2013

Durante ms de setenta aos Altos Hornos de Mxico (AHMSA) ha impulsado el progreso del pas con su produccin de acero, materia prima imprescindible para el desarrollo na-cional y que genera mayor calidad de vida para los mexicanos.

La industria de la construccin en Mxico es intensiva en el uso de acero y mantiene tasas de crecimiento que requieren mayor produccin y con grados y especificaciones adecua-das para ejecutar obras con sistemas constructivos tecnificados, costos ms competitivos y de acuerdo a normas que garanticen mayor seguridad.

AHMSA genera perfiles estructurales, placa, lminas roladas en caliente y en fro, aceros que los constructores utilizan en desarrollos habitacionales, edificaciones diversas, obras industriales, proyectos de urbanizacin e incluso en obras artsticas, actividades que en su conjunto representan una sostenida y exigente demanda de productos siderrgicos.

Para facilitar y apoyar el trabajo de los constructores y calculistas, Altos Hornos de M-xico prepar una nueva edicin revisada y actualizada del Manual de Diseo para la Construccin con Acero, obra de alta utilidad para los especialistas de las industrias me-talmecnica y de la construccin.

Este manual incluye informacin completa y precisa que facilitar realizar clculos para cualquier construccin estructural con acero. Contiene desde las normas y caractersticas a las que se sujetan los aceros fabricados por AHMSA, hasta informacin referente a re-maches, tornillos, soldadura, rea neta de ngulos y conexiones tpicas.

Asimismo, contiene lo referente a unidades, as como esfuerzos permisibles y resistencias de diseo en relacin a tensin, compresin en columnas aisladas y flexin de vigas, entre otras materias.

En captulos separados se incluyen una lista general de productos fabricados por AHMSA con dimensiones y pesos, prcticas y tolerancias de laminacin, una regionalizacin ss-mica de la Repblica Mexicana, as como frmulas y diagramas para vigas con diversas condiciones de carga, armaduras y marcos rgidos.

Un captulo especial, el VII, est dedicado al detalle de las dimensiones y propiedades de los perfiles para disear y detallar estructuras.

Por su amplio y preciso contenido, este manual es un aliado imprescindible para el cons-tructor y calculista, y Altos Hornos de Mxico lo edita como parte de sus servicios al consumidor, que con su aplicacin puede obtener los mejores resultados de cada producto en la construccin con acero.

Ing. Luis Zamudio Miechielsen Ing. Miguel H. Elizondo E. Director General de Altos Hornos de Mxico Director Corp. de Comercializacin

NOTA

La informacin presentada en este Manual se ha elaborado de conformidad con los principios de ingeniera reconocidos y es slo para informacin general. Si bien se cree, sta puede ser exacta, esta informacin no se debe utilizar o depender de ella para cualquier aplicacin especfica sin el examen profesional competente y la verificacin de su exactitud, adecuacin y apli-cabilidad por un ingeniero profesional con licencia, diseador o arquitecto. La publicacin del material contenido en este docu-mento no pretende ser representacin o garanta por parte de Altos Hornos de Mxico, o de cualquier otra persona nombrada en este documento. Quien haga uso de esta informacin asume toda la responsabilidad derivada de dicha utilizacin.

INDICE

PAG.CAPITULO INormas y caractersticas a las que se sujetan los acerosfabricados por Altos Hornos de Mxico 1 I.1 Sociedad americana de pruebas de materiales 2 I.2 Comit de registro naval Lloyd 4 I.3 Bufete naval americano 4 I.4 Instituto americano del petrleo 4 I.5 Sociedad de ingenieros de la industria automotriz Instituto americano del hierrro y el acero 4 I.6 Estndar britnico 6 I.7 Direccin general de normas 6 I.8 Aspectos generales del acero estructural 13

CAPITULO IINotacin, unidades, esfuerzos permisibles y resistencia de diseo 32 II.1 Notacin y unidades 33 II.1.1 Especificaciones para diseo, fabricacin y montaje de estructuras de acero para edificios 34 II.1.2 Normas tcnicas complementarias para diseo y construccin de estructuras metlicas 46 II.1.3 Especificaciones AISC 2005. ASD-LRFD 59 II.2 Esfuerzos permisibles y resistencias de diseo 75 II.2.1 Especificaciones para edificios de acero 76 II.2.2 Diseo por esfuerzos permisibles 85 II.2.3 Resistencias de diseo 98 II.2.4 Miembros en tensin 136 II.2.5 Miembros en compresin 142 II.2.6 Miembros en flexin 157 II.2.7 Miembros en flexocomprimidos 167 II.2.8 Diseo de miembros en flexocomprimidos 172

CAPITULO IIIPrctica y tolerancia de laminacin 176 III.1 Prctica de laminacin 177 III.2 Tolerancias de laminacin 179

CAPITULO IVLista general de productos 186 IV.1 Dimensiones y pesos 187

PAG.CAPITULO VRegionalizacin de riesgos naturales en la repblica mexicana,para el diseo de estructuras 197 V.1 Regionalizacin ssmica de la repblica mexicana 198 V.1.1 Regionalizacin ssmica (2009) 202 V.1.2 Espectros de diseo / Parmetros de espectros ssmicos 203 V.1.3 Antencedentes / Variacin de los espectros con Ts 203 V.1.4 Zonas sismognicas 204 V.1.5 Aceleracin mxima del terreno (roca) 205 V.1.6 Mapa de regionalizacin ssmica 206 V.1.7 Aceleracin mxima del terreno (roca) / Diseo ptimo 207 V.1.8 Peligro ssmico / C Optimos, T= 0.3 seg. Grupo A 208 V.1.9 Peligro ssmico / C (Grupo A) / C (Grupo B) 209 V.2 Regionalizacin elica de la repblica mexicana 210 V.2.1 Regionalizacin de vientos, UNAM, edicin 1964 214 V.2.2 Isotacas 2008 215

CAPITULO VIFrmulas y Diagramas 216 VI.1 Vigas con diferentes condiciones de carga 217 VI.1.1 Notacin especial 218 VI.1.2 Empotradas en un extremo, libre en el otro 219 VI.1.3 Con apotos simples 221 VI.1.4 Empotradas en ambos extremos 227 VI.1.5 Empotradas en un extremo y apoyo simple en el otro 232 VI.1.6 Contnuas con claros iguales y cargas uniformemente distribuidas 238 VI.1.7 Contnuas con claros iguales y cargas concentradas en los centros de varios claros 239 VI.1.8 Contnuas con claros iguales y cargas concentradas aplicadas en los tercios de varios claros 240 VI.2 Armaduras 241 VI.3 Marcos rgidos 247 VI.3.1 Marcos rgidos articulados simples 248 VI.3.2 Marcos rgidos empotrados simples 254

PAG.CAPITULO VIIDimensiones y propiedades de los perfiles para disear ydetallar estructuras 261 VII.1 W ( IR) 263 VII.2 IE (S ) 276 VII.3 HP 279 VII.4 C (CE ) 282 VII.5 MC 285 VII.6 L (LI-LD ) 288 VII.7 W (TR) 295 VII.8 MT 308 VII.9 ST (TE ) 311 VII.10 Tubos cuadrados y rectangulares (HSS ) 314 VII.11 Tubos OC 326 VII.12 2L (S ) 330 VII.13 2L LLBB 335 VII.14 2L SLBB 341

CAPITULO VIIIRemaches, tornillos estndar y de alta resistencia, soldadurasy conexiones 347 VIII.1 Remaches 348 VIII.1.1 Dimensiones 350 VIII.1.2 Peso en kg por 100 piezas 351 VIII.1.3 Longitud necesaria para diversos agarres 352 VIII.1.4 Capacidad de carga 354 VIII.2 Tornillos 355 VIII.2.1 Caractersticas e identificacin segn su calidad 362 VIII.2.2 Dimensiones 363 VIII.2.3 Peso en kg por 100 piezas 367 VIII.2.4 Signos convencionales y longitud necesaria para diversos agarres 368 VIII.2.5 Resistencia al aplastamiento en los agujeros para tornillos 369 VIII.3 Soldaduras 373 VIII.3.1 Soldaduras de ranura de penetracin completa 379 VIII.3.2 Soldaduras de ranura de penetracin parcial 393 VIII.3.3 Soldaduras de ranura con bisel acampanado 402 VIII.4 Angulos 403 VIII.4.1 Areas netas de angulos en cm2 404 VIII.5 Conexiones entre miembros de acero estructural 406 VIII.5.1 Conexiones tpicas 407

Red Comercial AHMSA 414