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PROPUESTA DE UNA NORMA VENEZOLANA PARA VIGAS DE CELOSÍA
Ing. Arnaldo Gutiérrez
Universidad Católica “Andrés Bello”
RESUMEN
Se informa sobre el estado actual de una propuesta de norma venezolana para
vigas de celosía (joist and girders), después de pasar revista a la evolución de la
normativa internacional sobre este tipo de vigas. Se discuten las principales diferencias
con las normas internacionales de referencia. En los Anexos se suministra la base
comparativa con estas normas extranjeras y el texto del Articulado a proponer. Se
concluye que la fabricación y uso de las vigas de celosía, además de segura es
competitiva. Se recomienda una amplia discusión de la propuesta antes de someterla a la
consideración de las autoridades normalizadoras a fin de presentarles un documento
consensuado con la profesión.
CONTENIDO
ANTECEDENTES Y ESTADO
ACTUAL DE LA PRODUCCIÓN
INDUSTRIALIZADA DEL JOIST
CONCLUSIONES
EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS
PARA MIEMBROS
ESTRUCTURALES DE ALMA
ABIERTA
RECOMENDACIONES
CONTENIDO TENTATIVO DE LA
PROPUESTA DE NORMA
VENEZOLANA
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
DIFERENCIAS ENTRE LAS
NORMAS EXTRANJERAS Y LA
PROPUESTA VENEZOLANA
ANEXO A: Propuesta de Articulado
de la Norma
TENDENCIAS ACTUALES EN EL
PROYECTO CON JOIST
ANEXO B: Estudio comparativo
de las normas para joist
ANTECEDENTES Y ESTADO ACTUAL DE LA PRODUCCIÓN
INDUSTRIALIZADA DEL JOIST
Conviene iniciar esta presentación por la definir el miembro estructural objeto de
la norma. La propuesta venezolana está orientada a lo que el Instituto de Viguetas de
Acero ( Steel Joist Institute, SJI ) denomina steel joist y joist girders y que la Norma
COVENIN 2004 define como vigas de celosía (vigas cuya alma está constituidas por
elementos dispuestos en triangulación múltiple). La denominación de “vigas de alma
abierta” proviene de la influencia que tuvieron las vigas armadas de la norma alemana
( “Vollwandträger”, vigas de alma llena ).
El uso de las vigas de celosía es muy común en las estructuras de acero, siendo
las celosías planas que soportan las correas de los techos (cerchas) su manifestación
más típica, especialmente a partir de la mitad del siglo 19 y todo el siglo 20. En
Venezuela, para los proyectos menores, las vigas de celosía se han venido fabricando
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artesanalmente por talleres no especializados. Las vigas de celosía de grandes luces y
tamaño, tal como las que observamos en proyectos de ingeniería para centros
comerciales, hipermercados y tiendas, son proyectadas por ingenieros estructurales y
fabricadas y montadas por talleres importantes.
En la primera edición del Manual de Estructuras de Acero, C.V.G SIDOR
1973, el Ing. Celso Fortoul consignó una serie de vigas de celosía estandarizadas, más
cercana al concepto de girders que de joist. En el Seminario Técnico SIDETUR de
Noviembre de 1996, el Ing. Eduardo Arnal presentó la serie de vigas y correas
normalizadas denominadas “Simplex”, más cercana a la concepción de lo que hoy
conocemos como “SIDETURJoist”.
Por su condición de único fabricante de perfiles L laminados en el país y uno de
los principales fabricantes de barras de refuerzo para concreto reforzado, era forzoso
que SIDETUR se orientara a la fabricación industrial de las vigas de celosía (y en
particular de los joist ) como respuesta a la demanda de vigas de mediano tamaño. Por
este motivo, en 1999 la Gerencia de Mercadeo y Ventas de SIDETUR solicitó al autor
de esta ponencia elaborar las bases técnicas de la serie que ahora se conoce como
SIDETURJoist. Debido a las circunstancias adversas de la economía nacional,
SIDETUR decidió aplazar el proyecto de inversión en una planta para fabricar
industrialmente los joist, y se orientó hacia la modalidad de la maquila para aprovechar
la capacidad ociosa de los talleres [Fernández, A., 2002]. Se contacto a la empresa Asea
Brown Boveri, S,A, ABB, lográndose en el 2001 la fabricación y posterior ensayo
destructivo de la viga SJ 25x4x10.5 en su planta de San Francisco de Yare, Edo.
Miranda, con resultados muy satisfactorios como se puede apreciar en la Tabla N 1, a
pesar de que la serie se elaboró con criterios aproximados, propios del predimensionado.
Nuevamente el entorno económico adverso obligó a ABB de Venezuela a desligarse
del proyecto. Después de varios intentos de colocación del SIDETURJoist en algunos
proyectos, en Agosto 2003, se hace la primera venta comercial a la empresa de
ingeniería TEMI C.A., para usarlos como vigas de soporte galvanizadas de los racks de
salida de los generadores de turbina a gas en la planta Termo Zulia de Enelgen, Estado
Zulia [SIDETUR, 2004]. La fabricación estuvo a cargo de taller FELIRCA y el cliente
se encargó de la galvanización. Posteriormente se han dado varios proyectos
particulares, en los cuales se ha aprovechado la ventaja de la fabricación a la medida.
TABLA N 1 SIDETURJoist SJ 25x4x10.5 COMPARACIÓN DE VALORES TEÓRICOS vs EXPERIMENTALES
Capa
Carga Flecha en mm
kgf/m Medida SAP200e SAP2000e
corregido
%
error
Modelo
Simplificado
1 173.6 8.5 8.30 8.51 0.12 8.77
2 305.6 17.0 14.6 15.0 11.8 17.5
Flecha admisible límite, L/360 = 16.7 mm
3 437.6 26.5 20.9 21.4 19.2 26.2
4 569.6 35.0 27.2 27.9 20.3 34.9
5 701.6 46.0 33.5 34.4 25.2 43.6
6 796.6 56.0 38.1 39.1 43.2 57.5
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Nota :
La flecha SAP2000e corresponde a una luz de L = 5.85; la corregida
para L = 6.00 m.
EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS PARA MIEMBROS ESTRUCTURALES DE
ALMA ABIERTA
El uso de los joist y girders normalizados del Steel Joist Institute cuenta con el
respaldo de 75 años de usos exitosos, tal como se aprecia en la Tabla N 2. Para facilitar
la intervención de estructuras existentes en los Estados Unidos, varias agrupaciones
profesionales han venido publicando recopilación de los materiales y productos
utilizados en el pasado; el SJI ha publicado una compilación de todas sus normas y
especificaciones para facilitar la evaluación de estructuras con joist [ SJI, 2003]. En
este sentido, la propuesta de norma puede ser útil para dar cumplimiento a lo exigido
por los Capítulos 12 y 36 de las Normas COVENIN 1756:2001 y 1618:98,
respectivamente, en lo referente a edificaciones existentes.
Este autor, consecuente con los criterios de la desaparecida Comisión de Normas
del también desaparecido MINDUR, es partidario de una norma separada de la
COVENIN 1618, pero manteniendo la vinculación con ésta y las otras Normas
COVENIN, en particular la de Edificaciones Sismorresistentes 1756-01. Este criterio
es congruente con el del AISC y el SJI. El mismo volumen de la COVENIN 1618:98
también sugiere la conveniencia de una norma separada.
En la Norma Canadiense CSA S16-01 los Capítulos 15 a17 están dedicados a los
miembros en celosía, tanto de acero como mixtos acero – concreto. A pesar de la
proximidad geográfica, las normas canadienses, como hemos observado en sus normas
para puentes y torres de telecomunicaciones, mantienen su propia personalidad. En
general tienden a ser más explícitas y detallas que las norteamericanas [Gutiérrez, 2004;
2001a]. La empresa Canam Steel mantiene catálogos separados para el mercado
norteamericano y el mercado canadiense.
Entre los cambios de la CSA S16-01se destacan: Los métodos de detallado
toman en cuenta la rigidez del nodo y las cargas actuantes. Se reducen los factores de
minoración del primer elemento del alma comprimida y sus conexiones. La esbeltez de
las cuerdas traccionadas se limitan a 240. La contraflecha se considera función lineal de
la luz.
De la experiencia europea, solo hemos podido hacer seguimiento a los productos
de la empresa inglesa METSEC (lattice joist and trusses), cuyas vigas tienden en
general a ser más livianas que las norteamericanas o las nuestras, por utilizar perfiles
formados en frío para los cordones. Estas vigas se rigen por las Partes 1 y 5 de las
normas británicas BS 5950.
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TABLA No. 2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LAS VIGAS DE CELOSÍA
DEL SJI , ESTADOS UNIDOS
AÑO DESCRIPCIÓN
1920 El primer joist es una celosía Warrew con cordones tubulares y
alma de barra continua doblada.
1928 Fundación del Steel Joist Institute, SJI.
S- Series Specification
1929 S- Series Load Tables
1953 L Series (Longspan) Specification and Load Tables
( Luces hasta 96 ft y alturas hasta 48 pulgadas). Aprobación
conjunta SJI-AISC*.
1961 H –Series (High strength steel, Fy = 50 ksi; luces hasta 48 ft)
J- Series (A36 steel, Fy = 36 ksi), sustituye la serie S.
LA- Series (A36, Fy = 36 ksi), reemplaza a la serie L
1962 LH-Series ( Fy = 36 a 50 ksi; Longspan Series)
1965 Las series J y H se presentan en una misma especificación.
1966 LJ and LH Series combined specification and Standard Load
Table for LJ-Series (reemplaza las series LA y LH). La serie LJ
usa acero Fy = 36 ksi y la serie LH, Fy = 36 a 50 ksi.
1970 DLJ and DLH-Series (Deep Longspan). Specification and Load
Tables (extended LJ and LH-spans )
1971 Se eliminan las designaciones No. 2 y se añaden las 8J3 y 8H3.
1972 J and H-Series Specification and Load Tables se amplían para
incluir alturas de hasta 30 pulg. y luces de hasta 30 ft.
Las series LJ y H, DLJ y DLH se combinan en una sola
especificación
1978 Eliminación de las Series J, LJ y DLJ debido al amplio uso de
acero de alta resistencia. La fórmula explícita para el cálculo de
los arriostramientos laterales [Hribar y Laughlin, 1968] es
sustituida por Tablas de arriostramientos.
Se introducen los Joist Girders.
1986 Introducción de la Serie K para sustituir a la Serie H.
1989 Las Especificaciones y Tablas del SJI aparecieron en los
Manuales AISC-ASD, hasta la 8ª Edición, 1989.
1994 Se introduce la Serie especial KCS. Se adoptan las unidades
métricas. Factor de conversión Tablas ASD a LRFD.
2002 Se introducen los Sustitutos de los joist para luces muy cortas.
Incorporación de los requisitos de la OSHA y revisión de los
criterios de estabilidad.
Se constituye el Composite Joist Comité para elaborar
documentos que sustituyan al de ASCE, 1996 [ Samuelson,
2002].
2003 Requisitos para la protección anti-fuego de los joist. Tech. Bull.
No. 10.
Se actualizan los criterios de diseño por viento, Tech. Bull. No. 6
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2004 Se anuncia publicación de Especificaciones, Guías de Diseño y
Tablas para Joist de sección mixta acero – concreto[ Samuelson,
2004].
Se somete a discusión pública propuesta de Especificaciones
unificadas ( ASD – LRFD).
CONTENIDO TENTATIVO DE LA PROPUESTA DE NORMA VENEZOLANA
El contenido tentativo actualmente en desarrollo se suministra en el Anexo A.
Provisionalmente se conserva alguna de la terminología en inglés, hasta tanto se logre
una mejor redacción en español. Para finales del año 2004 se espera poder tener de una
versión definitiva de la propuesta de Norma con su correspondiente Comentario. Como
se indica en el Anexo B, se ha enriquecido el contenido de los documentos del SJI con
los de la norma canadiense CSA S16-01.
La propuesta funde en un solo documento, los siguientes del SJI:
STANDARD SPECIFICATION FOR OPEN WEB STEEL JOIST, K SERIES.
STANDARD SPECIFICACTION FOR LONGSPAN STEEL JOIST, LH
SERIES AND DEEP LONGSPAN STEEL JOIST, DLH SERIES.
STANDARD SPECIFICACTION FOR JOIST GIRDERS.
RECOMMENDED CODE OF STANDARD PRACTICE FOR STEEL JOISTS
AND JOIST GIRDERS.
Nuevo documentos: Protección contra fuego; joist de sección mixta acero –
concreto [ SJI 2003].
El documento anexo es muy preliminar y requiere más tiempo y trabajo para lograr
un documento que sea:
1) Claro y fácil de usar;
2) Completo y;
3) Preciso
para que las estructuras proyectadas sean seguras, económicas, duraderas, y de fácil
construcción, a la vez que permita la comprensión y el estudio del comportamiento
estructural involucrado a través de la investigación y la experiencia constructiva.
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DIFERENCIAS ENTRE LAS NORMAS EXTRANJERAS Y LA PROPUESTA
VENEZOLANA
En Septiembre 2002 este autor acompañó a los representantes de la Gerencia de
Mercadeo y Ventas de SIDETUR a la planta de SMI Joist, en Arkansas, unos de sus
clientes de exportación en los Estados Unidos. Además de observar el proceso de
fabricación industrial de los joist, se captó la esencia de la filosofía del fabricante
norteamericano de “para los girders todo, para los joist lo mínimo indispensable”.
En un mercado tan segmentado y especializado como el norteamericano, los
joist están orientados básicamente a correas de techo, y muy excepcionalmente a
sistemas de piso. Por esto no encontramos en las normas del SJI referencias a la
construcción mixta acero – concreto. Igualmente, por estar destinados a centros
comerciales ( “malls”) y otras edificaciones similares de un solo nivel, generalmente en
zonas de poca amenaza sísmica, no hay literatura del SJI sobre la participación de los
los joist en los diafragma sismorresistentes.
El ingeniero norteamericano especifica un tipo de joist, de unas tablas genéricas
aprobadas por el SJI y luego en su interrelación con el fabricante, termina por aprobar
el diseño que éste optimiza. Además, cada empresa fabricante debe someter sus
procesos de ingeniería y fabricación a la auditoría periódica del SJI para mantener
vigente su membresía y certificación de fabricante aprobado, como uno de los recursos
para mantenerse en un mercado tan competitivo.
Se presta muchísima atención a la seguridad industrial durante el transporte,
movilización y montaje en obra, como lo reflejan las nuevas disposiciones de la OSHA.
El montaje miembro a miembro está dejando paso al montaje de grandes módulos pre-
ensamblados en la misma obra.
Las Especificaciones y Tablas del SJI están basadas en el Método de las
Tensiones Admisibles, pero desde 1994 se indica que el factor de conversión al Método
de los Estados Límites, es 0.9 x 1.65 = 1.485, aplicable sólo a la resistencia de
agotamiento resistente. Finalmente en Mayo 2000, se inició la publicación de las
primeras Tablas en formato de Estados Límites según el AISC- LRFD, y en Mayo del
2004 se empieza la discusión pública de un formato unificado ASD-LRFD para todas
las normas del SJI, con lo cual se adhiere a tendencia de otros institutos como el AISI,
que fue el primero en proponerlo, y ahora también el AISC lo adopta para la Norma a
ser publicada en el 2005.
Como se aprecia en la Tabla N 2 y el Apéndice B, las normas del SJI son el
resultado de la evolución del producto, que cada día gana en aplicaciones. En el caso
venezolano, nos estamos incorporando tarde a esta tecnología por lo que podemos
aprovechar toda esa experiencia y fundirla en un único documento.
En la Tabla N 3 se resumen las principales diferencias entre la práctica
tradicional norteamericana, según el SJI, y la que se ha venido decantando en el
desarrollo de las series normalizadas SIDETURJoist, y la cual justifica los trabajos que
se están desarrollando para una propuesta de norma venezolana.
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TABLA No. 3 COMPARACIÓN DE CRITERIOS DE PROYECTO PARA
VIGAS DE CELOSÍA
Práctica del SJI, Serie K Práctica nacional, SIDETURJOist
Materiales
Perfiles L en acero A 36
( Fy = 2500 kgf/cm2)
Perfiles L en acero AE- 35
( Fy = 3500 kgf/cm2)
Barras en Grado 50 ( Fy = 3500 kgf/cm2)
A partir de 50 cm de altura se sustituyen
las barras por ángulos aplastados en sus
extremos .
Se limita altura hasta 50 cm para usar
siempre barras
Productos
Joist Serie K orientados fundamentalmente
a correas de techo. Joist entre 8 y 14
kgf/m. Para otros usos, joist especiales con
pesos entre 18 y 25 kgf/m.
Para todos los usos, excepto
estacionamientos *.
Pendiente desarrollar series para
construcción mixta acero – concreto
( espesor mínimo del perfil, 5 mm).
Criterios estructurales
Diseño por pandeo flexional de los
cordones
Incorpora el diseño por pandeo
flexotorisonal , que controla en longitudes
muy cortas, como la distancia entre nodos.
Hasta 6 tamaños diferentes de barras en
una misma viga, con diferencia entre
diámetros no mayor de 1/8” ( 3.175 mm)
Hasta 4 tamaños diferentes de barras en
una misma viga. Diferencia entre
diámetros consecutivos de 4 mm.
Diámetro mínimo de barras, No. 4 (½ plg). Diámetro mínimo de barra, 12 mm.
Notas:
* Por control de flechas y vibración deben usarse perfiles laminados o vigas de celosía
con perfiles L en alma y alas ( joist girders) ; no se permiten vigas de celosía con
barras ( joist ) [ AISC, 2003]
TENDENCIAS RECIENTES EN EL PROYECTO CON JOIST
Así como los terremotos de Northridge, Estados Unidos 1994, y Kobe, Japón 1995,
modificaron la percepción del comport Las Especificaciones y Tablas del SJI
aparecieron en los Manuales AISC-ASD,
hasta la 8ª Edición, 1989.
amiento sismorresistente de las estructuras de acero, y especial de sus
conexiones. El atentado criminal del 11 de Septiembre de 2001 a las torres del World
Trade Center, ha producido una profunda revisión de la teoría y la práctica de la
Ingeniería de Protección contra Fuegos e Incendios, que se verá reflejada en las futuras
normas estructurales [AISC 2003a, SJI, 2003].
Igualmente empiezan a publicarse trabajos sobre el comportamiento dinámicos
de las vigas de celosía ( girders) que sirven de apoyo a las correas de celosía ( joists), y
sobre el diseño y comportamiento de vigas de celosías mixtas acero – concreto, control
de vibración, y otros temas que las nuevas aplicaciones y materiales demandan [ Goel,
et al., 1998; Gutierrez, 2004].
También hay avances en el proyecto automatizado de estructuras que incorporan
los joist y joist girders, como lo refleja , por ejemplo, la última versión del programa
Etabs [CSI,2002]. No es necesario modelar cada uno de los componentes de una viga de
celosía para hacer el análisis estructural, confiablemente pueden sustituirse por vigas
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equivalentes, y posteriormente verificar el diseño y detallado [Gilter, B., y Kassimali,
A, 2000; Gutiérrez, A, 2004].
CONCLUSIONES
La corta experiencia acumulada hasta el presente en la comercialización y usos
de las vigas de celosía, tanto principales ( girders) como secundarias ( joists), demuestra
que son seguras y competitivas, técnica y económicamente.
La aplicación de un documento como el que se propone en el Anexo A para el
proyecto, fabricación y montaje de las vigas de celosía conforme a las prácticas
internacionales resulta conveniente y beneficioso para todos las partes involucradas en
el proyecto de edificaciones.
RECOMENDACIONES
Previamente a su consideración por parte de los organismos normalizadores,
darle al anteproyecto de norma la mayor difusión posible entre los gremios de
Ingenieros, Arquitectos, Talleres y Montadores Metalmecánicos, Profesores
Universitarios e Investigadores, para lograr un documento con un amplio consenso.
AGRADECIMIENTO
A la Gerencia de Mercadeo y Ventas de SIDETUR, Planta Antímano, por la
oportunidad de participar en la concepción y desarrollo de este nuevo producto para el
mercado estructural venezolano.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
American Institute of Steel Construction, 2003. Steel-Framed 0pen Deck Parking
Structures. AISC Design Guide 18, Chicago, Illinois, 113 págs.
American Institute of Steel Construction, 2003a. Fire Resistance of Structural Steel
Framing. AISC Design Guide 19, Chicago, Illinois, 123 págs.
American Institute of Steel Construction, 2002. Seismic Provisions for Structural Steel
Buildings. Chicago, Illinois, 192 págs.
Arnal, Eduardo, 1996. Proyecto de Estructuras Metálicas con Perfiles Livianos.
Seminario Técnico SIDETUR, 12 Noviembre, Caracas, 65 págs.
ASCE Task Committee on Design Criteria for Composite Structures in Steel and
Concrete, 1996. Proposed Specification and Commentary for Composite Joist and
Composite Trusses. Journal of the Structural Engineering, pp. 350-358. April.
Canadian Standards Association, 2001. Limit States Design of Steel Structures. CSA
Standard S16-01, Ontario, Canadá, 146 págs.
Cheng-Cheng, Chen and Le-Wu Lu, 1992. Buckling and Fracture in Cyclically Loaded
Truss Girders. Stability and Ductility of Steel Structures under Cyclic Loading, 371 pp.,
edited by Y. Fuykumoto and G. Lee, CRC Press, Boca Raton, pp. 113- 122.
Comisión Venezolana de Normas Industriales, 2000. Sector Construcción. Mediciones
y Codificación de Partidas para Estudios , Proyectos y Construcción. Parte 2:
Versión del 23 de mayo 2004 Seminario Técnico Estructuras de acero con vigas de
alma abierta, Maturín 8 de junio 2004
9
Edificaciones. Suplemento de la Norma Covenin – Mindur 2000 / II.A - 92. Norma
COVENIN 2000-2:1999. FONDONORMA; Caracas, 101 págs.
Comisión Venezolana de Normas Industriales, 1999. Edificaciones Sismorresistentes.
Norma COVENIN 1756:2001. FONDONORMA; Caracas, 232 págs.
Comisión Venezolana de Normas Industriales, 1999. Estructuras de Acero para
Edificaciones. Método de los Estados Límites. Norma COVENIN 1618:1998.
FONDONORMA; Caracas, 565 págs.
Comisión Venezolana de Normas Industriales, 1999. Terminología de las Normas
Venezolanas COVENIN - MINDUR. Norma COVENIN 2004:1998. FONDONORMA;
Caracas, 122 págs.
Computer and Structures, Inc, 2002. Steel Joist Design Manual, Etabs Version 8. CSI
Berkeley, California, 33 págs.
Cran, J.A., 1972. Design and testing composite open web steel joist. Stelco, Technical
Bulletin 11, Toronto, Canadá, 28 págs.
FEMA and ASCE, 2002. World Trade Center Building Perfomance Study: Data
Collection, Preliminary Observations, and Recommendations. FEMA Publication No. 403,
May, Washington,D.C, 304 pp.
Fernández R., Aminta, 2002. Desarrollo de la Ingeniería Básica para la instalación de
una línea de producción de jois .Informe como requisito parcial para optar al título de
Ingeniero de Producción, Universidad Simón Bolívar, Sartenejas, Enero, 51 págs y anexos.
Fischer, J.M.; West, M.A., and Van Der Pass, J, 2002. Designing with Vulcraft Steel Joist,
Joist Girder and Steel Deck. 2nd
. Edition, Nucor Vulcraft Group, 168 págs.
Fortuol Padrón, Celso, 1973. Manual de Proyectos de Estructuras de Acero. C.V.G.
Siderúrgica del Orinoco, C.A, SIDOR, 845 páginas, Caracas.
Giltner, B., Kassimali, A, 2000. Equivalent Beam Method for Trusses. ASCE Practice
Periodical on Structural Design and Construction, May, pp. 70-77
Gutiérrez, Arnaldo, 2004. Manual de Estructuras de Acero. Perfiles L, Cuaderno No. 4,
SIDETUR, Caracas.
Gutiérrez, Arnaldo, 2002 a 2004. Manual de Estructuras de Acero. SIDETUR, Caracas.
http://www.sidetur.com.ve
Gutiérrez, Arnaldo, 2003(a). Propuesta de una norma venezolana para vigas de
celosía..Versión 2-11-03. Seminario Técnico Estructuras de Acero con Miembros de Alma
Abierta. Hotel Caracas Hilton. Caracas, 25 de noviembre de 2003, 41 págs.
Gutiérrez, Arnaldo, 2003( b) . SIDETURJoist garantiza la eficiencia del acero. Acero al
Día, Enero, Publicación periódica de SIDETUR, Caracas, 4 págs.
Versión del 23 de mayo 2004 Seminario Técnico Estructuras de acero con vigas de
alma abierta, Maturín 8 de junio 2004
10
Gutiérrez, Arnaldo y Rivero, Luis, 2002. SIDETURJoist, Catálogo digital, versión 1.0;
http://www.sidetur.com.ve
Gutiérrez, Arnaldo y Rivero, Luis, 2002. Construyendo con SIDETURJOIST. Revista
Entre Rayas No. 44, Octubre, págs. 58 y 59. Caracas; también en XXI Jornadas de
Investigación del Instituto de Desarrollo Experimental de la Construcción, IDEC- FAU,
UCV, Noviembre.
Gutiérrez, Arnaldo, 2001. Informe sobre la construcción y ensayo del SJ 25x4x10.5
realizado en las instalaciones de ABB, San Francisco de Yare, el 15 de Agosto. Informe
para la Gerencia de Mercadeo y Ventas, SIDETUR Antímano, Septiembre , Caracas.
Gutiérrez, Arnaldo, 2001a. Propuesta de Normas Venezolanas COVENIN para Puentes.
Seminario Técnico Los Puentes en Venezuela, SIDETUR, Noviembre, Caracas, 22 págs.
Gutiérrez, Arnaldo. 1999. Proyecto Joist SIDETUR. 1era. Etapa: Bases Técnicas. Informe
para la Gerencia de Mercadeo y Ventas, SIDETUR Antímano, Noviembre, Caracas , 101
págs.
Gutiérrez, A 1997. Diseño y Detallado de miembros y conexiones en edificaciones.
Capítulo 10 en “Diseño Sismorresistente. Especificaciones y Criterios Empleados en
Venezuela”. Volumen XXXIII, Academia de Ciencias Físicas Matemáticas y Naturales,
Caracas, págs. 163-178
Khantia, M., Goel, S.C., 1998. FRC-Encased steel joist composite beams under reversed
cyclic loading. ASCE, Journal of Structural Engineering, October, pp. 1115-1124.
Hribar, J.A., and Laughlin, W.P., 1968. Lateral stability of welded light trusses. ASCE,
Journal of the Structural Division, Vol. 94 No. ST3, March, pp. 809- 829.
Samuelson, D.: Fischer, J.M., 2004. Structural Issues in Steel Joist. North American Steel
Construction Conference , NASCC, March 24-27. AISC, Illinois.
Samuelson, D., 2002. Composite Steel Joist. Engineering Journal, 3 Q., pp. 111-120.
AISC, Illinois
Schultz, Walter, 2003. Design of Fire-Resistive Assemblies with Steel Joist. AISC Modern
Steel Construction, August, pp. 63-66.
Sidetur, 2004. Estructura de soporte de la planta Termo Zulia. Acero al Día, publicación
mensual de la Gerencia de Mercadeo y Ventas. Ano 8 No. 81, Abril, pág. 3.
http://www.sidetur.com.ve
Steel Joist Institute, 2003. 75 years Steel Joist Manual. A compilation of Specifications
and Load Tables since 1928. http://www.steeljoist.org
Steel Joist Institute, 2003a. Design of Fire-Resistive Assemblies with Steel Joist. Technical
Digest No. 10. SJI, Myrtle Beach, SC.
Versión del 23 de mayo 2004 Seminario Técnico Estructuras de acero con vigas de
alma abierta, Maturín 8 de junio 2004
11
Steel Joist Institute, 2002. Revised Guide on design of steel joist roofs to resist uplift loads .
Technical Digest No. 6. SJI, Myrtle Beach, SC., 26 págs.
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ANEXO A. PROPUESTA DEL ARTICULADO DE LA NORMA
INDICE TENTATIVO
ARTICULADO COMENTARIO
CAPÍTULO 1 OBJETO, ALCANCE Y RESPONSABILIDADES
CAPÍTULO 2 DEFINICIONES, NOTACIÓN y UNIDADES
CAPÍTULO 3 MATERIALES
CAPÍTULO 4 CONSIDERACIONES PARA EL PROYECTO ESTRUCTURAL
CAPÍTULO 5 DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DE LAS VIGAS DE CELOSÏA
CAPÍTULO 6 DISEÑO DE CONEXIONES
CAPÍTULO 7 TRANSPORTE Y MONTAJE
CAPÍTULO 8 CONSTRUCCIÓN MIXTA ACERO - CONCRETO
CAPÍTULO 9 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
APÉNDICES
ADVERTENCIA al Lector .- Para mejor comprensión de este documento en
elaboración, se citan entre corchetes secciones de los documentos del SJI y la norma
canadiense que se indican en el Apéndice B, y las cuales serán objeto de posterior
estudio, calibración y desarrollo.
ARTICULADO
CAPÍTULO 1 OBJETO, ALCANCE Y RESPONSABILIDADES
1.1 OBJETO
Esta Norma establece los requisitos para el proyecto, la fabricación, el
transporte, el montaje y la inspección de las vigas de celosía fabricadas con productos
laminados en caliente destinadas al soporte de los pisos y techos de las edificaciones
que se proyecten o construyan en el territorio nacional. También se aplica a las
propiedades y aseguramiento de calidad de los materiales.
Esta Norma se complementa con otras Normas COVENIN para las
edificaciones, y especialmente con la Norma COVENIN 1618:98 Estructuras de Acero
para Edificaciones. Método de los Estados Límites, aún cuando prevalece en el caso de
discrepancia con ésta.
Pendiente revisar e incorporar las nuevas limitaciones de la OSHA .
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1. 2 ALCANCE
Esta Norma se aplicará a las siguientes vigas de celosía:
Vigas de celosía (joist) isostáticos uniformemente cargados y las vigas de
enlace definidas en el Capítulo 2.
Vigas de celosía (girders) con cargas de igual magnitud y separación aplicadas
en los nodos del cordón superior
Se consideran vigas especiales, los siguientes vigas de celosía:
Con cordones inclinados.
En voladizos.
Vigas continuas.
Vigas con condiciones especiales de apoyo.
Con requisitos especiales, tales como arriostramientos para resistir fuerzas
horizontales, eólicas o sísmicas, o de enlaces entre vigas y columnas
De sección transversal asimétricas.
Las fabricadas con productos diferentes a los productos de acero laminados en
caliente.
1.3 ORGANIZACIÓN
Esta Norma está constituida por el Articulado, sus Apéndices y el Comentario.
El Articulado es obligatorio, y los Apéndices y el Comentario son potestativos. Cuando
los dígitos del Articulado aparecen subrayados éstos tienen comentario. En el
Comentario, denotado por C - , se encuentran razones, explicaciones adicionales y
figuras que complementan el Articulado y ayudan a la interpretación y uso de esta
Norma, incluyéndose referencias especializadas.
Cada Capítulo comprende Artículos, Secciones, Subsecciones y Acápites
identificados respectivamente con uno o más dígitos y letras.
En el Capítulo 2 se detallan las definiciones, notación y unidades empleadas en
esta Norma.
1.4 RESPONSABILIDADES Y LIMITACIONES
La presente Norma ha sido preparada con arreglo a los principios, criterios y
experiencias de la ingeniería reconocidos para la fecha de su publicación. No constituye
una garantía, implícita o explicita, ni responsabilidad legal o penal por parte de
SIDETUR, ni de COVENIN, ni de los profesionales que participaron en su elaboración.
La responsabilidad de la correcta aplicación de esta Norma y las otras citadas en ella, se
regirá por lo dispuesto en las leyes venezolanas y, en particular, por el Capítulo V del
Título VII de la Ley Orgánica de Ordenación Urbanística.
Conforme con la Norma COVENIN 2002-88, el propietario de la edificación
deberá asegurar, además de la calidad de la construcción: una inspección adecuada,
respetar el uso previsto en el proyecto y el mantenimiento de la edificación. La
documentación del proyecto cumplirá con lo establecido en el Artículo 1.6 del presente
Capítulo.
El contratista de la obra no podrá construir componentes o elementos que no
estén contemplados en el proyecto, ni modificar los procedimientos constructivos
especificados, sin la previa autorización del profesional responsable del proyecto.
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1.5 DISPOSICIONES ESPECIALES PARA EDIFICACIONES
SISMORRESISTENTES
Los Niveles de Diseño, ND, requeridos en las distintas zonas sísmicas serán los
establecidos en la Norma COVENIN 1756-2001 Edificaciones Sismorresistentes,
Capítulo 6. **Pendiente desarrollar
1.6 DOCUMENTACIÓN
1.6.1 Documentación del proyecto
Adicionalmente a la documentación requerida en el Capítulo 6 de la Norma
COVENIN 1618-98, en el proyecto con vigas de celosía se requiere como mínimo la
siguiente información:
Las cargas uniformemente distribuidas, los movimientos de cargas, cargas
concentradas, momentos aplicados, cargas debidas al efecto neto de levantamiento o de
inversión de cargas, y las debidas a instalaciones y equipos.
Separación entre las vigas de celosía, y cuando sea necesario, la contraflecha,
máxima altura de las vigas y de sus apoyos.
Cuando las vigas de celosía no estén soportados por miembros de acero, las
máximas presiones o las dimensiones de las planchas de base.
Requisitos adicionales.
Arriostramientos.
Separación y métodos de instalación de los dispositivos de fijación de los sofitos
metálicos en el cordón superior de las vigas.
1.6.2 Documentación para la fabricación
Los documentos preparados por el fabricante de las vigas de celosía deberán
mostrar como mínimo, la cargas especificadas, las cargas mayoradas, las
especificaciones de los materiales, dimensiones de los miembros, espaciadores,
soldaduras, apoyos, anclajes, arriostramientos , empalmes en obra, localización de las
uniones a los arriostramientos y la contraflecha. Véase el Apéndice .
1.7 INSPECCIÓN EN OBRA
Las obras que incluyan vigas de celosía diseñados y fabricados bajo las
disposiciones de esta Norma serán inspeccionadas por el Profesional Responsable,
quién exigirá el estricto cumplimiento de lo indicado en las memorias, planos y
especificaciones del proyecto, y de lo pautado en las Normas COVENIN vigentes.
Cuando se produzcan cambios respecto al proyecto original, debidamente
aprobados por el Ingeniero Estructural responsable del proyecto, se elaborarán los
planos que reflejen lo realmente construido, y se dejará constancia escrita en el Diario
de Obra. Estos planos deberán llevar la firma de los Ingenieros Estructural, Supervisor,
Residente e Inspector.
CAPÍTULO 2 DEFINICIONES, NOTACIÓN Y UNIDADES
2.1 DEFINICIONES
A continuación se definen los términos de uso general en esta Norma. Otras
definiciones relativas a temas específicos, se dan en los Capítulos correspondientes, así
como en las Normas COVENIN 1618:98, 1756:01, 2002: 86 y 2004:98.
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2.2 NOTACIÓN
2.3 UNIDADES
Las unidades empleadas en esta Norma corresponden al Sistema Técnico MKS,
Metro – Kilogramo fuerza – Segundo, utilizándose predominantemente el kilogramo
fuerza (kgf) y el centímetro (cm), así como sus combinaciones, y a menos que se
indique específicamente de otra manera, en esta Norma se usarán las siguientes
unidades:
Dimensiones en cm para efecto de las fórmulas y en mm para efectos de fabricación y
montaje.
Ángulos planos en grados sexagesimales ()
Áreas en cm2.
Fuerzas en kgf.
Momentos en m kgf.
Tensiones en kgf/ cm2.
CAPÍTULO 3 MATERIALES
Las vigas de celosía se fabricarán con acero de calidad estructural, soldable, que
cumple con los requisitos de los Artículos 5.1, 5.3, 5.7 a 5.10 del Capítulo 5 de la
Norma COVENIN 1618-98.
3.1 PROTECCIONES
3.1.1 Pintura
La pintura en taller está destinada para proteger el acero en condiciones
atmosféricas de exposición durante un corto período, como protección provisional,
cumplirá con los requisitos mínimos según la Especificación SSPC No. 15 del Steel
Structural Painting Council, SSPC.
3.1.2 Galvanizado
Por desarrollar ( aspectos de acabado del joist que inciden en el galvanizado)
CAPÍTULO 4 CONSIDERACIONES PARA EL PROYECTO ESTRUCTURAL
4.1 ALCANCE
Las vigas de celosía deberán ser proyectados de acuerdo con las disposiciones de la
presente Norma están destinados al soporte de los pisos y techos de las edificaciones
por lo que la construcción deberá quedar asegurada a los cordones superiores de la viga
previniendo el pandeo lateral del miembro y la estabilidad de todo el sistema de soporte.
Los aspectos no cubiertos específicamente en esta Norma, se regirán por la Norma
COVENIN 1618-98.
4.2 METODOS DE PROYECTO
Para el análisis y el diseño de las vigas de celosía se usará el Método de los
Estados Límites según la Norma COVENIN 1618-98. En consecuencia , se usarán los
factores de mayoración de las solicitaciones y los factores de reducción de la resistencia
teórica que se especifican en la mencionada Norma COVENIN.
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4.3 ACCIONES
Las disposiciones de esta Norma suponen que las estructuras se diseñarán para
resistir todas las acciones a que puedan estar sometidas durante su vida útil.
4.3.1 Acciones en el Estado Límite de Servicio
Las acciones en el Estado Límite de Servicio serán las de la Norma COVENIN
2002 Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones.
En la separación, localización y diseño de las vigas que soporten de pisos, se
prestará especial atención a la cargas debidas a las paredes y particiones así como su
orientación relativa a los ejes de las vigas soportes ( paralelas o perpendiculares).
4.3.2 Acciones del viento o del sismo
Para las acciones del viento o del sismo, la estructura se proyectará para resistir la
totalidad de las cargas laterales, teniendo en cuenta los posibles incrementos en las
solicitaciones originados por los componentes no estructurales.
Las acciones de viento, se calcularán tal como se especifica en la Norma
COVENIN 2003:85 Acciones del Viento sobre Construcciones y las acciones
sísmicas, de acuerdo con lo especificado en la Norma COVENIN 1756:2001
Edificaciones Sismorresistentes.
4.3.3 Otras acciones
Debe prestarse especial atención a los efectos de las fuerzas producidas en la
estructura que puedan afectar a las vigas de celosía, tales como las debidas a las cargas
de grúa, vibración, impacto, retracción, cambios de temperatura, fluencia del concreto y
asentamientos diferenciales de los apoyos. Las fuerzas de pretensado requieren
consideración especial.
4.4 HIPÓTESIS DE SOLICITACIONES
4.4.1 Viga de celosía estándar
A menos que el Ingeniero Estructural lo especifique de otra manera ( Ver
Apéndice), las solicitaciones mayoradas debidas a los momentos y cortes en cada
sección de la viga de celosía no serán menores que los momentos y cortes debidos a las
siguientes combinaciones, consideradas separadamente:
a) Una carga uniformemente distribuida producida por las cargas permanentes, CP,
y variables, CV.
b) En las solicitaciones producidas por el movimiento de cargas considerando el
100 % de la combinación CP + CV en cualquier tramo continuo y el 25% en el
resto , para producir las solicitaciones más críticas en cualquier componente del
joist.
c) Una carga concentrada de 1400 kgf en pisos o de 200 kgf en techos, aplicada en
cualquier punto del panel.
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4.4.2 Vigas de celosía especiales
Las solicitaciones mayoradas debidas a los momentos y cortes en cualquier sección
de las vigas de celosía especiales no serán menores a los especificados en la Sección
4.4.1 para las vigas de celosía estándar, o las siguientes combinaciones consideradas
separadamente:
a) En las vigas destinadas a pisos, las solicitaciones más desfavorables que resulten
del movimiento de la carga variable, CV.
b) En las vigas destinadas a techos:
b.1) Las solicitaciones producidas por el movimiento de cargas considerando
el 100 % de la combinación CP + CV en cualquier tramo continuo y el
50% en el resto , para producir las solicitaciones más críticas en cualquier
componente de la viga de celosía.
b.2) Las solicitaciones producidas por el efecto de succión de la acción del
viento.
4.5 HIPÓTESIS PARA EL ANÁLISIS Y EL DISEÑO
Los cordones superior e inferior serán continuos
4.5.1 Luz de cálculo
Incorporar las definiciones del SJI que son función del tipo de apoyo.
Se cumplirá la relación 12 L/d 24, siendo d la altura totalo de la viga de
celosía.
En las celosías con cordones paralelos inclinados o con pendientes mayores a la
mínima establecida en la Sección 4.5.2, la luz se definirá como la longitud a lo largo de
la pendiente, y determinará la altura mínima de la viga, su resistencia, número de
puntales separadores. Las tablas de diseño se referirán a la componente normal de la
cargas aplicadas.
4.5.2 Altura
La altura nominal de la viga de celosía será medida en la mitad de su tramo.
Consideraciones sobre la pendiente mínima (Ver Norma COVENIN 3004
Impermeabilización en edificaciones).
4.5.3 Excentricidades
Desarrollar, ver figuras anexas
4.6 MÉTODOS DE ANÁLISIS ESTRUCTURAL
Para la determinación de las fuerzas en los miembros, las cargas pueden
modelarse como cargas aplicadas en los nodos.
La separación entre las vigas de celosía tomará en cuenta además del Estado
Límite de Agotamiento Resistente, las condiciones del Estado Límite de Servicio.
Las fuerzas axiales en las barras pueden ser calculadas considerando los nodos
como articulaciones
Para la determinación de las fuerzas axiales en las barras, las cargas distribuidas
en el cordón superior o inferior podrán ser consideradas como cargas puntuales
equivalentes aplicadas en el centro de las uniones correspondientes.
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Los momentos de flexión generados por las cargas aplicadas en los cordones
superiores podrán ser determinados suponiendo que los cordones se comportan como
vigas continuas apoyadas en los montantes o diagonales.
La viga de celosía podrá suponerse arriostrada lateralmente por el sofito
conectado al cordón superior cuando se cumplan (Desarrollar SJI 5.8e o 104.9(e)).
Cuando el sofito no garantice el arriostramiento lateral, se arriostrará la cuerda
comprimida de acuerdo con el Artículo de la Norma COVENIN 16168:98.
Las vigas de celosía principales se dimensionarán para que puedan ser montadas
sin puntales de separación, para los cual se cumplirán los siguientes requisitos:
a) Los cordones, superior e inferior, deberán tener un radio de giro rY tal que la
relación de esbeltez L / rY no exceda de 500.
b) Los extremos del cordón inferior se arriostrarán a las vigas para evitar su
volcamiento.
c) Las cargas sobre las vigas de celosía maestras no deberán aplicarse hasta que
los apoyos de las vigas de celosía secundarias estén en su lugar y soldados al
mismo.
[ Pendiente aclarar lo que dice el Código de Prácticas SJI en su Sección 2.7
cuando la cuerda inferior tiene una esbeltez L/rY > 240.]
La longitud efectiva fuera del plano de la viga será el espaciamiento entre los
ejes de las correas.
La longitud efectiva en montantes o diagonales será el 80 % de la longitud entre
centro de uniones.
Las cargas de piso o techo transmitidas por las correas descansarán directamente
en los nodos y si no es posible, en el diseño del cordón superior se deberá tener en
cuenta las solicitaciones simultáneas de fuerza axial y momentos.
Las cargas de cielo raso producen solicitaciones en el cordón inferior de las
vigas y por esta razón se verificará por flexotracción. ( La carga mínima de cielo raso
no será menor de 50 kgf/m2).
En la determinación de la longitud efectiva de los cordones superior e inferior de
las vigas 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, la altura del cordón. La separación entre correas o riostras longitudinales
será la longitud no arriostrada fuera del plano.
Todas las vigas de celosía deberán ser adecuadamente asegurada en sus apoyos
para resistir las fuerzas de levantamiento originadas por el viento y las fuerzas
horizontales originadas en sismos o vientos. El Ingeniero Estructural dará las
instrucciones sobre el tipo de anclaje seleccionado.
4.7 SISTEMA DE RESISTENCIA A CARGAS LATERALES
***Pendiente desarrollar, ver figuras***
4.8 VERIFICACIÓN EXPERIMENTAL DE LA RESISTENCIA DE LOS JOIST
Cuando la conformidad con la presente norma de las vigas de celosía fabricadas
no pueda ser demostrada mediante análisis estructural, podrá ser verificada mediante
ensayos costeados por el comprador. Los ensayos deberán ser realizados a satisfacción
del Ingeniero Estructural responsable del proyecto. La carga de ensayo será 1.1/0.9
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veces la carga mayoradas usadas en el diseño. En estos ensayos, se utilizarán las
propiedades dimensionales y mecánicas de los miembros reales.
El fabricante también podrá comprobar la resistencia al corte de nodos típicos
según la [ Sección SJI 4.5(b)]. Las cuerdas y alma pueden ser reforzados para tales
ensayos.
[Del Código de Prácticas SJI :
1.6 En los ensayos, las vigas de celosía deberán tener los puntales de separación y los
sofitos a ser usados. Adicional a la carga permanente total, el panel deberá mantener
durante una hora 1.65 veces la carga variable de diseño. Después de este ensayo se
retirarán las cargas por un mínimo de 30 minutos, y la flecha remanente no deberá
exceder el 20% de la flecha causada por las cargas del ensayo. El peso del panel mismo
constituye la carga permanente de construcción e incluirá el peso de las vigas, los
puntales de soporte, el sofito, la loseta , los materiales del cielo raso, etc.
**Ver en el Comentario al Capítulo 17 de la propuesta SOCVIS para la Norma de
Concreto 1753:2003, pruebas de cargas en estructuras de concreto***
CAPÍTULO 5 DISEÑO DE LOS ELEMENTOS DE LAS VIGAS DE CELOSÍA
5.1 ALCANCE
Pendiente redactar
5.2 RELACIONES ANCHURA /ESPESOR
Las relaciones anchura /espesor de los miembros laminados en caliente
solicitados en compresión se regirán por el Capítulo 4 de la Norma COVENIN 1618-
98.
En la determinación de las relaciones anchura / espesor de los elementos del
miembro soportado por un borde, se ignorará cualquier efecto rigidizador del sofito o
del alma de la celosía.
5.3 MIEMBROS COMPUESTOS
Conforme al Artículo 15.8 de la Norma COVENIN 1618-98, los elementos
comprimidos compuestos formados por dos o más secciones se interconectarán
mediante planchas de relleno intermitentes (espaciadores) o soldaduras de manera que
la relación de esbeltez de cada sección calculada con su menor radio de giro, (L/rZ) sección
no exceda la relación de esbeltez del miembro compuesto, L/r.
En las cuerdas y almas en tracción, la interconexión se diseñará para que la
relación de esbeltez de cada componente no exceda de 240.
5.3 ESTADO LÍMITE DE AGOTAMIENTO RESISTENTE
5.3.1 Cordón traccionado
5.3.1.1 Solicitaciones
El cordón traccionado debe ser continuo y se diseñará como un miembro
axialmente traccionado, a menos que tenga excentricidades que excedan las del Artículo
[ CSA 16.6.11.4] o las cargas no se apliquen en los nodos de cada panel. El diseño
deberá incluir los momentos producidos por cargas concentradas.
El cordón traccionado también deberá ser diseñado para las fuerzas de
compresión que resulten de la acción de levantamiento neto, de la continuidad o de los
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voladizos de las vigas, o de los momentos aplicados. Los arriostramientos que sean
requeridos, se diseñarán de conformidad con el Artículo [ CSA 20.2].
En el caso de levantamiento por acción del viento, se dispondrá una línea de
arriostramientos laterales en cada extremo de la viga de celosía cerca de los nodos del
primer panel del cordón inferior.
5.3.1.2. Resistencia
La resistencia de los miembros traccionados se calculará de acuerdo con el
Capítulo 14 de la Norma COVENIN 1618-98, con las siguientes consideraciones:
La relación de esbeltez del cordón traccionado, L/r, no excederá de 240, siendo L
la correspondiente longitud no arriostrada lateralmente, como se indica a continuación:
a. En el plano del alma del joist , la relación de esbeltez Lx /rx se calculará con Lx
como la distancia centro a centro de los nodos del panel
b. En el plano perpendicular al alma de la viga de celosía, la relación de esbeltez
LY/rY, con la longitud no arriostrada LY como la distancia entre las líneas de
arriostramientos laterales conectados al cordón traccionado. Los apoyos
anclados de las vigas de celosía pueden considerarse como una línea de
arriostramientos laterales.
5.3.2 Cordón comprimido
5.3.2.1 Solicitaciones
El cordón comprimido debe ser continuo y se diseñará como un miembro
axialmente comprimido cuando la longitud del panel no exceda de 610 mm, no se
apliquen cargas concentradas en el tramo, y no se excedan las excentricidades
permitidas en [CSA 16.6.9]. Cuando la longitud del panel exceda de 610 mm, el cordón
comprimido se diseñará como miembro continuo solicitado simultáneamente por
fuerzas axiales y momentos, según la ección [ SJI 4.4].
5.3.2.2. Resistencia
5.3.2.2.1 Resistencia a compresión por pandeo flexional
La resistencia de los miembros comprimidos se calculará de acuerdo con la
Sección 15.5.2 de la Norma COVENIN 1618-98, con las siguientes consideraciones:
La relación de esbeltez efectiva, kL/r, del cordón comprimido o de sus componentes
no excederá de 90 en los paneles internos ni de 120 en los paneles exteriores, calculada
con el correspondiente radio de giro, r, las longitudes, L, y los factores de longitud
efectiva, k, como se detalla a continuación:
a) En el eje X – X (horizontal), LX será la distancia centro a centro de los nodos del
panel con k = 0.9.
b) En el plano Y – Y (vertical), será la distancia centro a centro de los puntos de
fijación del sofito. La distancia entre los puntos de fijación del sofito no será
mayor que la distancia que resulte de multiplicar la relación de esbeltez del
cordón traccionado, con k =1.0, por el radio de giro alrededor de su eje vertical
del cordón superior pero sin exceder la longitud de 1 m.
c) En el plano Z-Z ( inclinado) de los componentes individuales, LZ será la
distancia centro a centro entre los nodos del panel o los arriostramientos, o
ambos, con k = 0.9. No se considerará que el sofito cumple las funciones de las
presillas o arriostramientos en los cordones superiores formado por dos
componentes separados.
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Para otros miembros comprimidos diferentes a los del cordón superior, kL/r < 200.
[ Pendiente comparar con la Tabla SJI 103.3.1 para las Series SJI LH y DLH.
Revisar que según SJI 1003.4 el radio de giro del cordón superior alrededor de su
eje vertical no será menor de la luz del tramo entre 575].
5.3.2.2.2 Resistencia a compresión por solicitaciones combinadas
Cuando la longitud entre nodos del cordón comprimido exceda de 610 mm, se
diseñará como miembros articulado en los nodos, con
[ Pendiente evaluar:
Artículo 18.2 de la 1618-98
Sección C.4 del Apéndice C
CSA 16.6.8.3 y sus limitaciones
SJI usa AISC ASD con para K (4.4) Para asegurar la estabilidad
lateral durante el montaje, el radio de giro del cordón superior
alrededor de su eje vertical no será menor de L/145 , siendo L la
distancia entre las líneas de arriostramientos laterales (5.4.c).
Para DLH (103.4) dice que L/170 ]
5.3.3 Cordón o miembros solicitados a flexión
La resistencia a flexión de los miembros formados por pares de perfiles L
laminados en caliente se regirá por el Capítulo 16 de la Norma COVENIN 1618-98 .
Para los perfiles individuales regirán las disposiciones del Apéndice C2.
5.3.4 Alma
5.3.4.1 Solicitaciones
Los miembros que constituyen el alma se diseñarán para la fuerza cortante
vertical mayorada generada por las solicitaciones, pero en ningún caso menor del 25 %
de la magnitud de las reacciones en los apoyos extremos. Particular atención se prestará
a la posible reversión de las fuerzas cortantes y a los efectos de excentricidad. Los
miembros a tracción se diseñarán para desarrollar al menos el 25 % de su capacidad a
compresión axial.
En las configuraciones Warren modificadas, los miembros verticales interiores
se diseñarán con una solicitación no menor que las fuerzas gravitacionales más la mitad
del 1% de la fuerza axial del cordón superior.
Las solicitaciones simultáneas de fuerza axial y momento se regirán por la
Sección [SJI 4.4], usando Cm = 0.4 cuando la flexión debida a la excentricidad produzca
doble curvatura.
5.3.4.2 Resistencia
La resistencia a compresión de los miembros del alma se calculará con la
longitud, L, medida entre los puntos de intersección de los ejes del alma con los de los
cordones.
Para el pandeo en el plano del alma, el factor de longitud efectiva será k = 0.90
cuando se trate de miembros individuales. En los otros casos será k = 1.0.
En los miembros del alma comprimidos kL/r < 200. No se limita la relación de
esbeltez en miembros traccionados (** revisar**).
En el caso de los perfiles L aplastados en sus extremos, se usará 1.2 L/rX cuando
la soldadura no es resistente a momentos.
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5.3.5 Apoyos
Los soportes o apoyos en los extremos de las vigas de celosía se dimensionarán
para que sean capaces de resistir las cargas mayoradas de aplastamiento, incluyendo el
efecto de excentricidad entre el centro del apoyo y la intersección de los ejes de la
cuerda y la diagonal final.
Los extremos de las vigas deberán dimensionarse para resistir la flexión
producidas por la excentricidad en el soporte o apoyo.[ revisar si es redundante].
Cuando la viga de celosía se apoye sobre un miembro del pórtico de acero, los
apoyos extremos se prolongarán al menos 100 mm más allá de la cara del apoyo,
excepto que el área de apoyo disponible esté restringida y esta distancia pueda ser
suplida por anclajes adecuados al soporte.
[Nota de la práctica mexicana: En donde se considere necesario colocar un extremo
sobre extremo de vigas opuestas sobre un soporte de acero angosto con menos apoyo
del señalado en el párrafo anterior, se deberán especificar extremos especiales, ya sean
empernados o soldados]. Véase el Capítulo de Conexiones.
Cuando la viga de celosía se apoye, con o sin plancha base, sobre mampostería
o concreto, cumplirán con los requisitos de .... , respectivamente [Revisar SJI 104.4 y
5.3. Ver que se aplica de la COVENIN 1618:98].
Normalmente las vigas de celosía solo producen cargas verticales en los apoyos,
siempre y cuando uno de ellos no ofrezca restricción al desplazamiento horizontal. Si el
cordón inferior se sitúa por encima del nivel de los apoyos, en el diseño deberán
considerarse las fuerzas horizontales en los apoyos así como las fuerzas cortantes y
momentos generados en el último tramo del cordón superior. Se recomienda no elevar el
cordón inferior a más de un tercio de la altura total de la viga de celosía.
[Del Código Prácticas SJI 2.2 Slope end bearings : Cuando las vigas de celosía tengan
pendientes mayores que ( ¼ inch en 12 inches (1:48) se suministrarán extremos
biselados o zapatos inclinados].
5.3.6 Arriostramientos
Pendiente desarrollar
5.3.7 Voladizos
Las prolongaciones del cordón superior en voladizos o las vigas en voladizo
deberán ser proyectados por el Ingeniero Estructural responsable del proyecto. En los
planos estructurales se incluirán la magnitud y localización de las cargas a ser
soportadas, las flechas admisibles y las características de los arriostramientos laterales.
5.4 ESTADO LÍMITE DE SERVICIO
En general el diseño de las vigas de celosía cumplirá con el Artículo 8.4 de la
Norma COVENIN 1618-98.
5.4.1 Flecha
Las vigas de celosía se dimensionarán para que las flechas producidas bajo las
cargas especificadas no excedan los valores límites establecidos para el uso y los
materiales empleados. A menos que se establezca de otra manera, las flechas admisibles
producidas por las cargas variables de servicio serán las de la Tabla C-8.1 de la Norma
COVENIN 1618-98.
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La flecha podrá determinarse experimentalmente o analíticamente calculada
mediante el momento de inercia de los cordones de la viga de celosía, amplificada por
un factor no menor de 1.10 .
5.4.2 Contraflecha
Cuando no sea posible satisfacer los requisitos de flecha admisibles, podrán
construirse las vigas usando contraflecha que no será menor de L/300.
A menos que el Ingeniero Estructural lo especifique de otra manera, la
contraflecha teórica en mm, será 0.07 veces la luz del tramo expresada en metros [
Pendiente expresarlo en fórmula métrica]. En ningún caso se fabricarán las vigas de
celosía con contraflecha negativa. Será responsabilidad del proyectista la coordinación
de las vigas con contraflecha y los pórticos adyacentes. [Pendiente calibrar
recomendación del CSA, y la siguiente Tabla del SJI].
Luz, cordón superior Contraflecha,
mm
6 6
9 10
12 16
15 25
18 38
21 51
24 70
27 90
30 108
33 127
36 152
39 178
42 203
44 216
5.4.3 Vibración
El Ingeniero Estructural deberá evaluar los niveles de vibración de los sistemas
de pisos soportados por vigas de celosía [ pendiente desarrollar herramientas de
evaluación como Apéndice].
5.4.4. Aguas estancadas
Rige la Sección 8.4.4. de la Norma COVENIN 1618-98. [ En el Comentario
referir a la COVENIN 3004 Impermeabiulización ].
5.4.6 Protección contra el fuego
El diseño del sistema de protección contra el fuego será función del tiempo de
exposición al fuego durante un incendio. Estos sistemas pueden ser mediante una
membrana protectora del cordón inferior o la aplicación directa de ignífugos a los
cordones y alma. [ Pendiente desarrollar en el Comentario y Apéndice ]
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CAPÍTULO 6 DISEÑO DE CONEXIONES
6.1 MEDIOS DE UNIÓN
Los nodos y empalmes de las vigas de celosía se conectarán por soldadura de
arco eléctrico o soldadura por resistencia, pernos o cualquier otro medio aprobado por
el Ingeniero Estructural responsable del proyecto.
6.2 EXCENTRICIDAD
Conforme al Artículo 21.4 de la Norma COVENIN 1618-98, siempre que sea
posible, los ejes baricéntricos de los miembros que concurran a un punto, se
intersectarán en éste. Cuando no sea así, se tomarán en cuenta las fuerzas cortantes y
flectoras debidas a la excentricidad. Las excentricidades utilizadas en el diseño serán
tolerancias máximas de fabricación, y como tal deberán ser incorporadas a los detalles
de fabricación en taller.
Se podrá omitir la excentricidad cuando no se excedan la mayor de las dos
distancias siguientes:
a) En almas continuas, distancia medida entre el eje neutro y la fibra extrema del
miembro que forma la cuerda, o
b) en almas no continuas, la distancia entre el eje neutro y la cara externa del
miembro que forma la cuerda.
[ Nota, ver SJI: En ningún caso la excentricidad del alma en cualquier nodo excederá
las ¾ partes de la dimensión total, medida en el plano del alma, en el miembro más
grande conectado.
Tal excentricidad se refiere a la distancia perpendicular de un punto al eje
centroidal de la junta localizado en el eje centroidal de la cuerda al eje centroidal del
miembro de la viga. medida verticalmente, por encima o por debajo de la intersección,
entre los ejes centroidales del alma y la cuerda.]
Cuando un perfil L individual como miembro comprimido se conecta al alma de
un cordón, constituido por perfil T o dos L conectados, se considerará la excentricidad.
6.3 CONEXIONES SOLDADAS
La ejecución de las soldaduras cumplirán con .... pendiente desarrollar
6.3.1 Resistencia
Las soldaduras de ranura o a tope serán las mismas que el material conectado.
[ Pendiente calibrar lo que exige el SJI: E70XX 21 ksi; E 60XX 18 ksi]
6.4 EMPALMES
6.4.1 Requisito general
Los empalmes, en taller o en obra, serán capaces de desarrollar las máximas
solicitaciones pero no menos del 50 % de las resistencia minorada de los miembros, en
tracción o compresión, que controle la selección del miembro.
Los empalmes por medio de soldadura a tope serán capaces de desarrollar la
capacidad a tracción del miembro ( Revisar Norma CSA)
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25
6.4.2 Empalmes en taller
Los empalmes pueden ocurrir en cualquier punto de las cuerdas o alma, y
cumplirán con el requisito general de resistencia. Los empalmes con soldadura a tope
tendrán un área neta de soldadura igual al área de la sección transversal del miembro
empalmado y desarrollar una resistencia al agotamiento por tracción de al menos 4000
kgf/cm2 en la totalidad de la sección transversal del miembro conectado.
6.4.3 Empalmes en obra
Los empalmes a ser realizados en obra por medio de pernos o soldadura, serán
diseñados por el Ingeniero Estructural.
6.5 REFORZAMIENTO
Pendiente desarrollar
6.6 ANCLAJES
Los apoyos extremos de las vigas de celosía deberán ser anclados debidamente
para resistir las solicitaciones mayoradas, incluyendo el levantamiento neto.
6.6.1 Anclajes a mampostería y concreto
En ningún caso las fijaciones de las planchas base a la mampostería o el concreto
serán menores que:
a) En los sistemas de piso, una barra de 10 mm de diámetro y empotrada no menos
de 300 mm horizontalmente.
b) En sistemas de techo, una perno no menor de 20 mm de diámetro y empotrada
no menos de 300 mm de longitud vertical con un gancho doblado a 90 y de 50
mm de longitud.
La fijación de los apoyos de las vigas de celosía a las planchas base serán como
mínimo:
[ Serie K (5.6)
Al menos dos filetes de 3 mm de espesor y 25 mm de longitud, o dos pernos de
½ pulg. ( 13 mm) , o la combinación de un perno de 1/pulg ( 13 mm) y un filete de
soldadura de 3 mm y 25 mm de longitud, o equivalente.
Series LH y DLH (104.7)
Al menos dos filetes de 6 mm de espesor y 50 mm de longitud, o dos pernos de
¾ pulg. ( 19 mm) , o equivalente.]
6.6.2 Anclaje sobre acero
Sean sobre planchas base o sobre angulares de asiento en las columnas, el
anclaje será una conexión capaz de desarrollar una fuerza horizontal no menor del 10 %
la reacción extrema pero no menor de pernos de 20 mm de diámetro o un par de
soldaduras de filete cuyas dimensiones mínimas cumplirán los requisitos de la Norma
COVENIN 1618-98.
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6.7. CONEXIONES DE MOMENTO
Las vigas de enlace tendrán conectadas sus cordones superior e inferior a las
columnas. A menos que el Ingeniero Estructural lo especifique, estas conexiones serán
equivalentes a las requeridas en [ CSA 16.6.13.1], ejecutadas con pernos estructurales.
Cuando las vigas de celosía formen parte de pórticos, las conexiones a momento
serán detallas por el Ingeniero Estructural, quien indicará en los planos las fuerzas y
momentos mayoradas.
En los planos estructurales y de montaje se especificará que en todas las
conexiones de momento , las cargas permanentes se aplicarán antes que el cordón
inferior sean soldados a la columna.
[De la Norma OSHA:
Las vigas de celosía conectadas como se indica a continuación, podrán suministrar
estabilidad lateral a las columnas durante su montaje, cuando éstas columnas no están
aporticadas con vigas de alma llena en al menos dos direcciones:
a) Una plancha vertical estabilizadora con dimensiones mínimas de 150 mm x 150
mm se soldará a la columna, y se extenderá al menos 75 mm por debajo del
cordón inferior de la viga, con un agujero de 21 mm de diámetro dispuesto para
los cables de izamiento o de puesta a plomo.
b) Las cuerdas inferiores de las vigas de celosía deberán estabilizarse para prevenir
su rotación durante el montaje.
c) Los cables de izamiento no se retirarán hasta que lasvigas de celosía sean
apernados en sus asientos y cada una de las extremos de la cuerda inferior sean
restringidos por la plancha estabilizadora de la columna.
Cuando constructivamente no se pueda conectar a la columna estas vigas
estabilizadores, se dispondrán medios alternos de estabilización.
CAPÍTULO 7 TRANSPORTE Y MONTAJE
7.1 MANEJO DE LAS PIEZAS
Deberán evitarse daños durante el atado, el transporte, la descarga, el almacenaje
y el montaje.
La soldaduras en sitio no dañarán a los miembros, sus arriostramientos, sofitos y
miembros de soporte.
7.2 SEGURIDAD DURANTE EL MONTAJE
No se instalará ninguna viga de celosía, primaria o secundaria, hasta que la
estructura que los soporte esté completamente estabilizada.
Los cables de izamiento no deberán ser soltados hasta que se hayan colocado y
fijado los puntales de arriostramiento. No se aplicarán cargas sobre las vigas hasta que
no se hayan instalados todos los puntales de arriostramientos.
En la vigas de celosías principales que no requieren puntales de separación, no se
cargarán hasta que las vigas de celosía que se apoyan en ella sean colocados y soldados
a ella.
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Los pernos de las conexiones de asiento usados para propósitos de monataje
deberán estar apretados.
[ De la Práctica mexiacana:
Tan pronto como las vigas son levantadas, todos los arriostramientos laterales deberán
ser completamente instalados y las vigas sujetadas permanentemente en su lugar antes
de aplicar cualquier carga. Como muchas vigas exhiben cierto grado de inestabilidad
lateral bajo el peso de un montador hasta que el arriostramiento sea instalado, deberá
tenerse cuidado por los montadores hasta que el arriostramiento esté completo y
apropiadamente instalado.]
Durante el período de construcción el contratista deberá proporcionar los medios
para una distribución adecuada de las cargas concentradas para que la capacidad de
carga de cualquier viga no sea excedida. [ Completar con SJI 105].
Pendiente incorporar requisistos OSHA
7.3 TOLERANCIAS DE MONTAJE
Todos los miembros estarán libres de torcimientos, dobladuras,etc. Cuando las
vigas sean finalmente posicionados y fijadas, la máxima desviación de la localización
indicada en los planos de montaje será de 15 mm.
La desviación normal respecto al plano especificado del alma de la viga de
celosía no excederá de 1/50 de su altura.
En obra no se permitirá ninguna modificación de las vigas de celosía sin la
aprobación por escrito del Ingeniero Estructural responsable del proyecto.
7.4 ARRIOSTRAMIENTOS
Excepto en las vigas de celosía dimensionadas para no requerir arriostramientos
laterales, durante el montaje se usarán los arriostramientos o puntales de separación
especificados e indicados en los planos estructurales y de montaje, de acuerdo con las
siguientes condiciones. Los arriostramientos y puntales de separación podrán ser
horizontales o diagonales.
7.4.1 Arriostramientos horizontales
Una fila de arriostramientos horizontales consistirá de sendos miembros de acero
continuos, fijados a los cordones superior e inferior respectivamente, con una esbeltez
no mayor de 300.
7.4.2 Arriostramientos diagonales
Los arriostramientos diagonales consisten de miembros que se cruzan y que
unen el cordón superior de una viga de celosía con el cordón inferior de la viga
adyacente. La relación de esbeltez de estos miembros no será mayor de 200, donde la
longitud L es la mitad de su longitud cuando se conectan en el punto de intersección y el
radio de giro es el menor radio de giro del miembro. Los arriostramientos diagonales
pueden ser fijados mediante conexiones soldadas o empernadas.
7.4.3 Conexiones de los arriostramientos Las conexiones de los arriostamientos y puntales de separación deben ser
capaces de desarrollar al menos una fuerza axial de 320 kgf.[** Pendiente calibrar con
la Tabla SJI 104.5.1].
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7.4.3.1 Anclaje de los arriostramientos
Cada línea de arrisotramiento debe ser adecuadamente anclada a una pared o a
un componente principal de la estructura. Cuando esto no sea posible, se colocarán ....
[provided in combination between adjacents joints near ends of brindging lines].
7.4.3.2 Separación entre arriostramientos
Los arriostramientos puntales, sean horizontales o diagonales, se colocarán
separados entre sí de manera que la longitud no arriostrada de las cuerdas entre líneas de
arriostramientos o entre extremos arriostrados y la línea de soporte adyacente no
exceda:
En los cordones comprimidos, 170 r
En los cordones traccionados, 240r
siendo r el radio de giro del cordón alrededor de su eje en el plano del alma.
Se podrá suponer que los apoyos anclados de las vigas de celosía es equivalente
a una línea de arriostramientos laterales. Si estos apoyos no están anclados antes de que
se instale el sofito, la distancia entre las caras de los apoyos a la línea de
arriostramientos más cercana en la cuerda inferior no excederá de 120r. En ningún caso
deberán quedar longitudes de hasta 4 m sin líneas de arriostramiento lateral, a menos
que sus apoyos estén anclados y prevengan el volcamiento de la viga durante la
instalación del sofito.
Cuando se use una sola línea de arriostramiento lateral, se colocará en el medio
del tramo, cuando se usan dos líneas de arriostramientos , se colocarán en los tercios del
tramo.
CAPÍTULO 8 CONSTRUCCIÓN MIXTA ACERO – CONCRETO
8.1 CRITERIOS GENERALES
8.2 ACCIÓN DE DIAFRAGMA
Cuando el sofito en combinación con las vigas de celosía tenga el propósito de
actuar como diafragma para transferir las cargas horizontales al sistema de
arriostramiento vertical, se indicará en los planos estructurales.
8.3 SOFITO METÁLICO
Para transferir las fuerzas de levantamiento o de la acción de diafragma, las
soldaduras serán al menos 5 mm más grandes, transversal y longitudinalmente respecto
al eje de la cuerda, que las dimensiones de las soldaduras requeridas.
Las conexiones del sofito deberán ser capaces de resistir no menos del 5 % de la
máxima fuerza en el cordón superior. La separación de estos dispositivos no será mayor
que la relación de esbeltez del cordón superior multiplicada pro el radio de giro de la
cuerda superior pero no mayor de 1 m.
8.4 LOSAS VACIADAS EN SITIO
Las losas vaciadas en obra tendrán un espesor mínimo de 5 cm[ revisar con la
1756:01].
Los dispositivos no recuperables que conectan el cordón superior con la losa
vaciada en sitio, se colocarán a distancias no mayores de 1 metro. Al menos se
colocarán dos de estos dispositivos en el ancho de cada forma y para cada viga de
celosía.
8.5 CONECTORES DE CORTE
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CAPÍTULO 9 ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
9.1 CONDICIONES GENERALES
La fabricación de los vigas de celosía cumplirá con el Capítulo 32 de la Norma
COVENIN 1618-98, excepto los Artículos 32.6 y 32.7. Para la inspección de las
soldaduras se aplicarán el Artículo 9.4.
9.2 INSPECCIÓN EN EL TALLER DEL FABRICANTE
9.3 TOLERANCIAS DIMENSIONALES
Las partes acordarán las tolerancias dimensionales en la fabricación. Se
recomienda observar las siguientes tolerancias:
Altura y largo : 7 mm
Altura de los apoyos : 3 mm
Inclinación del apoyo extremo medida en el plano perpendicular al plano del
alma y paralelo al eje del joist, 1/50
9.4 CONTROL EN LA RECEPCIÓN
El comprador o su representante deberá verificar todo el material en su
recepción a la obra y reportará prontamente al vendedor de cualquier discrepancia y
daño. El vendedor no será responsable de las condiciones de la pintura de protección del
material cuando no se proteja adecuadamente después de su despacho.
9.5 SOLDADURAS EN TALLER
Las soldaduras se inspeccionarán visualmente, previa limpieza de la escoria. No
se aceptarán grietas en la soldadura, las cuales deben ser reparadas.
Se verificará visualmente que existe completa fusión entre las capas del metal de
soldadura y de éstas con el metal base en toda la longitud soldada.
Los cráteres de soldadura no rellenos no se incluirán en la longitud de la
soldadura.
Los socavamientos no excederán de 2 mm en las soldaduras orientadas
paralelamente a las tensiones principales.
Cuando excepcionalmente se tengan soldaduras porosas, la suma de los
diámetros de los poros no excederá de 2 mm en cualquier longitud soldada de 25 mm.
** Para el Comentario : mencionar que otros métodos de inspección, tales como rayos
X, ultrasonido, y partículas magnéticas no son adecuadas debido a la configuración de
los componentes y las soldaduras.
Son aceptables las salpicaduras de soldadura que no interfieran con la pintura
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ANEXO B. ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS NORMAS PARA JOIST
Principales semejanzas y diferencias
SJI 41 Edition, 2002 CAN/CSA
S16.1.94 Serie K LH y DLH Girders CODE
PRACTICE
Section 1 Scope
Similar
Section 100
Scope
Similar
Section 1000
Scope
Similar
16.1 Scope
La más
completa
Section 2
Definition
Cuerdas con 50 ksi
y alma con 36 o 50
ksi.
Incluye KCS
Section 101
Definition
Cuerdas y alma
de al menos 36
ksi
LH para pisos y
techos
DLH para
techos
Section 1001
Definition
Cuerdas y alma de
al menos 36 ksi
No dice uso en
pisos o techos.
16.2
Define joist
16.3
Definitions
Más amplia
Section 3
Materials
3.1 Steel
3.2 Mechanical
Properties
Igual
Section 102
Materials
102.1 Steel
102.2
Mechanical
Properties
Igual
Section 1002
Materials
1002.1 Steel
1002.2 Mechanical
Properties
Igual
16.4
Materials
No se menciona 102.3 Welding Electrodes
Igual
1002.3Welding Electrodes
Igual
3.3 Paint
Igual 102.4 Paint
Igual 1002.4 Paint
Igual 3.2 Paint
Section 4
Design and
Manufacture
Section 103
Design and
Manufacture
Section 1003
Design and
Manufactures
16.5
Drawings
4.1 Method 103.1 Method 1003.1 Method 16.6 Design
Introducción
Similar
Introducción
Similar
Introducción
Similar
16.6.1 Cargas en
joist estándar
16.6.2 Cargas en
joist
especiales
16.6.3 Hipótesis
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Principales semejanzas y diferencias (continuación)
SJI 41 Edition, 2002 CAN/CSA
S16.1.94 Serie K LH y DLH Girders CODE
PRACTICE
4.2 Unit Stresses
Da valores
103.2 Unit
Stresses
Fracción de Fy
1003.2 Unit
Stresses
Fracción de Fy
a) Tracción
Igual
a) Tracción
Igual
b)Tracción
Igual
16.6.7 Tension
chord
b) Compresión
Incluye
crimped
b) Compresión a) Compresión
Incluy
16.6.8 Compres.
chord
c)Flexión
Da valores
c) Flexión
Fracción
Fy
c) Flexión
Fracción Fy
d)Welded
Stresses
d) Welded Stresses
Igual
4.3 Maximum
Slenderness ratio
Igual que Girders
103.3 Maximum
Slenderness
ratio
Texto
1003.3 Maximum
Slenderness ratio
Igual que serie K
4.4 Members 103.4 Members
1003.4 Members
a) Cuerdas a) Cuerdas a) Cuerdas
Igual a LH y DLH Igual a K Joist Texto
b) Alma b) Alma b) Alma 16.6.9 Webs
1er.Párrafo
considera
excentricidad
2do. párrafo % de
corte para miembro
vertical
1er. Párrafo
igual a Girder
2do.Párrafo
igual a K Joist
1er. Párrafo igual a
DLH
2do.Párrafo %
diferente a K y DLH
c) Extended ends
Igual
e) Extended
ends
Igual
e) Extended ends
Igual
c) Depth
d)
Excentricidad
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32
SJI 41 Edition, 2002 CAN/CSA
S16.1.94 Serie K LH y DLH Girders CODE
PRACTICE
4.5 Conexiones 103.5 Conexiones
1003.5 Conexiones
16.6.11 Connections
and splices
a) Métodos a) Métodos a) Métodos
Igual Igual Igual
b) Resistencia b)Resistencia b)Resistencia
Diferente Igual a Girder Igual a DLH
c) Empalmes
Diferente
c) Empalmes
en taller
c)Empalmes en
taller
d) Empalme en
obra
d) Empalme en
obra
d) Excentricidad
4.7 Camber
Igual a Girder
103.6 Camber
Más amplio
que Joist y
Girder
1003.6 Camber
Igual a K
16.6.15
Camber
4.6 Verificación de
diseño y
manufactura
103.7 Verificación de
diseño y
manufactura
1003.7 Verificación de
diseño y
manufactura
1.6 Perfomance
test for K-
series SJ
Construction
más detallado
16.6.4 Verification
of Joist
Manufacture
r Design
a) Cálculos
Igual
a) Cálculos
Igual
a) Cálculos
Igual
b) Ensayos de
cuerdas y alma
c) Ensayo de
uniones y
conexiones
d)Inspección en
planta
Igual
d)Inspección
en planta
Igual
d) Inspección en
planta
Igual
Sección 5
Aplicación
Sección 104
Aplicación
Sección 1004
Aplicación
5.1 Uso
5.2 Luz
5.3 Apoyos
Igual
104.1 Uso
104.2 Luz
104.3 Apoyos
Igual
1004.1 Uso
1004.2 Luz
1004.3 Apoyos
Igual
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33
SJI 41 Edition, 2002 CAN/CSA
S16.1.94 Serie K LH y DLH Girders CODE
PRACTICE
5.4 Bridging 104.5 Bridging 104.5 Bracing 2.5 Bridging and
bridging anchors
16.8 Bridging
a) Horizontal a)Horizontal 16.8.5 Horizontal
Da una sola
fuerza
Da Tabla
b) Diagonal
Igual
b) Diagonal
Igual
16.8.4 Diagonal
c) Cantidad c) No. De
líneas
en Tabla
d) Separación
en Tabla
e) Conexión
d) Cordón
inferior
Igual
f) Cordón
inferior
Igual
5.5 Instalación de
Bridging
Igual
104.6 Instalación de
Bridging
Igual
5.6 End
anchorage
a. Mampostería
y concreto;
b. Acero; c.
Succión
104.7 End
anchorage
a.
Mampostería y
concreto; b.
Acero; c.
Succión
1004.6 End
anchorage
a. Mampostería y
concreto;b.acero;
c.Succión
16.6.13 Anclajes
Diferente a DLH
y Girders
Igual a Girder Igual a DLH
5.7 Joist Spacing
Igual
104.8 Joist
spacing
Igual
No aplica
5.8 Floor and
Roof Decks
Igual
104.9 Floor
and Roof
Decks
Igual, pero da
Tabla
16.9 Decking
NOTA.-
ampliar con
recomendacio
nes
ASCE 1996
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34
SJI 41 Edition, 2002 CAN/CSA
S16.1.94 Serie K LH y DLH Girders CODE
PRACTICE
5.9 Flecha
5.10 Ponding
5.11 Succión
5.12 Inspección
Igual
104.10 Flecha
104.11 Ponding
104.12 Succión
104.13 Inspección
Igual
104.10 Inspección
Igual
16.6.14
Flecha
16.16.16 Vibración
5.13 Cuerdas
paralelas
inclinadas
Igual
104.14 Cuerdas
paralelas
inclinadas
Igual
Sección 6
Estabilidad en el
montaje y el
manejo
Sección 105
Estabilidad en
el montaje y el
manejo
Sección 1005
Manejo y
montaje
Appendix B
OSHA Steel
Erection
standard
16.7 Stability
during
construction
Ver la de DLH es
más amplia
Mejor y más
explícita
explicación
Muy suscinta
Sección 100.6
Cómo especificar
un joist girder
Para incorporar:
Resistencia al
fuego
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FIGURAS ( Verlas en la presentación en Power Point):
Definición de la luz para vigas de celosía según el SJI
Arriostramiento lateral de vigas de celosía cuando el techo no lo garantiza
Sistemas de arriostramiento para fuerzas horizontales. Detalle de conexión
Limitaciones en la excentricidad de los miembros (CSA S16.1-01)
Consideraciones de excentricidad en los apoyos y detalle de conexión mixta acero-
concreto
Conexión básica (simple o flexible) en las vigas de celosía, según SJI
Conexiones rígidas ( o de momento) en vigas de celosía
Tolerancias dimensionales en la fabricación de vigas de celosía [CSA S16.1-01]
Tolerancias de montaje en vigas de celosía [CSA S16.1-01]