspondiente deberá incrementarse como mínimo en los siguientes porcentajes:
| |
% |
Para soportes de elevadores
|
100 |
Para vigas de Puente-grúas con cabina de operación y sus conexiones
|
25 |
Para vigas de puente –grúas operados por control remoto y sus conexiones
|
10 |
Para apoyos de maquinaria liviana, movida mediante motor eléctrico o por un eje, no menos de
|
20 |
Para apoyos de maquinaria de émbolo o movida por motor a pistón, no menos de
|
50 |
| Para tensores que sirvan de apoyo a pisos o balcones suspendidos |
33 |
En vigas que soportan los puentes-grúas se tomará como carga viva las máximas cargas de rueda de la grúa.
4.3.4 Reducción de la carga viva
a) Reducción de la carga viva por área aferente. Cuando el área de influencia del elemento estructural sea mayor o igual a 35 m2 y la carga viva sea superior a 189 Kg/m2 en inferior a 300 Kg/m2 , la carga viva puede reducirse utilizando la ecuación:
L = L0 (0.25 +4.44 / (√A i) )
Donde:
L = carga viva reducida, en Kg/m2 L0 = Carga viva sin reducir, en Kg/m2 A i = Área de influencia del elemento, en mm2
- La carga viva reducida no puede ser menor del 50% de L0 en otros elementos.
- El área de influencia es el área de la paneles de placa que tocan el elemento y debe tomarse así:
Vigas:
- Centrales A i = 2 x área aferente
- De Borde A i = 1 x área aferente
Columnas:
- Centrales Ai = 4 x área aferente
- De borde Ai = 2 x área aferente
- De esquina Ai = 1 x área aferente
Losas:
- En dos direcciones Ai = 1 x área aferente
Para elementos que soporten más de un piso deben sumarse las áreas de influencia de los diferentes pisos.
b) Reducción por número de pisos. En edificios de cinco pisos o más, la carga viva para efectos del diseño de las columnas y las cimentaciones puede tomarse como la suma de las cargas vivas de cada piso multiplicadas por el factor r correspondiente a ese piso: r = 1.0 para i = n a i= n-4 r =1.0 para i = n- 5 a i= n – 8 r = 0.5 para i = n- 9 en adelante.
Donde: n = numero de pisos del edificio i= numero del piso donde aplica el factor r.
4.3.5 Fuerzas Horizontales en puente-grúas
a) el efecto del carro móvil de la grúa se tendrá en cuenta en el diseño de vigas de carrilera para puente-grúas, suponiendo una fuerza lateral igual al 20% de la suma de las masas del carro de la grúa y de la carga levantada. La suma no incluye la masa de las partes estacionarias de la grúa.
b) Dicha fuerza se supondrá aplicada en el tope de los rieles, actuando en dirección normal a los mismos, en otro sentido y se distribuirá entre las vigas con debida consideración a la rigidez lateral de la estructura que soporta los rieles.
Además, se considera una fuerza longitudinal aplicada también en el tope del riel, igual al 10% de las cargas máximas de la rueda de la grúa.
4.4 CARGAS DE VIENTO
4.4.1 Generalidades
Los edificios y estructuras como un todo, y cada uno de sus elementos, deben diseñarse y construirse para resistir las fuerzas derivadas de la accion del viento.
4.4.2 Presión del viento
La presión mínima del viento que debe ser usada en el diseño corresponde al producto de Factor de Forma de la edificación, obtenido del numeral 4.4.5 por la presión de la velocidad, calculada según el numeral 4.4.4
4.4.3 Disposiciones varias
a) las fuerzas de viento deben aplicarse en cualquier dirección y en las combinaciones más desfavorables de altura y factor de forma.
b) En caso de que se utilicen cubiertas ligeras, diseñadas para las cargas vivas no mayores de 50 Kg/m2, no debe considerarse acción simultánea de cargas vivas y fuerzas de viento.
c) El sistema estructural de la edificación debe ser capaz de transferir a la cimentación las fuerzas del viento.
d) Los amarres o anclajes del material de cubierta colocado dentro de una distancia 0.2 B del borde de los aleros deben diseñarse para una presión negativa (succión), normal a la superficie, de 1.5 veces la presión de velocidad del viento.
B es la menor dimensión, en la planta de la edificación.
4.4.4 Presión de velocidad del viento
a) La presión de la velocidad del viento, puede ser calculada en función de la velocidad del viento básico, Vw y de la altura sobre el suelo, H, a la cual se desea obtener la presión de Velocidad, por medio de la formula siguiente:
Pw = 0.005 Vw2 (H/10)2/7
Donde: Pw = Presión de la velocidad, expresada en Kg./m2 Vw = Velocidad del viento básico, expresado en Kg./m2
La velocidad del viento básico es la velocidad de ráfaga de tres segundos que, se estima, será extendida una vez cada 50 años en promedio, medida a campo abierto y a 10 m de altura sobre el suelo, en km / h.
b) Debe utilizarse una velocidad del viento básico igual a 100 km/h en todo el territorio nacional.
c) La oficina o dependencia distrital o municipal encargada de expedir las licencias de construcción, puede fijar un valor de la velocidad del viento básico diferente de 100 km/h cuando se disponga de información que permita definir este nuevo valor y previo concepto afirmativo de la Sociedad Colombiana de Ingenieros al respecto.
4.4.5 Factores de forma
4.4.5.1 los factores de forma para el cálculo de la estabilidad del conjunto de la edificación o estructura deben tomarse como positivos cuando se refieren a presiones dirigidas hacia dentro o hacia abajo y como negativos cuando se trate de presiones dirigidas hacia fuera o hacia arriba. Deben usarse los siguientes valores de los factores de forma:
a) Superficies Verticales. En las superficies verticales el valor del factor de forma debe ser el siguiente:
1) Estructuras prismáticas rectangulares: 1.3 (suma de + 0.8 B de barlovento y 0.5 de sotavento)
2) Superficie cilíndrica con: - d/ √q < 1.0 (v, gr. Cables, alambres, etc.): 1.2 - d/ √q > 1.0 (v, gr. Chimeneas industriales, depósitos de gas, etc.): 0.7
Superficies esféricas con: - d/ √q < 1.0: 0.6 - d/ √q > 1.0: 0.3
Donde d = diámetro; q= presión dinámica en kg/m2
3) superficies planas con poca profundidad, tales como cercas, vallas: 1.4
4) Superficies parcialmente abiertas:
| % de Sólidos |
Factor de Forma |
| 10 |
0.35 |
20
|
0.55 |
| 40 |
0.80 |
| 60 |
1.00 |
| 80 |
1.20 |
| 100 |
1.30 |
En este caso el factor de forma debe aplicarse sobre el área bruta sin descontar aberturas.
5) Vigas de celosía y torres de celosía:
* Para un elemento de carga; en caso de varios elementos paralelos uno detrás de otro, se aplica al elemento anterior y a la parte de los siguientes que sobresale de los precedentes
- superficies normales a la dirección del viento: 1.6
- superficies que forman un Angulo α con respecto a la dirección del viento: 1.6 sen α
- Para los siguientes elementos siempre y cuando estén cubiertos por el primero.
- Cuando las distancias entre vigas, si son de celosía, es más pequeña que el ancho de la barra, y si son de alma llena, más pequeña que la altura de la viga: 0
- Cuando la distancia es mayor: En superficies normales a la dirección del viento: 1.2
- Cuando la distancia es mayor: En superficies que forman un ángulo α: 1.2 sen α
b) Superficies Horizontales. Cuando se trate de superficies horizontales e inclusive superficies inclinadas con pendientes menores a 10º deben utilizarse los valores del factor de forma siguientes:
|
|
Factor de Forma |
|
|
Barlovento Sobre 1/3 del área |
Sotavento Sobre 2/3 del área |
|
1) Edificaciones Cerradas |
-1.00 |
-0.65 |
|
2) Edificios con uno o más lados abiertos |
-1.50 |
-1.25 |
|
3) Aleros |
-1.50 |
-1.50 |
c) Superficies Inclinadas. Para superficies inclinadas deben utilizarse los siguientes valores del factor de forma tomando normal la superficie:
1) En general
2) Aleros, en todos los casos. -1.50
3) Para edificios con uno o más lados abiertos, añadir -1.0 a los factores negativos para las superficies inclinadas.
4) Para Pórticos a dos aguas, debe usarse un factor de -0.6 al considerara el viento soplando paralelamente a la cumbrera.
5) Para efectos de computar la presión del viento sobre la cubierta curva, esta debe dividirse como en 5 segmentos iguales. La presión en cada segmento, positiva o negativa, debe determinarse usando los factores de forma que, para la pendiente respectiva, del literal 4).
4.4.5.2 Los factores de forma para el cálculo de elementos de edificación que se transfieren las cargas de viento al sistema estructural, debe ser:
a) Superficies verticales. En las superficies verticales deben utilizarse los valores siguientes:
|
|
Presión hacia adentro |
Presión hacia afuera |
|
1) Muros exteriores de edificios cerrados, incluyendo vidrios, enchapes y sus soportes |
+1.10 |
-1.10 |
|
2) Puertas y ventanas |
+1.10 |
-0.55 |
|
3) Muros exteriores de edificios con uno o más lados abiertos. |
+1.10 |
-1.50 |
b) Superficies horizontales. En las superficies horizontales deben utilizarse los valores del factor de forma dados en el numeral 4.4.5.1 literal b).
c) Superficies inclinadas. En las superficies inclinadas deben utilizarse los valores del factor de forma dados en el numeral 4.4.5.1 literal c).
4.4.6 Sección y momento de volcamiento
a) Los cálculos para la succión y el volcamiento deben realizarse para el edificio como un todo y utilizando los factores de forma consignados en el numeral 4.4.5.1
b) El factor de seguridad al volcamiento debe ser al menos de 1,5
c) La estabilidad a la succión (arrancamiento) de cualquier edificación o parte de ella no debe ser inferior al 150% de la succión producida por el viento.
d) La estabilidad general puede obtenerse mediante cargas muertas, anclajes, amarres, masa de tierra sobre la cimentación o sobre anclas, resistencia al arrancamiento de pilotes o resistencia a momento de miembros estructurales embebidos en el suelo.
4.5 OTRAS FUERZAS
4.5.1 Las estructuras que puedan verse sometidas a condiciones de carga extraordinaria, deben diseñarse teniendo en cuenta la influencia de estos efectos.
4.5.2 En caso de fuerzas sísmicas se seguirán las recomendaciones de la norma ICONTEC 2000 Sección A. Código Colombiano de Estructuras de Hormigón. Requisitos sísmicos.
5. ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES
5.1 ACERO ESTRUCTURAL
5.1.1 El acero estructural deberá cumplir con la Norma que le corresponda de las siguientes: ICONTEC 245, ICONTEC 248, ICONTEC 1 920, ICONTEC 1 950, ICONTEC 1 971, ICONTEC 7 985, ICONTEC 1 986, ASTM A53 Grado B, ASTM A501, ASTM A514, ASTM A529, ASTM A570 Grado 40 o 45, ASTM A588, ASTM A606, ASTM A607, ASTM A618.
Los ensayos para la verificación de los requisitos del acero estructural se derá efectuar de acuerdo con la Norma que le corresponda entre las siguientes: ICONTEC 245, ICONTEC 248, ICONTEC 1 986, ASTM A53, ASTM A501, ASTM A570, ASTM A606, ASTM A607, ASTM A618.
5.1.2 En la fabricación de partes o detalles de importancia menor, puede utilizarse acero sin identificar, siempre y cuando no afecte la resistencia de la estructura.
5.2 OTROS MATERIALES
5.2.1 El acero fundido deberá cumplir con la Norma que le corresponda entre las siguientes: ASTM A27 Grado 65-35 y ASTM A668 (ver Nota 1)
5.3 REMACHES
Los remaches de acero cumplirán con la especificación ASTM A502 y con las propiedades dadas en:
|
|
Punto Mínimo de fluencia (Kg/mm2) |
Elongación mínima en 50 mm (%) |
|
Grado 1 |
19.7 |
24 |
|
Grado 2 |
26.7 |
20 |
5.4 PERNOS
5.4.1 Los pernos de acero de bajo contenido de carbono con roscado externo, con tamaños de ¼ a 1 ½ han de cumplir con la Norma ICONTEC 858 Grados 1 y 2 para las propiedades mecánicas y químicas y la ICONTEC 1 496 para requisitos dimensionales. Para tamaños mayores a 1 ½ deberán cumplir la Norma ASTM A307 (ver Nota 1)
5.4.2 Los pernos de acero de alta resistencia para juntas estructurales con tamaños de ¼ a 1 ½ han de cumplir la norma ICONTEC 858 Grado 5 para propiedades mecánicas y la ICONTEC 1 496 para requisitos dimensionales. (Ver Nota 1)
5.4.3 Los pernos y pasadores de acero templado y revenido con tamaños de ¼ a 1 ½ han de cumplir la ICONTEC 858 Grado 5 para propiedades mecánicas y la ICONTEC 1 496 para requisitos dimensionales. Para tamaños mayores a 1 ½ debera cumplir la Norma ASTM A449. (Ver Nota 1)
5.4.4 Los pernos de acero de bajo contenido de carbon, templado y revenido con tamaños de ½ a 1 ½ la norma ICONTEC 858 Grado 8, para propiedades mecánicas y químicas y la Norma ICONTEC 1 496 para requisitos dimensionales. (Ver Nota 1).
5.4.5 En las conexiones, los pernos ASTM A449 pueden usarse únicamente cuando se trate de conexiones tipo apoyo que requieren pernos con diámetro superior a 38.1 mm (Ver Nota 1).
5.5 METAL DE APORTE Y FUNDENTE PARA SOLDADURA
Los electrodos y fundentes para soldadura cumplirán con la Norma que corresponda entre las siguientes: ICONTEC 857, AWS-A5.5, AWS A.5.17, AWS-A.5.18, AWS-A.5.20 y AWS A.5.23 (Ver Nota 1)
5.6 ESPARRAGOS
Los espárragos que se utilicen para transmitir fuerza cortante al hormigón, en construcciones compuestas, cumplirán con los requisitos de calificación de la aplicación y los requisitos de fabricación, verificación e inspección de la Norma AWS D.1.1 (Ver Nota 1)
Nota 1: Por convenio previo entre el productor y el comprador, se podrá aceptar el certificado del productor como prueba del cumplimiento de la Norma. |