PERFILES, ESPECIFICACIONES Y
CÓDIGO DE PRÁCTICAS GENERALES
DEL
SªEdición
-IRICiL
Instituto Mexicano de la
Construcción en Acero, A.C.
LIMUSA
CONTENIDO GENERAL
V
Nota legal
Descargo de responsabilidad
Comité
Dedicatoria
Agradecimientos
Prólogo
Vil
IX
XI
XIII
XV
PARTE l. Tablas de dimensiones y propiedades geométricas
de perfiles de acero estructural
Designación IMCA para perfiles de acero estructural
Propiedades mecánicas y disponibilidad de aceros estructurales
Varilla corrugada para refuerzo de concreto
Peso promedio de placas y láminas antiderrapantes realzadas
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero:
Ángulo de lados iguales (LI)
Ángulo de lados iguales milimétrico (LM)
Ángulo de lados desiguales (LD)
Perfil C estándar (CE)
Perfil T rectangular (TR)
Perfil I estándar (IE)
Perfil l rectangular (IR)
Perfil l soldado (IS)
Perfil cruci fonne (IC)
PTE circular (OC)
PTE rectangular (OR)
PTE cuadrado (OR)
Redondo sólido liso (OS)
Perfil C formado en frío (CF)
Perfil Z fonnado en frío (ZF)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
xvii
l-1
1-6
1-8
I-9
1-9
[-1 O
1- 14
I-20
I-24
I-26
I-40
1-42
[-56
1-64
T-72
1-76
l-90
1-93
1-94
1-98
xviii
Contenido general
PARTE II. Especificación para el diseño de estructuras de acero
Símbolos
Glosario
Capítulo A. Disposiciones generales
Capítulo B. Requisitos de diseño
Capítulo C. Diseño por estabilidad
Capítulo D. Diseño de miembros en tensión
Capítulo E. D iseño de miembros en compresión
Capítulo F. Diseño de miembros en flexión
Capítulo G. Diseño de miembros a cortante
Capítulo H. Diseño de miembros en fuerzas combinadas y torsión
Capítulo I. Diseño de miembros compuestos
Capítulo J. Diseño de conexiones
Capítulo K. Diseño de conexiones en miembros tubulares
Capítulo L. Diseño por estados límite de servicio
Capítulo M. Fabricación y montaje
Apéndice 1. Diseño por análisis inelástico
Apéndice 2. Diseño por cargas de encharcamiento
Apéndice 3. Diseño por fatiga
Apéndice 4. Diseño estructural para condiciones de incendios
Apéndice 5. Evaluación de estructuras existentes
Apéndice 6. Arriostramiento estable para columnas y vigas
Apéndice 7. Métodos alternativos de diseño por estabilidad
Apéndice 8. Análisis aproximado de segundo orden
PARTE 111. Código de prácticas generales para
la construcción de estructuras de acero
Sección l. Disposiciones generales
Sección 2. Clasificación de materiales
Sección 3. Especificaciones y planos de diseño
Sección 4. Planos de fabricación y planos de montaje
Sección 5. Materiales
Sección 6. Fabricación en taller y entrega
Sección 7. Montaje
Sección 8. Control de calidad
Sección 9. Contratos
Sección I O. Acero estructural aparente
Apéndice A. Modelos digitales para la construcción
rNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
U-1
ll-7
II-27
II-45
II-59
II-73
II-81
ll-87
II-105
IJ-135
Il-145
II-155
11-185
II-227
ll-249
II-253
11-261
II-267
II-273
II-293
ll-305
11-311
II-319
íl-325
III-1
III-7
fll-15
Ill-21
Ill-33
IIf-43
III-47
III-59
III-85
III-89
III-95
III-99
PARTE 1
Tablas de dimensiones y
propiedades geométricas de
perfiles de acero estructural
CONTENIDO DE LA PARTE I
Designación IMCA para perfiles de acero estructural
Propiedades mecánicas y disponibilidad de aceros estructurales
Varilla corrugada para refuerzo de concreto
Peso promedio de placas y láminas antiderrapantes realzadas
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero:
Ángulo de lados iguales (U)
Ángulo de lados iguales milimétrico (LM)
Ángulo de lados desiguales (LD)
Perfil C estándar (CE)
Perfil T rectangular (TR)
Perfil I estándar (!E)
Perfil I rectangular (IR)
Perfil I soldado (IS)
Perfil cruciforme (IC)
PTE circular ( OC)
PTE rectangular (OR)
PTE cuadrado (OR)
Redondo sólido liso (OS)
Perfil C fonnado en frío (CF)
Perfil Z formado en frío (ZF)
fNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
I-3
I-6
[-8
1-9
J-9
1-1 O
l-14
1-20
I-24
1-26
1-40
1-42
1-56
l-64
I-72
I-76
I-90
1-93
I-94
1-98
TABLAS DE DIMENSIONES Y PROPIEDADES
GEOMÉTRICAS DE PERFILES
DE ACERO ESTRUCTURAL
El Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA) sigue conservando la
designación de perfiles de acero estructural adoptada desde la primera edición de
su Manual. Esta designación consiste en dos letras, en donde la primera es ideográfica del perfil, y la segunda es una abreviatura de su descripción. La figura 1.1
y tabla l. 1 muestran y describen la designación adoptada en el !MCA, así como sus
equivalencias con la designación adoptada por el AISC y el CISC. La tabla I .2 presenta las propiedades mecánicas y disponibilidad de aceros estructurales.
Las tablas 1.3 y 1.4 muestran, respectivamente, las propiedades de varillas corrugadas como acero refuerzo en concreto, y el peso promedio de placas y láminas
antiderrapantes realzadas. Al final de esta Parte I se presentan las tablas con dimensiones y propiedades geométricas de todos los perfiles disponibles comercialmente de acero estructural descritos en la tabla 1.1 y mostrados en la figura l. l.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
1-5
1-6
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de p erfiles de acero estructural
Tabla 1.1.
Designación IMCA para perfiles de acero estructural
IMCA
Unidades
Equivalencia
AISC, CISC
Descripción
1
Designación<l
Ángulo de lados iguales
LI
bxt
mmxmm
L
Ángulo LI milimétrico
LM
bX
mmxmm
-
Ángulo de lados desiguales
LD
b, x b., x t
mmxmmxmm
L
Perfil C estándar
CE
dx w
mmxkglm
C , MC
Perfil I estándar
IE
dxw
mmxkglm
s
Perfil I rectangular
IR
d xw
mmx kg/m
W,HP, M
Perfil T rectangular
TR
dx w
mm x kg/m
WT, MT
Perfil I soldado
IS
b1 xt,! hxt...
mmxmm / mm x mm
-
Perfil cruciforme
re
dxw
mm xkg/m
-
Redondo sólido liso
D
mm
-
PTE circular
os
oc
Dx t
mmxmm
HSS, PIPE
PTE rectangular
OR
bxdxt
mmxmmxmm
HSS
Perfil C laminado en frío
CF
ho xb() X cal
mm x cal
-
Perfil Z laminado en frío
ZF
ho xbo X cal
mmx cal
-
1
111
Símbolos:
Tamaño del ala
Tamaño del ala más larga
Tamaño del ala más corta
Ancho del patín
bº Ancho del patín laminado en frío
d Peralte o altura nominal del perfil
D Diámetro exterior de secciones circulares
e Dimensión de la ceja en laminados en frío
e Abertura libre entre patines de IC
h Altura de la placa para el alma
Peralte del perfil laminado en frío
1 Espesor nominal del perfil
I¡ Espesor nominal del patín
1, Espesor nominal del alma
w Peso por metro lineal del perfil
cal Calibre de la lámina
b
b1
b,
b¡
"º
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-7
Tablas de dimensiones v propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
í
1'-==b,~ :fl
IL
b,
b----fp
1--
LI/LM
l
1-&-l
LD
TR
CE
l
>---b•~---1
e
I ,
1.
1~ 1
d
c:::=::::::..::
,.
I<•
IR
IE
l
IS
IC
f----- b- l
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1~====~-/
í
l
IO
D
ld
-,
'-=======~-.J
OR
OR
í
oc
os
e
h.
e
CF
Figura 1.1. Designación IMCA para perfiles de acero estructural.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACl'.RO. A,C,
Tablas de di111e11sio11e~ 1· propiedades geomén·ica.f de perfiles de acero estruc111ral
l-8
Tabla 1.2.
.g
e
~
a
Propiedades mecánicas y d isponibilidad de aceros estr ucturales
Des1gnoc16n
&. ~
NMX°'
B-254
B-177
1\ST~"'
Grado
A36
A53
B
B
e
B-199
1
ASOO
e
c.,
B-200
B-099
TI
B-284
e
AS0I
AS29
A572
-o
-~
..
;¡
..o
A913
..
>,
¡¡
"
~
60
65
70
A992
~
"
<
-
AI008
B-248
8-248
AI0II
A1018
-
A618
"e
c·g
~
A
B
50
SS
42
50
SS
60
65
so
.¡,
o
B-282
A242
B-277
A588
A606
A847
50
60
70
80
( V 11
111
.~ t:
¡¡ 8
"' "
A514
c.]
...
1]
u ...
~
A678 111
f--- "'
A852"
E
Promcdadc, mccirucas
F.'"·'
kl!icm' MPa kl!/cm1 MPa
2530
250
4080
400
415
2460
240
4220
2955
290
4080
400
3235
315
4080 1 400
3235
315
4360
425
3515
345
4360
425
2530
250
4080
400
3515
345
4920
485
3515
345
4570
450
3865
380
4920
485
2955
290
4220
415
3515
345
4570
450
3865
380
4920
485
415
5275
4220
515
4570
450
5625
550
3515
345
4220
415
4220
415
5275
515
4570
450
5625
550
4920
485
6330
620
3515
345
4570
450
3515
345
4220
415
4220
415
4920
485
4920
485
5625
sso
5625
550
6330
620
3515
345
4920
485
3515
345
4570
450
2955
290
4430
435
3235
315
4710
460
345
4920
485
3515
3515
345
4920
485
3515
345
4920
485
3515
345
4920
485
6330
620
7030 1 690
7030
690
7735
760
3515
345
4920
485
4920
485
6330
620
F ,1.,,
..
u
.:l
o.
D1=nmb1lidad
Laminados en caliente
Laminados en frfo
LI LD CE IE IR os OR OC CF'" ZF'"
1
1
~-
1
1
1
1
1
1
-
~otas
n ?\orma Mexicana
"' American Soc,eryfor Te.,tmg and Matenals
''' Valor mlmmo garantlzndo del esfucr20 de 0uencia
'" Valor mlniino garanti,ado del esfuerzo último
'• Para algunos tipos se proporcionan dif<rentc; valores que dependen del grueso del material
lkbc fabricarse con acero de alla tt<tStenc,a y de acuerdo con las cspecificac1ones del AJSI
"'~MX no ha actualizado recteotemente ~111 norma
1
• ASTM ha d1scontmuado rcc1enrementc esta nonna
~
~onna comúnmente aplicable
'óonna posiblemente aplicable. Vcnficar d1>ponib1lidad
Norma no aplicable
l\JSTITUTO MF.XICA!\0 DE LA CO!\STRUCCIÓ;,1 E:S. ACERO, A.C.
-
1
1-9
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,ji/es de acero estructural
Tabla 1.3.
Yar. #
Diámetro nominal
mm
in
Varilla corrugada para refuerzo de concreto
Área nominal
mm 2
in2
Peso unitario
Perímetro
lb/ ft
mm
0.167
19.9
24.9
2
6.4
1/4
32
0.05
kg/m
0.249
2.5
7.9
l/3
49
0.08
0.388
0.261
N/ton
in
0.785
0.982
1.178
1.571
1.963
2.356
2.749
3.142
3.534
-
214
3
9.5
3/8
71
0.11
0.559
0.376
29.9
4
12.7
1/2
127
0.20
0.994
0.668
39.9
5
15.9
5/8
198
0.31
1.554
1.044
49.9
6
19.1
3/4
285
0.44
2.237
1.503
59.8
7
8
22.2
7/8
388
0.60
3.045
2.046
69.8
25.4
1
507
0.79
3.978
2.673
79.8
9
28.6
1 1/8
641
0.99
5.034
3.382
89.8
10
31.8
1 1/4
792
1.23
6.215
4.176
99.7
3.927
13
109.7
119.7
4.320
11
4.712
9
11
34.9
1 3/8
958
1.48
7.520
5.053
12
38.1
1 1/2
1140
1.77
8.950
6.013
148
83
53
37
27
20
16
Notas:
La primera columna de la tabla (Var. #) representa el número con que se designan las distintas varillas, el
cual es igual al número de octavos de pulgada del diámetro nominal de la varilla. La Var. #2 se fabrica únicamente como varilla lisa (alambrón).
La última columna de la tabla (N/ton) representa el número aproximado de varillas de 12 metros por tonelada.
Tabla 1.4.
Peso promedio de placas y láminas antiderrapantes realzadas
Espesor
Peso promedio por hoja (kg)
Peso
3 ftx 8 ft 3ftxl0ft 3ftxl5ft 3 ft X 20 ft
Calibre
mm
in
kg/m2
lb/ft2
12
2.66
0.1046
20.86
4.271
46.50
58.13
87.19
116.26
11
3.18
0.1250
24.92
5.104
55.57
69.46
104.20
138.93
10
3.42
0.1345
26.82
5.492
59.80
74.74
112.12
149.49
3/ 16
4.76
0.1875
37.39
7.656
83.36
104.20
156.30
208.39
1/4
6.35
0.2500
49.85
10.208
111.14
138.93
208.39
277.86
5/16
7.94
0.3125
62.31
12.760
138.93
173.66
260.49
347.32
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geomélricas de perfiles de acero estructural
1-10
LI
Designación
bxr
19
X
X
25
X
X
X
32
3
5
6
1
X
J
X
5
6
X
38
3/4
X
~
X
X
X
3
5
6
8
10
44 X 3
X
X
X
51
g,
g,
k2/m
cm'
mm
mm
mm
n,m
0.88
1.25
1.1
1.6
11
13
11
11
..
..
..
1.19
1.73
2.22
1.5
2.2
2.8
11
13
14
14
14
14
1.50
2.20
2.86
1.9
2.8
3.7
11
13
14
18
18
18
114
5/16
}18
1.83
2.68
3.48
4,26
4.99
2.3
3.4
4.4
5.4
6.3
11
13
14
16
18
20
20
20
20
20
1/8
)/16
X 1/4
X 5/ 16
2.14
3.15
4.12
5.04
2.74
4.03
5.2
6.39
11
13
14
16
25
25
25
25
-
1/8
3116
3.1
4.6
6.1
7.4
8.8
10
11
13
14
16
30
30
30
30
30
-
5.8
7.7
9.4
11.2
14.5
11
13
14
16
19
35
35
35
35
35
1/8
X
1/8
X
X 3/16
X
1/4
X
1/8
X 3116
1 1/2
X
l/4
X
1/8
X 3/16
X
X
X
l 3/4
5
6
8
X
X
Ó
X
X
8
10
• 5/ 16
3/8
3/16
1/4
X 5/16
X 3/8
X 112
•.57
6.10
7.44
8.78
11.46
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
3
5
5
6
8
10
13
5
6
8
10
11
2
X
X
X
X
X
6
8
10
11
13
X
X
l /4
•
2 1/2
X
X
3
X
X
X
X
X
XI}
89
g
X
X
76
k
2.46
3.63
4.75
5.83
7.00
X
X
64
Área
X 3/16
1 1/4
X
3 1/2
1--
Peso
In• in
3
5
•ft- g ----1
DIMENSIONES Y
PROPIEDADES GEOM.ÉTRICAS
ÁNGULO DE
LADOS IGUALES
mmxmm
T
L
li
IDICil.
X
X
X
X
X
3/16
1/4
5/ 16
3/8
7/16
1,2
5.52
7.29
9.08
10.72
12.35
13.99
7.0
9.3
11.5
13.6
15.7
17.7
14
16
17
19
21
22
45
45
45
45
45
45
1/4
5116
3/8
7/16
112
8.63
10.72
12.65
14.59
16.52
10.9
13.5
16.0
18.5
21.0
16
17
19
21
22
50
50
-
..
..
-
-
..
..
-
-
0.04
0.13
0.01
0.03
l.16
1.22
1/4
1/4
1/4
0.05
0. 17
0.41
0.02
0.07
0.16
1.56
-
6.3
6.3
6.3
..
..
..
7.9
7.9
7,9
5/16
S/16
5/16
0.07
0.22
0.51
0.05
0.15
0.33
1.87
1.92
1.95
..
..
9.5
9.5
9.5
9.5
9.5
3/8
3/8
318
318
318
0.08
0.27
0.62
1.20
2.06
0.09
0.27
0.61
1.10
1.78
2.25
2.28
2.34
235
2.42
..
-
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9.5
9,5
9.5
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318
3/8
318
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1.42
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1.84
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2.66
2.71
2.73
..
12.7
12.7
12.7
12.7
12.7
1/2
1/2
112
1/2
1/2
0.11
0.36
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1.63
2.79
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3.03
3.05
3.08
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..
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-
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15.9
15.9
15.9
15.9
15.9
15.9
5/8
5/8
5/8
5!8
518
5/8
0.54
1.27
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4.25
9.97
19.27
2.41
5.54
10.47
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70.70
4.48
4.49
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4.64
4.74
..
..
..
-
22.2
22.2
22.2
22.2
22.2
7/8
718
7/8
7/8
718
1.49
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5.38
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50
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1.54
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15.9
15.9
15.9
15.9
-
..
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..
..
..
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-
Prooiedades torsión
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cm•
cm
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-
..
..
..
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b--,
..
--
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Sujetadores
Diámetro
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oul•.
t·
..
518
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-11
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
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LADOS IGUALES
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X
X
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X
X
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0.50
0.70
0.30
0.40
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0.56
0.58
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0 .23
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0.38
0.38
X
118
0.90
1.30
1.60
0.50
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0.48
0.48
X
114
0.90
1.30
1.50
X
1/8
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1/4
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0.6
0.6
1/8
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1/4
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1.17
1.14
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1.12
1.07
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1.19
1.24
1.22
1.37
1.91
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1.42
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2.16
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0.73
0.73
0.73
0.73
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3/16
114
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5.40
7.50
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1.4
1.4
1.3
1.22
1.30
1.35
1.40
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3.20
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5.01
1.51
2.06
2.72
3.22
0.86
0.86
0,86
0.86
118
3/16
1/4
5/)6
318
7,90
11.30
14.40
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19.80
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7.20
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10.30
2.10
3.10
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1.55
1.54
1.52
J.SO
1.36
1.42
1.49
1.55
1.61
3.08
4.44
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8.29
1.71
2.46
3.18
3.91
4.60
0.99
0.99
0.98
0.98
0.98
3/16
114
5/ 16
318
1/2
22.30
28.80
34.80
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9.10
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1.96
1.94
1.92
1.90
1.87
1.74
1.81
1.87
1.93
2.04
8.31
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21.11
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1.22
1.22
1.22
1.22
1.22
3/16
1/4
5/ 16
318
7/16
112
39.SO
51.20
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20.60
24.30
27.90
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7.10
9.30
11.50
13.50
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2,37
2.35
2.33
2.31
2.29
2.27
2,06
2.12
2.18
2.25
2 .30
2.36
15.62
20.45
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30.22
34.48
38.84
5.82
7.61
9.56
11.25
12.83
14.46
1.49
1.49
1.48
1.48
1.47
1.47
114
5/ 16
318
7/16
112
83.20
101.60
119.00
135.30
151.10
23.10
28.50
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38.70
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12,90
15.90
18.80
21.60
24,30
2.77
2.74
2,72
2 .69
2.67
2.42
2.49
2 .54
2 .62
2.67
32.81
41.10
48.43
55.37
62.52
10.42
13.06
15.39
17.60
19.87
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X
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X
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X
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X
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X
X
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13
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X
X
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X
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PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
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X
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X
INSTITUTO MEXICANO DEL/\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe1ji/es de acero estructural
1-12
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Designación
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X 11
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X 16
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X 22
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X 10
X 11
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X 16
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X 2.2
X 25
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X
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X
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25
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X
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X
8
1L.
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DIMENSIONES Y
PROPlEDADES GEOMÉTRICAS
ÁNGULO DE
LADOS IGUALES
X
X
X
X
X
X
X
Pe.so
Área
k
g
g,
g,
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mm
mm
mm
1/4
5/16
3/8
7/16
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5/8
3/4
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12.21
14.59
16.82
19.05
23.37
27.54
12.5
15.5
18.5
21.4
24.2
29.7
35.1
16
17
19
21
----
----
25
29
60
60
60
60
60
60
60
5/16
3/8
7/ 16
1/2
518
3/4
7/8
15.33
18.31
21.29
24.11
29.77
35.13
40.49
19.5
23.3
27.0
30.6
37.8
44.8
51.5
21
22
24
25
29
32
35
5/16
318
7/16
1/2
9/ 16
518
3/4
718
1
18.46
22.18
25.60
29.17
32.60
36.02
42.72
49.27
55.67
23.7
28.3
32.8
37.2
41.6
46.0
54.6
62.9
71.0
718
7/8
7/8
718
7/8
1
718
39.30
44.06
48.67
57.90
66.98
75.91
84 70
50.0
56.0
62.0
73.5
85.2
96.8
107.7
Sujetadores
Diámetro
nul•.
mm
Prooiedades torsión
J
c.
cm•
cm•
cm
,.
22.2
22.2
22.2
22.2
22.2
22.2
22.2
718
7,8
7/8
718
7/8
718
718
1.71
3.32
5.72
9.04
13.44
26.04
44.63
13.56
25.86
43.60
67.54
98.34
182.6
299.8
5.94
6.01
6.03
6.06
6.08
6.17
6.24
1
1
1
1
1
1
1
4.5
7.2
11.8
16.9
32.8
56.3
86.2
51.8
87.7
136.4
199.9
375.1
622.7
947.9
7.04
7.49
6.96
7.54
7.63
7.69
6.71
----
--
70
70
70
70
70
70
70
-
---
--
---
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
21
22
24
25
27
29
32
35
38
90
60
60
60
60
60
60
60
60
70
70
70
70
70
70
70
70
70
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5.4
8.6
13.7
20.4
28.9
39.6
68.0
107.5
159.6
90.8
154.5
241.4
354.5
496.6
670.1
1120.2
1720.1
2482.1
8.5 1
8.95
8.98
9.01
9.05
9.08
9.16
9.22
9.28
29
30
32
35
38
41
115
115
115
115
115
115
115
75
75
75
75
75
75
75
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
1
1
27.3
40.0
53.1
91.5
1446
215.1
305.0
868.1
1221.8
1654.7
2790.2
4322.7
6293.8
8739.1
11.94
11.25
12.00
12.06
12.13
12.20
12.27
22
44
90
90
90
90
90
90
90
90
-----
60
75
75
75
75
75
75
75
--
--
-
---
Notas:
Para ángulos de 203 mm con un solo gramil se pueden ulili,.ar su¡ctadores de 38.1 mm ( 1 1/2")
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
y
-
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I- 13
LI
IIDCil.
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PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
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Designación
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1/4
5/ 16
X 3/8
X 7/16
X 1/2
X 5/8
X 3/4
124.90
152.80
179.80
205.20
229.80
275.50
317.20
5/16
3/8
X 7/16
X 1/2
X 5/8
X 3/4
X 7/8
x• v
I
s
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cm
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cm
29.80
37.00
44.10
50.80
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70.10
82.30
16.90
20.80
24.60
28.30
32.10
39.00
45.70
3.18
3.15
3.12
3.10
3.07
3.05
3.00
2.74
2.82
2.87
2.92
300
3.10
3.23
47.90
60.01
71.10
81.53
92.10
112.51
132.55
13.28
16.64
19.71
22.61
25.54
31.20
36.76
l.99
1.98
l.98
1.97
1.97
l.97
1.97
309.70
364.60
416.20
470.30
566. 10
653.50
740.90
59.80
71.00
81.90
92.80
113.60
133.40
152.60
33.40
39.50
45.60
51.60
63.10
74. 10
84.60
3.96
3.94
3.91
3.89
3.86
3.81
3.78
3.43
3.48
3.56
3.61
3.73
3.86
3.96
126.09
148.29
168.68
193.04
233.73
271. 78
316.75
28.09
33.03
37.57
43.00
52.06
60.54
70.56
2.5 1
2.50
2.50
2.49
2 .48
2.47
2.47
5/ 16
3/8
7/ 16
X 1/2
X 9/ 16
X 5/8
X 3/4
X 7/8
X
l
54 1.10
641.00
73260
828.30
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máximo
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INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
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38,8
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1.83
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X 7.9
X 9.5
X 11.1
X 12.7
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9.8
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14.3
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18.5
2.17
2. 15
2.13
2.11
2.09
1.65
1.71
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39.5
48.0
56.3
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4.23
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14.0
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18.1
19.9
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1.65
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1.82
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6.15
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6.07
6.05
W-W
Y- Y
Designación
b xt
I
z
s
r
x
mmx mm
cm•
cm'
cm'
CDl
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X 7.9
X 9.5
X 12.7
12.7
16.2
19.4
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27.8
64 X 4,8
X 6.4
X 7.9
X 9.5
X 11.1
X 12.7
X
X
76 X 51
X
X
76
X
52.4
,.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estrucltlral
l-22
-IDICiL
LD
1
1
h
+
¡:,
l: ¡-k\-g --¡- t ,
DlMENSIONES Y
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
ÁNGULO DE
LADOS DESIGUALES
1--- h ~
Designación
S ujetadores
Diámetro
Peso
Área
k
g
g,
g,
kg/m
cm'
mm
mm
mm
mm
mm
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19
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24
27
30
70
70
70
70
70
70
-..
--
--
5/ 16
3/8
X 1/2
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17.4
22.8
18.5
22.1
29.0
21
22
25
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90
90
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18.3
21.3
24.1
26.9
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19.5
23.3
27.0
30.6
34.3
37.8
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51.5
21
22
24
25
27
29
32
35
178xl02 x 9.5
X 11.1
X 12.7
X 15.9
X 19.0
7x4x3/8
X 7/16
X 1/2
X 5/8
X 3/4
20.2
23.4
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32.9
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25.7
29.8
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41.8
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203xl02 X 11.1
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X 25.4
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X 9/16
X 5/8
X 3/4
X 7/8
X 1
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29.2
32.6
36.0
42.7
49.3
55.7
203xl52x 11.1
X 12.7
X 14.3
X 15.9
X 19.0
X 22.2
X 25.4
8x6x7/ 16
X 1/2
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X 5/8
X 3/4
X 7/8
30.1
34.2
38.3
42.4
50.3
58.2
65.8
bxt
in x in
mmxmm
127
X
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X 15.9
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X 9.5
X 12.7
5x31/2xl/4
X 5/16
X 3/8
X 1/2
X 5/8
X 3/4
6
X
3 1/2
X
X
X
1
X -X
z
s
r
y
pulg.
l
cm4
cnt'
cm'
cm
cm
-
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
1
223.1
273.9
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1065
124.5
25.4
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48.7
59.5
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4.09
4.06
4.04
4.01
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3.94
3.94
3.99
4.06
4.19
4.29
4.42
60
60
60
70
70
70
25.4
25.4
25.4
1
1
1
453.7
536.9
690.9
79.3
94.l
122.7
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5.08
5.13
5.26
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90
90
90
90
90
90
90
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60
60
60
60
60
60
60
70
70
70
70
70
70
70
70
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
1
1
1
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557.8
641.0
720.l
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874.1
1,019.8
1,153.0
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126.3
140.8
154.7
181.9
208. 1
45.4
54.l
62.4
70.6
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102.1
116.8
4.93
4.90
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4.83
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5.03
5.08
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24
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100
100
100
100
65
65
65
65
65
70
70
70
70
70
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
853.3
982.3
1,107.2
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148.0
167.1
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6. 10
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38
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115
115
115
115
115
115
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75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
75
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
1
1
1,423.5
1,606.7
1,785.6
1.956.3
2.289.3
2,605.6
2,901.1
190 1
214.7
239.3
263.8
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355.6
398.2
108.0
122.6
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178.6
204.8
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7. 14
7.21
7.26
7.34
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7.59
7.70
38.3
43.5
48.8
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64.1
74.2
83 .9
24
25
27
29
32
35
38
115
115
115
115
115
115
115
75
75
75
75
75
75
75
75
75
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
1
1
1,635.8
1,848.1
2,056.2
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3,013.5
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211.4
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115.7
131.3
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191.7
219.6
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6.32
6.17
6.25
6.30
6.35
6.48
6.60
6.73
--
..
--
75
75
75
75
75
Nota:
Para ángulos de 203 mm con un solo gramil se pueden utilizar sujetadores de 38.1 mm ( 1 1/2")
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
I-23
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
y
-
l
~
l r-x-j~
X
LD
IDICil.
1
z
X
_I'
y
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
ÁNGULO DE
LADOS DESIGUALES
' 7,
Designación
bx1
I
7,
s
r
x
I
s
r
I
s
r
mmxmm
cm•
cm'
cm'
,m
cm
cm•
cm'
cm
cm•
cm'
cm
Prodcdades torsión
J
r,
cm•
cm•
cm
127 X 89 X 6.4
X 7.9
X 9.5
X 12.7
X 15.9
X 19.0
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19.5
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2.59
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204
2.11
2.17
2.29
2.41
2.52
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100.8
4.47
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4.40
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1.93
J.93
1.92
1.91
1.89
1.89
1.93
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6.15
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5.99
(52 X 89 X 7.9
X 9.5
X 12.7
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20.0
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2.50
2.46
1.92
1.98
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1.95
1.94
1.92
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7.42
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7.32
l 52xl02 X 7.9
171.9
202.3
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2.90
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2.21
2.20
2.19
2.19
2.18
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2.17
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2.21
2.20
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8.48
8.41
203xl02 X 11.1
X 12.7
X 14.3
X 15.9
X 19.0
X 22.2
X 25.4
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110.9
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2.19
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5.0
18
18
20
23
13
13
14
14
60
60
60
60
50
50
7.2
10.3
12
12
14
17
so
so
12.7
12.7
12.7
12.7
1/2
1/2
1/2
1/2
57
57
58
5.9
6.7
8.2
153
153
155
6.7
9.3
11.6
13
16
18
20
23
24
14
14
14
90
90
90
SS
60
65
15.9
15.9
19. 1
5/8
5/8
3/4
100
102
103
83
83
83
4.4
5.9
6.3
101
102
102
5.3
6.5
8.1
13
15
16
18
20
21
13
14
14
60
60
60
50
50
12.7
12.7
12.7
1/2
1/2
1/2
4x 9.0
X 10.5
103
105
83
83
5.9
6.4
134
134
8.4
10.2
17
18
21
23
14
14
70
70
60
60
15.9
15.9
S/8
S/8
2
X
X
X
X
13.4
15.6
,,:r,
DIMENSIONES
PERFI L T
RECTANGULAR
Designadón
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--
1 - - g ,--------{
1
s.s
so
102 X 17.9
X 20.9
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14.0
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102
79
79
6.3
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166
167
102
11.9
21
22
23
24
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100
65
65
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19. 1
3/4
3/4
102 X 23. 1
X 26. 1
X 29.8
X 35.8
X 43.2
X 49.9
4 x 15.S
X 17.5
X 20.0
X 24.0
X 29.0
x 33.S
102
103
!OS
108
111
114
74
73
74
74
73
73
7.3
7.9
9.2
10.2
13.0
14.S
204
204
205
206
209
2 11
11.1
12.6
14.3
17.4
20.6
23.8
22
23
25
28
31
34
29
31
35
39
42
19
21
21
21
22
24
140
140
140
140
140
140
70
75
75
75
80
85
19.1
19.1
19.1
19.1
19. 1
19.1
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
3/4
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X J J.2
X 12.7
X 14.2
5 X 6.0
X 7.5
X 8.5
X 9.5
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127
129
130
106
107
107
107
4.9
5.9
6.1
6.4
101
102
102
103
5.4
6.9
8.4
10.1
13
15
17
18
20
21
23
24
14
14
14
16
60
60
60
60
50
50
55
55
12.7
12.7
12.7
12.7
1/2
1/2
1/2
1/2
127 X 16.4
X 19.4
X 22.4
5 X 11.0
129
131
133
106
104
105
61
6.7
7.7
147
147
148
9.2
13.0
x 15.0
11.~
13.
17
19
21
24
27
29
16
17
17
70
70
70
65
70
70
19.1
19.1
15.9
3/4
3/4
5/8
127 X 24.6
X 29.1
X 33.5
5 x 16.S
x 19.5
X 22.5
124
126
128
96
96
95
7.4
8.1
8.9
203
203
204
11.l
13.5
15.8
24
27
29
29
31
34
19
21
21
140
140
140
65
65
70
15.9
15.9
15.9
5/8
5/8
5/8
X
X
X
32
Nota:
El subíndice ..def' representa valores sugeridos para su consideración en el detallado para la fabricación en el taller.
El subíndice ..dis" representa valores sugeridos para su consideración en el diseno.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Tablas de dime11sio11es y propiedades geométricas de pe1jiles de acero es1r11ct11ral
)
-lfflCiL
'
,,
¡,
\'
'
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-
1-27
\'
TR
PRO PI EDADES G EOMÉTRICAS
PERFILT
RECTANGULAR
)
Designación
d xpeso
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51
Área
y.y
X -X
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cm'
Propiedades torsión
c.
z
s
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cm
I
cm'
c01'
cm'
cm
cm'
cm•
I
z
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y
cm'
cm'
cm>
cm
9,7
12,3
7.46
22
10.1
5,3
1,33
1.12
80
23,9
15.6
2.54
3,1
6,3
64 X 1.9
X 4,2
15,2
17,9
10.49
9,57
35
42
13,I
15,9
6,8
7.9
1.52
1.53
1 16
1.24
156
190
37.4
45,2
24,6
29,7
3.20
3.25
4,0
6.5
12,2
20,8
76 X 6,3
X 6,7
X 8.9
X 11.9
8.1
8,6
11.5
15,3
17,21
17.44
13.28
12,12
38
40
55
70
11.5
11.8
16,6
20,5
6,5
6,7
9.2
11.2
215
214
2,19
2.14
1.62
1,58
1.72
1.72
41
46
62
92
12.7
14.0
19,0
27.7
8.3
9,1
12.3
18.0
2.26
2,30
2,33
2.45
0,7
0,8
1.9
4,6
17
2,0
4,8
11.4
76 X 11.2
X 14,9
X 18.6
14.3
19,0
23.7
13.10
11.97
10.00
59
73
95
16.9
21.1
27.5
9,5
11.4
14.5
2,02
1.97
2.00
1.42
1.42
1.55
194
276
355
38,8
55,I
70.1
25,6
36,2
46.0
3.68
3,81
3.86
2.1
5,0
9.5
9,2
23.0
45,9
102 X 7.5
X 9.7
X 11.2
9.5
12.4
14.3
23.26
17.59
16.61
89
120
137
20.8
28.5
31.3
11.7
16.0
17.5
3.05 2.42
3.12 2,62
3.10 2.53
44
57
71
13.5
17.5
21.8
8.7
11.2
13.9
2.13
2.14
2.23
0.9
1.8
2.8
3.1
7.2
10.3
102 X 13.4
X 15.6
17.0
19.9
17.76
16.41
142
162
30.5
34,6
17.2
19.3
2.90 2.12
2.84 211
166
203
38.2
46.5
24.9
30.3
3,12
3.20
3,6
5.9
15.1
24.6
102xl7.9
X 20,9
22.8
26.6
1629
14.17
147
176
32.4
39.0
17.7
21.0
2.54
2.57
380
450
70.1
82,6
46,0
54.2
4.09
4.11
7.2
11.2
38.7
61.8
102 X 23.1
x 26.I
X 29.8
X 35.8
X 43 2
X 49.9
29.4
33.2
37,9
45.5
55.1
63.5
14 17
13.04
11.54
10.59
8.54
7.86
178
201
239
285
380
454
39.2
44.4
53,3
86.0
103.1
21.0
23.4
27.7
32.3
42.8
SO.O
2.46 1.70
2.46 1.75
2.51 1.87
2.50 1.97
2.62 2.22
2.67 2.38
770
887
1.020
1,270
1,561
1,844
115.2
131.9
151.4
186.8
227,8
267.1
76.0
87.0
99.6
123,1
149.6
175,3
5.13
5.16
5.18
5.28
5.33
5.38
11.1
16.0
23.2
40.7
69.1
104,5
87.8
128.9
192.0
349.1
612.3
956,0
127 X 8.9
X 11 2
, 12.7
X 14.2
11.4
14.3
16.1
18.1
26.04
21 90
21 15
20.31
181
227
252
278
36.1
44.4
47.5
50.8
20.0
24.6
26.5
28.5
3.99
3.99
3.96
3.91
3.45
3.48
3.35
3.25
45
74
89
14.2
18.8
22.9
27.4
9.0
11.8
14.5
17.5
1.99
2.06
2.14
2.22
1.1
2.2
3,2
4.8
6.8
12.8
16.4
21.4
127 X 16.4
X 19.4
X 22.4
209
24.6
28.5
21.15
19,85
17.50
286
327
386
49.5
55.6
65.7
28.2
31.3
36.7
3.71
~:
2.72
2.69
2.79
238
293
348
50,0
61.5
72.3
32,6
40.0
47.0
3.38
3.45
3.48
5.0
8.4
12.9
28.7
46.5
73.3
127 X 24 6
X 29. 1
X 33.5
31.3
37,0
42.8
16.76
15.75
14.38
321
368
425
57.0
65.4
76.2
316
35.4
40.5
3.20 2.21
3.15 2.23
3.15 2.30
762
937
1111
114.7
140.4
165.5
75.4
92.4
109.0
4.93
5,03
5.11
12.1
20.3
31.3
95.6
165.4
263.4
X
64.6
I\ISTITUTO MEXICANO
177
1.86
60
or LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
T-28
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,jiles de acero estructural
-IIDCiL
TR
PERFIL T
RECTANGULAR
Designación
d xpeso
mm x k2 / m
in x lb/ít
(27 X 36.5
X 40.2
x44.7
X 50.7
X 57.4
X 65.6
X 74.5
X 83.4
153
5 X 24.5
X 27.0
X 30.0
X 34.0
X 38.5
X 44.0
X 50.0
X 56.0
b,
t¡r
- -+i,n +
f--g--:--J
1
),
í
_J
l
d
DIMENSIONES
Peralte
Alma
1
k,h
mm
k¿,,
mm
k,
mm
X
x,
mm
Patio
h,
mm mm
mm
mm
Sujetadores
Diámetro
mm
pulg.
96
95
96
96
96
96
95
95
8.7
9.4
10.7
12.0
13.5
15.4
17.3
19.2
254
254
257
257
260
262
262
265
14.3
15.7
17.3
19.6
22.1
25.2
28.5
31.8
27
29
30
33
35
38
42
45
32
34
35
37
40
43
47
50
21
21
21
22
22
24
25
25
140
140
140
140
140
140
140
140
100
100
100
100
100
115
120
125
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
34.9
34.9
34.9
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 3/8
1 3/8
1 3/8
d
/1
,.
mm
mm
127
128
130
132
135
138
141
144
,,
Gramiles
Distancia
(0.4
IJ.9
14,2
16.4
6x 7.0
X 8.0
x9.5
X 11.0
151
152
154
156
132
132
132
133
5.1
5.6
6.0
6.7
101
102
102
103
5.8
6.8
8.9
10.8
14
15
17
19
20
21
23
24
14
14
14
16
60
60
60
60
50
50
50
55
12.7
12.7
12.7
12.7
1/2
1/2
1/2
1/2
19.4
22.4
26.1
6x 13.0
x IS.O
X 17.5
155
157
159
128
129
129
5.9
6.7
7.7
165
166
167
9.7
11.2
13.3
18
19
21
27
29
31
19
19
19
90
90
90
75
80
80
22.2
22.2
22.2
718
7/8
7/8
153 X 29.8
X 33.5
X 37.3
6x 20.0
X 22.5
X 25.0
152
153
155
118
119
117
7.5
8.6
9.4
204
205
206
13.1
14.7
16.3
26
28
29
35
35
39
22
24
24
140
140
140
80
80
80
19.1
19.1
19.1
3/4
3/4
3/4
153 X 39.5
X 43,2
6 X 26.5
X 29.0
153
155
119
117
8.8
9.2
254
254
14.7
16.3
30
32
35
39
24
24
140
140
100
105
31.8
31.8
1 1/4
1 1/4
153 X 48.4
X 53,6
X 58,9
X 64.8
X 71.5
X 79.0
X 89.4
X 101.3
X 113.2
X 126.7
X 141.6
X 156.5
X 171.4
X 187.7
X 208.6
X 226,5
X 250,3
6 X 32.5
X 36.0
X 39.5
X 43.5
x48.0
X 53.0
X 60.0
X 68.0
X 76.0
X 85.0
X 95.0
X 105.0
X 115.0
X 126.Q
X 139.5
X (52.5
X 168.0
154
156
157
159
162
164
167
170
174
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X
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X
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Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
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PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
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X 44,7
X 50.7
x57.4
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X 33.5
X 37.3
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X 250.3
X
X
INSTITUTO MEXJCAJ"\1O DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dime11sio11es y propiedades geométricas de perfiles de acero estrucwral
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39.7
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49
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40
40
41
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43
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48
49
51
52
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
140
145
145
150
155
155
160
165
170
175
180
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
11/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
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X 339.7
X 372.5
X 409.8
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7x 199.0
2lJ.0
X 227.5
X 250.0
X 275.0
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232
237
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128
128
128
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127
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127
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54
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210
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210
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235
38.1
38.1
38.I
38.1
38.I
38.1
38.1
38.1
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1 1/2
1 1/2
l 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
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X 23.1
8 X )3.0
X 15.5
199
202
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174
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141
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19
19
90
90
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60
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12.7
1/2
1/2
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X 29.8
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X 37.3
X 42.5
8
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20.0
X 22.5
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201
203
205
207
209
173
173
174
174
175
7.5
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178
178
179
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181
11.0
12.9
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16.1
18.2
22
24
25
27
29
29
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34
35
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21
21
21
22
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90
90
90
90
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85
85
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90
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
203
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X 38.5
X 44.5
X 50.0
208
210
213
216
169
169
169
169
10. 1
11.6
13.4
14,9
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262
265
265
16.9
19.4
22.3
25. 1
28
30
33
36
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25
27
27
29
140
140
140
140
105
115
120
120
3 1.8
34,9
34.9
34.9
1 1/4
1 3/8
1 3/8
1 3/8
49.9
57.4
X 66.3
x 74.5
X
X
X
X
X
X
X
55
59
59
61
64
44
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
1/4
1/4
1/4
1/4
1-31
Tablas de di111e11sio11es y propiedades genmétricas de perfiles de acero es1ruc111ral
)
-IDICiL
L,C .,,
.f
1
.r-
X
1
TR
PERFILT
RECTANGULAR
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
i
Designación
d x neso
m m x ke l m
Área
11.
Cllll.
Pronicdades torsión
Y-Y
X-X
h
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J
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s
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J
z
s
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cm•
cm 1
cm'
CID
cm
cm•
cm'
cm'
cm
J
cm"
cm•
178 X 32.0
X 35.8
X 39.5
40 7
45.6
50.3
22.47
20.35
18.83
9 12
1,036
1,149
115_;
131.1
145.4
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4.78
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30. 1
40.2
201.7
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392.1
\78
57.8
b4.5
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6.30
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105.3
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1.125.2
1,511.9
178x67.I
,73.8
X 81.2
x 89.4
X 98.3
85.2
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270.4
304 .8
100.9
112.7
123.9
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156.8
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4.24
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7, 143.1
178 X 108.0
X 118.5
X 131.1
, 143.8
X 157.9
X 172.8
X 190.7
X 21 J.6
X 232.4
X 254.8
a 275.7
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167.1
183.2
200.0
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10.05
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4.828
5,536
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373.6
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4.39
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4.67
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5.1 l
5.21
3.28
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10.29 720.J
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10.41 1.232.0
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178x 296.5
X 317 4
x339.7
X 372.5
X 409 8
X 450.0
x494.7
<543.9
377.4
403,9
43!.6
474.2
521.9
573.5
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5 16
4.96
4.72
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1,502.7
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1,917.3
2,228.6
2.Sn.8
2,982.4
3,45•.7
616.2
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5.94
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5,9813
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10.95
11.02
11.13
11.25
l 1.40
11.56
11.73
11.91
203 X 19.4
x 23.l
24.8
29.4
31.09
28.86
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76.0
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6.22
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5.13
199
258
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28.5
36.7
2.84
2.97
5.4
9.6
65.3
98.3
203
26.8
29.8
X 33 .5
X 37.3
X 42.5
34.1
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42.8
47.5
54.1
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19.17
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1,378
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2,027
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154.5
177.0
196,6
226.1
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87.7
100.0
111.1
127.3
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6.02
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6.10
6.12
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4.72
4.80
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599
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88.8
1042
118.3
133.6
154.4
57.4
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3.99
4.04
4.06
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16.5
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X 66.3
X 74.5
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18.10
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1206
140.8
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5.69
5.77
5.79
3.96
4. 14
4.32
4.47
2,477
2,880
3,384
3,875
290. 1
335.9
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190.1
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293.3
6.25
6.27
6.32
6.38
49.5
74,1
113.2
160.2
808.3
1,238.0
1.930.8
2,792.8
45.4
50.7
X 55.1
X 61.1
X
X
X
X
203
X
X
INSTITUTO :-1EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, i\.C.
9,747.9
12,862.9
17.508.5
23,416.3
30,344.6
41,354.5
56,124.0
75,458.6
100,700.9
134,805.0
171,863.0
2 15.097.2
5,619.1
6,826.2
266,119.0
8.158.1
324,928.4
10,572.3 435,028.1
13.777.3 585,408.2
17.898.0 786.810. 1
23, 100.8 1,052,660.6
29,7 18.9 1,409,813.3
1-32
Tablas de dimensiones 1• propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
h,
-IDICil..
TR
- -4i
f-
1
'IT
1
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1
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4-
l
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k,,,,
k..,
k,
mm mm mm
229 , 26.1
, 29 8
, 34 3
X 37.3
,41.0
X 44.7
X 48.4
X 52.9
9 x 17.S
X 20.0
x23 .0
X 25.0
x27.S
X 30.0
x 32.S
x 35.S
225
227
229
229
230
232
233
235
197
197
198
198
197
198
197
197
7,7
8.1
9.2
9.1
JO.O
10.6
11.5
12.6
153
153
154
191
192
193
193
195
10.8
13.4
15.4
14.5
16.1
17.7
19.1
20.6
22
24
26
25
27
28
30
31
29
31
32
229 X 56.6
X 64 1
X 72.3
X 79.0
, 88.7
X 96.9
X 106.5
X 117 7
X 130.4
x 144.S
x 157.9
, 174.3
X 192.2
X 211.6
X 232.4
9 X 38.Q
x43.0
x 48.S
X 53,Q
x 59.5
X 65.0
X 71.S
X 790
, 87.5
X 96.Q
X 105.5
X 117.0
X 1290
x 141.5
X 155.5
231
234
236
238
241
245
248
250
254
259
262
267
272
277
284
192
193
192
192
192
193
193
190
193
198
248
198
196
273
197
l0.8
12.2
13.6
15.0
16.7
17.1
18.6
20.6
22.7
24.4
27.0
29.5
32.6
35.6
38.7
280
282
282
285
288
285
285
288
290
293
295
298
300
303
305
17.3
19.6
22.1
23.9
27.0
30.5
33.6
36.6
40.4
44.5
48.6
53.6
58.5
63.S
69.6
28
30
33
35
38
41
44
47
51
55
59
64
69
77
83
40
42
45
47
50
53
56
61
62
62
66
70
77
81
267 X 32.8
, 37.3
x 42.5
10.5 X 22.0
X 25 .0
x 28.5
262
264
267
234
233
234
8.9
9.7
10.3
166
166
167
11.5
13.6
16.6
267 X 35.8
x4I.O
X 46.2
, 50.7
, 54 4
x61.8
X 69.3
10.5 X 24.0
x2?.5
x3l.0
X 34.0
X 365
x4I 5
x46.5
262
264
267
269
269
272
274
234
234
234
235
233
234
233
8.9
9.6
10.2
11.0
11.6
13.1
14.8
207
209
210
211
211
213
214
267, 75.2
X 82.7
, 90.9
X 98.3
X 109 S
X 123.7
X 135.6
X 149.0
10.S x 50.5
X SS.5
x6I.O
A66.0
x73.5
X 83,0
X 91.Q
x 100.5
272
274
274
277
279
284
290
292
230
230
228
228
229
227
230
229
12.7
14.0
15.3
16.6
18.3
191
21.1
23.2
305 X 41.0
x46.2
12 x 27.5
x3I.O
300
302
264
264
10.l
ti.O
Deslgna<ión
Peralte
dxpeso
Alma
Patio
,,
Gramiles
Jt
ltt
mm
mm
Sujetadores
Diámetro
mm
oul2.
19
21
21
21
21
21
22
22
90
90
90
90
90
90
65
65
70
95
95
95
100
100
15.9
15.9
15.9
28.6
28.6
28.6
28.6
28.6
S/8
S/8
S8
l l8
118
1 18
1 118
1 1/8
88
27
27
29
29
30
30
30
32
32
29
30
30
32
33
35
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
150
120
120
125
130
130
135
135
140
140
140
145
150
ISS
160
170
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.I
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
l 112
1 112
1 112
1 112
1 1/2
1112
l 12
112
112
1 112
1 1/2
1 112
l 112
l 12
1 112
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27
30
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34
21
21
21
90
90
90
70
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75
19.1
19.1
19.1
314
3:4
34
11.0
13.3
15.7
17.4
18.8
21.3
23.7
24
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32
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37
29
31
34
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21
21
21
22
22
22
24
140
140
140
140
140
140
140
70
70
75
80
80
80
85
19.1
19.1
19.1
19.1
191
19.l
19.1
H
314
314
,,4
34
34
34
313
313
315
315
318
315
318
321
20.4
22.3
24.4
26.5
29.3
34.6
37.6
41.S
34
36
38
40
42
48
51
SS
43
45
47
27
29
29
29
30
30
32
33
140
140
140
140
140
140
140
140
125
125
125
130
130
140
140
145
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
1 112
l 112
1l 2
l 12
1 112
1 1/2
1 112
179
179
12.9
IS.O
26
28
25
27
90
90
90
95
25.4
25.4
1
1
32
34
35
37
39
so
51
58
61
64
37
39
90
90
l'ISTITUTO MEXICA.\/O DE LA CO:S:STRUCCIÓ:-< EN \C.ERO. A.C.
I-33
Tablas de dimensiones _v propiedades geométricas de pe,jiles de acero estructural
l'
-
1
f
·1
X
X
IDICil.
TR
P RO PIEDADES GEO MtTRICAS
PERFILT
RECTANGU LAR
}'
Designación
dxpeso
Área
mm, kg / m
cm'
229 X 26.1
X 29.8
X 34.3
X 37.3
X 41.0
x44.7
x48.4
X 52.9
33.2
37.9
43.7
47.3
52.3
56.9
61.6
67.1
229 X 56.6
X 64.1
X 72.3
X 79.0
X 88.7
X 96.9
X 106.5
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X 192.2
X 2 11.6
X 232.4
y .y
X-X
Propiedades tors ión
I
z
s
r
v
I
z
s
r
J
c.
cm'
cm'
cm'
em
cm
em'
cm'
cm'
cm
cm•
cm6
29.61
28.38
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25.44
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1.669
1,865
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127.7
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6.88 5.49
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398
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832
937
1,041
1,140
1.253
65.9
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95.7
135.7
151.7
168.8
183.5
201.6
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3.23
3.28
4.19
4.24
4.27
4.29
4.32
10.5
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25.8
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365.2
494. 1
631.1
808.3
1.063.4
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81.9
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100.6
112.9
123.2
135.5
149.7
165.8
181.9
200.6
221.9
244.5
268.4
295.5
21.39
19. 18
17.35
15.87
14.52
14.41
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10.61
9.74
9.05
8.37
7.78
7.36
161.1
2,989
283.5
3,430
326.1
183.5
370.3 208.1
3,904
413.0 231.I
4,329
470.3 260.6
4,953
499.8 273.7
5,286
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5,910
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9,532
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6.48
6.50
6.58
660
6.55
6.60
6.68
6.76
6.81
6.91
6.99
7.11
7.24
7.34
4.57
4.72
4.85
5.00
5.16
5.13
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5.74
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7.11
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4,579
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5,786
6.493
7,242
8,158
9,157
10,239
11,613
13,070
14,651
16 566
345.8
396.6
452.3
494.9
565.4
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776.7
870.2
973.4
1,083.2
1,219.2
1,361.8
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258.9
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322.8
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408.0
453.9
503.1
563 .7
629.3
699.7
784.9
875.l
970.1
1 084,8
6.63
6.68
6.73
6.76
6.83
6.86
6.91
6.96
7.01
7.09
7.16
7.24
7.32
7.39
7.49
58.7
84.9
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155.3
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520.3
699.3
928.2
1,211.2
1,627.5
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3,629.5
1,173.5
1,724.0
2,494.7
3,249.3
4,672.5
6,122.6
8,244.J
11,063.7
15,172.3
20,328.2
27,390.7
37,595.0
50,753.3
67,402.5
9 1 033.7
267 X 32.8
X 37.3
X 42.5
41.9
47.5
54.0
29.44
27.22
25.92
2.959
3,342
3,763
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347.4
158.6
175.3
193.4
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8.36
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7.44
7.24
429
520
637
83.l
99.6
121.3
52.1
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76.5
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3.30
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15.9
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ó4.5
69.0
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88.4
29.44
27.79
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24.68
23.19
20.76
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3,513
3,904
4,287
4.5,9
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291.7
317.9
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178.6
195.0
211.4
226.1
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8.28
8.20
8.15
8.13
8.15
8.18
8.26
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6.71
6.55
6.58
6.60
6.76
6.96
807
1,007
1.195
1,349
1,469
1,694
1.931
121.9
150.4
178.6
199.9
217.9
249.1
283.5
78.0
96.5
114.2
128.3
139.5
159.6
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4.22
4.39
4.50
4.57
4.60
4.65
4.67
16.6
25.7
38.0
50.8
62.9
89.9
125.3
408.2
558.6
746.5
972.1
1,186.9
1,745.5
2,505.4
267 X 75.2
X 82.7
X 90,9
X 98.3
X 109.5
X 123.7
X 135.6
X 149.0
96.1
105.2
115.5
125.2
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191.0
21.42
19.57
18.03
16.79
15.25
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13.74
12.64
5,619
6,243
6,909
7,534
8.491
9,407
10,531
11,863
457.2
562.1
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758.7
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7.70
7.72
7.77
7.82
7.72
7.80
7.87
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363.8
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7.34
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7.49
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7.67
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141.5
186. 1
233.9
320.J
491.2
636.8
849.l
2,792.8
3,705.8
4,941.1
6,283.7
8,727.4
12,701.7
16,917.8
22,933.0
305 X 41.0
x46.2
52.3
58.8
30.00
27.71
4,870
S.453
419.5
465.4
231.1
255.6
9.65
9.63
8.89
8.79
68.0
80.3
3.40
3.51
24.5
35.4
786.8
1.052.7
X 35.8
x41.0
x46.2
X 50.7
X 54.4
X 61.8
X 69.3
h 1 ,.
sos.o
604
716
109.0
128.6
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Tahlas de di111e11sio11es y propiedades geomélricas de pe,jiles de acero estructural
J-34
h,
TR -IRICiL
i,I
- +,;.
f---
1
1
g,
g---;--1
1
l
ti
J
RECTANGULAR
~
Designación
dx neso
in x lb/ft
mm x k2 / m
Alma
Peralte
Patín
b,
11
Gramiles
Distancia
l
T
DIMENSTON"ES
PERFILT
1
Á
SuJclttdores
d
h
,.
k¡¡,
k,,,
k1
p
1!1
mm
mm
mm
mm
mm
mm
rnm
mm
mm
mm
mm
oul2.
Diam~Lro
305 X 50.7
X 56.6
X 62.6
X 70.0
X 76.7
12 X 34.0
X 38,0
x42.0
x47.0
x51.5
302
305
307
310
312
264
266
265
266
265
10.6
11.2
12.0
13.1
14.0
228
229
230
231
229
14.9
17.3
19.6
22.3
24.9
28
30
33
36
38
39
40
43
45
48
27
27
27
27
29
140
140
140
140
140
95
95
100
100
100
25.4
25.4
25 4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
305 X 77.5
X 87.2
X 97,6
X 108.8
X 120.7
X 131.1
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X 58.5
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x73.0
X 81.0
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X 153.0
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X 185.0
305
307
310
315
318
320
323
328
330
335
340
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351
356
264
263
263
265
264
263
263
265
264
264
264
264
266
264
12.7
14,0
15.4
16.6
18.0
19.1
20.6
22.1
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35.1
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326
328
328
331
328
331
331
333
336
338
341
343
348
19.1
21.6
24.4
27.7
31.0
34,1
37.1
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51
54
58
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64
67
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27
29
29
29
30
30
32
32
33
35
37
37
38
40
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
190
190
190
120
125
130
130
135
140
140
145
150
150
160
160
\65
175
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 112
\ \/2
1 112
1 112
1 112
1 112
1 1/2
1 112
1 1/2
1 1/2
112
1 1/2
1 112
1 1/2
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X 70.0
X 76.0
X 84.9
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x47.0
x5l.O
X 57.0
X 64.5
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343
343
345
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301
302
299
299
301
11.7
12.5
13.1
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254
254
254
257
254
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19.0
21.1
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35
37
39
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40
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45
47
51
27
27
27
29
29
140
140
140
140
140
110
110
115
115
120
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
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1 114
1 114
1 114
1 114
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X 119.9
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351
353
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363
368
37 1
376
381
386
414
301
301
301
301
301
300
300
300
300
300
301
302
15.4
16.8
18.5
19.1
21.1
23.2
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32.1
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356
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356
359
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364
366
366
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24.8
27.5
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34.1
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55
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110
48
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53
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69
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113
29
30
30
30
32
33
33
35
37
37
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140
140
140
140
140
140
140
140
140
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190
190
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130
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140
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150
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160
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195
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
1 112
1 1/2
1 J/2
1 1/2
1 112
1 1/2
1 112
1 112
1 1/2
1 112
1 1/2
381 x 67. I
X 73.8
X 80.5
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X 98.3
X 110.3
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x54.0
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376
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337
336
337
338
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337
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13.9
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267
267
267
267
267
267
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19.4
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30.0
33
34
36
39
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47
39
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47
48
53
27
27
29
29
29
29
29
140
140
140
140
140
140
140
115
115
115
120
120
120
125
34.9
34.9
34.9
34,9
34.9
34.9
34.9
1 3/8
1 3,8
l 318
1 3/8
1 3/8
1 318
1 318
35
38
41
44
47
50
53
57
61
66
71
76
82
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
1-35
Tahlas de dime11sivnes y propiedades geomérricas de perfiles de acero esrruc/11ral
l
-l fflCiL
I_
\'
\
1
1
TR
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
PERFIL T
RECTANG ULAR
r
Designación
d x peso
Area
mm x kg/ m
cm 1
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X 56.6
x62.6
X 70.0
X 76.7
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97.4
305x 77.5
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X 97,6
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, 120.7
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X 250.3
X 275.7
y. y
X-X
'
z
s
r
y
cm•
cm'
cm'
cm
cm
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27,23
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360.5
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9.32
9.32
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351.0
24.02
2 1.93
20.13
19.09
17.77
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10.00
9.22
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8.92
8.94
8.89
8.89
8.92
8.97
9.0:
9.09
9. 17
9.27
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9.47
9.60
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7.29
7.52
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9.07
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10.57
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10.54
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X 119.9
X 132.6
X 144.5
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22.60
20.89
19.18
18.74
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11.00
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7.57
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7.67
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8.13
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9.09
9.42
11.02
38 1 x67.I
X 73.8
X 80.5
X 86.4
X 92.4
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X 110.3
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l l0.3
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9.91
9.91
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h I t.
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Propiedades torsión
J
c.
cm•
cm'
'
z
s
r
cm•
cm3
cm.l
cm
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l.950.l
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670.2
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l.373.2
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8.20
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8,76
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5.33
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5,79
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201.9
301.4
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9,990
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13.569
15,068
17,149
19.147
21.353
24.183
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe1file.1· de acero estructural
l-36
1
-lfflCiL
TR
Patín
b,
mm
83
51
53
58
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86
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140
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140
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140
140
190
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135
140
140
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160
165
38. 1
38.1
38.1
38.1
38. 1
38.1
38.1
38 1
38.1
1 112
1 1/2
1 l/2
1 112
l 112
1 112
1 112
1 1/2
1 112
18.8
21.8
24.4
27.0
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43
45
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140
140
140
140
125
125
125
130
135
38.1
38.1
38.l
38.1
38.1
1
1
1
l
1
399
402
404
402
404
407
409
412
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140
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135
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38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.l
38. 1
38.1
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1 1/2
1 112
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1 112
l 112
1 112
1 112
15.3
15.9
16.6
17.3
18.5
19.5
21.1
22.1
24.4
305
305
305
305
308
308
310
308
310
20.1
23.9
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28.0
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135
140
140
145
38.1
38.1
38. 1
38. 1
38.1
38.l
38.l
38.1
38.1
1 1/2
1 l/2
1 112
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1 l/2
1 l/2
1 1/2
19.4
20.4
21.4
22.5
24.1
26.0
28.5
3 1.0
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38.1
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50.1
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420
420
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422
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425
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190
190
190
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145
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185
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38.1
38.1
38.l
38.1
38. 1
38.1
38.l
38.1
38.1
38.1
38.1
38. 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
io x lb/ft
mm
mm
mm
mm
mm
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1)0,5
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337
337
339
336
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337
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337
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18.1
19.7
21.1
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381
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384
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33.6
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419
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424
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375
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293
293
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377
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378
378
376
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19.7
21.1
22.1
24.4
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29.5
32.l
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X l 19.2
X 126.7
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x85.0
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462
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408
408
410
408
407
407
411
409
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X 184.8
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X 400.0
456
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500
498
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533
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394
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391
393
393
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399
392
391
392
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
_J
mm
,.
95.5
d
...L
Sujetadores
Diámetro
DU]P.
mm
h
X
r
T
1!1
d
X
1
K,
1
k
J!
,,
Peralte
d xpeso
X
~
1
Distancia
k,
k,,,
mm
mm mm
Alma
Designación
381
'u
DIMENSJO:-.'ES
PERFILT
RECTANGULAR
mm xk2/m
b,
1 - - g ---:------l
1
k,,,
47
51
54
59
62
68
73
77
56
44
46
48
48
51
56
60
Gramiles
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
112
112
l/2
112
1/2
1/2
l/2
1/2
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1/2
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1/2
1/2
1/2
l/2
1-37
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,files de acero estructural
y
-
,.
..!.
·1
X
TR
IDICiL
X
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
PERFILT
RECTANGULAR
y
Designación
xpeso
mmx k2 / m
d
Área
h I t,
cm'
z
J
cm•
cm•
x.x
s
Y -Y
Proniedades torsión
r
v
J
z
s
r
J
c.
cm•
cm
cm
cm•
cm'
cm'
cm
cm"
cm6
1,006.2
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1,265.1
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267.I
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349.0
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6.17
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201.5
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366.7
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9.19
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9.50
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1,01 l .4
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11.23
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2S.24
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10.82
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X 163.9
X 178.8
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210.3
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249.7
276.I
301.9
336.1
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23.46
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12.57
12.60
12.52
12.60
12.67
12.78
12.88
9.58 15,609 1,201.2
9.68 17,482 1,345.4
9.15 19,396 1,487.9
9.73 21,519 1,655.1
9.98 24,183 1,851.7
10.21 26,847 2,048.4
10.54 30,343 2,310.6
10.85 33,715 2,556.4
457 X 100.6
X 111.8
X 119.2
X 126.7
X 135.6
X 144.5
X 156.5
X 172.8
X 190.7
128.4
142.6
151.6
161.3
172.9
183.9
199.4
220.0
243.2
29.74
28.62
27.70
26.59
25.11
23.81
22.04
21.36
19.47
26,514
29,053
30,801
32,716
35,172
37,502
40,999
44,953
50,364
1,476.5
1,565.0
1,638.7
1,720.6
1,851.7
1,966.4
2,146.7
2,294.2
2 556.4
814.4
870.2
914.4
965.2
1,034.0
1,097.9
1,197.9
1,286.4
1,432.2
14.38
14.27
14.25
14.25
14.27
14.27
14.35
14.30
14.38
12.60
12.14
12.04
12.01
12.12
12.19
12.37
12.24
12.50
4,703
5,619
6,1 19
6,660
7,242
7,784
8,574
9,740
10,989
488.3
580.1
632.5
685.0
742.3
799.7
875.l
998.0
1,122.5
309.7
368.7
403.1
435.9
471.9
506.4
553.9
632.5
707.9
6.05
6.27
6.35
6.43
6.48
6.50
6.55
6.65
6.73
457 X 171.2
X 184.8
X 195.2
X 210.1
X 225.Q
X 245.9
X 268.2
X 295.0
X 327.8
X 363.6
X 393.4
X 484.3
X 596.0
218.I
234.2
248.4
267.7
286.5
312.9
341.9
375.5
418.7
462.6
501.9
620.0
761.3
20.1
22.51
21.60
20.67
19.46
18.15
16.73
15.48
14.06
13.12
12.18
10.26
8.81
38,876
43,288
46,202
49,532
53,278
58,689
65,348
72.424
82,414
92,403
101,560
131.529
170 239
1,935.8
2,113.9
2,245.0
2,392.5
2,589.2
2,835.J)
3,146.3
3,490.4
3,965.7
4,457.3
4,883.3
6.276.2
8 046.0
1,100.0
1,201.2
l,270.0
1,353.6
1,455.2
1,589.5
1,753.4
1,950.1
2,195.9
2,458.1
2,687.5
3,408.5
4 326.2
13.30
13.61
13.61
13.61
13.64
13.69
13.79
13.89
14.02
14.15
14.22
14.58
14.96
10.41
10.46
10.52
10.57
10.72
10.92
11.23
11.51
11.91
12.29
12.60
13.59
14.73
19.563
21,103
22,685
24,932
26,972
29,594
32,716
36,503
41,498
46,618
51,613
67,013
87,409
1,444.6
1,553.5
1.671.5
1,835.4
1,966.4
2,163.1
2,392.5
2,654.7
3,015.2
3,375.7
3,719.9
4,752.2
6,079.6
935.7
1,006.2
1,078.3
1,183.1
1,274.9
1,401.1
1,540.4
1,704.3
1,917.3
2,146.7
2,376.1
3,015.2
3,834.6
9.46
9.50
9.55
381
X
X
X
X
X
X
96.9
8.41
8.48
8.61
8.66
8.99
9 19
3,892
4,537
5,120
5,661
6,452
8.92
9.65
9.70
9.73
9.78
9.86
9.96
10.06
10.16
10.41
10.72
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
604.0
34,641.1
720.1
41,623 .1
865.8
49,679.1
1,094.7
62,031.8
1,336.1
76,532.7
1,748.2
99,895.3
2,251.8
131,851.1
2,942.8
175,085.4
4,020.8 245,441.8
5,327.8
335,669.8
6,784.6 429,657.4
12,278.8 824,405.1
21,852.1 1,560 193.4
1-38
Tablas de di111ensio11es y propiedades geo111é1rícas de perfiles de acero es1r11ct11ral
1
TR -IIDCil..
g,
-~
g-:--1
1
+
r"
-'-
DIJ\lENSJONES
PERFIL T
RECTANGUL.AR
Designación
d xp,so
mmx k!!/ m
io x l b/ft
1,:r
I>,
f--
1
Peralte
d
mm
h
,.
mm
Patín
(¡
b,
mm mm
k,if
mm
mm
52
57
61
67
71
74
76
79
85
85
94
Alma
508 X 111.0
X 124.4
X 136.3
X 157.9
X 175.8
X 196.7
X 207, I
X 219.0
X 244.4
X 247,3
X 292.Q
20 X 74.5
X 83.5
X 91.5
X 105.5
X 117.5
X 132.0
X 139.0
X 147.0
X 163,5
X 165,5
X 1960
485
490
495
500
503
508
51 1
513
518
518
528
431
432
432
432
430
432
434
432
433
433
432
16.1
16,6
16.6
19.1
21.l
24.4
26.2
27.0
30.0
31.0
36.1
300
300
300
300
303
303
305
305
308
310
315
21.1
26.2
30.5
36.1
40.2
44.0
46.0
49. 1
54.2
54.2
64.1
508 X 149.0
X 160.9
X 186.3
X 205,6
X 220.5
X 241.4
X 269.7
X 277.1
X 295.0
X 320.4
X 375,5
X 441.0
20 X 99.5
X 107.5
X 124,5
X 138.5
X 148,5
X 162.0
X 181.0
X 186.0
X 198.5
X 215.5
X 25 J.5
X 296.5
490
495
500
503
505
511
516
516
521
523
533
546
432
432
432
430
431
434
434
432
433
431
432
432
16.6
16.6
19.J
21.1
23.7
25.4
28.5
29.5
31.0
34.1
39.2
45.5
402
402
402
402
402
404
407
409
409
412
417
425
27.2
31.0
36.1
40.2
42.0
46.0
51 1
52.1
559 X 171.4
X 195.2
X 216 1
X 250.3
22 X 115.0
X 131.0
X 145.0
X 167.5
546
551
554
559
494
494
493
493
18.1
20.0
22.0
26.2
402
402
402
404
58
Distancia
k,,,
k,
mm mm
54
59
64
69
74
77
78
81
86
86
97
K1
mm
mm
Sujetadores
Diámetro
ouh,.
mm
46
46
49
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
120
125
130
135
140
145
145
150
155
155
165
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
31.8
318
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
140
145
150
155
155
160
165
165
170
175
180
180
38. 1
38.1
38.1
38. 1
38.1
38. 1
38. 1
38. 1
38. 1
38.1
38,1
31.8
1 1/2
1 112
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/4
140
140
140
140
135
140
140
145
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
1 112
1 1/2
1 1/2
38
40
40
40
41
43
44
44
72
59
64
69
74
75
60.0
70.2
82.1
76
82
83
86
90
101
113
83
85
89
93
102
115
40
40
40
41
43
43
44
46
46
48
51
54
31.0
36.I
40.2
45,0
52
56
60
66
53
30
58
30
62
67
32
33
55.9
61
67
71
78
Gramiles
K
Nota.
El subíndice "'der'' representa valores sugeridos para su consideración en el delallado para la fabricacíón en el taller.
El subíndice "dis" representa valores sugeridos para su consideración en el diseño.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
1/4
1/4
1/4
114
114
114
1/4
114
1/4
1/4
1/4
1-39
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles efe acero estructural
}
r
\°
-lfflCiL
r
.'.
l
1
\º
1
TR
;1
PERFILT
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
RECTANGULAR
1
)
Designación
d xpeso
mm x kg / m
Área
cm
y.y
X-X
h 11.
2
I
z
s
r
v
cm'
cm
cm,
cm
cm
I
cm'
33,923
37,419
39,750
46,618
52.445
60,354
64,516
67,846
76.587
78,252
94.485
3
Prooiedades torsión
z
s
r
J
c.
cm•
cm"
cm
cm"
cm•
508 X 11 f.0
X 124.4
, 136.3
X 157.9
X 175.8
X 196.7
X 207.1
X 219.0
X 244.4
X 247.3
X 292.0
141 3
158.7
172.3
200.0
222.6
250.3
26-1.5
278.1
309.7
314.2
371.6
30.31
29.70
30.00
26.18
23.84
20.82
19.50
19.07
17.27
16.71
14.63
1.769.8
1.8~4.5
1,917.3
2,245.0
2,507.2
2,916.9
3,129.9
3,261.0
3,610.7
3, 7~5.4
4.506.4
978.3
1,043.9
1,076.6
l.256.9
1.404.4
1,625.6
1.737.0
1,819.0
2,048.4
2,097.5
2,507.2
15.49
15.37
15.19
15.27
15.34
15.52
15.60
15.60
15.72
15.77
1593
13.84
13.18
12.62
12.90
13.13
13.74
14.00
14.00
14.38
14.58
15.09
4.745
5,869
6,868
8.117
9.240
10,239
10,864
11,696
13,319
13.403
16.691
506.4
619.4
721.0
853.8
966.8
1,081.5
1.145.5
1,229.0
1,392.9
1,404.4
1,737.0
317.9
391.7
458.8
540.8
611.2
676.8
712.8
765.3
863.6
866.9
1,063.5
5.82
6.10
6.32
6.38
6.-15
6.40
6.40
6.48
6.55
6.53
6.71
194.0
290.9
401.7
632.7
857.4
1,161.3
1,348.6
1,590.0
2,139 4
2,185.2
3,554.6
13,937.0
16,890.9
19,1198
30,3-14.6
41,891.6
62,568.9
75,727.1
86,468.5
120,572.6
129,971.4
213,754.5
508 X 149.0
X 160.9
X 186.3
X 205.6
X 220.5
X 241.4
X 269.7
X 277.1
X 295.0
X 320.4
X 375.5
X 441.0
188.4
204,5
236.8
262.6
281.9
307.7
343.9
352.3
376.8
409.0
476.8
562.6
29.70 41,124 1,917.3
30.00 42,872 1,966.4
26.18 50,364 2,294.2
23.84 56,607 2,5i2.8
21.40 62.435 2,884.1
20.12 68,678 3,146.3
18. 17 77,835 3,556.0
17.49 80,333 3,687.1
16.81 86,160 3,932.9
15.38 95,3 17 4,359.0
13.63 113,631 5,145.5
12.00 137.773 62 10.7
1,089.7
l.114.3
1,301.1
1,451.9
1.620.7
1,769.8
l,999.2
2.064.8
2,195.9
2,425.3
2.851.3
3 424.9
14.76
14.50
14.61
14.68
14.91
14.94
15.04
15.l 1
15.14
15.27
15.42
15.65
11.35
10.87
11.20
11.43
11.96
12.12
12.47
12.65
12.78
13.16
13.67
14.38
14,443
16.566
19,272
21,727
22,726
25,348
28.762
29,511
32,091
35.088
42,456
52 445
1,1 17.6
1,274.9
1,487.9
1,671.5
1.753.4
1,950.1
2.212.3
2,261.4
2.458.1
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3,228.3
3,932.9
722.7
827.5
963.6
1,079.9
l.130.7
1,255.2
1.414.2
1,447.0
1,568.2
1,704.3
2,032.0
2.474.4
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8.99
9.02
9.09
8.99
9.07
9.14
9.14
9.22
9.27
9.45
9.65
379.6
516.l
790.8
1,069.7
1.269.5
1,648.3
2.256.0
2,401.7
2,938.6
3,671.2
5,744.0
9,198.7
22,422.7
27,122.1
42,428.7
58.540.H
74,921.5
97,210.0
137,221.8
149,843.0
181,798.8
236,580.1
375,950.2
628,373.9
559 xl 7l.4
X 195.2
X 2 16.1
X 250.3
218.1
247.7
275.5
317.4
30.33
27.69
25. 18
21.34
1,451.9
1,628.9
1,819.0
2,146.7
16.59
16.59
16.61
16.84
13.13
13.18
13.36
14.05
16,566
19,230
21,686
24,974
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516.1
774.2
1,057.2
1,548.4
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53.707.2
73,847.4
117,6 18.7
59,937
68,262
76,170
90,322
2,5i2.8
2.8841
3,211.9
3,8]4.6
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Tablas de dimemiones y propiedades geométricas de perfiles de acero e\lructural
1-40
-IRICiL
IE
l--b,
' ~\/ [
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"
1
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DIME:-iSIO',ES
PERFIL 1
ESTÁNDAR
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I
T
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Designación
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76
X
X
8.5
11.2
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X
X
5.7
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Peralle
Patín
Distancia
T
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,.
b
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mm
mm
mm
mm
mm
mm
76
76
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6.6
Gramiles
Sujetador es
Di,metro
mm
oul2.
j>
1'1
mm
mm
mm
16
16
44
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38
38
---
102 X 11.5
X 14.1
4 X 7.7
, 9.5
102
102
98
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4.9
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7.4
7.4
19
19
64
38
38
51
51
--
64
127 x 14.9
5 x 10.0
127
123
5.4
76
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19
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--
--
·-
-
--
12.5
17 2
152
152
148
148
5.9
118
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91
9.1
9.1
21
21
110
110
44
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51
51
12.7
112
18.4
23.0
203
203
198
198
6.9
11.2
102
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10.8
10.8
25
25
153
153
60
63
60
60
12,7
12.7
112
1/2
254, 3 7 .8
x 52.l
10 X 25.4
X J5 0
254
254
248
248
79
IS. 1
118
125
12.5
125
29
29
196
196
70
70
60
60
12.7
159
12
58
305 X 47.3
X 52.(
x60.7
X 74.4
12 X 31.8
X 35.0
X 40.8
X 50.0
305
305
305
305
299
299
298
298
8,9
10.9
11 7
174
127
129
133
139
13.8
13.8
16.7
16.7
30
30
37
37
245
245
231
231
76
76
76
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64
64
12,7
15.9
15.9
15.9
112
5,8
58
58
38lx63.9
X 74,4
15 X 42.9
X 50.0
381
381
374
374
10.4
14.0
140
143
15.8
15.8
35
35
311
311
89
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12.7
15.9
1.2
518
457 X 81.4
X 104.2
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457
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449
449
11.7
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152
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381
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19 1
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X 111.6
, 128.0
X 142.9
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X 75,0
X 86.0
X 96.0
508
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516
516
500
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507
507
12.R
16.1
16.8
20.3
159
162
179
183
20.2
20.2
23.4
23.4
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19,I
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314
3/4
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426
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428
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610x 19.1
X 134.0
, 148.9
X 157.8
X 180.J
24 X 80.0
X 90,0
X 100
X 106
• 121
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610
610
622
622
601
601
601
612
612
12.7
15.9
178
181
184
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22. 1
22.1
22. 1
27,7
27.7
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44
44
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522
522
520
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22.2
22.2
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78
7,8
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1
1
152' 18.6
X 25.8
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X 34.2
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X
X
X
X
18.9
15.7
20.3
f'ISTITUTO \1 EXICi\\JO DE LA co,STRLCCJÓ', E1\ ACERO. \.(
64
64
1-41
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estrnctural
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X
X
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PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
PERFILI
ESTÁNDAR
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Designación
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Área
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1
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cm'
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Propiedades torsión
z
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J
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J
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cm'
cm'
cm
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14.2
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32
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27
32
3. 12
2.92
19
24
11
13
6
8
1.32
1.30
2
102 X] l.5
X 14.1
14.6
18.0
4.9
5.1
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4.17
3.96
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19
9
JO
1.46
1.43
3
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5
690
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127 X 14.9
18.9
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16.8
512
93
80
5.21
50
22
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1.62
5
1,751
152 X 18.6
X 25.8
23.6
32.6
4.7
5.1
19.4
9.7
916
1,091
138
172
120
143
6.22
5.79
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95
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1.78
1.71
7
15
3,840
4,887
203 x27.4
X 34.2
34.8
43.6
4.6
4.8
22.9
14.1
2,393
2,693
270
315
236
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8.28
7.85
154
178
52
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2.10
2.02
14
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14,206
16,434
254x37.8
X 52.1
48.1
66.5
4.9
5.2
25.6
13.4
5,120
6, 119
464
580
403
482
10.34
9.60
280
345
82
101
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2.41
2.28
25
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50,485
305 X 47.3
x52.l
X 60.7
X 74.4
60.1
65.8
76.8
94.2
4.5
4.6
3.9
4.1
28.3
23.1
20.6
13.7
9,032
9,490
11.238
12,612
685
731
864
998
593
624
739
829
12.27
11.99
12.09
11.56
388
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106
111
145
169
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2.54
2.49
2.69
2.62
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115
82,172
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116,276
134,536
381
63.9
74.4
81.3
94.8
4.4
4.5
30.4
22.7
18,564
20,187
1,134
1,262
973
1,060
15.11
14.61
595
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149
164
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91
2.69
2.62
64
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197,911
216 171
457 X 81.4
X 104.2
103.2
132.3
4.2
4.4
33.2
21.5
33,340
38.418
1,704
2 032
1,458
1,688
17.96
17.02
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198
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113
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2.74
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483.365
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X 111.6
X 128.0
X 142.9
125.2
141.9
163.2
181.9
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4.1
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33.5
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2,278
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19.89
19.35
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19.58
1,145
1,228
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149
191
277
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679,396
730,418
1,173,502
1,259,433
610x 19.1
X 134.0
X 148.9
X 157.8
X 180.1
151.6
171.0
189.0
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4.0
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4.2
3.6
3.6
41.4
33.1
27.8
33.4
25.9
87,409
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99,063
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131,529
3,343
3,638
3,917
4,572
5,014
2,868
3,064
3,261
3,933
4,228
24.05
23.39
22 89
24.66
23.95
1,748
1,861
1,973
3,197
3,455
341
367
393
547
197
205
215
320
338
3.40
3.30
3.23
3.99
3.89
204
252
316
420
533
1,509,172
1,605,844
1.705,203
2,819,627
3,061.309
mm x kl! / m
X
X
595
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
4
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,jiles de acero estructural
1-42
r-- - - h,
-lfflCil.
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T
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1
"
T
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PERFIL!
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Designación
Peralte
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mm x kº/ rn in x lb/ít
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mm
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T
mm
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Sujetadores
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mm
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mm
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102 X 19.4
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104
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127 X 23.9
X 28.3
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X 19
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131
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6.9
127
128
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l 1.0
17
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20
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15.9
IS.9
518
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X 13.4
X 17.9
X 23.9
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X 12
X 16
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126
126
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4.4
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102
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10,3
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12
14
17
18
18
20
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113
114
114
114
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12.7
12.7
12.7
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112
1S2 x 22.4
X 29.8
X 37.3
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X 20
X 25
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127
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153
155
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11.6
13
16
18
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23
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19.l
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5, 8
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X 19.4
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201
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206
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173
174
4.4
5.9
6.3
101
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102
5.3
6.5
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13
15
16
18
20
21
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so
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12.7
12,7
12.7
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X 21
207
211
173
175
5.9
6.4
134
134
8.4
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19.1
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X 52. 1
X 59.6
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X 67
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19. 1
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12.7
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X 38.8
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X
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147
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19.1
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203
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190
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X
X
X
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24
32
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
50
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518
518
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Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de petfiles de acero estruc111ral
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PERFIL 1
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Designación
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X 28.3
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X 29.8
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X
X
X
56
5.2
INSTITUTO \11EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-44
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1
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X 253.!
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X 454.0
X 500.2
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313
315
318
323
328
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231
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140
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140
140
140
140
140
140
190
190
190
190
190
120
120
120
125
130
130
130
135
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140
145
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155
160
165
175
180
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38. l
38.1
38.1
38.1
38. l
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
1 112
1 1/2
1 1/2
1 1/2
l 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
l 1/2
1 112
1 112
1 1/2
1 1/2
1 1/2
356 X 32.8
X 38.8
14
X 22
x26
348
354
3IO
312
5.9
6.5
127
128
8.6
10.7
19
21
27
29
19
19
294
296
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70
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60
12.7
12.7
1/2
1/2
356 X 44.7
X 50.7
X 56.6
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X 34
X 38
351
356
359
311
312
311
6.9
7.3
7.9
171
172
172
9.8
11.6
13.1
20
22
24
29
31
32
19
19
21
293
294
295
90
90
90
80
80
80
22.2
22.2
22.2
7/8
718
7/8
mm x ke/m
X
77
X
X
X
X
72
79
87
X 96
X 106
X 120
X 136
X 152
X 170
X 190
x210
X 230
X 252
X 279
x305
x336
X
X
Patín
Distancia
k,
k,,~
b,
,,
k,.-1
mm
mm
mm
mm
72
Gramile,
T
I(
1(1
mm
mm
mm
mm
Sujetadores
Diámetro
mm
pul~
229
INSTITUTO \-IEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
in
1-45
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
y
..
-
..
X
X
IR
lfflCiL
PERFIL I
RECTANGULAR
PROPIEDADES GEOMÉTRJCAS
y
Designación
dxpeso
mm x ke l m
Área
cm•
blltr hit.
Y -Y
X -X
Pandeo loca l
Prooledades torsión
J
c.
cm•
cm•
J
z
s
cm'
r
cm
cm•
cm'
cm'
r
cm
895
984
1094
1241
1408
1615
1836
2065
11
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.7
11.8
3888
4287
4828
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7451
8616
9823
464
513
574
657
752
870
1000
1134
306
338
377
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493
570
655
742
6.5
6.5
6.5
6.6
6.6
6.7
6.7
6.8
58
76
103
148
213
313
454
629
555869
623003
708935
832461
974785
1162760
1382960
1616586
J
z
s
cm•
cm'
11322
12612
1419•
16400
18939
254x 73.0
X 80.4
X 89.4
X 101.3
X 114.7
X 131.0
X 148.9
X 166.8
93
102
113.6
129.1
145.9
167.1
189.7
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9
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7.5
6.6
5.9
5.3
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4.2
23.1
21.2
18.7
16.7
14.8
13
11.6
10.4
25932
29803
990
1092
1223
1398
1600
1852
2131
2409
305 X 20.9
X 23.9
X 28.3
X 32.8
26.9
30.4
36.0
41.9
8.9
7.6
5.8
4.8
54.3
49.4
46.2
41.8
3,688
4,288
5.412
6,494
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330
405
481
245
281
350
4 17
11.7
11.9
12.2
12.5
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117
157
194
31
37
49
60
20
23
31
38
1.9
2.0
2. 1
2.2
3
4
7
12
21,590
26,021
35,178
44 040
305 X 38.8
X 44.7
X 52.1
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11,863
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707
840
548
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748
13.1
13.2
13.3
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845
1,020
134
157
188
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102
122
3.8
3.9
3.9
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19
31
163,001
193,346
236.043
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X 67.0
X 74.5
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7.8
7.0
6.4
33.6
29.6
26.8
12.779
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16,275
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1.179
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946
1,053
13.0
13.1
13.2
l.836
2,081
2,343
275
311
349
180
203
228
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5.0
5.0
38
52
71
386,692
443,084
504,847
305 X 78.9
X 86.4
100.7
109.7
8.7
7.9
28.1
270
17,690
19 771
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1,279
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13.4
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533
315
351
6.3
6.4
66
87
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958 673
305 X 96.8
X 107.2
X 117.6
X ) 29.5
X )42.9
X 157.8
X 178.7
X 202.5
X 226.3
X 253.1
x282.9
x3l2.6
X 342.4
X 375.2
X 4 15.3
X 454.0
X 500.2
123.3
136.2
149.7
165.2
182.0
201.3
227.8
257.5
288.4
322.6
360.0
398.8
436.8
1177.5
528.4
578.l
637.5
10.0
9.0
8.3
7.5
6.8
6.2
5.6
5.0
4.5
4.1
3.7
3.4
3.2
2.9
2.7
2.5
2.3
24.9
22.6
20.7
18.9
17.7
15.9
13.7
12.3
11.2
10.1
9.2
8.3
7.6
7.0
6.4
6.0
1,587
1,770
l.951
2,164
2,409
2,688
3.048
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3,983
4,507
5,097
5,703
6.326
7,014
7,883
8,800
9,882
1.441
1,597
1,754
1,934
2,147
2,377
2.672
3.048
3.425
3,851
4,310
4,786
5.26 1
5,785
6,441
7,129
7,915
13.4
13.5
13.6
13.7
13.8
13.9
14.0
14.2
14.4
14.6
14.8
IS.O
15.2
15.4
15.6
16.0
16.3
7.242
8,117
8,991
10,031
11,238
12,529
14,360
16,566
18,897
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27,638
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39,001
43,704
49,532
723
806
890
990
1.106
1.231
1,399
1,606
1,819
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2,343
2.606
2,901
3,212
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3,998
4.490
477
531
587
651
728
808
918
1,052
1.193
1.349
1,524
1,704
1,885
2,081
2.343
2.606
2,901
7.7
7.7
7.7
7.8
7.8
7.9
8.0
8.0
8.1
8.2
8.3
8.3
8.4
5.5
22,186
24,850
27,555
30.802
34.673
38,835
44,537
5 1,613
59,522
68,679
78.668
89,074
100,729
113,2:5
129,448
147,763
168,990
86
8.7
8.8
91
122
160
212
285
380
537
770
1.074
1.482
2,031
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3,488
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5,952
7,70-0
10,1 14
1,552.137
1,756,225
1,968,368
2,220,792
2,526,923
2,873,334
3,329,845
3,947,477
4,618,817
5,397,571
6,337,446
7,304,176
8,378,319
9,613,584
11,278.506
13,050,843
15.306.544
356 X 32.8
X 38.8
41.9
49.7
7.5
6.0
53.3
48.1
8,284
10,198
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659
476
579
14.1
14.4
291
37 1
72
91
46
58
2.6
2.7
9
15
84,320
108.757
356 X 44.7 571
X 50.7
64.6
X 56.6 72.3
8.8
45.4
43.1
39.6
12,113
14.152
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895
1.008
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895
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14.8
14.9
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970
1111
147
174
198
95
113
129
3.8
3.9
3.9
16
24
33
238,191
287,333
330.299
7.5
6.6
22227
8.5
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCC!Ól\ EN ACERO. A.C.
Tahlas de dimensiones y propiedades geomérricas de pe,:(iles de acero esrrncrnral
l -46
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-lfflCiL
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mm
mm
t,
nr
J_
Gramiles
Distancia
Patín
b,
mm
g,
+-
1
el
RECTANGU LAR
Designación
1
k
1
OL\1ENSIONES
PERFIL!
-
h,
T
Sujetadores
Diámetro
mm
nuh•
mmxke/m
in x lb/ft
d
mm
356 X 64.1
X 71.5
X 78.9
14 X 43
x48
X 53
348
351
354
290
289
290
7.8
8.7
9.4
204
204
205
13.5
15.2
16.8
29
31
32
35
37
39
25
25
25
278
277
276
140
140
140
80
80
80
19.l
19.1
19.1
314
3/4
3/4
356 X 90.8
X 101.3
X 110.2
X 122.1
l4x 61
X 68
X 74
X 82
354
356
361
364
290
288
289
290
9.6
10.6
11.5
13.0
254
254
257
257
16.4
18.3
20.0
21.8
32
34
36
37
39
40
42
43
25
27
27
27
276
276
277
278
140
140
140
140
105
110
110
110
31.8
31.8
31.8
31.8
1 1/4
l 114
1 114
l 1/4
356 X 134.0
X 147.4
X 162.3
X 17$.7
X 196.5
14 X 90
X 99
X 109
X 120
X 132
356
361
364
369
374
288
289
288
289
290
11.2
·12.4
13.4
15.0
16.4
369
371
371
374
374
18.l
19.9
21.9
23.9
26.2
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56
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37
38
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40
254
255
252
253
256
140
140
140
140
140
130
135
135
140
140
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
1 1/2
l 112
1 l/2
1 1/2
356 X 215.9
X 236.7
X 26i.2
X 287.3
X 314.[
l4x 145
X [59
X 176
X 193
x211
376
381
387
394
399
290
289
289
290
289
17.3
190
21.1
22.7
24.9
394
397
399
399
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33.3
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39.7
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49
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55
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70
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40
41
43
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254
253
253
254
251
190
190
190
190
190
140
145
145
150
155
38. 1
38.1
38.1
38.1
38.l
1 1/2
1 1/2
l l/2
1 1/2
1 1/2
356 X 346.9
X 382.6
X 421.3
X 463.0
x 509.l
X 550.8
14 X 233
X 257
X 283
x31 l
X 342
x370
407
417
425
435
445
455
289
289
289
289
289
289
27.2
30.0
32.8
35.9
39.2
42.2
404
407
409
412
417
420
43.7
48.1
52.6
57.5
62.8
67.6
59
64
68
73
78
83
77
81
86
91
96
101
44
46
48
49
51
52
253
255
253
253
253
253
190
190
190
190
190
190
155
160
165
170
l 75
180
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
1 112
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
356 X 592.5
X 634.2
X 677.3
X 744.3
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X 900.6
X 989.9
X 1086.7
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X 426
X 455
xSOO
x550
X 605
X 656
X 730
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475
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498
514
531
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569
289
289
289
288
288
289
287
289
45.0
47.8
51.4
55.7
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66.1
71.9
78.0
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425
427
432
437
442
450
455
72.4
77.3
81.6
88.9
97.1
105.7
114.9
124.8
88
93
97
105
l 13
121
131
140
105
110
115
123
131
139
148
158
54
54
57
59
60
67
70
255
255
253
252
252
253
253
253
190
190
210
210
220
240
250
260
185
190
195
205
: 10
220
230
235
38.1
38. l
38.1
38. 1
38.1
38.1
38.J
38. 1
l 1/2
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1 1/2
1 l '2
1 112
1 1'2
1 112
1 112
406 X 38.8
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X 31
399
404
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360
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140
141
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19
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27
29
19
19
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346
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90
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60
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12.7
1/2
1/2
406 X 53.6
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X 67.0
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X 57
404
407
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417
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359
359
361
359
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11.0
12.9
14.4
16.1
18.2
22
24
25
27
29
29
31
34
35
19
21
21
21
22
346
345
345
347
347
90
90
90
90
90
85
ti.O
178
178
179
180
181
85
85
90
90
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
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X 114.7
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X 148.9
16x 67
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420
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432
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361
360
10.1
11.6
13.4
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262
265
265
16.9
19.4
22.3
25.1
28
30
33
36
40
42
45
48
25
27
27
29
335
336
337
336
140
140
140
140
105
115
120
120
31.8
34.9
34.9
34.9
1 1/4
1 3,8
1 318
1 3/8
d
Xpl!SQ
X
89
100
X
X
77
64
32
64
INSTITUTO \1FXIC A '10 DE LA CO\JSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C
1-47
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe1ji!es de acero estructural
y
-lfflCiL
.
X
X
IR
PERFIL 1
RECTANGULAR
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
.)'
Designación
d x oeso
mmxke/ m
Área
cm•
b/21¡ hit.
Propiedades torsión
Y-Y
X-X
Pandeo local
J
z
s
r
1
z
s
r
J
c.
cm•
cm'
cm•
cm
cm•
cm'
cm'
cm
cm•
cm•
356 X 64.1
X 71.5
X 78.9
81.3
91.0
100.7
7.6
6.8
6.2
37.4
33.6
30.9
17,815
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22.519
1,141
1,285
1.428
1,026
1.151
1.275
14.8
14.9
15.0
1,881
2,139
2.402
283
321
361
185
2 10
234
4.8
4.9
4.9
44
60
81
523,645
601,520
682.081
356 X 90.8
X 101.3
X 110.2
X 122.1
115.5
129. 1
140.7
154,9
7.8
7.0
6.5
6.0
30.4
27.5
25.4
22.4
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33,091
36,670
1,672
1,885
2,065
2,278
1,510
1,688
1.836
2016
15.2
15.3
15.3
15.4
4,454
5,036
5,578
6,160
537
605
664
734
352
397
436
480
6.2
6.2
6.3
6.3
91
125
161
211
1,264,804
1,444,723
1,608,530
1 801 876
356 X 134,0
X 147.4
X 162.3
X 178.7
X 196,5
171.0
187.8
206.5
227.8
250.4
10.3
9.4
8.5
7.9
7.2
25.9
23.5
21.7
19.3
17.7
41,582
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51,613
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2,573
2,835
3,147
3,475
3,835
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2,573
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15,6
15.7
15.8
15.8
16.0
15,068
16,733
18,606
20,603
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1,239
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1,852
818
905
1,003
1,106
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9.4
9.6
169
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390
512
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5.424,425
6,095,764
6,847.665
3S6x2l5.9
X 236.7
X 261.2
X 287.3
X 314.1
275.5
301.3
334.2
366.5
400.0
7.2
6.6
6.0
5.1
16.8
15.3
13.7
12.8
11.6
71,176
79,084
89,074
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110,718
4,261
4,704
5,244
5,818
6,391
3,802
4,163
4,605
5,080
5 539
16.1
16.2
16.3
16.5
16.6
28,179
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38,751
42,872
2,179
2,393
2,671
2.950
3,245
1,431
1,576
1,753
1,950
2,130
10.I
10.2
10.2
10.3
10.3
633
820
1,103
1,448
1.856
8.512,587
9,559,877
10,875,703
12,325,796
13,829,597
356 X 346.9
X )82.6
x421.3
X 463.0
X 509.1
X 550.8
442.0
487.8
537.5
589.7
651.7
703.3
4.7
4.3
3.9
3,6
3.4
3.2
10.7
9.8
8.9
8.1
7.5
6.9
125.286
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203,954
226.430
7,145
7,981
8,882
9,882
11,013
12 061
6,146
6,801
7,522
8,292
9,144
9,947
16.8
17.0
17.2
17.5
17,7
18.0
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53,694
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67,013
75.338
82 830
3,622
4.031
4,490
4,982
5,539
6.063
2,376
2,638
2,933
3,261
3.622
3,949
10.4
10.5
10,6
10.7
10.8
10.8
2,477
3,292
4,329
5,661
7.409
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18,206,732
20,865,237
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27,659,194
31,150.161
356 X 592.5
X 634.2
X 677.3
X 744.3
X 818.7
X 900.6
X 989.9
X 1086.7
754.9
806.5
864.6
948.4
1045.2
1148.4
1264.6
1387.1
3.0
2.8
2.7
2.5
2.3
2.1
2.0
1.9
6.5
6.1
5.7
5.3
4.8
4.4
4.1
3.8
249,739
274,713
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516,127
595.211
13,127
14.241
15,339
17,207
19.337
21,631
24,253
27,203
10,750
11,570
12,389
13.733
15,257
17,043
18,846
20,976
18.2
18.4
18,6
19.0
19,4
19.8
20.3
20.8
90,322
98.231
106,555
119.875
135,275
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173,569
196.461
6,588
7,112
7,669
8,554
9,554
10,684
11,963
13,372
4.293
4,638
4,982
5,555
6,194
6,932
7,735
8,636
10.9
11.0
11.1
11.3
11.4
11.6
11.7
11.9
11,363
13.777
16,441
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27,846
36,171
46,618
60,354
34,641,127
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42,965,739
50,216,207
58,809,355
69,282.254
81,903,439
97.209,984
406 X 38.8
X 46.2
49.6
59.0
8.0
6.3
56.8
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885
630
774
15.9
16.3
399
516
90
115
57
74
2.8
3.0
11
19
151,723
198,448
406 X 53,6
X 59,6
X 67.0
X 74.5
X 84.9
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76.2
85.9
94.9
108.4
8.2
7.0
6.3
5.7
5.0
48.1
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1.049
1.197
1.349
1,508
1.721
926
1,061
1,192
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16.5
16.8
16.9
17.0
17.1
1,020
1,203
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177
208
238
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135
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172
198
3.9
4.0
4.0
4.0
4.1
23
33
46
63
92
392,062
464,567
534,386
609,576
7 14,305
406 X 99.8
X 114.7
X 132,5
X 148.9
127.1
145.9
169.1
190.4
7,7
6.8
60
5.3
35.9
31.2
27.0
24.3
39,709
46,202
54,111
62.019
2,131
2.459
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3,245
1,918
2,196
2,540
2,868
17.7
17.8
17.9
18.0
4,953
5,744
6,785
7,742
582
674
788
900
380
441
515
585
6.2
6.3
6.3
6.4
99
149
227
322
1,960,312
2,306,723
2,739,066
3,195,577
5.5
41.1
9.5
9,5
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
1-48
b¡
-lfflCiL
IR
1
r
7'
1-f.,
l-
RECTANGULAR
D,T
g,
J..
d
DIMENSIONES
PERFIL 1
k,.f=
l
-
r.,,__.__
¡-g----;
Peralte
Designación
d x peso
mmxk2 / m io x lb/ft
d
h
Alma
lw
mm
mm
mm
Patln
b,
t,
mm
mm
Distancia
J!
1!1
mm
T
mm
G ramiles
mm
mm
Sujetadores
Diámetro
nulo
mm
k¡¡.,
k,,,
k,
,nm
mm
457 X 52.1
X 59.6
X 68.5
X 74.5
X 81.9
X 89.4
X 96.8
X 105.7
18x35
X 40
x46
X 50
X 55
X 60
X 65
X 71
450
455
460
458
460
463
468
470
406
407
408
408
406
407
408
408
7.7
8.1
9.2
9.1
!O.O
10.6
11.5
12.6
153
153
154
191
192
193
193
195
10.8
13.4
15.4
14.5
16.1
17.7
19.1
20 6
22
24
26
25
27
28
30
31
29
31
32
32
34
35
37
39
19
21
21
21
21
21
22
22
392
393
396
394
392
393
394
392
90
90
90
90
90
90
90
90
65
65
70
95
95
95
100
100
15.9
15.9
15.9
28.6
28.6
28.6
28.6
28.6
1
1
1
1
l
1/8
1/8
1/8
l/8
1/8
457 X 1}3.2
X 128.1
X 144.4
X 157.8
X 177.2
X 193.6
X 212.9
X 235.2
X 260.5
X 285.8
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X 421.3
X 463.0
18 X 76
X 86
X 97
X 106
X 119
X 130
X 143
X 158
X 175
X 192
X 21 l
X 234
X 258
X 283
x 31 l
463
468
473
475
483
-191
496
501
508
519
526
536
547
557
567
407
408
407
405
407
409
408
407
406
409
408
408
409
403
401
10.8
12.2
13.6
15.0
16.7
17.1
18.6
20.6
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280
282
282
285
288
285
285
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295
298
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303
305
17.3
19.6
22.1
23.9
27.0
30.5
33.6
36.6
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44.5
48.6
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58.5
63.5
69.6
28
30
33
35
38
41
44
47
51
SS
59
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69
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45
47
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53
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27
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29
30
30
30
32
32
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30
30
32
33
35
383
384
383
381
383
385
384
379
384
395
394
396
393
395
391
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140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
150
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120
125
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130
135
135
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140
140
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150
155
160
170
38.1
38.I
38. l
38. I
38.1
38.1
38.l
38. l
38 l
38. l
38. l
38.l
38. 1
38.1
38. l
1
1
1
1
1
l
l
l
1
1
l
1
l
I
l
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1/2
1/2
1/2
1/2
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l/2
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1/2
1/2
1/2
1/2
112
112
1/2
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x 74.S
X 84.9
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x50
X 57
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475
476
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166
167
l l.5
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75
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19. 1
19.1
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3/4
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X 81.9
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X 55
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140
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19.1
314
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X 101.3
X 108.7
X 123.6
X ]38.5
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X 73
X 83
X 93
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211
211
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214
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21.3
23.7
29
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22
22
22
24
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466
465
466
465
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140
140
140
140
75
80
80
80
85
19. 1
19. 1
19. l
19. 1
19. 1
3/4
314
3/4
3/4
314
101
122
}32
X 147
X 166
X 182
x201
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547
552
554
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475
476
474
478
476
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475
12.7
14.0
15.3
16.6
18.3
19. I
21.1
23.2
313
313
315
315
318
315
318
321
20.4
22.3
24.4
26.5
29.3
34.6
37.6
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34
36
38
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55
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50
51
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64
27
29
29
29
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30
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33
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455
457
140
140
140
140
140
140
140
140
125
125
125
130
130
140
140
145
38.1
38. 1
38. 1
38. 1
38. 1
38.1
38. 1
38.1
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 112
1 l/2
1 1/2
24 X 55
X 62
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602
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546
10.1
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179
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39
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27
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524
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90
90
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25.4
25.4
l
1
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X 1653
X 181.6
X 196.5
X 218.9
X 247.}
X 271.0
X 299.2
6l0x81.9
X 92.3
X
48
X
X
21
X
X}}}
X
X
56
61
62
62
66
70
77
81
88
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
5/8
5/8
518
1-49
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,jiles de acero es1ruc1ural
)'
-lfflCiL
-
,
X
X
IR
PERFIL I
RECfANGULAR
PROPIEDADES GEOMÉTRJCAS
r
Designación
dxpeso
mmxk!!/m
Área
cm'
b/21¡ hit.
y.y
X-X
Pandeo local
Prooiedades torsión
J
c.
cm•
cm6
z
s
r
cm
I
cm•
cm'
cm'
cm
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1,121
1.292
1,457
1,611
1,770
1,918
2 082
17.9
18.3
18.4
18.7
18.8
19.0
19.0
19.1
637
795
937
1,669
1,869
2.085
2,281
2,510
132
164
192
272
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338
369
405
84
104
122
175
195
218
236
259
3.1
3.2
3.3
4.2
4.2
4,3
4.3
4.3
21
34
51
52
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90
114
145
306,131
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816,349
921,078
1,033,863
1,138,592
1.262.119
1
cnt•
z
s
r
cm'
cm'
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25.474
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1,090
1,285
1,487
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1,836
2,016
2,180
2.393
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X 59,6
X 68.5
X 74.5
x81.9
X 89.4
X 96.8
X 105.7
66.5
76.2
87. 1
94,9
104.6
113.6
123.3
134,2
7.1
5.8
5. 1
6.6
6.0
5.1
4.8
53.5
50.9
44.6
45.2
41.1
38.7
35.7
32.4
457< 113.2
X 128.1
X 144.4
X 157,8
X 177.2
X 193.6
X 212,9
X 235,2
x 260.5
X 285,8
x314.I
X 348.4
421.3
463.0
143,9
163.3
183.9
200,7
226.5
246.5
271.7
298.8
331.0
363.9
400,7
4439
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537.5
5910
8,1
7.3
6.4
6.0
5.4
4.7
4.3
4.0
3.6
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3,1
2.8
2.6
2.4
2.2
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300
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18.0
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11.3
10.4
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9 1,155
102,393
ll<,464
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143,600
161,082
180,229
203,954
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290,114
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3,048
3.458
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4,294
4,753
5,277
5,834
6,523
7,244
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10,013
11,078
12,356
2,393
2,721
3.081
3.343
3.786
4,196
4,622
5,080
5,638
6,228
6,867
7,637
8.423
9,259
10,226
19.6
19.7
19.9
19.9
20.1
20.4
20.5
20.6
20.8
21.0
21.2
21.4
21.7
21.9
22.1
6,327
7.284
8,366
9,157
10,531
11.571
12,945
14.443
16.275
18,314
20.520
23,226
26,139
29,303
33,090
692
793
906
991
1,132
1,257
1,399
1,553
1,737
1,950
2,163
2,442
2,720
3,032
3,392
452
518
592
646
736
818
909
1,006
1,127
1,259
1,398
1,570
1.753
1,934
2.163
6.6
6.7
6.7
6,8
6.8
6.9
6.9
7.0
7.0
7. 1
7.2
7.2
7,3
7.4
7.5
118
171
244
311
441
604
799
1,049
1,407
1.861
2,439
3,276
4,287
5.578
7,326
3.141,870
3,652,088
4,242,867
4,672,524
5,451,278
6,095,764
6,901,372
7.787,540
8,942,244
10,204,363
11,654,457
13,453,647
15,467,666
17,696,514
20,462,433
533 X 65.5
X 74.5
X 84.9
83.9
94,9
107.8
7.3
6.2
5.1
53.6
49.4
46,3
35,089
40,958
48.700
1.564
1.803
2,114
1.338
1.549
1.819
20.S
20.8
21.2
862
1.036
1,274
167
200
243
104
125
153
3.2
3.3
3.4
32
47
74
566.611
690,137
856 629
533
71.5
8J.9
91.0
104.6
9.5
7.9
so.o
53,6
39,917
47.451
1,754
2.065
1,524
1,803
20.9
21.3
1,611
2,015
244
302
156
193
4.2
4.4
33
52
1,060,717
1.337.309
533 X 92.3
X 101.3
X 108.7
X 123,6
X 138.5
118.1
129.1
138.8
156.8
176.2
6.7
6.1
5.7
5.1
4.6
46.9
43.6
41.2
36.4
32.3
55,359
61,603
66,598
76.171
86,160
2,360
2,622
2.819
3,212
3.622
2.082
2.295
2,475
2,803
3.147
21.7
21.8
21.9
22.0
22. l
2,393
2,693
2,939
3,388
3,867
356
400
436
500
569
229
257
279
320
362
4.5
4.6
4.6
4,6
4.7
76
102
126
181
251
1.600,474
1,815,302
1,989,851
2,317,465
2,669,247
533 X 50.4
X 165.3
X 181.6
x 196.5
X 218,9
X 247.1
X 271.Ü
X 299.2
192.3
211.0
231.7
250.4
278.8
314.9
345.9
382.0
7.7
7.1
6.5
6.0
5.5
4,6
4.3
3.9
37.5
341
31.3
28.9
26.1
25.0
22.6
20.6
100,729
111,134
123,205
134,027
151,093
178.148
196,878
221.019
4,146
4,572
5,031
5.457
6,113
7,080
7,801
8,686
3,720
4.081
4,474
4,835
5.392
6,228
6,834
7,555
22.9
23.0
23,1
23.2
23.3
23.8
23,9
24.l
10,323
11.405
12.695
13,861
15,650
18,106
20.104
22,560
1,01 l
1,118
1,239
1,349
1,517
1,770
1,950
2,179
660
729
806
877
985
1.147
1,265
1,411
7.3
7.4
7.4
7.4
7.5
7.6
7.6
7.7
217
284
374
470
641
982
1,278
l 702
7,035,640
7,841,247
8. 781.123
9.667.291
11,036.824
13,023,990
14,608,351
16,649,224
6 10 X 81.9
X 92.3
1046
117.S
7.0
6.0
54.6
50.l
56,192
64 516
2,196
2.508
1,869
2,147
23.1
23.4
1,211
1436
218
257
136
161
3.4
49
71
1,039,234
1.240.636
dS4.I
X
X
X
X
5.5
3.5
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-50
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
-lfflCiL
IR
1
Peralte
d
mm
h
Alma
,.
mm
mm
Patin
b,
t,
mm
mm
k"•
mm
k,f
l
Distancia
k,,,,
k,
mm
mm
D,T
g,
í
J_
,.
"
DIMENSIONES
PERFI L 1
RECTANGULAR
Designación
dx peso
mmx ke / m in x lb/ft
b,
-
t-
T
J
-
g
7
Gramiles
T
mm
mm
"
mm
"'
Sujetadores
Diámetro
mm
pule
610 X 101.3
X 113.2
X 125.1
X 140.0
X 153.4
24 X 68
X 76
X 84
X 94
X 103
602
608
613
618
623
546
548
547
546
547
10.6
11.2
12.0
13.1
14.0
228
229
230
231
229
14.9
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19.6
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27
27
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528
527
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140
140
140
140
95
95
100
100
100
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
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X 174.2
X 195.0
X 2 17.4
X 241.2
X 262.0
X 285.8
X 308.2
X 340.9
X 372.2
X 41 5.3
X 455.5
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X 550.8
24 X 104
X 117
X 131
X 146
X 162
X 176
X 192
X 207
X 229
X 250
X 279
X 306
X 335
X 370
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618
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628
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669
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689
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548
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547
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548
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14.0
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19.1
20.6
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326
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328
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328
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331
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343
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19.1
21.6
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525
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527
527
526
140
140
140
140
140
140
140
140
140
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190
190
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130
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160
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175
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38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38. 1
38.1
38.1
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
112
1/2
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X 140.0
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614
615
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l l.7
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254
254
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254
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19.0
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37
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27
27
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599
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600
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140
140
140
140
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110
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115
120
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31.8
31.8
31.8
31.8
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1
1
1
1
114
1/4
1/4
1/4
1/4
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X 539
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606
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604
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605
604
606
605
606
15.4
16.8
18.5
19.1
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50.1
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356
359
356
359
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366
366
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140
140
140
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195
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38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38. 1
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1/2
1/2
1/2
112
112
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
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X 220.J
30x 90
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267
267
267
267
267
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27
29
29
29
29
29
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675
671
672
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674
674
140
140
140
140
140
140
140
115
115
115
120
120
120
125
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34.9
34.9
34.9
34.9
34.9
34.9
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1 3/8
1 3/8
1 3/8
1 3/8
1 3/8
1 318
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67
72
77
81
86
93
47
51
64
69
72
77
81
86
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
f'a/J/as de dimemiones y propiedades geomélricas de perfiles de acero es/ructural
r
X
- -
1mca_
X
IR
PROPIEDADES GEOMÉT RI CAS
..
-
1-51
PERFIL 1
RECTANGULAR
,
y
Designación
dx oeso
mm x k2 / m
Área
X-X
Pandeo local
Y-Y
z
s
I
cm•
z
s
cm•
r
cm
cm'
cm'
r
cm
cnr'
Propiedades torsión
J
c.
cm•
cm6
cm 2
b /211
hit.
I
, m•
610 X 101.3
X 113.2
X 125.1
X 140.0
X 153.4
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144.6
159.4
178.8
195.S
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6.7
5.9
5.2
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52.0
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3,671
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4 015
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24.6
24.9
25.1
25.4
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680
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5.0
5.0
5.1
78
112
154
219
294
2.532,293
2,980,748
3,437,259
4,028,038
4,457 695
C,IOx 154.9
X 174.2
X 195.0
X 217.4
X 241.2
X 262.0
X 285.8
X 308.2
X 340.9
X )72.2
X 415.3
X 455.5
X 498.7
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197.S
222.0
248.4
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363.3
391.7
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6.0
5.4
4.9
4.5
4.2
3.8
3.5
3.2
3.0
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2.6
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35.6
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30.6
28.7
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20.7
18.6
17.1
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14.2
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1.170
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991
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7.5
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8.1
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X 192.1
160.0
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7,411,590
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X 239.7
307.1
X 265.0
338.8
X 288.8
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X 323.1
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X 349.8
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490.4
X 384.1
• 418.3 534.9
X 457.0
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X 500.2
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X 547.8
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30.0
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8.1
8.2
8.3
8.4
8.4
8.5
8.5
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8.7
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8.8
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837
1,128
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29,807,481
34,372.59l
37,863,557
42,697,203
47,799,384
53,438,637
60,689, 106
68,476,646
118,961,389
762 X 134.0
X 147.4
x 160.8
x 172.7
X 184.6
x 196.5
X 220.3
8.6
7.9
7.0
6.2
5.7
5.3
4.5
57.5
51.9
49.6
47.8
46.2
43.9
41.6
150,260
166,077
186,056
205,203
223,101
240,166
278,043
29.7
29.7
30.2
30.5
30.7
31.0
31.5
4,787
5,328
6,077
6.826
7,534
8,158
9,448
569
633
7 19
806
885
957
1, 114
362
401
457
513
564
610
710
5.3
5.3
5.5
5.6
5.7
5.7
58
118
157
208
268
333
405
604
6,444,861
7,196,76 1
8,297,758
9,371,902
10,365,484
11,305,360
13,265,672
170.4
187.8
204.6
220.7
235.5
251.0
280.7
4,638
5,113
5,670
6,195
6,686
7,162
8,194
4,015
4,409
4,900
5,392
5,818
6,228
7,145
INSTITUTO MEXICANO DE Li\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geomé1ricas de pe1jiles de acero estructural
1-52
-IDICiL
IR
PERFIL 1
RECTANG ULAR
,, Alma ,.
Peralte
d xpeso
d
mm
mm
in x lblft
Pallo
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Distancia
I t,T
g,
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r
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1
d
l
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h,
T
DIMENSIONES
Designación
mm x k•l m
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-
¡--g
Gramiles
¡
T
-
r 1, _._
---j
b,
I
kJ1,
k,,,
k,
1"
1/
1!1
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
Sujetadores
Diámetro
mm
oul•
762 X 257.6
X 284.4
X 314. 1
X 349.8
X 388.5
X 434.7
X 485.3
X 531.4
X 582.1
30 X 173
X 191
X 21 1
X 235
X 261
X 292
x326
X 357
X 39 1
773
780
785
796
803
813
823
834
844
679
678
677
678
679
677
677
680
678
16.7
18.1
19.7
21. 1
23.7
26.0
29.0
3 1.5
34.6
381
381
384
384
387
389
392
394
397
27.2
30.3
33.6
38.1
42.0
47.0
52.I
56.9
62.0
47
51
54
59
62
68
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51
53
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66
70
75
80
86
29
30
30
32
33
33
35
37
38
671
674
669
674
671
673
673
674
672
140
140
140
140
140
140
140
140
190
130
135
140
140
145
150
155
160
165
38.1
38.l
38.1
38.1
38.1
38. 1
38.1
38. 1
38.1
1 1/2
1 112
1 1/2
1 112
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
838 X 175.7
X 193.6
X 209.9
X 226.3
X 251.6
33 X 118
X 130
X 141
X 152
X 169
836
841
846
851
859
762
761
760
761
761
14.0
14.8
15.4
16.2
17.1
293
293
293
295
293
18.8
21.8
24.4
27.0
31.0
37
40
43
45
49
42
45
47
50
54
29
29
29
29
30
752
751
752
751
751
140
140
140
140
140
125
125
125
130
135
38.1
38. 1
38.1
38.1
38.1
1
1
1
1
1
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
838 X 299.2
X 329.0
X 358.8
X 391.5
X 433.2
X 473.4
X 527.0
X 576.(
33 X 201
X 221
X 241
X 263
X 291
X 3(8
X 354
X 387
856
862
869
877
884
895
905
915
756
756
757
757
754
757
757
759
18.2
19.7
21.1
22.1
24.4
26.5
29.5
32.1
399
402
404
402
404
407
409
412
29.3
32.6
35.6
39.9
44.0
48. 1
53.1
58.0
so
53
56
60
65
69
74
78
51
54
58
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75
81
30
30
32
32
33
33
35
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754
753
753
750
755
755
753
140
140
140
140
140
140
140
140
130
135
140
140
145
150
155
160
38.1
381
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1
1
1
1
1
1
1
1
112
1/2
9 14
201.0
223.3
X 238.2
X 253. 1
X 27 1.0
X 288.8
X 3 12.6
X 345.4
X 381.1
36 X 135
X 150
X 160
X 170
X 182
X 194
X 210
X 232
X 256
905
912
915
920
923
928
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943
950
825
826
825
826
823
824
825
825
824
15.3
15.9
16.6
17.3
18.5
19.5
21.1
22.1
24.4
305
305
305
305
308
308
310
308
310
20. 1
23.9
26.0
28.0
30.0
32.1
34.6
39.9
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52
54
59
63
43
48
50
51
54
56
59
62
67
29
29
29
30
30
30
32
32
33
819
816
8 15
818
8 15
816
8 15
8 19
8 16
140
140
140
140
140
140
140
140
140
125
130
130
130
135
135
140
140
145
38.1
38.1
38.1
38.1
38. 1
38.1
38.1
38.1
38.1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
112
112
112
914 x 342.4
X 367.7
X 390.0
X 4 19.8
X 449.6
X 491.3
X 537.4
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X 658.0
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X 1190.8
36 X 231
X 247
X 262
X 282
X 302
X 330
X 361
X 395
X 441
X 487
X 529
x652
x800
928
814
8 15
8 16
813
814
8 14
814
814
8 15
8 13
8 13
8 14
8 15
19.4
20.4
21.4
22.5
24.1
26.0
28.5
31.0
34.6
38.1
40.9
50.1
60.5
420
420
422
422
425
422
425
427
432
435
437
448
458
32. 1
34.3
36.6
39.9
42.7
47.0
51.1
55.9
62.0
68. 1
74.0
90.0
109.0
57
59
61
65
67
72
76
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87
93
99
115
134
66
67
70
74
77
80
85
88
96
102
107
123
142
40
41
41
41
43
44
44
46
48
48
51
56
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796
799
798
795
794
798
796
800
797
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797
798
799
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
2 10
220
145
145
150
155
155
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165
170
175
180
185
200
220
38.1
38.1
38. 1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
1 112
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 112
1 1/2
1 112
1 112
1 112
1 112
1 1/2
1 112
X
X
933
938
943
948
958
966
976
989
999
1,01 1
1,044
1.083
40
43
45
47
so
INSTITUTO MEX ICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
112
1/2
112
1/2
1/2
1/2
1
1-53
7iihlas de dimensiones y propiedades geomélricas de pe1jiles ele acero eslructura/
y
.r
-lfflCil.
X
IR
PRO PIEDA DES G EOMÉTRICAS
PE RFIL 1
RECTANGULAR
y
Designación
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y .y
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cm
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J
cm•
cm•
J
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cm'
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762 X 257.6
X 284.4
X 314.1
X 349.8
X 388.5
X 434.7
X 485.3
X 531.4
X 582.1
329.1
363.3
401.3
446.5
496.2
554.2
618.1
677.5
742.0
7.1
6.4
5.8
5.1
4.7
4.2
3.8
3.5
3.2
40.8
37.7
34.5
32.2
28.7
26.2
23.4
21.6
19.7
342,559
382,933
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486,991
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620,185
699.269
778,353
861,600
9,947 8,866
11,062 9,833
12,307 10,898
13,880 12,258
15,454 13.585
17,371 15,240
19.501 17,043
21,631 18,682
23,762 20,484
32.3
32.5
32.8
33.0
33.3
33.5
33.5
33.8
34.0
24.891
28,012
3 1,509
35,588
39,917
45,785
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64,5 16
2,016
2,261
2,540
2,868
3,2 12
3,654
4,130
4,572
5,080
1,308
1,467
1,639
1,868
2,081
2,360
2,655
2.933
3,245
8.7
8.8
8.9
8.9
9.0
9.1
9.1
9.2
9.3
649
874
1,182
1,677
2,252
3,130
4,287
5,578
7,201
34,641,127
39,206,237
44,576,954
51,021 ,8 15
57,735,211
67,133,967
77,069,794
87,005,621
98,284,127
~38 X 175.7
X 193.6
X 209.9
X 226.3
x25l.6
223.9
247.1
268.4
289.1
319.4
7.8
6.8
6.0
5.5
4.8
54.5
51.7
49.6
47.2
44.7
245,577
279,292
310,093
339,645
386,679
6,801
7,653
8,423
9,161
10,308
5,883
6,654
7.342
7,981
8,997
33.0
33.5
34.0
34.3
34.8
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10,239
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12,903
841
975
1,096
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1,383
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621
700
773
883
5.9
6.1
6.2
6.3
6.4
221
307
404
516
737
12,970,282
15,199,130
17,293,710
19,254,022
22,127,355
838 X 299.2
X 329.0
X 358.8
X 391.5
X 433.2
X 473.4
X 527.0
X 576. J
382.0
420.7
458.1
500.0
553.0
603.9
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735.5
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6.2
5.7
5.1
4.6
4.3
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28.7
25.7
23.7
482,829
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736,730
811,652
915,710
1 011.443
12,668 11,242
14,044 12,438
15,404 13,618
17,043 15,060
19,009 16,715
20.812 18, 190
23,270 20,320
25 564 22 123
35.6
35.8
35.8
36.3
36.6
36.8
36.8
37.1
31, 176
34,963
38,834
43,288
48,283
53,694
60,770
67.429
2,409
2,687
2,982
3,3 10
3,703
4,097
4,621
5,113
1,560
1,737
1,934
2,147
2,393
2,638
2,966
3 277
9.0
9.1
9.2
9.3
9.3
9.4
9.5
9.6
866
1,157
1,507
2,027
2,710
3,513
4,787
6,160
53,170,102
60,152,034
67,402,503
75,458,578
85,662,941
95,867,304
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1-54
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92,9 11,4 10
108.75 7.026
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143,666,689
Tablas de dimensiones)' propiedades geométricas de pe~jiles de acero estructural
1-56
)
-lfflCiL
IS
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DIMENSIONES
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SOLDADO
"
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y
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T
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mm
mm
mm
mm
mm
mm
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mm
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6.4
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s
225 X 9 / 450 X 6
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450
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6.4
6.4
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225
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12.7
15.9
15.9
19. 1
22.3
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9.6
9.6
437
437
437
s
150x9/450x8
150x 13/450x8
150 X 16 / 450 X 8
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7.9
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150
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12.7
15.9
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20.6
23.8
11.9
11.9
11.9
434
434
434
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225 X IJ / 450 ., 8
225x 16/450x8
61.4
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482
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450
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7.9
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225
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17.4
20.6
23.8
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l l.9
l l.9
434
434
434
5
5
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150x 13/450x9
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450
450
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9.5
150
150
150
9.5
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14.3
14.3
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431
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5
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9.5
9.5
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225
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19.0
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14.3
14.3
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431
431
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5
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625
632
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600
600
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6.4
6.4
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150
150
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12.7
15.9
15.9
19.1
22.3
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9.6
9.6
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587
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5
5
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600
600
600
6.4
6.4
6.4
225
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225
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15.9
15.9
19.1
22.3
9.6
9.6
9.6
587
587
587
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5
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59.S
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7.9
7.9
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150
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11.9
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584
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46.7
54.2
616
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625
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600
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17.4
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2.R
11.9
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11.9
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584
5X4
s
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150x 13 1600x9
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54.3
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625
632
600
600
600
9.5
9.5
9.5
150
150
150
9.5
12.7
15.9
19.0
22.2
25.4
14.3
14.3
14.3
581
581
581
5
Designación
b x 1,/ h x ,.
P eso
9.5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
Nora:
Los perfiles armados de está rabia son propuestos para poderse fabricar con placas de dimensiones comerciales y el mínimo desperdicio.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
[-57
Tablas de dimensiones y propiedades geomélricas de pe,ji/es de acero es/ruc/ural
l--- b, ---1
n
u i
d
1,
-
r lfflCiL
PROPIEDADES G EOMÉTRICAS
Pandeo
Designación
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IS
r
t-l"
Área
cn12
bl2J1 h / t.
y.y
X-X
local
PERFIL 1
SOLDADO
Propiedades torsión
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r
l
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cm'
cm
cm•
cm•
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70.3
70.3
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18.6
19.4
20.0
535
7 15
895
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147
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119
3. 1
3.3
3.4
13
24
44
282.589
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225 X I) / 450 X 6
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70.3
70.3
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1,655
2,002
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1,491
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19.6
20.3
20.9
1,804
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160
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17
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57.0
57.0
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1,063
1,293
1,525
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1,110
1,324
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18.9
19.6
536
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150
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57.0
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19.9
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1,374
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19.1
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47.4
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19.5
20.1
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26
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93.8
93.8
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1,755
2,060
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149
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3. 1
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110.0
11 .84
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93.8
93.8
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26.9
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5.0
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75.9
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120
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50
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225x 13 / 600x8
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119.0
11.84
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2,025
2,477
2,911
1,742
2,170
2,,Q8
24.5
25.5
261
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1 ,021
250
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50
23
41
70
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2,864,893
150 X 9 / 450 X 9
150x 13 / 600x9
150 X 16 / 600 X 9
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95.1
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63.2
63.2
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2,347
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22.6
23.6
24.4
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899
120
156
192
72
96
120
2.5
2.7
2.9
26
38
57
500,269
674,466
852,230
8.86
95
5.5
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de petjiles de acero estructural
1-58
y
-
IS
lfflCiL
PERFIL 1
SOLDADO
--
)(-
-)(
DIMENSIONES
,.y
Peralte
Designación
Peso
Alma
Patín
Distancia
d
h
,.
h1
l1
k
k,
T
Soldadura
mínima
recomendada
k2/m
lb/ pie
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
225 X 9 / 450 X 9
225x 13 / 600x9
225 X 16 / 600 X 9
78.2
89.5
100.8
51.7
59.2
66.6
619
625
632
600
600
600
9.5
9.5
9.5
225
225
225
9.5
12.7
15.9
19.0
22.2
25.4
14.3
14.3
14.3
581
581
581
5
5
5
l80x 13 /750x9
180 X 16 / 750 X 9
180x 19 / 750x9
91.7
100 8
109.8
60.6
66.6
72.6
775
782
788
750
750
750
9.5
9.5
9.5
180
180
180
12.7
15.9
19.1
22.2
25.4
28.6
14.3
14.3
14.3
731
731
731
5
5
5
225 X 13 /750 X 9
225 X 16 / 750x 9
225x 19/750x9
100.7
112.0
123.3
66.5
74.0
81.5
775
782
788
750
750
750
9.5
9.5
9.5
225
225
225
12.7
15.9
19.1
22.2
25.4
28.6
14.3
14.3
14.3
731
731
731
5
5
5
260x 13/750x9
260 X l 6 / 750 X 9
260x 19 /750x9
107.7
120.7
133.8
71.1
79.8
88.4
775
782
788
750
750
750
9.5
9.5
9.5
260
260
260
12.7
15.9
19.1
22.2
25.4
28.6
14.3
14.3
14.3
731
731
731
5
5
5
l80x 13 / 750x 13
180 X 16 /750 X 13
180 X 19 /750 X 13
110.6
119.6
128.6
73.1
79.0
85.0
775
782
788
750
750
750
12.7
12.7
12.7
180
180
180
12.7
15.9
19.1
25.4
28.6
31.8
19.1
19.1
19.1
725
725
725
6
6
6
225x 13 / 750x 13
225 X 16/750 X 13
225x 19 / 750x 13
119.5
130.8
142. I
79.0
86.4
93.9
775
782
788
750
750
750
12.7
12.7
12.7
225
225
225
12.7
15.9
19.1
25.4
28.6
31.8
19.1
19.1
19.1
725
725
725
6
6
6
260 X 13 / 750 X 13
260 X 16 / 750 X 13
260 X l9 / 750 X 13
126.5
139.5
152.6
83.6
92.2
100.8
775
782
788
750
750
750
12.7
12.7
12.7
260
260
260
12.7
15.9
19.1
25.4
28.6
31.8
19.1
19.1
19.1
725
725
725
6
6
6
225 X 16 / 900x 9
225 X 19 / 900x 9
225x22 / 900x9
123.2
134.5
145.4
81.4
88.8
96.1
932
938
944
900
900
900
9.5
9.5
9.5
225
225
225
15.9
19. 1
22.2
25.4
28.6
31.7
14.3
14.3
14.3
881
881
881
5
5
5
260x 16 / 900x9
260x 19 / 900x9
260x22 / 900x9
131.9
144.9
157.6
87.2
95.8
104.1
932
938
944
900
900
900
9.5
9.5
9.5
260
260
260
15.9
19.1
22.2
25.4
28.6
31.7
14.3
14.3
14.3
881
881
881
5
5
5
300x 19 / 900x9
300 X 22 / 900 x9
300x25 / 900x9
156.9
171.5
1866
103.7
113.3
123.3
938
944
951
900
900
300
300
300
19.I
22.2
25.4
28.6
31.7
34.9
14.3
14.3
14 3
881
881
8&1
5
5
900
9.5
9.5
95
5
225x 16 / 900x 13
225x 19 / 900x 13
225 X 22 / 900 X 13
145.7
157.0
168.0
96.3
103.8
111.0
932
938
944
900
900
900
12.7
12.7
12.7
225
225
225
15.9
19.1
22.2
28.6
31.8
34.9
19. 1
19.1
19.1
875
875
875
6
6
b X 1,/ h X 1.
6
Nota:
Los perfiles armados de está tabla son propuestos para poderse fabricar con placas de dimensiones comerciales y el mínimo desperdicio.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-59
Tablas de dimensiones y propiedades geométrica.1· de pe1flles de acero estructural
f---- h,
n
u
"
J,
-
..
--l
r
1
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
Pandeo
Designación
Área
b xttf h xi.
cm1
IS
IIDCiL
T
t--1"'
X-X
local
bf 21¡ h I 1,
PERFILI
SOLDADO
Propiedades torsión
Y-Y
I
z
s
cm•
cm3
cm'
r
cm
I
cm•
cm3
cm'
r
cm
J
cm•
cm 6
z
s
c.
225 X 9 / 4501' 9 99.8 11.84
225x 13 / 600x9 114.2 8.86
225 X 16 / 600 X 9 128.6 7.08
63.2
63.2
63.2
56,803
70,735
84,953
2, 17 1
2.624
3.081
1,835
2,262
2,689
23.9
24.9
25.7
1,808
2,415
3,023
254
335
416
161
215
269
4.3
4.6
4.8
30
48
77
1.678,953
2,266,769
2,866.620
180 X 13 /750 X 9 117.0
180x 16/750x9 128.5
180 X 19/750 X 9 140.0
7.09
5.66
4.71
78.9
78.9
78.9
99,888
117,341
135,080
3,102
3,556
4,014
2,576
3,002
3,428
29.2
30.2
31.1
1,240
1,551
1,862
223
275
326
138
172
207
3.3
3.5
3.6
46
70
105
l.&03,012
2,274,316
2,753,322
225 X 13 /750 X 9
225 X 16 / 750 X 9
225 X 19 / 750 X 9
8.86
7.08
5.89
78.9
78.9
78.9
116,510
138,327
160.500
3,538
4,104
4,675
3,005
3,539
4,073
30.1
31.1
32.0
2,416
3,024
3,631
338
419
500
215
269
323
4.3
4.6
4.8
52
82
126
3,514,080
4,434,533
5,370,029
260 X 13 / 750 X 9 137.3 10.24
260x 16/750x9 153.9 8.18
260 X 19 / 750 X 9 170.6 6.81
78.9
78.9
78.9
129,439
154,649
180,272
3.877
4,531
5,190
3,339
3,956
4,574
30.7
31.7
32.5
3.726
4,663
5,600
446
554
663
287
359
431
5.2
57
91
142
5,418,076
6,838,320
8,281,777
76
128.4
142.8
157.2
5.5
5.7
180x 13 / 750x 13
180x 16/750 X 13
180x 19/750x 13
141.0
152.5
164.0
7.09
5.66
4.71
59.1
59.1
59.1
11 1,138
128,591
146.330
3,560
4,016
4476
2,867
3,290
3.713
28.1
29.0
29.9
1,247
1,558
1,869
236
288
340
139
173
208
3.0
3.2
3.4
135
1.8 13.837
2,285,232
2,764,330
225 X 13 /750 X 13
225x 16 / 750x 13
225x 19 / 750x 13
152.4
166.8
181.2
8.86
7.08
5.89
59.1
59.1
59.1
127,760
149,577
171,750
3,996
4,564
5,137
3,295
3,826
4,358
29.0
29.9
30.8
2,424
3,03 1
3,639
352
433
514
215
269
323
4.0
4.3
4.5
82
11 2
156
3,524,906
4,445,449
5 381,037
260x 13 / 750x 13
260x 16 1750x 13
260x 19 1750x 13
161.3
177.9
194.6
10.24
8.18
6.81
59.1
59.1
59.1
140,689
165,899
191,522
4,335
4,990
5,651
3,629
4,244
4,860
29.5
30.5
31.4
3,733
4,670
5,608
460
568
676
287
359
431
4.8
5.1
5.4
87
121
172
5,428,902
6,849.237
8,292,785
225x 16 / 900x9
225 X 19 / 900 X 9
225 <22 / 900 X 9
157.1
171.5
185.4
7.08
5.89
5.07
94.7
94.7
94.7
207,766
239,227
270,113
5.235
5,915
6,578
4,459
5,100
5,720
36.4
37.4
38.2
3,025
3,632
4.221
423
504
582
269
323
375
4.4
4.6
4.8
86
130
190
6,343,862
7,671,225
8,974,322
260x 16 1900x9 168.2
260x 19 / 900x9 184.8
260x22 / 900x9 200.9
8. 18
6.81
5.86
94.7
94.7
94.7
231.108
267,463
303,153
5,744
6,529
7,294
4,960
5.702
6.420
37.1
38.0
38.8
4,664
5.601
6,5 10
558
666
771
359
431
501
5.3
5.5
5.7
95
146
215
9,781,404
11 ,829,504
13,840.164
300x 19 / 900x9 200.1
300 X 22 / 900 X 9 218.7
100 X 25 / 900 X 9 217.9
7.85
6.76
5 91
94.7
94.7
94 7
299,732
340,913
1R1,9R8
7,231
8,113
9,010
6,390
7,220
8,077
38.7
39.5
40.2
8.601
9.996
11.436
880
1,019
1.163
573
666
762
6.6
6.8
6.9
165
245
353
18,165,034
21.253,731
24.484.401
225x 16 / 900x 13 185.9
225x 19 / 900x 13 200.3
225 x 22 / 900 x 13 214.2
7.08
5.89
5.07
70.9
70.9
70.9
227,206
258,667
289,553
5,894
6,576
7,242
4,877
5,514
6,132
35.0
35.9
36.8
3,034
3.641
4,230
439
520
598
270
324
376
4.0
4.3
4.4
122
166
226
6,362,595
7,690,089
8,9933 14
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
99
1-60
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
y
-lfflCiL
IS
PERFIL!
SOLDADO
X
X
DIMENSIONES
y
Peralte
Designación
b xt,/1, xt.
Peso
d
,,
Alma
Patín
Distancia
,.
b¡
,,
k
k,
r
Soldadura
m_ínima
recomendada
mm
ke/m
lb / pie
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
260x 16 /900x 13
260x )9 /900 X )3
260x221900x 13
154.5
167.5
180.2
102.1
110.7
119.1
932
938
944
900
900
900
12.7
12.7
12.7
260
260
260
15.9
19.1
222
28.6
31.8
34.9
19. 1
19.1
19. 1
875
875
875
6
300x l9 /900x 13
300x221900x 13
300x25/900x 13
179.5
194.1
209.1
118.6
128.3
138.2
938
944
951
900
900
900
12.7
12.7
12.7
300
300
300
19.1
22.2
25.4
31.8
34.9
38.1
19.1
19.1
19.1
875
875
875
6
6
6
260x 16/ l200x9
260 X 19 / 1200 X 9
260 X 22 / 1200X 9
154.2
167.3
179.9
101.9
110.5
118.9
1,232
1.238
1,244
1,200
1,200
1,200
9.5
9.5
260
260
260
15.9
19.1
22.2
25.4
28.6
31.7
14.3
14.3
14.3
1,181
1,181
1,181
5
5
5
300 X l9 / 1200 X 9
300 X 22 / )200 X 9
300x2511200x9
179.3
193.9
208.9
118.5
128. l
138.0
1,238
1,244
1,251
1,200
1,200
1,200
9.5
9.5
9.5
300
300
300
19.1
22.2
25.4
28.6
31.7
34.9
14.3
14.3
14.3
1,181
1,181
1,181
5
5
5
360 X 22 /1200 X 9
360 X 25 / 1200 X 9
360 X 32 / 1200 X 9
2 14,7
232.8
269.0
141.9
153.8
177.7
1.244
1,251
1,264
1,200
1,200
1,200
9.5
9.5
9.5
360
360
360
22.2
25.4
31.8
31.7
34.9
41.3
14.3
14.3
14.3
1,181
1,181
1,181
5
260x l6/ 1200x 13
260x 1911200x 13
260 X 22 / 1200 X J3
184.4
197.4
210.0
12 1.8
130.4
138.8
1.232
1,238
1,244
1,200
1,200
1,200
12.7
12.7
12.7
260
260
260
15.9
19.1
22.2
28.6
31.8
34.9
19. 1
19.1
19.1
1,175
1.175
1,175
6
6
6
300x 19/ 1200x 13
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209.4
224.0
239.0
138.4
148.0
157.9
1,238
1,244
1.251
1,200
1,200
1,200
12.7
12.7
12.7
300
300
300
19. 1
22.2
25.4
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34.9
38.1
19.1
19.1
19.1
1.175
1.175
1,175
6
6
6
360 X 22 / 1200 X 13
360x25/ 1200x 13
360x32/ 1200x 13
244.9
262.9
299.1
161.8
173.7
197.6
1,244
1,251
1,264
1,200
1,200
1,200
12.7
12.7
12.7
360
360
360
22.2
25.4
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34.9
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19.1
19.1
19. 1
1.175
1,175
1,175
6
6
6
300x 1911500x9
300 X 22 / 1500 X 9
300 X 25 / 1500 X 9
201.6
216.2
231.3
133.2
142.9
152.8
1,538
1,544
1,551
1.500
1,500
1,500
9.5
9.5
9.5
300
300
300
19.1
22.2
25.4
28.6
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14.3
14,3
14.3
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1.481
1,481
5
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360 X 32 / J 500 X 9
237.1
255.2
291.3
156.7
168.6
192.5
1,544
1,551
1,564
1.500
1,500
1 500
9.5
9.5
9.5
360
360
360
22.2
25.4
31.8
31.7
34.9
41.3
14.3
14.3
14.3
1,481
1,481
1481
5
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450 X 32 / 1500 X 9
450 X 38 / 1500 X 9
291.0
336.2
380.7
192.3
222.2
251.5
1,551
1,564
1,576
1,500
1,500
1.500
9.5
9.5
9.5
450
450
450
25.4
3 1.8
38.1
34.9
41.3
47.6
14.3
14.3
14.3
1,481
1,481
1,481
5
9.5
6
6
5
5
-
5
5
5
5
5
5
Nota:
Los perfiles armados de está tabla son propuestos para poderse fabricar con placas de dimensiones comerciales y el mínimo desperdicio.
INSTITUTO MEXICANO DE Li\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO,A.C.
1-61
Tablas de dimensiones y propiedades geomélricas de perfiles de acero estrucll1ral
f - - h,--1
n
u
"
1,
-
Designación
-lfflCiL
r
T
1--1.
l
Área
IS
PRO PIEDADES GEO MÉTRJCAS
Pandeo
local
PERFIL J
SO LDADO
y. y
X· X
Propiedad es torsión
b 121¡
,. ,,.
260xl6 / 900xl3 197.0
260x 19 / 900x 13 213.6
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8.18
6.81
5.86
70.9
70.9
70.9
250,548
286,903
322,593
6,404
7,191
7,959
5,378
6, 116
6,832
35.7
36.6
37.5
4,673
5,610
6,518
574
682
787
359
432
501
4.9
5.1
5.3
131
182
251
9,800,138
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300x 19 / 900x 13 228.9
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7.85
6.76
5.91
70.9
70.9
70.9
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360,353
403,428
7,893
8,777
9,696
6,804
7,631
8.486
37.3
38.2
38.9
8,610
10,005
11,445
896
1,035
1.179
574
667
763
6.1
6.4
6.6
201
280
389
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21,272,723
24,503.525
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260 X 19 / 1200 X 9 213.3
260x22 / 1200x 9 229.4
8. 18
6.8 1
5.86
126.3
126.3
126.3
442,388
505,825
567.903
8,492
9,529
10,538
7,183
8,170
9,127
47.4
48.7
49.8
4,666
5,604
6,512
564
673
777
359
431
501
4.9
5.1
5.3
104
155
224
17,246,475
20.820,245
24,317,478
300x 19 1 1200x9 2286
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7.85
6.76
5.91
126.3
126.3
126.3
562,598
634,226
708,912
10,460
11,623
12,830
9,087 49.6
10, 193 50.7
11 ,335 51.6
8,604
9,999
11,439
887
1,026
1,170
S74
667
763
6.1
6.4
6.6
174
253
362
3 1,966,682
37,338,995
42,940.553
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360x32 / 1200x9 343.0
8.1 1
7.09
5.66
126.3
126.3
126.3
733,712
823,334
1,005,320
13,251
14,698
17,613
11.792 S1.8
13,165 52.7
15,912 54.1
17,271
19,760
24,736
1.466
1,673
2.088
960
J.098
1,374
7.9
8.2
8.5
297
428
806
64,498,474
74,177,845
93,832,726
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260 X 19 / 1200 X 13 251.7
260 x22 / 1200 x l3 267.8
8.18
6.81
5.86
94.S
94.S
94.5
488,468
551.90S
613,983
9,659
10,699
11,712
7,931
8,915
9.868
45.6
46.8
47.9
4,678
5,616
6.524
586
694
799
360
432
502
4.5
4.7
4.9
152
203
272
17,290,495
20,864,497
24.361,956
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300 x22 / 1200 x l3 285.6
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6.76
5.9 1
94.S
94.5
94.5
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680,306
754.992
11,631
12,797
14,007
9,832 47.7
10,934 48.8
12.072 49.8
8,615
10,010
11,450
908
1,047
1,191
574
667
763
5.7
5.9
6.1
221
30 1
410
32,010,934
37,383,472
42.985,264
360 x22 / 1200 X 13 312.2
360x2S / 1200x l3 335.3
360 x32 / 1200 xl3 381.4
8.1 1
7.09
5.66
94.5
94.S
94.S
779,792
869,414
1,051,400
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15.874 13.902 S0.9 19,772
18.796 16.641 52.5 24,748
1,487
1,694
2,109
960
1,098
1.375
7.4
7.7
8.1
345
47S
854
64,542.951
74,222,556
93.877.90S
300 X 19 / 1500 X 9 257.1
300 X 22 / 1500 X 9 27S.7
300 X 25 / J 500 X 9 294.9
7.8S
6.76
5.91
1S7.9
1S7.9
157.9
928,333
1,038,779
1,153,716
14.116
15.561
17,058
12.070 60.1
13,452 61.4
14,879 62.5
8.606
10,001
11,441
893
1,033
1,177
574
667
763
5.8
6.0
6.2
182
262
371
49.647,777
57,931,475
66,551,944
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360 X 25 / 1500 X 9
360 X 32 / 1500 X 9
302.3
32S.4
371.S
8.11
7.09
S.66
157.9
157.9
157.9
1,193,098 17.589 15,451 62.8
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17,273
19,762
24,738
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1,680 1,098
2.094 1,374
7.6
7.8
8.2
305
436
815
100,060,394
11 4,956,373
14S.116.133
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450 X 32 / 1500 X 9 428.7
450 x38 / 1500 X 9 485.4
8.86
7.08
5.9 1
1S7.9 1,596,980 22,870 20,596 65.6
157.9 1,946,045 27,378 24,892 67.4
l57.9 2.295.228 31.851 29.124 68.8
38,587
48,307
57.875
2,606 1,715
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3.891 2,572
10.2
10.6
10.9
534
1,008
1,702
224,464,745
283,370,027
342.295.231
b X 1, /11
X,.
cni'
I
z
s
I
z
s
cm'
r
cm
cni•
cni'
cm•
cni'
J
c.
cm 3
r
cm
cni•
cm•
I NSTITUTO MEXICANO DE Li\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-62
Tablas de dimensiones y propiedades geomélricas de pe,jiles de acero es1ruc1ura/
)'
-lfflCiL
IS
.,
,.
,,.
X
X
DíMENSIONES
PERFlLJ
..
SOLDADO
.... ✓
y
Peralte
k.l!/ m
lb / oie
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
Soldadura
míníma
recomendada
mm
300x 19/1500x 13
300x22 / 1500x 13
300 X 25/1500 X 13
360 X 22 / J 500 X I J
360 X 25 / )500 X 13
360x32 1 1500x 13
239.3
253.8
268.9
274.7
292.8
328.9
158. 1
167.7
177.7
181.5
193.5
217.4
1,538
1,544
1.551
1,544
1,551
1,564
1,500
1,500
1,500
1,500
1,500
1 500
12.7
12.7
12.7
12.7
12.7
12.7
300
300
300
360
360
360
19. 1
22.2
25.4
22.2
25.4
31.8
31.8
34.9
38. J
34.9
38. 1
44.5
19.1
19.J
19.J
19. 1
19. 1
19.1
1,475
1,475
1,475
1,475
1,475
1,475
6
6
6
6
6
6
450 X 25 / 1500 X 13
450 X 32 / 1500 X 13
450 X 38 / 1500 X J 3
328.7
373.8
418.3
217.2
247.0
276.4
1,551
1,564
1,576
1,500
1,500
1,500
12.7
12.7
12.7
450
450
450
25.4
31.8
38.J
38.1
44.5
50.8
19.1
19.J
19.1
1,475
1,475
1,475
6
6
6
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360 X 32 / J800 X 9
259.4
277.5
313.7
171.4
183.4
207.3
1,844
1.851
1,864
1,800
1,800
1,800
9.5
9.5
9.5
360
360
360
22.2
25.4
31.8
31.7
34.9
41.3
14.3
14.3
14.3
1,781
1,781
1,781
5
5
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450 X 32 / J800 X 9
450 X 38 / J800 X 9
313.4
358.5
403.0
207. 1
236.9
266.3
1,851
1,864
1.876
1,800
J.800
1,800
9.5
9.5
9.5
450
450
450
25.4
31.8
38.J
34.9
41.3
47.6
14.3
14.3
14.3
1,781
1,781
1,781
5
600d8 / 1800x9
600x44 / 1800x9
600 X 51/ 1800 X 9
492,6
552.9
612.2
325.5
365.3
404.5
1.876
1,889
1,902
1.800
1,800
1,800
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9.5
9.5
600
600
600
38.1
44.5
50.8
47.6
54.0
60.3
14.3
14.3
14.3
1,781
1,781
1,781
5
5
360x22 / 1800x 13
360 X 25 / 1800 X 13
360 X 32 / 1800 X 13
304.6
322.7
358.8
201.3
213.2
237. 1
1,844
1,851
1,864
1,800
1,800
1,800
12.7
12.7
12.7
360
360
360
22.2
25.4
31.8
34.9
38. 1
44.5
19. 1
19. 1
19. 1
1,775
1,775
1,775
6
6
6
450 X 25 / 1800 X 13
450 X 32 / 1800 X 13
450 X 38 / J 800 X 13
358.5
403.7
448.2
236.9
266.8
296.2
1.851
1,864
1,876
1,800
1,800
1,800
12.7
12.7
12.7
450
450
450
25.4
31.8
38.1
38.1
44.5
50.8
19. J
19.1
19. 1
1,775
1,775
1,775
6
6
6
600 X 38 / 1800 X 13
600x44 / 1800x 13
600x5l / 1800xl3
537.8
598.0
657.3
355.4
395.2
434.4
1,876
1,889
1.902
1,800
1,800
1,800
12.7
12.7
12.7
600
600
38.1
44.5
50.8
50.8
57.2
63.5
19.1
19. 1
19.1
1,775
1,775
1,775
6
600
360 X 22 / J 800 X J6
360 X 25 / 1800 X 16
360x 32 1 1800x 16
349.8
367.9
404.0
231.1
243.1
267.0
1,844
1.851
1,864
1,800
1,800
1,800
15.9
15.9
15.9
360
360
360
22.2
25.4
31.8
38. J
41.3
47.7
23.9
23.9
23.9
1,768
1.768
1,768
6
6
4 50 X 2 5 / 180() X 16
450 X 32 /1800 X 16
450x38 / 1800x 16
403.7
266.8
1,851
450
25.4
1,864
1.876
15.9
15.9
450
450
31.8
38. 1
41.3
47.7
54.0
23.9
296.6
326.0
1,800
1,800
1,800
15.9
448.9
493.3
23.9
23.9
1,768
1,768
1,768
6
6
6
600 X 38/1800 X 16
600 X 44 / 1800 X 16
600x51 1 1800x 16
583.0
643.2
702.5
385.2
425.0
464.2
1,876
1.889
1,902
1,800
1.800
1,800
15.9
15.9
15.9
600
600
600
38.1
44.5
50.8
54.0
60.4
66.7
23.9
23.9
23.9
1,768
1,768
1.768
6
6
6
Designación
b x 1,/ h XI.
Peso
Alma
Patín
Distancia
d
h
,.
b¡
I¡
k
k,
1'
5
5
5
5
6
6
6
Nota:
Los perfiles annados de está tabla son propuestos para oodcrse fabricar con placas de dimensiones comerciales y el mínimo desperdicio.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-63
Tablas de dimensiones y propiedades geomélrica.~ de pe,jiles de acero es1r11ctural
f----- h,
-1
n i
u l
d
I,
Designación
b xt,11, xi.
....,.
-IDICiL
T
Área
cm'
IS
PERFIL 1
PROPfEDADES G EOMÉ TRICAS
SOL DADO
Pandeo
local
b/21¡ h 11.
y.y
X -X
z
s
cm•
cm3
13,241 57.8
14,618 59. 1
16,040 60.2
8,621
10,016
11,456
z
s
cm•
cm-'
cm-'
15.939
17,388
18,889
Propiedades tor,;ióo
I
I
r
cm
J
c.
cm'
r
cm
cm•
cm6
920
1,059
1,203
575
668
764
5.3
5.6
5.8
242
321
430
49,733,666
58,017,715
66,638,546
960
1,099
1,375
7.0
7.3
7,7
365
496
874
100,146,634
115,042,976
145,203,464
300x 19 / 1500xl3 305.1
300 x22 / 1500 X 13 323.7
300 x25 / 1500 xl3 342.9
7.85
6.76
5.'l l
118.1 1,018,333
118.1 1,128,779
118.1 1,243,716
360 x22 / 1500 xl3 350.3
360 x25 / 1500 X 13 373.4
360x32 / 1500xl3 419.5
8. 11
7,09
5.66
118.1
118.1
118.1
1,283,098 19,415 16,616 60.5
1,421,021 21,213 18,326 61.7
1,700,273 24,832 2 1,748 63.7
17,288
19,777
24,753
1.499
1.706
2,121
450 x25 / 1500 x l3 4 19.1
450 x32 / 1500 x l3 476.7
450 x38 / 1500 x l3 533.4
886
7.08
5.91
118.1 1,686,980 24,701 21,756 63.4
118.1 2,036,045 29,216 26,043 65.4
118.1 2,385,228 33,697 30,266 66.9
38,602
48,322
57,890
2,632 1,716
3,280 2,148
3,918 2,573
9.6
10.1
10.4
594
1.067
1 762
224,551,347
283.457,358
342,383,282
360 "22 1 1800 x9 330.8
360 x25 / 1800 x9 353.9
360 x32 / 1800 x9 400.0
8.11
7.09
5.66
189.5 1,788,537 22,353 19,394 73.5
189.5 1,985,129 24,495 21,452 74.9
189.5 2,382,383 28,802 25,568 77.2
17,276
19,764
24,741
1,479
1,687
2,101
7.2
7.5
7.9
314
445
823
143,405,149
164,637,500
207,541,668
450 X 25 / 1800 X 9 399.6
450 X 32 / 1800 X 9 457.2
450'38 1 1800x9 513.9
8.86
7.08
5.9 1
189.5 2,365,987 28,668 25,567 76.9
189.5 2,862,554 34,045 30,721 79.1
189.5 3,358,015 39,373 35,796 80.8
38,589
48,309
57,877
2,612 1,715 9.8
543
3,260 2,147 10.3 1.016
3,898 2,572 10.6 1,71 1
600 X 38 / 1800 X 9 628.2
600 X 44 / 1800 X 9 705.0
600x5 1 / 1800x9 780.6
7.87
6.74
5.91
189.5 4,323,453 49,878 46,087 83.0 137, 173 6,899 4,572 14.8 2,264
189.5 5,003,611 57, 135 52,976 84.2 160,213 8,051 5,340 15.1 3,576
189.5 5,682,102 64,326 59,761 85.3 182,893 9,185 6,096 15.3 5,295
360 x22 / 1800 xl3 388.4
360x25 / 1800x l3 4 11.5
360x32 / 1800xl 3 457.6
8.11
7.09
5.66
141.7 1,944,057 24,977 21.081 70.7
141.7 2,140,649 27,124 23,132 72.1
141.7 2,537,903 31,440 27,237 74.5
17,293
19,782
24,758
1,511
1.719
2,133
450 x25 /1800 x i 3 457.2
450 x32 / 1800 xl3 514.8
450 x38 l 1800 x13 571.5
8.86
7.08
5.91
141.7 2,521,507 31,297 27,248 74.3
141.7 3,018,074 36,683 32,390 76.6
141.7 3.5 13.535 42,020 37,454 78.4
38,607
48,327
57,895
2,644 1,716
3,292 2,148
3,930 2,573
9.2
6 15
9.7 1,088
10.1 1,782
600x38 1 1800x l3 685.8
600 x44 l 1800 xl3 762.6
600 x5I / 1800 xl3 838.2
7.87
6.74
5.91
141.7 4,478,973 52.525 47,745 80.8
14 1.7 5,159,131 59,791 54,623 82.3
141.7 5,837.622 66992 61,397 83.5
137,191
160,231
182,911
6,931 4.573
8,083 5,341
9,217 6,097
14.1 2.335 1,158,785,447
14.5 3,648 1,362,834.526
14.8 5,367 1,566,383,729
360 x22 /l 800 xl6 388.4
360 X25 / 1800 X 16 411.5
360 x32 / 1800 xl6 457.6
8.11
7.09
5.66
113.2 2,099,577 27,601 22,767 68.6
11 3.2 2,296,169 29,753 24,813 70.0
113.2 2,693,423 34,078 28,906 72.3
17,323
19,811
24,788
1,552
1,760
2,174
962
1,101
1,377
6,2
6.5
6.9
504
634
1,013
143,798,905
165,032,640
207,939 584
450 x25 / 1800 xl6 457.2
450 x32 / 1800 x l6 5 14.8
450x38 / 1800x l6 571.5
8.86
7.08
5.91
113.2 2,677,027 33,926 28,928 72.1
113.2 3,173,594 39,321 34,059 74.5
113.2 3,669,055 44,667 39,112 76.4
38,637
48,357
57,925
2,686 1,717
3,334 2,149
3,971 2,574
8.7
9.2
9.6
733
1,206
1.900
321,850,647
405.649,909
489,262,408
600x38 / l800x16 685.8
600x44 / 1800xl6 762.6
600 x51 / 1800 x l 6 838.2
7.87
6.74
5.91
113.2 4,634,493 55,172 49,403 79.0
113.2 5,314,651 62.448 56,269 80.5
113.2 5,993,142 69,657 63,033 81.8
137,220 6,972 4,574
160,260 8,124 5,342
182,940 9,258 6,098
960
1,098
1,374
961
1,099
1,375
6.7
6.9
7.4
385
516
895
13.6 2.453
14.0 3,766
14.3 5,485
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
321,455,507
405,251,994
488,861,751
1,158,634,549
1,362,682,576
1,566,230,739
143,553,448
164,786,320
207,691,534
321,604,327
405,401,859
489,012,649
I,159,035,206
1,363,086,028
1,566,636,952
l -64
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe1.files de acero eslruclural
ULl¡f
I}tLI,,
-lfflCil.
IC
PERFI L
C R UCl l?ORM E
1--¡},____,¡
j-
lf~Ql
DIMENSIONES
Designación
Peralte
d xpeso
mm x ke / ni
in x lblft
d
Ancho
d,
mm
t-- h;
,,
-!
'
mm
Alma
h
lw
m,n
mm
Patio
b,
mm
mm
mm
399
404
402
408
361
360
6.4
7.0
140
141
8.8
11.2
171
170
27
29
169
170
90
90
12.7
12.7
1/2
1/2
450
455
455
460
458
460
463
468
470
460
466
464
467
471
477
480
406
407
408
408
406
407
408
408
7.7
8.1
9.2
9.1
10.0
10.6
11.5
12.6
153
153
154
191
192
193
193
195
10.8
13.4
15.4
14.5
16. 1
17.7
19.1
20.6
195
195
195
168
167
166
167
165
29
31
32
32
34
35
37
39
192
192
193
192
191
191
191
190
90
90
90
90
90
90
90
90
15.9
15.9
15.9
28.6
28.6
28.6
28.6
28.6
5/8
5/8
5/8
1 118
1 1/8
1 1/8
1 118
1 1/8
e
Dimensiones
k,,,,
r,
mm
mm
Gramil
g
mm
Sujetadores
Diámetro
mm
pulg.
406 X 77.6
X 92.4
16 X 52
X 62
457 X 104.2
X ( 19,2
X 137.0
X 149.0
X 163.8
X 178.8
X 193.6
x2 11.4
(8 X 70
X 80
X 92
X 100
X 110
X 120
X 130
X (42
533xl31.0
X 149.0
X 169.8
2 1 X 88
X 100
X 114
526
529
536
532
536
543
476
475
476
8.9
9.7
10.3
166
166
167
11.5
13,6
16.6
238
237
237
29
32
34
230
228
229
90
90
90
19.1
19.1
19.1
314
3/4
314
533 X 143.0
X 163.8
21
524
529
530
536
476
477
8.9
9.6
207
209
11.0
13.3
209
207
29
31
229
229
140
140
19.1
19.1
3/4
3/4
124
136
146
166
186
534
536
539
541
544
548
544
554
549
561
476
474
475
474
475
10.2
11.0
11.6
13.1
14.8
210
211
211
213
214
15.7
17.4
18.8
21.3
23.7
207
205
205
204
203
34
35
37
39
42
228
228
227
226
225
140
140
140
140
140
19.1
19. 1
19.1
19.1
19.1
3/4
3/4
314
3/4
3/4
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X 184.6
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X 124
600
602
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546
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11.0
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179
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278
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39
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90
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25.4
1
1
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X 226.4
X 250.2
X 280.0
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X 168
X 188
x206
602
608
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610
616
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628
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548
547
546
547
10.6
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12.0
13.1
14.0
228
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231
229
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19.6
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243
243
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39
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258
258
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257
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140
140
140
140
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
1
1
1
1
1
6 10
24 X 208
X 234
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'500
X 558
X 6 12
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X 740
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618
623
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669
679
689
699
712
623
629
63S
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650
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547
546
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548
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S47
547
547
547
547
548
12.7
14,0
15.4
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18.0
19. 1
20.6
22.1
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35.1
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326
19.1
2 1.6
24.4
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176
176
174
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171
173
172
171
170
167
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164
163
160
42
45
48
SI
54
58
61
64
67
258
257
256
255
255
253
253
251
251
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248
247
246
244
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
140
190
190
190
38.1
38.1
38.1
381
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
1 1/2
1 1/2
1 112
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
533
184.6
202.6
X 217.4
X 247.2
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X
X
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X
X
X
21
X
96
X I
JO
X
X
X
X
X
326
328
328
331
328
331
331
333
336
338
341
343
348
40
43
45
48
72
77
81
86
93
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-65
7i,hlos de dimensiones y propiedades geométricas de pe1.files de acero estructural
y
-
~
'---------< ¡
f
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·-··
,
' ________,
.,
l
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IC
IDICil.
1
X
1
PROPIEDADES G EOMÉTRICAS
PERFIL
CR UCIFORME
y
Designación
mmxkg/m
in , lb/ft
X-X
cm'
P ande<>
local
b l 2t,
1
cm•
Área
z
y
Y-Y
s
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cm'
c.m'
cm
Propiedades torsión
J
cm•
cm•
c.
406 X 77.6
X 92.4
16 x52
X 62
99.2
118.
8.0
6.3
12,928
16 125
815
1.000
648
798
11.42
11.69
22
38
303,446
396,896
457 X 104.2
X J 19.2
X 137.0
X 149.0
X 163.8
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X 193.6
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X 80
X 92
X 100
X 110
X 120
X 130
X 142
133.0
152.4
174.2
189.8
209.2
227.2
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7. 1
5.8
5.1
6.6
6.0
5.5
5.1
4.8
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38,914
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46,818
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1,222
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2,549
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972
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1,692
1,859
2,00 1
2 179
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102
104
138
180
228
290
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1,842,156
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2 524 238
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X 149.0
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21
88
100
1 14
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189.8
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2,003
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148
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X 163.8
21
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15.38
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X 202.6
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X 186
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4.191
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502
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X 184.6
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98
142
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()10
202 6
226.4
X 250.2
X 280.0
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5.9
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X J 101.6
24 X 208
X 234
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X 324
X 352
X )84
x414
X 458
x500
x558
X 6 12
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8,377
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5,826
6,589
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7,999
8,723
9,431
I0,454
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20.25
20.43
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560
790
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1,990
2,564
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5,544
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9,740
12,654
16,732
18,904,926
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33,620,690
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40,978,574
45,167.732
51,612,594
58,003,748
67, 133,966
76,264,186
86.468,550
99,895,342
X
X
X
X
X
X
X
5.4
4.9
4.5
4.2
3.8
3.5
3.2
3.0
2.8
2.6
INSTITUTO MEXICANO DEL/\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-66
Tah/as de dimensicnes _r propiedades geométricas de pe1f,les de acero es/r11ctural
-1mciL Tl~,~ rí' r•·I¡
1
el,
IC
¿
hr
PERFIL
CRUCIFORME
lf
DIMENSIONES
,.-
1--
......._..
el
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1---h,---\
Designación
dx neso
mm x ko / m
in X lb/fl
,,
Peralte
Alma
"
mm
,.
b,
I
llllll
Ancho
d,
mm
mm
mm
mm
Patín
Dimensiones
Grnmil
T,
,,
mm
k,.,
mm
mm
mm
e
.:::ijetador cs
Diámetro
mm
011l2.
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X 280.0
X 303 8
X 339.4
X 384.2
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X 188
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684
689
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688
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699
706
715
615
614
615
616
614
11 .7
12.5
13.1
14.5
15.5
254
254
254
257
254
16.3
19.0
21. 1
23.7
28.0
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277
278
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277
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42
45
47
51
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294
293
293
292
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140
140
140
140
31.8
31.8
31.8
31.8
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1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 1/4
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606
605
604
604
607
605
605
604
606
605
606
15.4
16.8
18.5
19.1
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356
359
356
359
361
364
366
366
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374
389
24.8
27.5
30.3
34.l
38.1
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205
206
203
205
203
202
200
199
198
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53
58
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81
86
113
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292
291
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289
289
287
287
284
284
283
275
140
140
14(1
140
140
140
140
140
140
190
190
190
38. 1
38.1
38.l
38.1
38.1
38.1
38. 1
38 1
38.1
38.1
38.1
38. 1
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 l/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
l 1/2
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X 294.8
X 321.6
X 345.4
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X 393.0
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X 198
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X 232
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X 264
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750
755
757
762
768
770
780
759
765
768
773
780
783
794
684
687
685
684
686
686
686
12.0
13.3
13.9
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14.9
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17.1
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30.0
321
321
319
319
321
320
320
39
40
43
45
47
48
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330
33 1
329
329
330
329
329
140
140
140
140
140
140
140
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34.9
34.9
34.9
34.9
34.9
34.9
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1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
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30 x346
X 382
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R49
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678
677
678
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680
678
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18.1
19.7
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381
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324
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140
140
140
140
140
140
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190
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1
1
1
1
1
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x338
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293
293
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293
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357
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356
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47
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368
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367
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140
140
140
140
38. 1
38.1
38. 1
38.1
38.1
1 1/2
1 1/2
11/2
1 1/2
1 1/2
64
69
72
77
50
54
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
31.R
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1-67
Ti,h/as de dimensiones y propiedades geométricas de pe1:fi/es de acero estructural
y
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6.1
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20.20
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X 6(4
X 672
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7.2
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6.0
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4. 1
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22.06
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x232
x248
x2M
X 296
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6.2
5.7
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7,001
7.571
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9 308
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5,565
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6,450
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21.67
21.92
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416
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8 10
1,208
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X 568.8
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5.1
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3,5
3.2
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6,260
8.574
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154, 139,588
174,011.242
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X 387.2
X 419.8
X 452.6
x503.2
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X 282
X 304
X 338
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6.0
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6,061
6,858
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34,587,420
1R,50R,044
44 254,7 10
24,64
25.01
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-68
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de µe,jiles de acero estructural
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mm
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140
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140
140
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38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
38.1
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825
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305
305
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420
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425
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314
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309
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378
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190
190
190
190
190
190
190
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814
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38. 1
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
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31.8
31.8
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31.8
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1 1/4
1 1/4
1 1/4
917
925
929
934
939
945
951
962
97 1
36 X 462
X 494
X 524
x564
X 604
X 660
X 722
X 790
X 882
X 974
X 1058
X 1304
X 1600
928
933
938
943
948
958
966
976
989
999
1,011
1,044
1,083
944
950
956
963
969
981
992
40
971
981
991
1.001
1,009
1,0 16
1,022
1.027
1,037
1,037
1,057
556
588
X 654
X 662
X 784
X
mm
Sujetadores
Diámetro
mm
905
912
9 15
920
923
928
933
943
950
X
"
mm
36 X 270
X 300
X 320
X 340
X 364
X 388
x420
x464
X 5 12
298
334
X 366
X 422
X 470
X 528
T1
282
279
278
279
277
277
276
274
905
915
X
Gramil
k,,.
29.3
32.6
35.6
39.9
44.0
48. 1
53. 1
58.0
756
756
757
757
754
757
757
759
X
Dimensiones
399
402
404
402
404
407
409
4 12
871
879
887
896
905
919
932
944
895
e
)
-
1.004
18.2
19.7
21.1
22.1
55.9
59
62
67
66
67
70
74
77
80
85
88
96
102
107
123
142
54
59
64
69
74
77
78
81
86
86
97
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
190
1 1/2
1 1/2
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1 1/4
1-69
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe1jiles de acero estructural
y
~
]
ü
'í -
X
--..
1
IC
lfflCiL
PERFIL
C RUCIFORME
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
y
Designación
mm x ke /ru
-
~
in• lb/ft
Área
Pandeo
local
cm'
X-X
V
Y- Y
Proniedades torsión
z
s
r
J
c.
b 121,
I
rm•
cm'
cm'
cru
cm•
cm 6
838 X 598.4
X 658.0
X 717.6
X 783.0
X 866.4
X 946.8
X 1054.0
X 1152.2
33 X 402
x442
X 482
"526
X 582
X 636
X 708
X 774
764.0
841.4
916.2
1000.0
1106.0
1207.8
1342.0
1471.0
6.9
6.2
5.7
5.1
4.6
4.3
3.9
3.6
514,005
571,902
629,883
705,096
785,013
865,346
976,480
1 078,872
15,077
16,731
18,386
20,353
22,712
24,909
27,891
30,677
12,009
13,269
14,497
16,080
17,760
19,337
21,580
23 582
25.94
26.07
26.22
26.55
26.64
26.77
26.97
27.08
1,732
2,314
3,014
4,054
5,420
7,026
9,574
12,320
106,340,204
120,304,068
134,805,006
150,917.156
171,325,882
191,734,608
219,125,268
246.51 5.926
914 X 402
X 446.6
X 476.4
X 506.2
X 542.0
X 577,6
X 625.2
X 6908
X 762.2
36 X 270
X 300
X 320
X 340
X 364
X 388
x420
x464
X 512
512.4
570.4
606.6
646.6
691.8
735.6
797.6
878.8
973.0
7.6
6.4
5.9
5.2
4.9
4.5
3.9
3.6
334,026
387.512
418,521
450,362
484,785
519,250
566,533
643,828
721,246
9,320
10,683
11,493
12,320
13,252
14,170
15,404
17,338
19,288
7,382
8,498
9,148
9,790
10,505
11,191
12,144
13,655
15,184
25.53
26.06
26.27
26.39
26.47
26.57
26.65
27.07
27.23
582
840
1,032
1,258
1,540
1,848
2,330
3,296
4,404
36,574,586
44,147,296
48,443,870
52,901,566
57,466,676
62,300,322
68,745, 182
79,486,616
90,228,052
914 X 684.8
X 735.4
X 780.0
X 839.6
X 899.2
X 982.6
X 1074.8
.~ 1176.0
X 1316.0
X 1449.8
X 1575.0
X 1941.2
x 2381.6
36 X 462
X 494
X 524
X 564
x604
x660
X 722
X 790
X 882
X 974
X 1058
X 1304
X 1600
878.8
935.6
993.6
1069.8
1146.0
1251.8
1367.8
1496.8
1677.6
1845.2
2013
2477.6
3045.2
66
6.2
5.8
5.3
5.0
4.5
4.2
3.9
3.5
3.2
3.0
2.5
2.1
688,448
737,146
790,424
865,762
932,359
1,028,925
1,135,063
1,259,100
1,418,933
1,592,086
1,751,919
2,240,575
2 867 835
18,665
19,993
21,369
23,155
24,925
27,449
30,201
33,348
37,330
41,656
45,622
57,208
71,989
14,837
15,802
16,853
18,362
19,670
21,481
23,500
25,801
28,694
3 1,874
34,657
42,923
52,961
27.99
28.07
28.20
28.45
28.52
28.67
28.81
29.00
29.08
29.37
29.50
30.07
30.69
2,390
2,888
3,464
4,388
5,352
7,018
9,074
11,820
16,150
2 1,478
27,222
49,366
88.242
156,824,946
169,714,668
183,678,532
203,013,116
221,273,554
244,904,710
273,369,512
308,816,246
355,004,416
404,952,086
454,362,686
606,891,058
827,090,468
1016 X 443.6
x497.2
X 544.8
X 628.2
X 699.6
X 786.0
X 827.8
X 875.4
X 973.6
X 985.4
x. 1167.0
40 X 298
x334
X 366
X 422
x470
X 528
X 556
d88
X 654
X 662
X 784
565.2
635.0
687.8
800.0
890.4
1001.4
1058.2
11 13.6
1238.8
1258.2
1484.0
7.2
5.8
5.0
4.2
3.8
3.5
3.4
3.2
2.9
2.9
2.5
417,439
494,608
563,203
661,392
742,724
828,009
874,961
934,939
1,046,406
1,054,897
1,277.955
10,819
12,602
14,131
16,568
18,485
20,681
21 ,795
23,270
25,892
26,253
31,496
8,598
10,084
11,366
13,215
14,722
16,299
17,123
18,207
20,181
20,345
24 181
27.18
27.91
28.62
28.75
28.88
28.76
28.75
28 98
29.06
28.96
29.35
780
1,166
1,606
2,530
3,438
4,670
5,412
6,376
8,574
8,740
14 318
42,965,738
53,546,052
63,374,464
75,727,1 14
86,468,550
97,209,984
103,117,772
1l l ,710,Q20
128,360,144
129,434,288
164.343 950
5.5
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-70
Tablas de dimensiones y propiedades geomélricas de perfiles de acero eslructural
d,
-lfflCil..
IC
PERFIL
CRUCIFORME
~~ ~ii~d
DIMENSIONES
c::w::=:
-
Designación
d x neso
mm • k• / m
in x lb/ft
10(6 X 592.6
X 640.2
X 741.4
X
X
X
X
X
X
X
X
824.8
884.2
40 X 398
X 430
X 498
X 554
X 594
X 964.6
X
(077.8
( 107.6
1182.0
1283.2
1497.6
J 765.4
X
1118 X 684.8
X 780.0
X 863.4
X 997.4
648
724
X 744
X 794
X
X
X
862
1006
1186
44 X 460
x524
x580
X 670
Peralte
d
Ancho
d,
mm
mm
983
991
1,001
1,009
1,01 1
1,022
1,032
1,032
1,042
1,050
1,070
1,093
997
1,005
1,017
1,027
1,032
1,044
1,058
1,059
1,070
1,081
1,106
1,136
1,090
1,105
1,11 7
1,100
1,108
1.118
1,127
1 141
Alma
Patín
h
mm
'•
mm
b,
I
mm
mm
mm
867
869
867
867
867
870
868
866
870
870
868
16.6
16.6
19.1
21.1
23.7
25.4
28.5
29.5
31.0
34.I
39.2
45.5
402
402
402
402
402
404
407
409
409
412
417
425
27.2
31.0
36.1
40.2
42.0
46.0
51.1
52.1
55.9
60.0
70.2
82. 1
372
373
372
372
371
372
370
367
368
366
362
356
18. 1
20.0
22.0
402
31.0
443
402
36.1
402
26.2
404
40.2
45.0
442
442
441
867
986
988
988
986
-
- ~ .,..,---J I /,
Dimensiones
k¿~,
T1
mm
mm
59
64
69
74
75
78
83
85
89
93
102
115
53
58
62
67
'--• ::i 1 /,
b,
-
Gramil
1
mm
Sujetadores
Diámetro
mm
nuh•.
424
423
422
420
419
420
419
416
41 7
415
413
409
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
190
38.1
38.1
38.1
38. 1
38. 1
38.1
38. J
38.I
38. 1
38. 1
38.1
31.8
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1/2
1 1/2
1 1/2
1 1/2
483
482
48 1
479
140
140
140
140
38.1
38.1
38. 1
38. 1
1
1
1
1
~
1
1
1
1
1
I
1
1 1/2
1 1/4
1/2
1/2
112
1/2
Notas:
La selección de los perfiles IC en estas labias se delimitó a secciones armadas que, a partir del uso de dos l)Crfiles IR iguales, se tuviese
una distancia libre entre patines, e, lo suficientemente amplia para poder soldar los diafragmas o placas de continuidad interiores.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe¡files de acero es/ructural
y
IRICiL
~
~
1-71
'
X
IC
X~
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
PERFIL
CRUCIFORME
..
y
Área
Desig.oación
mm x ko/m
In x lb/ft
cm
1
1016 X 592.6
X 640.2
X 741.4
X 824.8
X 884.2
X 964.6
X 1077.8
X 1107.6
X 1182.0
X 1283.2
X 1497.6
X 1765.4
40 X 398
X 430
x498
X 554
X 594
x648
X 724
X 744
X 794
X 862
X 1006
X 1186
755.0
818.2
946.0
1050.4
1127.8
1229.8
1380.8
1406.6
1509.8
1638.8
1909.8
2245.2
1118 X 684.8
X 780.0
X 863.4
X 997.4
44 X 460
X 524
X 580
X 670
873.6
992.4
1102.0
1271.0
Pand•o
local
b 121
7.4
6.5
5.6
5.0
4.8
4.4
4.0
4.0
3.7
3.5
3.0
2.6
6.5
5.6
5.0
4.5
X-X
z
y
Y- Y
Pronicdades torsión
J
c.
s
r
cm.1
cm'
cm
c11:1•
cm6
649,113
728,239
854,357
954,835
1.011,026
1,116,333
1.260,349
1,291, 151
1,396,041
1,518,829
1,816,434
2.202 697
16,486
18,354
21.336
23,827
25,318
27,843
3 1,300
32,070
34,413
37,494
44,475
53,111
13,207
14.697
17,070
18,926
20,001
21 ,846
24,425
25,022
26,795
28,930
33,952
40,306
29.32
29.83
30.05
30.15
29.94
30.13
30.21
30.30
30.41
30.44
30.84
31.32
1,524
2,064
3,172
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I
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INSTITUTO M EXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geomélricas de pe1jiles de acero es/ruc/ural
1-72
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INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
Tablas de dimensione.1· y propiedades geométricas de pe,jiles de acero estrucwral
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X
X
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0.44
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o.so
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y pivpiedades geométricas de pe,files de acero estructural
1-74
y
1mcil..
oc
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X
X
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1-75
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,jiles de acero estructural
,
-
oc
~i
1
IDICil.
1
X
1
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J
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9,5
12.7
X
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1-76
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
OR
-IDICiL
PTE
RECTANGULAR
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y
b-
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X 3/16
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X
X
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-79
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero esrructural
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b1
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X
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X
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0.38
0.37
X
X
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
22
1-80
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
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RECT ANGULAR
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52.26
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
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1-82
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J.377. 7
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
6.M8
1-83
/uh/a~ de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
y
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1
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X
X
X
X
X
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X 7.9
X
X
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,jiles de acero estructural
1-86
y
-IDICiL
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-
"
X
'-/
X
:,
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X
76.11
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-87
Tablas de dimensiones y propiedades geomélricas de perji/es de acero estruclural
y
,,
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Superficie
vertical horizontal exterior
mm
mm
m 1 /m
I
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z
s
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cmJ
cmJ
cm
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X
X
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12.7
15.9
455.6
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
54
59
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
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y
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OR
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J,
-
X
X
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X 15.9
16 X 8
X
X
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-89
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,jiles ~e acero estructural
y
-lfflCil.
b1
t-1
d
-X
)(
'
OR
PTE
P ROPIEDADES GEOMÉTRICAS
RECTANGULAR
y
Y-Y
Designación
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Torsión
l
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s
J
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cm'
r
cm
cm•
cm'
cm•
cm'
Loot!itud olana
Superficie
vertical horiu>ntal exterior
m:i/m
mm
mm
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x9.5
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X 15.9
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x 5/16
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INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
95
Tablas de dime11sio11es y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
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Tahlas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,.files de acero es1r11c/11ral
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X 6.•
X 7.<
X 5/11
X 9,5
X 3/1
l78x3.2
X 4.8
"
X
Pandeo
local
b/ 1
Designación
d1t
mmxmm in x in
6
'
1
DIMENSIONES Y
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
PTE
CUADRADO
l52x3.2
x4.8
X 6,4
X 7.<
X 9.5
X 12.7
X 15.~
)
Long Superficie
plana exterior
mm
m.1./m
110.1
161.4
211.4
257.3
301.5
125
117
110
103
96
0.55
994.8
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1.898,0
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2,688.9
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193.4
252.4
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362.2
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130
123
116
109
95
80
0.60
0.59
0.59
0.58
0.58
0.56
0.55
133.2
195.0
254.0
309.7
362.2
457.2
542.4
116.2 7.11 1,590.0
168.8 7.04 2,335.1
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0.70
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0.68
0.67
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4,162.3
5,202.9
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175.3
257.3
335.9
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481.8
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153.1
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181
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0.80
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0.78
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22.8
16.4
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222.9
327.7
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619.4
793.1
952.1
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215
207
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0.90
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0.89
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0.87
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39.9
3 1.4
25.7
18.5
14.2
4.495.3
5,868.9
7,159.2
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10.655.5
12 653.4
406.4
535.9
657.1
773.5
994.7
1,199.5
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463.8
565.4
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550.6
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1.3798
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225
218
211
197
182
1.00
0.99
0.99
0.98
0.97
0.96
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10 16 6.9511
10.08 9.157.1
10.01 11,279.9
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9.80 17,148.7
9.65 20,728.3
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
0.54
0.53
0.53
0.52
0.66
1-92
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero estructural
y
IDICiL
OR
/7
/,
1
(?
.~d
X
"
X
..
~
L
DIM.ENSIONES Y
PROPíE0ADES GEOMÉTRICAS
PTE
CUADRADO
7,
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1/,
y
Designación
dxt
mruxmm
1
in x in
Peso
Área
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cm kP /m lb /nie cm'
X-X
V-V
Pandeo
local
bit
I
z
s
cm•
cm'
cm'
r
cm
V
Torsión
J
e
cm•
cm'
Long Superficie
lolana exterior
mm
m2 /m
305 X 4.8 12 x 3/ lf
X 6.4
X
1/4
xB
X 5/ Jt
X 9.5
X 3/8
X 12.1
X 1/2
X 15.g
X 5/8
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66.0
48.5
38.2
31.4
22.8
17.7
7,866.8
10,322.5
12,653.4
14,859.5
19,021.8
22 809.5
589.9
780.0
960.3
1, 134.0
1,468.3
1 786.2
516.2
678.4
830.8
975.0
1,248.7
1497.8
12.24
12.17
12.09
12.01
11.89
11.73
12,070.7
15,983.3
19,729.4
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283
276
269
262
248
233
1.20
1.20
1.19
1.19
1.18
1.17
356 X 7~ 14
x9.5
X 12.í
X 15.'
5/ 1(
3/8
1/2
5/8
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101.29
120.64
158.71
195.48
45. 1
37. 1
27. 1
21.1
20,395.3
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37 336.0
1,319.2
1,563.3
2,032.0
2 474.4
1,145.5
1,351.9
1,737.0
2 097.5
14.17
14.10
13.94
13.82
31 ,592.0
37,460.8
48,699.1
59,521. 1
1,786.2
2,130.3
2,785.8
3,408.5
320
313
299
284
1.40
1.39
1.38
1.37
16 x 5/ U
X 3/8
X 1/2
X 5/!
0.74 97.97 65.83
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116.77
138.71
182.58
225.81
52.0
42.8
31.4
24.5
30,759.5
36,337.0
47,034.2
57,023.7
1,737.0
2,064.8
2,687.5
3,277.4
1,512.5
1,786.2
2,310.6
2,802.2
16.23
16.18
16.03
15.88
47,450.4
56,191.2
73,673.0
90.322.2
2,359.7
2,802.2
3.670.7
4,522.8
370
363
349
334
1.60
1.59
1.58
1.57
406 X 7J
X 9.5
X 12.
x 15.!
X
X
X
X
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geomélricas de perfiles de acero es/ructura!
IDICiL
os
REDONDO
SÓLIDO LISO
y
T
D
Peso
Área
/2
l'
DIMENSIONES Y
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
Designación
Diámetro D
1-93
X
ll'
~
/4
y
Ejes X - X y y.y
1
s
cm'
mm
pulg.
kg/m
lb / pie
cm'
cm•
6.3
7.9
9.5
11.1
12.7
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5/ 16
318
7/16
1/2
0.25
0.39
0.56
0.76
0.99
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0.38
0.52
0.67
0.32
0.49
0.71
0.97
1.27
0.01
0.02
0.04
0.08
0. 13
14.3
15.9
17.5
19.1
20.6
9/16
5/8
11/ 16
3/4
13/16
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1.55
1.88
2.24
2.62
0.85
1.05
1.27
1.51
1.77
1.60
1.98
2.40
2.85
3.35
22.2
23.8
25.4
27.0
28.6
7/8
15/16
11 / 16
1 1/ 16
11/8
3.05
3.49
3.97
4.48
5.02
2.05
2.35
2.67
3.02
3.38
30.2
31.8
33.3
34.9
36.5
13116
11/4
15/ 16
13/8
17/ 16
5.61
6.21
6.85
7.51
8.21
38.1
41.3
44.5
47.7
11/2
15/8
13/4
17/8
50.8
57.2
60.3
63.5
66.7
69.9
73.0
76.2
82.5
88.9
95.2
101.6
0.03
r
cm
0.09
0.14
0.21
0. 16
0.20
0.24
0.28
0.32
0.21
0.32
0.46
0.66
0.89
0.29
0.40
0.53
0.69
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0.40
0.44
0.48
0.52
3.88
4.45
5.07
5.72
6.41
1.20
1.58
2.05
2.61
3.29
1.08
1.33
1.61
J.94
2.30
0.56
0.60
0.64
0.68
0.72
3.77
4.18
461
5.05
5.52
7. 15
7.92
8.73
9.58
10.47
4.09
5 .02
6 .04
7.29
8 .72
2.7 1
3. 16
3.63
4.18
4.78
0.76
0.80
0.83
0.87
0.91
9.00
10.49
12.17
13.97
6 .05
7.05
8.18
9.39
11.40
13.38
15.52
17.81
10.35
14.29
19.25
25.42
5.43
5.92
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10.66
0.95
1.03
1. 11
1.19
2
2 1/4
23/8
21/2
25/8
23/4
27/8
15.89
20. 11
22.41
24.83
27.38
30.04
32.84
10.68
13.52
15.06
16 .69
18.4
20.19
22.07
20.27
25.70
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31.67
34.94
38.37
41.85
32.69
52.55
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97. 16
117. 19
139.40
12.87
18.38
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25. 14
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1.43
1.5 1
1.59
1.67
1.75
1.83
3
31/4
31/2
33/4
4
35.75
41.97
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28.21
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37.56
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165.50
227.40
306.61
403.20
523.06
43.44
55.13
68.9R
84.71
102.97
1.91
2.06
2 22
2.38
2.54
o.os
INSTTTUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe1jiles de acero estructural
1-94
1mciL
CF
Designación
h. x b. x cal
nulo.
TI>
1
l
!,
DIMENSIONES
PERFTL C
FORMADO EN FRÍO
mm
l - - b.. ---l
Dimensiones
lo
Arca
Peso
aproximado
ko/m
b.
mm
e
,
r
A
mm
mm
mm
mm
cm'
h,
76 X 38 X 16
76 X 38 X 14
3x 1 11, x 16
3xl 1/ 2 xl4
2.02
2.53
76.2
76.2
38.1
38.1
19.1
19.1
1.52
1.90
4.76
4.76
2.66
329
102x51 X 16
102x51xl4
102x51 X 12
4 X 2 X 16
4 X 2 X 14
4 X 2 X 12
2.69
3.34
4.64
101.6
101.6
101.6
50.8
50.8
50.8
19.1
22.7
19.1
1.52
1.90
2.66
4.76
4.76
6.35
3.43
4.39
5.78
102x64xl4
4x2 1/ 2 x 14
3.72
101.6
63.5
20.3
l.90
4.76
4.78
5 X 2 X 16
5 X 2 X 14
5 X 2 X 12
3.00
3.75
5.17
127.0
127.0
127.0
50.8
50.8
50.8
19.1
19.1
19.1
1.52
1.90
2.66
4.76
4.76
6.35
3.82
4.73
6.46
6
6
6
2 X 16
2 X 14
2 X 12
3.30
4.13
5.70
152.4
152.4
152.4
50.8
50.8
50.8
19.1
19.1
19.l
1.52
1.90
2.66
4.76
4.76
6.35
4.20
5.21
7.13
152x64x 14
J 52 X 64 X 12
6x2 1l2 xl4
6 X 2 1/1 X 12
4.48
6.27
152.4
152.4
63.5
63.5
20.3
22.5
1.90
2.66
4.76
4.76
5.74
8.06
203x64xl4
203 X 64 X 12
8x21/ 2 x 14
8 X 2 1/, X 12
5.24
7.33
203.2
203.2
63.5
63.5
20.3
22.5
1.90
2.66
4.76
4.76
6.71
9.41
203 X 70 X 16
203 X 70x 14
203x 70x 12
8x2¼ xl6
8 X 2'1, X 14
8x211,xl2
4.39
5.46
7.56
203.2
203.2
203.2
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69.9
69.9
19.1
19.1
19.1
1.52
1.90
2.66
4.76
4.76
6.35
6.90
9.49
14
12
5.61
7.86
203.2
203.2
76.2
76.2
20.3
22.5
1.90
2.66
4.76
4.76
7. 19
10.08
203 X 89 X 14
203 X 89 X 12
8x 3 / 2 x 14
1
8x3 /, xl2
1
5.99
8.39
203.2
203.2
88.9
88.9
20.3
22.5
1.90
2.66
4.76
4.76
7.67
10.76
254x64x 14
254 X 64 X 12
10x2'/, x14
10x2'/, x 12
5.99
8.39
254.0
254.0
63.5
63.5
20.3
22.5
1.90
2.66
4.76
4.76
7.67
10.76
127 x5J
127 X 51
127x51
X
X
X
16
14
12
152x51 X 16
152x51xl4
152 X 51 X 12
203 X 76
203 X 76
X
X
14
12
8
8
X
X
X
X
X
3
3
X
X
INSTITUTO \1EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
5.55
1-95
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,jiles de acero estructural
r
y
X
1mca_
)
X
CF
PERFlL C
FORMA DO EN FRÍO
PROPlEDADES GEOMÉTRICAS
y
Prooiedadcs efectivas co Eic X - X
1
F =3515 k!!/cm (345 M Pal F =2320 ko cm' (230 M Pal
1,
A.
s . M.,. A,2 J,, S,, M.,.
cm"
cm'
ke-m
cm'
cm'
kp-m cm
cm
r,
Propiedades en
Eje Y-Y
-
J
c.
X
X,
e,
s
r-
cm
J
cm..
cm'
cm
cm'
cm'
cm
cm
cm
2.50
3.25
23.24
28.38
6. 10
7.45
214.5
261.8
2.61
3.29
23.24
28.38
6.10
7.45
141.5
172.8
2.96
2.94
5.95
7.19
2.59
3. 12
1.50
1.48
0.020
0.039
115.4
138.0
1.51
1.51
1.43
1.41
2.13
2.10
2,96
4.01
5.77
55.91
69.87
90.87
11.01
13.75
17.89
386.9
483.5
628.8
3.11
4.21
5.78
55.91
69.87
90.87
11.01
13.75
17.89
255.3
319.1
415.0
4.04
3.99
3.96
13.07
17.20
20.57
4.04
5.49
6.35
1.95
1.98
1.89
0.026
0.053
0.136
362.8
531.0
572.4
1.85
1.95
1.84
1.77
1.85
1.71
2.64
2.76
2.56
4.12
81.06
15.26
536.3
4.60
81.06
15.96
370.2
4.12
27.78
7.08
2.41
0.057
780.1
2.43
2.33
3.32
3.00
3.96
6.01
94.26 14.84
115.97 18.26
154.44 24.32
521.8
642.0
855.0
3.17
4.19
6.35
94.26 14.84
115.97 18.26
154.44 24.32
344.4
423.7
564.3
4.97
4.95
4.89
14.15
17.23
22.33
4.15
5.05
6.53
1.93 0.029
1.91 0.057
1.86 0.152
555.1
671.8
882.3
1.67
1.67
1.66
1.59
1.57
1.53
2.49
2.47
2.42
3.02
4.01
6.16
144.87 19.01
178.49 23.42
238.7S 31.33
668.3 3.21 144.87 19.01
823.S 4.27 178.49 23.42
1101.4 6.58 238.75 31.33
441.l
543.5
727.0
5.87
5.85
5.79
15.o3
18.29
23.72
4.22
5.14
6.65
1.89
1.87
1.82
0.032
0.063
0.168
800.S
970.5
1279.0
1.52
1.52
1.51
1.45
1.43
1.38
2.36
2.34
2.29
4.26
7.02
207.30 25.97
286.53 37.60
913.1 4.80 207.30 27.21
1321.8 7.45 286.53 37.60
631.2
872.4
6.01
5.96
32.15
45.12
7.45
10.61
2.37
2.37
0.069 1706.3
0.190 2465.8
2.04
2.10
1.94
1.96
3.01
3 .05
4.32 407.63 38.37
7.20 566.08 55.72
1348.8 4.89 407.63 40.12
1958.6 7.71 566.08 55.72
930.9
1292.7
7.80
7.76
3S.26
49.58
7.68
10.94
2.29
2.30
0.080 3122.6
0.221 4471.5
1.76
1.82
1.66
1.68
2.77
2.80
2.99 343.28 29.39
4.16 428.86 37.75
7.05 580.42 55.23
1033.0 3.47 346.90 31.55
1326.9 4.92 428.86 41.17
1941.4 7.86 580.42 57.13
732.0
955.1
1325.4
7.91
7.89
7.82
35.33
43.26
57.08
7.02
8.59
11.31
2.52
2.50
2.45
0.043 3068.0
0.083 3746.6
0.223 5011.6
1.95
1.95
1.94
1.87
1.85
1.81
3.05
3.02
2.98
4.27 454.35 39.07 1373.5 5.10 456.45 43.19
7.50 633.94 60.20 2116.2 8.38 633.94 62.40
1002.0
1447.7
7.97
7.93
54.85
77.23
10.15
14.45
2.76
2.77
0.086 4773.5
0.237 6843.8
2.22
2.28
2.12
2.14
3.38
3.42
4.37 485.18 40.65 1429.0 5.07 504.82 43.94
7.56 701.79 62.21 2186.8 8.73 701.79 67.15
1019.4
1S57.9
8.1 2
8.08
79.85 12.89
112.47 18.35
3.23
3.23
0.092 6859.6
0.253 9837.8
2.70
2.76
2.60
2.63
3.99
4.04
694.48 52.42 1842.8 4.95 694.48 54.68
967.04 76.14 2676.7 7.86 967.04 76.14
1268.7
1766.7
9.52
9.48
37.59
52.93
7.83
11.15
2.21
2.22
0.092 5079.8
0.2S3 7240.9
1.55
1.60
1.45
1.47
2.56
2.59
4.35
7.30
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
1-96
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero es1ructuraf
-IIDCiL
CF
PERFIL C
FORMADO EN FRÍO
1
"·
oult,.
1:1?
l
DIMENSIONES
Designación
Jt. x b. x cal
mm
1-- b. -----1
p
Peso
aproximado
kg/m
h,
b.
e
I
r
Arca
A
mm
mm
mm
mm
mm
cm'
Dimensiones
254 X 70 X 14
254x70xl2
10x2'/ , xl4
10x21/ 4 x 12
6.22
8.63
254.0
254.0
69.9
69.9
19.1
19. 1
1.90
2.66
4.76
6.35
7.86
10.84
254 X 76 X 14
254x76xl2
l0x3xl4
10x3x12
6.36
8.78
254.0
254.0
76.2
76.2
19.1
19.1
1.90
2.66
4.76
6.35
8.10
11.18
254x89x 14
254x89x 12
10 x3'/,x 14
!0x 3 1/ 2 x 12
6.75
9.45
254.0
254.0
88.9
88.9
20.3
22.5
1.90
2.66
4.76
4.76
8.63
12.11
305 X 89 X 14
305 X 89 X 12
12 X 3 1/2 X 14
12 X 3 1/2 X 12
7.5 1
10.54
304.8
304.8
88.9
88.9
20.3
22.5
1.90
2.66
4.76
4.76
9.60
13.46
Nota:
Las dimensiones indicadas en esta tabla satisfacen los requisitos geométricos de la especificación AISI S100-12. Sin embargo,
comercialmente están disponibles diferentes tamaños y/o calibres, por lo que se debe verificar las dimensiones reales y sus
propiedades geométricas con el productor o el proveedor. En todos los casos, las dimensiones de la sección transversal deberán
cumplir los requisitos geométricos de la especificación AISI S 100 vigente.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-97
Tablas de dimensiones y propiedades geomén·icas de perfiles de acero estructural
y
c.,1-.f
1
X
X
-
CF
IDICiL
PROPIEDADES GEOMÉTRICAS
PERFIL C
FORMADO EN FRÍO
)
J
c.
-X
x,
e.
cm"
cm'
cm
cm
cm
1.72
1.71
1.63
1.58
2.81
2.76
2.66
2.60
0.097 7509.6 1.93
0.263 10096.0 1.92
1.84
1.79
3.10
3.06
85.64 13.21
120.74 18.80
3.15
3.16
0.104 11165.8 2.40
0.285 15940.8 2.47
2.31
2.33
3.75
3.79
90.26 13.44
127.36 19.13
3.07
3.08
0.115 16762.5 2.17
0.317 23868.6 2.23
2.08
2.10
3.53
3.57
Propiedades efectivas en Ele X - X
F, = 3515 ko/cm1 (345 MPa) F • 2320 k!!!cm' (230 MPa)
A,
/,,
J,.
s.. M •., A,
M • .,
cmj
cm'
cm'
cm'
kg-m cm'
cm3
k2-m
cm
cm
cm'
4.20 727.30 51.64 1815.3 4.97 727.30 55.91
7.15 987.78 75.31 2647.2 8.02 987.78 77.78
1297.1
1804.6
9.62
9.55
4617
60.94
11.56
2.42
2.37
0.094 6121.1
0.255 8209.4
4.23 754.88 52.58 1848.2 5.03 765.59 57.29
7.37 1041.07 78.53 2760.7 8.23 1041.0í 81.03
1329.2
1880.0
9.72
9.65
57.20
75.79
I0.06
13.30
4.41 815.62 54.52 1916.5 5.12 846.10 59.46 1379.5
7.66 1180.20 84.20 2959.8 8.88 l 180.2C 90.39 2097.2
9.91
9.87
4.43 1274.75 64.71 2274.9 5.16 1298.04 76.65 1778.3 11.65
7.72 1814.84 108.52 3814.8 8.98 1814.84 115.94 2690.1 11.61
s..
Propiedades co
r,
EieY - Y
I
4
s
8.77
r.
cm
En esta tabla:
,f•. es el área efectiva para la estimación de la resistencia en compresión. Conservadoramente, el área afectiva se ha calculado con
un csfucrw de pandeo nominal F, = F,. Para cálculos más precisos se debe utilizar la especificación AJSl S 100 vigente.
,,,
es la inercia efectiva en el eje X-X para el cálculo de deflexiooes.
s...
es el módulo de sección elástico efectivo en el eje X-X.
M.,.
es el momento resistente en el eje X-X considerando que el patin superior está arriostrado.
Para obtener las rcsi stcncias de diseño. estos valores se deben afectar por los factores de seguridad (DRP)
o factores de reducción de resistencia (DFCR) que correspondan.
Nota:
Los valores reportados en esta tabla han sido calculados de acuerdo a la especificación AISI SI00-12, y considerando esfuerzos
de nucncia de F, de 3515 kg/cm' (345 MPa, 50 ksi) y de 2320 kg/cm' (230 MPa, 33 ksi). Sin embargo, cuando se utilicen
perfile; de acero formados en frío con un esfuerzo de Ouencia diferente a los indicados en esta tabla, se deben calcular las
correspondientes propiedades geométricas y las respectivas resistencias nominales conforme a la especificación AISI SIOO
vigente. En todos los casos, las resistencias nominales para los diferentes estados limites de elementos estructurales con perfiles
doblados en frío se deben calcular confonne a la especificación AISl SIOO vigente.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-98
Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de pe,ji!es de acero estructural
1mca.
ZF
í7:IP
1
""
DIMENSIONES
PERFIL Z
FORMADO EN FRÍO
1L___,
Designación
Espesor
Peso
col.
pulg.
Patio
Patín
Ceja
Sup.
a
so·
Doblez
Arca
aprox.
,,.
b.
b,
e
r
A
mm
kg/m
mm
mm
mm
mm
mm
cm2
1
pulg.
Peralte
lnf.
h. x: b11 x cuL
mm
f---h.,-1
152x60xl4
6 x 23/, xl4
14
0.075
1.9
4.53
152.4
60.3
54.0
23.6
4.76
5.77
152x60xl2
6x2'1,xl2
12
0.105
2.7
6.35
152.4
60.3
54.0
25 1
4.76
8.08
203x60xl4
8x23/ 8 xl4
14
0075
1.9
5.29
203.2
60.3
54.0
23.6
4.76
6.73
203x60xl2
8x23/,xl2
12
0.105
2.7
7.41
203.2
60.3
54.0
25.1
4.76
9.44
203x73xl4
8x27/,xl4
14
0.075
1.9
5.67
203.2
73.0
66.7
23.6
4.76
7.22
203x73xl2
8 x2'/, xl2
12
0.105
2.7
7.94
203.2
73.0
66.7
25. I
4.76
10.12
203x86xl4
8 X 33/o xl4
14
0.075
1.9
6.05
203.2
85.7
79.4
23.6
4.76
7.70
203x86xl2
8 X 33/, xl2
12
0.105
2.7
8.47
203.2
85.7
79.4
25.1
4.76
10.79
254x60xl4
10 x21/, xl4
14
0.075
1.9
6.05
254.0
60.3
54.0
23.6
4.76
7.70
254x60xl2
10 x23/, xl2
12
0.105
2.7
8.47
254.0
60.3
54.0
25.1
4.76
10.79
254x86xl4
l0x3'/8 x 14
14
0.075
1.9
6.81
254.0
85.7
79.4
23.6
4.76
8.67
254x86xl2
10x33/,x 12
12
0.105
2.7
9.54
254.0
85.7
79.4
25.1
4.76
12.15
305x86xl4
12x 31/o
14
14
0.075
1.9
7.57
304.8
85.7
79.4
23.6
4.76
9.64
305x86x l 2
12x3'/,x 12
12
0.105
2.7
10.60
304.8
85.7
79.4
25.1
4.76
13.50
X
Nota:
Las dimensiones indicadas en esta tabla satisfacen los requisitos geométricos de la especificación AISI S 100-12. Sin embargo,
comercialmente están disponibles diferentes tamaños y/o calibres, por lo que se debe verificar las dimensiones reales y sus
propiedades geométricas con el productor o el proveedor. En todos los casos, las dimensiones de la sección transversal deberán
cumplir los requisitos geométricos de la especificación AISI SIOO vigente.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
1-99
lithlo.,· de dimensiones y propiedades geométricas de pe,jiles de acero estruc/ural
-
)'
..j..f.-.
,--1
- - .v
1
IIDCil.
ZF
PROPI E DADES
GEOMÉTRJCAS
PERFIL Z
FORMADO EN FRÍO
l_,
)'
Ejes Principales
Propiedades efectivas en Eje X - X
F,
= 35 l S kg/cm'
F, = 2320 kg/cm'
A,
,,,,
s..
A,
c:m'
cm"
coi3
.155
207.2
7.05
286,7
4!>0
7.23
Propiedades en
s,,
r,
cm
cm"
cmJ
cm
26.70
4.83
207.2
26.70
5.99
36.87
7.48
286,7
36,87
5.96
408.0
39.46
4,92
408,0
39,46
7.78
57.17
566.9
54.83
7.74
566.9
54,83
7.75
81.76
2
,.,
Eje Y -Y
,,,,
s,
r
crn 3
cm
57. 15
7.84
81.72
11.13
l
4
cm
,, ,, ,...
cm"
cm'
3.15
80.86
3,18
7.82
2.91
11.09
2.94
J
c.
cm'
cm'
lJ
cm'
cm
cm
21.87
242.46
1.95
66.43 O.o698 2235
113,67 31.16
337,29
1.96
66,02 0,1917 3182
109.92 25.58
439,61
1.95
73.97 0,0815 4198
155.01
36.46
612.22
1.97
73.7 1 0.2238 5980
4.48
457.1
41.02
5.40
457.1
44,25
7.96
91.29
10,65
3.56
150,26 37.48
510,86
2.28
70.30 0,0873 6419
7,84
635.I
6 1.49
8.42
635,05 61.49
7.93
130.24 15.09
3.59
211.62 53.27
712,02
2,30
70,01 K).2399 9125
4.54
489.3
42.09
5.34
500.1
46.35
8.1 1 136.62 13.90
4.21
196.79 5 1.44
591.26
2.58
66.59 0.0932 922 1
7.82
703,2
64.89
9.09
703,2
68,16
8.07
194.55 19.68
4.25
276,85 72.94
824.79
2.60
66,29 0.2559 13086
4 64
679. 1 49.15
4.98
682.1
51.24
9.50
57.19
7.80
2.28
138.98 28.25
724.68
1.92
78.24 0.0932 6846
7,33
968,9
73.27
7.90
968,9
75. 13
9.47
81.79
11.07
2.75
196.40 40.30 1010.40
1.93
78.06 0.2559 9755
4 ,58
821.8
56.60
5.39
839,3
62,50 9.90 136.65 13,87
3,97
248,29 58,70
2.60
72.57 0.1049 15162
7.92
1182.9 87.60
9.25
1182.9 91.88
19.64
4,00
349,90 83,30 1294,20 2.62
72,35 O 2880 21522
4.60
1263.5 67.15
5.43
1289.2 80.33 11.64 136,86 13.86
3.77
299,80 64.20 1377,30 2.58
76.42 Kl.1166 22738
7,98
1819.4 112,64
9.35
1819.4 11 7.92 11.61 194,60 19,62
3.80 422.90 91.20 1922.90 2,60
76,25 0.3202 32284
9.87
194,6
927.49
En esta tabla:
A, es el área efectiva para la estimación de la resistencia en compresión. Conservadoramente. el área afectiva se ha calculado con
un esfuerzo de pandeo nominal F, - F,, Para cálculos más precisos se debe utilizar la especificación AISI S 100 vigente.
,,,
es la inercia efectiva en el eje X-X para el cálculo de deflcxiones.
Su es el módulo de sección elástico efectivo en el eje X-X.
Nota:
Los valores reportados en esta tabla han sido calculados de acuerdo a la especificación AISI S100-12, y considerando esfucr.ws de
fluencia de F, de 3515 kg/cm' (345 MPa, 50 ksi) y de 2320 kg/cm' (230 MPa, 33 ksi). Sin embargo, cuando se utilicen perfiles de
acero fonnados en frío con un esfuerzo de fluencia diferente a los indicados en esta tabla, se deben calcular las correspondientes
propiedades geométricas con la especificación AISI S100 vigente. Las resistencias nominales para los diferentes estados limites de
elementos estructurales con perfiles doblados en frío se deben calcular conforme a la especificación A ISI S 100 vigente.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
PARTE 11
Especificación
para el diseño de
estructuras de acero
CONTEN IDO DI~ LA l'A RT l1: 11
Símbolos
Glosario
Capítulo A. Disposiciones generales
Al. Alcance
A2. Documentos de referencia
A3. Materiales
A4. Planos de diseño estructural y especificaciones
Capítulo B. Requisitos de diseño
B 1. Disposiciones generales
82. Cargas y combinaciones de carga
B3. Bases de diseño
B4. Propiedades de los miembros
BS. Fabricación y montaje
B6. Control de calidad y aseguramiento de la calidad
B7. Evaluación de estructuras existentes
Capítulo C. Diseño por estabilidad
Cl. Requisitos generales de eslabilidad
C2. Cálculo de las resistencias requeridas
C3. Cálculo de las resistencias disponibles
Capítulo D. Diseño de miembros en tensión
Dl. Esbeltez límite
02. Resistencia a tensión
03. Área neta efectiva
04. Miembros armados
D5. Miembros conectados con pasadores
D6. Barras de ojo (barras de argolla)
Capítulo E. Diseño de miem bros en compresión
E l . Consideraciones generales
E2. Longitud efectiva
E3. Pandeo por flexión de miembros sin elementos esbeltos
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN l;N ACERO, A.C.
11-3
ll-7
II-27
ll-45
11-45
11-47
11-53
Il-58
fl-59
H-59
11-59
11-60
11-64
11-71
11-71
11-71
U-73
11-73
11-74
ll-79
Il-81
11-81
11-82
11-82
II-84
11-84
ll-85
11-87
11-87
11-89
11-89
Especificación para el diseño de estructuras de acero
114
E4.
ES.
E6.
E7.
Pandeo por torsión y pandeo por flexotorsión de miembros
sin elementos esbeltos
Ángulos simples a compresión
Miembros armados
Miembros con elementos esbeltos
Capítulo F. Diseño de miembros en flexión
F 1. Disposiciones generales
F2.
F3.
F4.
F5.
F6.
F7.
F8.
F9.
F I O.
F 11.
F 12.
F 13.
Miembros compactos con perfiles l doblemente simétricos
y perfiles C sujetos a flexión alrededor del eje principal
Miembros con perfiles J con dos ejes de simetría con alma compacta
y patines no-compactos o esbeltos flexionados
alrededor del eje principal
Otros miembros de perfil I con alma compacta
o no-compacta sujetos a flexión alrededor del eje principal
Miembros con perfil I de simetría simple o doble con alma
esbelta s ujetos a flexión alrededor del eje principal
Miembros de sección I y canales sujetos a flexión
alrededor del eje menor
Miembros PTE rectangulares y cuadrados (OR), y
miembros armados en sección cajón
Miembros PTE redondos (OC)
Miembros T y ángulos dobles con carga
en su plano de simetría
Miembros de un solo ángulo
Barras rectangulares y redondas
Secciones asimétricas
Requisitos de dimensión de vigas
Capítulo G. Diseño de miembros a cortante
G 1.
G2.
Ci3.
U4.
<i5 .
<i(i
<i í
Consideraciones generales
Miembros con almas atiesadas y no atiesadas
Acción de la zona en tensión
Ángulos simples
Secciones PTE rectangular (OR) y en cajón
Secciones PTE circular (OC)
( ·011anle alrededor del eje menor de perfiles con
'-it11clría simple y doble
< ,X
Vigas y trabes con aberturas en el a lma
<'u11ih1lo 11. l>ist•iio de miembros en fuerzas combinadas y torsión
111
l\l1l'll1hros con uno o dos ejes de simetría sujetos a
lh
y fucr;,a axial
11 2
1\1 ,l 111h111s asimétricos y otros elementos en
111•,11111 y 1 :11ga axial
"º"
INS 111111 <> \-11 \ICANO DF LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A .C.
Jl-90
II-92
II-94
11-98
Il- l 05
11-107
IJ-108
II-111
II-112
11-117
ll-119
11-1 20
Il- 122
11- 123
ll-125
ll- 129
11-130
ll-131
11-1 35
ll-135
JI-136
IJ-138
Il-140
II-141
11-141
II-142
Jl-143
11-145
IJ-145
II-148
Contenido
11-5
1-13.
Miembros en to rsión pura y en combinación con llcx ión,
cortante y/o fuerza ax ial
1--:14. Fractura de patines con agujeros sujetos a tensión
Capítulo l. Diseño de miembros compuestos
11 . Consideraciones genera les
12.
Fuerza axia l
13.
Flexión
14. Cortante
15.
Flex ión y fuerza axia l combinadas
16.
Tra nsfe rencia de carga
17.
Diafragmas compuestos y riostras de arrastre
18. Conet:tores de acero
19.
Casos especiales
Capítulo .J. Diseño de conexiones
.1 1.
Disposiciones genera les
.12. Soldad uras
J3. Tornillos y partes roscadas
.14.
Elementos afectados de
mi embros y elementos de conexión
.1 5.
Placas de relleno
.16.
Empa lmes
J7.
Resistenc ia al aplastam iento
.18.
Bases de columnas y apoyos sobre concrc1o
J9.
Pernos de ant:laj c y empotram ientos
.11 O. Patines y almas con fuerzas concentradas
Capítulo 1(. Diseño de conexiones en miembros tubulares
K 1. Fuerzas concentradas en miembros tubu lares PT E
K2. Conex iones de armad uras con l'TE
K3. Conexiones a momento con PTE
1( 4. So ldad uras ele placas, montantes y d iagonales a PTI~ rectangu lar
Capítulo L. Diseño por estados límite de servicio
L 1. General idadcs
L2. Con1raílccha
L3. Deformac iones
L4. Distorsión
L5. Vibración
L6. Movimiento induc ido por e l viento
L7. Expansión y contrau;ión
L8. Deslizam iento de las conex iones
Capítulo M. Fabricaciún y monta.je
M 1. Planos de tall er y montaje
M2 . f-abrit:ación
INSTITUTO \1 EXIC/\\IO D'-' l./\ CONSTRUCCIÓN 1:.N i\CUW. /\.C.
11-150
11-153
11- 155
11- 155
11- 159
l[-164
11 - 170
11 - 170
1[- 171
11 -1 75
11- 175
ll- lX4
11-185
11-1 85
11- 189
11 -201
11-2 13
11-215
11-2 17
11-2 17
11-218
11 -218
11 -219
11-227
11 -227
ll -232
IJ-240
ll-245
11-249
11 -249
11-250
11-250
11-250
11-250
11-25 1
11-25 1
l l-25 1
11-253
11-253
11-253
Espl!ci/irncián ///ll"a el dise110 de eslrttcluras de acl!m
11-6
M3.
M4.
M5.
Pintura de taller
Montaje
Contro l de cal idad
A¡>énclice 1. Diseño por análisis inelástico
1.1.
1.2.
1.3.
Requisitos generales
Requisitos ele ducti l idad
Requisitos de análisis
Apéndice 2. Diseño por cargas de encharcamiento
2. 1.
2.2.
Diseño simplil'icado para l a revis ió n por encharcam iento
Discfío mejorado para la revisió n por encharcam iento
Apéndice 3. Diseño por· fatiga
3. 1.
3.2 .
3.3 .
3.4.
3.5.
D isposicio nes generales
Cidc ulo de los esfuerzos máximos e inter valos
de esfuerzos
Material simple y uniones so ldadas
Tornillos y pi ezas roscadas
Fabri cac ión especial y requisi tos de montaje
Apéndice 4. Diseño estructural para condiciones de incendios
4.1 .
4.2.
4 .3.
Disposiciones generales
Diseño estructural por análisis para l a condic ión de fuego
Discfío de pruebas de c lasificación
Apéndice 5. Evaluación ele estructuras existentes
5. 1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
Generalidades
Propiedades del material
Eva luac ió n con análisis cstructurnl
Eva luación para pruebas de carga
Informe de evaluación
Apéndice 6. Arriostrnmiento estable para columnas y vigas
6. 1.
6.2.
6.3.
6.4.
Disposic iones generales
J\rriostramiento de miembros en compresión
/\rriostramiento de miembros en ílex ión
J\rriostramiento de miembros en ílexocompresión
Apéndice 7. Métodos alternativos ele diseño por estabilidad
7. 1.
7.2.
7.3.
Requisitos generales de estabi lidad
M étodo de long itud efectiva
Método de anitlisis de primer orden
Apéndice 8. Análisis aproximado de segundo orden
8. 1.
8.2.
Limitacio nes
Proced imiento de cálculo
INSTITUTO MEXICANO DF. LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, /\.C.
11-257
11-258
11-259
11-26 1
11-26 1
11-262
11-265
11-267
11 -267
11-268
11 -273
11-273
11-274
11-275
11-277
11-277
11-293
11-293
11 -295
11-302
11 -305
11-305
11 -306
11-307
11-308
11-309
11-3 11
11-3 11
11 -3 12
11-3 14
11-3 18
11-3 19
11-3 l 9
11-3 19
11-32 1
11 -325
11 -325
11 -325
SÍMBOLOS
Las definiciones de algunos símbolos en esta lista se simplificaron para hacerlas más breves. En todos los casos, gobiernan las definiciones que se mencionan dentro de la Especificación. La columna del lado derecho se refiere a la sección en donde la simbología es
usada por primera vez.
Símbolo
AnM
A,,
Á ¡,¡
A,,¡
A,
Ac
A,
Ae
Are
A1is
Ar,,
Á ji
Ai
Ag
Ag,•
A"
A,.
A,.,
A,,..
Definición
Sección
Área de la sección transversal del metal base, mm 2.
Área nominal de la sección transversal de un conector,
J2.4
mm2.
J3.6
Área de la sección transversal del montante o diagonal
que se traslapa, mm 2 .
Área de la sección transversal del montante o d iagonal
que es traslapado, mm2 .
Área del concreto, mm 2 .
Área de la losa de concreto dentro del ancho
efectivo, mm2 .
Área neta efectiva, mm 2 .
Suma de las áreas efectivas de la sección transversal
con base en el ancho efectivo reducido, be, mm 2 •
Área del patín en compresión, mm2 .
Área total del patín en tensión, mm 2 .
Área neta del patín en tensión, mm2 .
Área del patín en tensión, mm 2 .
Área total de la sección transversal del miembro, mm 2.
Área total del miembro compuesto, mm 2 .
Área total sujeta a cortante, mm 2.
Área neta del miembro, mm2 •
Área de los elementos directamente conectados, rnm 2•
Área neta sujeta a tensión, mm2 •
Área neta sujeta a cortante, mm2 •
lNSTlTUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
ll-7
K2.3
K2.3
12. lb
13.2d
02
E7.2
G3.I
f 13.l
Fl3.1
G3.I
83.7
12. 1
J4.3
B4.3
Tabla 03.1
J4.3
J4.3
11-8
Especificación para el diseiio de eslruclUras de acero
Símbolo
Apb
A,
A,,
Á sr
A,,
A,.,.
A""
Áwei
B
B
B,,,
B,,
B,,
C,1
Definición
Área proyectada de soporte, mm 2•
Área de la sección transversal de los elementos de
acero, mm2 •
Área de la sección transversal de los conectores
de acero con cabeza, mm 2.
Área de la trayectoria de falla por cortante, mm2.
Área del acero de refuerzo longitudinal, mm2•
Área del acero de refuerzo con longitud de desarrollo
adecuado dentro del ancho efectivo en la losa de
concreto, mm 2 .
Área neta en tensión, mm 2•
Área del alma, igual al peralte total por el espesor
del alma, dtw, mm 2.
Área efectiva de soldadura, mm2 .
Área efectiva del i-ésimo elemento de soldadura, rnm2 •
Área cargada del concreto, rnm2 •
Área de acero con carga concéntrica sobre un soporte
de concreto.
Máxima área de la porción de la superficie soportada
que es geométricamente similar y concéntrica con
el área cargada, mm 2.
Ancho total de un perfil PTE, medido a 90º con respecto
al plano de la conexión, 111111.
Ancho total de un miembro principal con
perfil PTE, mm.
Ancho total de un miembro principal con perfil PTE
medido a 90º del plano de la conexión, mm.
Ancho total de la cuerda que traslapa, mm.
Ancho total de la cuerda que es traslapada, mm.
Ancho de la placa, medida a 90º con respecto al
plano de la conexión, mm.
Factor para considerar los efectos P-8.
Factor para considerar los efectos P-11.
Constante torsional de una sección con perfil PTE.
Factor de modificación del pandeo lateral torsional de
diagramas de momento no uniformes cuando ambos
extremos del miembro están arriostrados.
Coeficiente que relaciona la rigidez relativa del
contraviento y su curvatura.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección
J7
12.1 b
18.2a
D5.1
12.1
13.2d
Ap. 3.4
G2. l
J2.4
J2.4
16.3a
J8
J8
Tabla D3.1
16.3c
K2.I
K2.3
K2.3
Kl. l
Ap. 8.2
Ap. 8.2
H3. l
Fl
Ap. 6.3.1
Simbo/os
Símbolo
C¡
Cm
C"
e
e,
e,.
Cw
e,
C2
C3
D
D
D
Dh
D,,
E
E,.
E,.(1)
E.,
E (7)
El~1l
Fe
F,.,,
ll-9
Definición
Constante de la tabla A-3.1 para la clasilicación
de la fatiga.
Coeficiente para considerar momentos no uniformes.
Coeficiente de flexibilidad de un miembro primario
en un techo plano debido a las deformaciones por
encharcamiento.
Coeficiente para el pandeo lateral del alma.
Coeficiente de flexibilidad para un m iembro
secundario en un techo plano debido a las
deformaciones por encharcamiento.
Coeficiente de corte del alma.
Constante de alabeo, mm6 .
Coeficiente para calcular la rigidez efectiva de
elementos compuestos revestidos en compresión.
Incremento de la distancia al borde.
Coeficiente para el cálculo de la rigidez efectiva de
elementos compuestos rellenos en compresión.
Diámetro exterior de un elemento con perfil PTE, mm.
Diámetro exterior de un elemento principal con perfil
PTE, mm.
Carga muerta nominal, N (kg).
Diámetro exterior de un miembro con perfil OC, mm.
En conexiones de deslizamiento crítico, es ll.l1 múltiplo
que refleja la relación entre la carga de tensión
aplicada y la tensión mínima especificada para
el perno.
Módulo de elasticidad del acero E= 200 GPa
(2,040,000 kg/cm2 ).
Módulo de elasticidad del concreto.
Módulo de elasticidad del concreto a una temperatura
elevada, MPa (kg/cm 2).
Módulo de elasticidad del acero E= 200 GPa
(2,040,000 kg/cm 2).
Módulo de elasticidad del acero a una temperatura
t.:levada, MPa {kg/cm2).
Rigidez efectiva de la sección compuesta,
N-mm 2 (kg-mm2 ) .
Esfuerzo admisible, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo axial admisible en el punto en consideración,
MPa (kg/cm 2).
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, A.C.
Sección
Ap. 3.3
Ap. 8.2.1
Ap. 2.1
J 10.4
Ap. 2.1
G2.I
E4
12. lb
Tabla B.5
12.2b
Tabla B4.l
K2.I
Ap .. 2.2
K.2.1
B.8
Tabla B4.1
12.1 b
Ap. 4.2.3.2
12. lb
Ap. 4.2.4.3
12.lb
Kl. l
H2
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
11-10
Símbolo
FExx
Fe:
Frn
FL
F,.
F,.
F,,0,11
F111
F',,,
F,,.
F,,w
F,...,
F,,wix
Fnh'(I'
F,,(7)
Defi nición
Esfuerzo flexionante admisible en el punto en
consideración, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo crítico en el eje de simetría, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo c1ítico por flexión-torsionantc, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo por pandeo elástico, MPa (kg/cm2).
Esfuerzo crítico por pandeo elástico con el módulo de
elasticidad E(T) para una temperatura elevada,
MPa (kg/cm2).
Esfuerzo por flexión por pandeo elástico sobre el eje
principal mayor, MPa (kg/cm2).
Número de clasificación de los electrodos, MPa (kg/cm2).
Esfuerzo elástico por pandeo torsionante, MPa (kg/cm2).
Esfuerzo nominal de enlace, 0.40MPa (4 kg/cm 2).
Magnitud del esfuerzo por flexión en el patín de
compresión, donde el pandeo local del patín o el pandeo
lateral torsionante está influenciado por la fluenc ia,
MPa (kg/cm2).
Esfuerzo nominal, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo nominal de tensión F,,,, o esfuerzo de cortante
Fm·, de la tabla 13.2, MPa (kg/cm2).
Esfuerzo nominal del metal base, M Pa (kg/cm2).
Esfuerzo nominal de tensión de la tabla 13.2,
MPa (kg/cm 2).
Es fuerzo nominal de tensión modificado para incluir
los efectos de esfuerzos cortantes, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo nominal de cortante de la tabla 13.2,
MPa (kg/cm2) .
Esfuerzo nominal en el metal de la soldadura,
MPa (kg/cm2).
Esfuerzo nominal en el metal de la soldadura
(capítulo J) sin incremento de la resistencia debido a
la direccionalidad de la fuerza, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo de tensión en e l elemento soldado,
MPa (kg/cm 2).
Componente en X del esfuerzo nominal, F,,,..,-,
MPa (kg/cm2).
Componente en Y del esfuerzo nominal, F,,,,,;,
MPa (kg/cm 2).
Límite proporcional para temperaturas altas,
MPa (kg/cm2) .
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Secció n
H2
E4
E4
E3
Ap. 4.2.4.3
E4
J2.4
E4
F5.3c
Tabla 84.1
H3.3
J3.6
12.4
13.7
13.7
J3.7
J2.4
K4
J2.4
J2.4
J2.4
Ap. 4.2.3.2
11-11
Símbolos
Símbolo
FsR
Fm
F,,
F,,(T)
Fy
F,,h
F'_.-hi
FyhJ
F"r
F,.p
Fyw·
Fr"
Fy(T)
F,,,.
G
G(T)
H
Definición
lntervalo de esfuerzos permisibles, MPa (kg/cm 2).
Intervalo de esfuerzos admisibles, intervalo máximo de
esfuerzos para la vida de diseño indefinida según la
tabla A-3.1, MPa (kg/cm2).
Resistencia mínima especificada a tensión,
MPa (kg/cm 2).
Resistencia mínima a tensión para temperaturas
e levadas, M Pa (kg/cm2 ).
Esfuerzo de fluencia mínimo especificado,
MPa (kg/cm2). Como se usa en esta especificación,
el "esfuerzo de fluencia" denota el punto mínimo
especificado de fluencia (en el acero que tienen un
punto de fluencia) o la resistencia de fluencia
especificada (en el acero que no tiene un punto
de fluencia).
Esfuerzo de fluencia mínimo especificado para el
material de una cuerda con perfil PTE, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo de fluencia mínimo especificado para
el material de la cuerda de traslape, MPa (kg/cm2).
Esfuerzo de fluencia mínimo especificado para el
material de la cuerda que se traslapó, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo de fluencia mínima especificada para
el patín, MP a (kg/cm 2).
Esfuerzo de fluencia mínimo especificado para una
placa, MPa (kg/cm 2 ).
Esfuerzo de fluencia mínimo especificado para las
barras del refuerzo, MPa (kg/cm2 ).
Esfuerzo de fluencia mínimo especificado para el
material de atiesadorcs, MPa (kg/cm2 ).
Esfuerzo de fluencia para temperaturas elevadas,
MPa (kg/cm2).
Esfuerzo de fluencia mínimo especificado para
el material del alma, MPa (kg/cm 2).
Módulo de elasticidad por cortante del
al:t:ru = 77,000 MPa (785,000 kg/crn 2).
Módulo de elasticidad por cortante del acero para
temperaturas elevadas, MPa (kg/cm 2).
Cortante de entrepiso en la dirección de traslación
que estásiendo considerada, producida por las cargas
laterales consideradas para calcular /:,.11, N (kg).
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección
Ap. 3.3
Ap. 3.1
D2
Ap. 4.2.3.2
B3.7
K2. I
K2.3
K2.3
Jl0.l
Kl. l
12.lb
G3 .3
Ap. 4.2.4.3
G3.3
E4
Ap . 4.2.3.2
Ap. 8.2.2
11-12
Espec(/icación para el dise1io de estructuras de acero
Símbolo
H
lsr
1,,
Definición
Altura total de un perfil 0R de un elemento medida
en el plano de la conexión, mm.
Altura total de un perfil 0R de una cuerda medida
en el plano de la conexión, mm.
Altura total de un elemento traslapado, mm.
Momento de inercia en el plano de flexión, mm4 .
Momento de inercia de la sección de concreto alrededor
del eje neutro elástico de la sección compuesta, mm4 •
Momento de inercia de la losa cero apoyada en
elementos secundarios, mm4 •
Momento de inercia de los elementos primarios, mrn4 •
Momento de inercia de los elementos secundarios, mm4 •
Momento de inercia de la sección de acero alrededor
de su eje neutro elástico de la sección compuesta, mm 4 •
Momento de inercia de las barras de refuerzo alrededor
del eje neutro elástico de la sección compuesta, mm4 •
Momento de inercia de los atiesadores transversales
alrededor de un eje al centro del alma para pares de
atiesadores o alrededor de la superficie de contacto
de la placa del alma para un solo atiesador, mm4 •
Momento de inercia mínimo de los atiesadores
transversales requeridos para que el alma desarrolle
su resistencia de pandeo por cortante conforme a la
sección 02.2, mm4 •
Momento de inercia mínimo de los atiesadores
transversales requeridos para que el alma desarrolle
totalmente la resistencia de pandeo por cortante y la
fluencia por tensión, V,.= V,.2 , mm4 •
Momento de inercia alrededor de los ejes principales,
mm4 •
J
K
K.c
Momento de inercia fuera del plano, mm4 •
Momento de inercia del patín de compresión alrededor
del eje Y, mm 4 •
Momento de inercia con respecto ~I menor
eje p1incipal, mm 4 •
Constante de torsión, mm 4 •
Factor de longitud efectiva.
Factor de longitud efectiva por pandeo por flexión
alrededor del eje X.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección
Tabla D3.1
K2.l
K2.3
Ap. 8.2.1
12.lb
Ap. 2.1
Ap. 2.1
Ap. 2.1
12. lb
12.1 b
G3.3
03.3
G3.3
E4
Ap. 6.3.2a
F4.2
FI0.2
E4
C3, E2
E4
11-13
S1111hnlos
Símbolo
K,
L
L
l
L
L
L
L,,
L,,
/ ,¡,
l ,,,
/,,
/,,
L,
Al,,
Definición
Factor de longitud efectiva por pandeo por flexión
alrededor del eje Y.
Factor de longitud efectiva para pandeo torsional.
Factor de longitud efectiva en el plano por flexión,
determinado con base en el supuesto de que no se
presentará desplazamiento lateral en los extremos
del elemento, igual a 1.0 a menos que el análisis
justifique una magnitud menor.
Altura del entrepiso, mm.
Longitud del elemento, mm.
Carga viva nominal de ocupación.
Longitud no arriostrada del elemento, mm.
Longitud del claro, mm.
Longitud del elemento entre puntos de trabajo
a ejes de las cuerdas de una armadura, mm.
Longitud entre puntos que estarán arriostrados contra el
desplazamiento lateral del patín de compresión o contra
la torsión de contravientos de la sección transversal, mm.
Distancia entre contravientos, mm.
Mayor longitud lateral no arriostrada a lo largo del
patín en el punto de la carga, mm.
Longitud lateral no arriostrada límite para la
elegibi lidad de una redistribución de momentos en
las vigas conforme a la sección B3.7.
Longitud primaria de los elementos, m.
Longitud lateral no arriostrada límite para análisis
plásticos, mm.
Longitud lateral no arriostrada límite para el estado
límite de pandeo lateral inelástico torsional, mm.
Longitud de elementos secundarios, mm.
Distancia de la carga por cortante máxima a
la magnitud cero, mm.
Magnitud absoluta de momento a un cuarto del
segmento no arriostrado, N-mm (kg-mm).
Resistencia por flexión requerida usando las
combinaciones de carga DRP, N-mm (kg-mm).
Magnitud absoluta del momento al centro del
segmento no arriostrado, N-nun (kg-mm).
Magnitud absoluta del momento a tres terceras
paites del segmento no arriostrado, N-mm (kg-mm).
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección
E4
E4
Ap. 8.2.1
Ap. 7.3.2
H3.l
Ap. 4.1.4
E2
Ap. 6.3.2a
E5
F2.2
Ap. 6.2
Jl0.4
F13.5
Ap. 2.1
Ap. 1.2.3
F2.2
Ap. 2.1
G6
Fl
J l 0.4
Fl
Fl
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
11-14
Símbolo
Mu
M,nid
M,,
M,,,
M,.
M,.
M,.1,
M,._,jJ
M,-o,,
M,x, Mry
Definición
Resistenc ia por flexión admisible determinada
con forme al capítulo F, N-mm (kg-mm).
Resistencia disponible por torsión lateral en e l
eje por flexión principal determinada conforme con
el capítulo F usando Ch= 1.0, N-mm (kg-mm).
Resistencia por flexión disponible alrededor del
eje X del estado límite por ruptura por tensión del
patín, N-mm (kg-mm).
Momento elástico de pandeo por torsión lateral,
N-mm (kg-mm).
Momento de primer orden usando las combinaciones
de carga del DFCR o DRP, debido al desplazamiento
lateral de la estructura solamente, N-mm (kg-mm).
Magnitud máxima del momento en el segmento no
arriostrado, N-mm (kg-mm).
Momento en el centro de la longitud no arriostrada,
N-mm (kg-mm).
Resistencia nominal por flexión, N-mm (kg-mm).
Momento de primer orden usando las
combinaciones de carga de DFCR o DRP, con
la estructura restringida contra el desplazamiento
lateral , N-mm (kg-mm).
Momento por flexión plástico, N-mm (kg-mm).
Momento correspondiente con la distribución de
esfuerzos plásticos cobre la sección transversal
compuesta, N-mm (kg-nrn1).
Resistencia requerida de segundo orden considerando
las combinaciones de DFCR o DRP, N-mm (kg-mm).
Resistencia por flexión requerida usando las
combinaciones de carga de DFCR o DRP,
N-mm (kg-mm).
Momento requerido por arriostramiento usando las
combinaciones de DFCR o DRP, N-mm (kg-mm).
Resistencia requerida en el plano por flexión
de elementos usando las combinaciones de carga
de DFCR o DRP, N-mm (kg-mm).
Resistencia requerida fuera del plano por flexión de
elementos usando las combinaciones de carga de DFCR
o DRP, N-mm (kg-mm).
Resistencia por flexión requerida, N-mm (kg-mm).
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección
Hl.1
Hl.3
H4
FI0.2
Ap. 8.2
Fl
Ap. 1.2.3
Fl
Ap. 8.2
Tabla 84.l
J3.4b
Ap. 8.2
Hl.1
Ap. 6.3.2
K3.2
K3.2
Hl.l
11- 15
Simholos
Símbolo
M"
M,,
M,,
M,.,.
M ,,
N,
N,
o,,
P,.
Pcr
P,.
P,.r,,u
P,.,
P,,1
Definición
Resistencia por flexión requerida en la ubicación
de los agujeros de los tomillos; positiva para tensión
en el patín en consideración y negativa
para compresión, N-mm (kg-mm).
Resistencia por flexión requerida, usando las
combinaciones de DFCR, N-mm (kg-mm).
Momento de fluencia en la fibra extrema,
N-mm (kg-mm).
Momento de fluencia alrededor del eje por flexión,
N-mm (kg-mm).
Momento a la fluencia en la fibra extrema del patín de
compresión, N-mm (kg-mm).
Momento de fluencia en la fibra extrema del patín
de tensión, N-mm (kg-mm).
Momento efectivo en el extremo de la longitud no
arriostrada opuesta al momento M2, N-mm (kg-mm).
Momento menor en el extremo de la longitud no
arriostrada, N-mm (kg-mm),
Mayor momento en el extremo de la longitud no
arriostrada, N-mm (kg-mm).
Carga nocional aplicada en el entrepiso i, N (kg).
Carga lateral adicional. N (kg).
Coeficiente de traslape en la conexión.
Resistencia axial admisible, N (kg).
Resistencia a compresión admisible fuera del plano
de pandeo, N (kg).
Carga crítica de pandeo elástico detenninada conforme
al capítulo C o al apéndice 7, N (kg).
Resistencia crítica de pandeo elástico en el entrepiso en
la dirección del desplazamiento que está siendo
considerado, N (kg).
Carga crítica de pandeo elástico para pandeo en el
eje débil, N (kg).
Resistencia crítica de pandeo elástico de un elemento
en el plano de flexión, N (kg).
Carga axial de primer orden obtenida con las
combinaciones de carga de DFCR o DRP debida al
desplazamiento lateral de la estructura únicamente,
N (kg).
INSTITUTO M EXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección
H4
J 10.4
Tabla B4. l
FIO. I
F4.2
F4.4
Ap. 1.2.3
F13.5
Fl3.5 ,
Ap. 1.2.3
C2.2b
Ap. 7.3
K2.2
Hl.l
Hl.3
12. lb
Ap. 8.2.2
Hl.2
Ap, 8.2.1
Ap. 8.2
11-16
Símbolo
P,,,r
P,,
P,,
P,,º
P,,,
P,
P,
P,
P,-h
Pro
P .,·101)·
P,,
P.,
Espec(/icació11 para el dise,io de eslructuras de acero
Definición
Carga total vertical de las columnas en el entrepiso
que son parte de los marcos de momento, en su caso,
en la dirección del desplazamiento que está siendo
considerado, N (kg).
Resistencia axial nominal, N (kg).
Resistencia a compresión nominal, N (kg).
Resistencia nominal a compresión de la longitud
cero, doble simetría, miembros compuestos cargas
axialmente, N (kg).
Carga axial de primer orden usando las combinaciones
de carga de DFCR y DRP con la estructura restringida
contra desplazamiento lateral, N (kg).
Resistencia nominal de aplastamiento, N (kg).
Resistencia axial requerida de segundo orden usando
las combinaciones de carga de DFCR o DRP, N (kg).
Resistencia axial requerida en compresión usando las
combinaciones de carga de DFCR o DRP, N (kg).
Diseño por resistencia axial usando las combinaciones
de carga de DFCR o DRP, N (kg).
Resistencia axial requerida en el miembro en la
ubicación de los agujeros para los tomillos; positiva
en tensión, negativa en compresión, N (kg).
Carga externa requerida aplicada en un miembro
compuesto, N (kg).
Resistencia requerida del contraviento usando las
combinaciones de DFCR o DRP, N (kg).
Resistencia axial requerida en la cuerda en la unión,
del lado de la unión con el menor esfuerzo
a compresión, N (kg).
Carga vertical total soportada por el entrepiso usando
las combinaciones de DFCR o DRP, si es aplicable,
incluye las carga en las columnas que no son parte del
sistema resistente de fuerzas laterales, N (kg).
Resistencia axial requerida en la cuerda usando las
combinaciones de carga del DFCR, N (kg).
Resistencia axial requerida en compresión,
N (kg).
Resistencia axial de fluencia, N (kg).
Factor de reducción neto para considerar toda la
esbeltez a compresión de los elementos.
lNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección
Ap. 8.2.2
D2
E3
l2
Ap. 8.2
J8
Ap. 8.2
C2.3
Hl.l
H4
16.2a
Ap. 6.2
Tabla K 1.1
Ap. 8.2.2
KI.I
Ap. 1.2.2
C2.3
E7
U-17
Símbolos
Símbolo
º"
º"'
º"'
Qr
Q,,
Q,u
º"''
Q,.,
Qn
Q.,
R
R
R
Ru
R111
Rg
RM
R"
R"
R""'
R,,._,,
R,u
R,,"
R,,
R,,,
Definición
Factor de reducción para elementos atiesadores esbeltos.
Resistencia permisible en tensión, N (kg).
Resistencia permisible en cortante, N (kg).
Parámetro de interacción de esfuerzos en el cordón.
Resistencia nominal de un conector de perno de acero
o canal de acero, N (kg).
Esfuerzo nominal en tensión de anclaje de acero
con perno de cabeza, N (kg).
Esfuerzo nominal por cortante de anclaje de acero con
perno de cabeza, N (kg).
Resistencia a tensión requerida, N (kg).
Resistencia a cortante requerida, N (kg).
Factor de reducción de elementos no arriostrados
esbeltos.
Radio de la superficie de la articulación, mm.
Carga nominal debida a la lluvia o nieve, exclusiva
para la contribución de encharcamiento, N (kg).
Coeficiente de modificación de la respuesta sísmica.
Resistencia requerida usando las combinaciones de
carga de DRP.
Factor de reducción para juntas con un par de
soldaduras transversales de filete únicamente.
Coeficiente que considera el efecto de grupo.
Coeficiente que toma en cuenta la influencia del
P-8 en P-11.
Resistencia nominal, especificada en los
capítulos B al K.
Resistencia nominal de deslizamiento, N (kg).
Resistencia total nominal de soldaduras de filete cargas
longitudinalmente, detenninada conforme con la
tabla J2.5, N (kg).
Resistencia nominal total de soldaduras de filete cargas
transversalmente, determinada conforme con la
tabla J2.5 sin la alternativa de la sección J2.4(a), N (kg).
Componente ho1izontal de la resistencia nominal de la
soldadura de grupo, N (kg).
Componente vertical de la resistencia nominal de la
soldadura de grupo, N (kg).
Factor del efecto de posición por cortante de los clavos.
Factor de plastifícación del alma.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección
E7.2
18.3c
l8.3c
K2.2
13.2
18.3b
18.3a
18.3c
18.3c
E7.I
Tabla J2.2
Ap. 2.2
AI.I
B3.4
Ap. 3.3
I8.2a
Ap. 8.2.2
B3.3
J3.8
J2.4
J2.4
J2.4
J2.4
18.2a
F4.l
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
11-18
Símbolo
R,,
s
s
s
Se
s,
Smin
T
T"
T,,
u
u
Definición
Factor de reducción de la resistencia por flexión.
Factor de soldadura de ranura de penetración parcial
reforzada o no reforzada.
Factor de plastificación del alma correspondiente al
estado límite de fluencia del patín de tensión.
Resistencia requerida usando las combinaciones de
carga del DFCR.
Módulo de sección elástico, mm3 •
Espaciamiento de elementos secunda1ios, m.
Carga nominal por nieve.
Módulo de sección elástico al pie en compresión
relativo al eje de flexión, mm 3 .
Módulo de sección efectivo alrededor del
eje mayor, mm3 •
Módulo de sección elástico efectivo de la soldadura
en el plano de flexión (tabla K4. l), mm 3•
Menor módulo de sección e lástico relativo al eje de
flexión, mm3.
Módulo de sección elástico efectivo de soldaduras
fuera del plano de flexión (tabla K4. l ), mm 3•
Módulo de sección elástico referido a los patines en
tensión y compresión, respectivamente, mm3.
Módulo de sección elástico considerado alrededor
del eje X, mm3 •
Módulo de sección elástico considerado alrededor del
eje Y. En canales es el mínimo módulo de sección, mm3 •
Fuerzas y defonnaeiones nominales debido a las bases
de diseño por fuego definida en la sección 4.2.1.
Fuerza de tensión requerida usando las combinaciones
de carga de DRP, N (kg).
Tensión mínima de tomillos dada en la tabla 13.1 o
13. lM, kN (ton).
Resistencia torsional admisible, N-mm (kg-mm).
Resistencia nominal torsional, N-mm (kg-mm).
Resistencia torsional requerida usando las combinaciones
de carga de DFCR o DRP, N-mm (kg-mm).
Fuerza de tensión requerida usando las combinaciones
de carga de DFCR, N (kg).
Factor de retraso por cortante.
Relación de uso.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección
F5.2
Ap. 3.3
F4.4
B3.3
F8.2
Ap. 2.1
Ap. 4.1.4
FI0.3
F7.2
K4
Fl2
K4
Tabla B4.1
F2.2
F6.2
Ap. 4.1.4
13.9
13.8
H3.2
H3.1
H3.2
13.9
D3
K2.2
Símbolos
Símbolo
u,,,
u,,
u_,.
Ve
Vr1
V"2
V,,
V,
V,.
v:.
Y;
Yil
z
Zb
Zx
Zy
a
a
a
11-19
Definición
Coeficiente de reducción, usando en el cálculo la
resistencia del bloque de ruptura por cortante.
Índice de esfuerzo para elementos primarios.
Índice de esfuerzo para elementos secundarios.
Resistencia por cortante admisible, N (kg).
Menor de las resistencias admisibles por cortante
en los paneles adyacentes al alma con V,,, como se
define en la sección G2. l, N (kg).
Menor de las resistencias admisibles por cortante
en los paneles adyacentes al alma con V,,, como se
define en la sección G3.2, N (kg).
Resistencia nominal por cortante, N (kg).
Mayor de las resistencias por cortante requeridas en
los paneles adyacentes al alma usando las
combinaciones de carga de DFCR o DRP, N (kg).
Resistencia por cortante requerida usando las
combinaciones de carga usando las combinaciones de
carga de DFCR o DRP, N (kg).
Fuerza por cortante requerida transferida por las
conexiones por cortante usando las combinaciones de
carga del DFCR o DRP, N (kg).
Cargas gravitaciones, apl icadas al nivel i, con las
combinaciones de carga de DFCR o 1.6 veces la
combinación de carga de DRP, según sea
aplicable, N (kg).
Cargas gravitacionales en el nivel i de las
combinaciones de carga de DFCR o las
combinaciones de carga de DRP, según sea
aplicable, N (kg).
Módulo de sección plástico alrededor del
eje de flexión, mm3.
Módulo de sección plástico de elementos alrededor
del eje de flex ión, mm3.
Módulo de sección plástico alrededor del eje X, mm3 .
Módulo de sección plástico alrededor del eje Y, mm 3•
Distancia libre entre atiesadores transversales, mm.
Distancia entre conectores, mm.
Menor distancia del borde de un agujero al borde del
elemento medida paralelamente a la dirección de
la fuerza, mm.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección
14.3
Ap. 2.2
Ap. 2.2
H3.2
03.3
03.3
01
03.3
H3.2
13.2d
C2.2b
App7.3.2
F7.1
K3.l
F2.l
F6.1
Fl3.2
E6.1
0 5.1
Especificación para el diserro de estructuras de acero
11-20
Símbolo
{J
a'
a,.
b
b
b
b
ht'OI
heo~
Definición
Mitad de la longitud de la cara no soldada en la dirección
del espesor de la placa cargada por tensión, mm.
Longitud soldada a lo largo de ambos bordes de una
cubreplaca a la trabe o viga, mm.
Relación de dos veces el área del alma en compresión
debida a la aplicación del momento por flexión en el eje
mayor sólo al área de los componentes del patín
de compresión.
Ancho completo del ala en compresión, mm.
En patines de elementos de sección IR, la mitad del
ancho del patín completo bf; en patines de canales, la
dimensión completa nominal del patín, mm.
El ancho completo de la longitud del ala, mm.
Ancho del elemento en compresión no arriostrado;
ancho del elemento en compresión an-iostrado, mm.
Ancho del ala que resiste la fuerza cortante, mm.
Ancho del patín de la columna, mm.
Ancho efectivo reducido, mm.
Distancia efectiva del borde para calcular la resistencia
a ruptura por tensión de miembros atornillados, mm.
Ancho efectivo de elementos soldados en una cara a
una cuerda, mm.
Ancho efectivo de elementos soldados en una cara a
un elemento traslapado, mm.
Ancho del patín, mm.
Ancho del patín en compresión, mm.
Ancho del patín en tensión, mm.
Longitud del ala más larga de un ángulo, mm.
Longitud del ala más corta de un ángulo, mm.
Ancho del atiesador de aticsadores conectados de
un solo lado, mm.
Diámetro nominal de pernos, mm.
Diámetro nominal de tornillos, mm.
Altura total nominal de la sección, mm.
Altura de una ban-a rectangular, mm.
Diámetro, mm.
Diámetro del pasador, mm.
Altura de una viga, mm.
Diámetro nominal (diámetro del cuerpo o
del vástago), mm.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A:C.
Sección
Ap. 3.3
Fl3.3
F4.2
FI0.3
E7.I
B4.1
G4
JI0.6
E7.2
D5.l
K2.3
K2.3
B4.1
F4.2
G3.1
E5
E5
Ap. 6.3.2
J3.3
13.10
B4. I, JI0.3
Fl 1.2
J7
D5.I
J 10.6
Ap. 3.4
Símbolos
Símbolo
d'"
e
fe'
j;'(T)
f,,
_t;,,= (MPa)
.f~.
g
g
h
h
/¡
h,
h,,
11-21
Definición
Longitud de la columna, mm.
Excentricidad de la conexión en una annadura, positiva
al alejarse de las diagonales. mm.
Distancia entre el borde de la cabeza del vástago de
acero al alma de la losa-acero, mm.
Resistencia a compresión especificada para el concreto,
MPa (kg/cm2).
Resistencia a compresión del concreto para temperatura
elevada, MPa (kg/cm2 ).
Esfuerzos debido a D + R (D = carga muerta nominal.
R = carga nominal debida a lluvia o nieve relacionadas
exclusivamente a la contribución por encharcamiento),
MPa (kg/cm2).
Esfuerzo axial requerido en el punto en consideración
usando las combinaciones de carga de DFCR o
DRP, MPa (kg/cm 2).
Esfuerzo por flexión requerido en el punto en
consideración usando las combinaciones de carga de
DFCR o DRP, MPa (kg/cm2).
Esfuerzo por cortante requerido usando las
combinaciones de carga de DFCR o DRP, MPa (kg/cm~).
Espaciamiento transversal centro a centro (gramil)
entre líneas de conectores, mm.
Espacio medido al pie de miembros diagonales en
una conexión abierta en K sin considerar las
soldaduras, mm.
Ancho de elementos a compresión rigidizantes. mm.
Altura del elemento en cortante.
Distancia libre entre los patines menos el filete o
radio de esquina en secciones roladas; distancia entre
líneas adyacentes de conectores o la distancia libre entre
patines cuando las soldaduras son usadas para secciones
annadas, mm.
Dos veces la distancia del centro de gravedad a la cara
interna del patín de compresión menos el filete o el radio
de esquina en secciones roladas; la línea más cercana de
conectores del patín de compresión o las caras internas
del patín de compresión cuando se use soldadura en
secciones armadas, mm.
Distancia entre ccntroides de patines, mm.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección
J 10.6
K2.1
f8.2a
Jl.2b
11.2b
Ap.2.2
H2
H2
J3.7
B4.3
K2.1
B4.1
G2.lb
JI0.4
84.1
F2.2
Espec(fkación para el dise,io de estrucluras de acero
11-22
Símbolo
hr
k
k,.
I
l
z,,
le
fe
l,
n.,
p
p;
r
r;
Definición
Dos veces la distancia entre el eje neutTo plástico
a la línea más cercana de conectores del patín de
compresión o a la cara interna del patín de compresión
cuando se usa soldadura, mm.
Altura nominal de la nervadura, mm.
Distancia entre la cara externa del patín al pie
del alma del filete, mm.
Coeficiente de esbeltez de elementos no arriostrados.
Coeficiente por deslizamiento crítico para tensiones
combinadas y cortante.
Coeficiente de pandeo del alma por cortante.
Longitud real al extremo soldado, mm.
Longitud de la conexión, mm.
Longitud del apoyo, mm.
Longitud del ancho del canal, mm.
Distancia libre en la dirección de la fuerza entre
el borde del agujero y el borde del agujero
adyacente o el borde del material, mm.
Longitud total efectiva de la soldadura de penetración
y soldadura de filete en secciones con perfiles OR para
el cálculo de la resistencia de la soldadura, mm.
Longitud de traslape medida a lo largo de la cara
conectada a la cuerda debajo de dos d iagonales, mm.
Longitud proyectada en el traslape de diagonales en la
cuerda, mm.
Número de nodos arriostrados en el claro.
Hilos por mm.
Número de tornillos que soportan la tensión
aplicada.
Número de planos de deslizamiento requeridos para
permitir una conexión por deslizamiento.
Número fluctuaciones en intervalos de esfuerzo en
la vida de diseño.
Espaciamiento, mm por hilo.
Relación de la defonnación del elemento i a su
deformación por el máximo esfuerzo.
Radio de giro, mm.
Distancia desde el centro instantáneo de rotación al
elemento soldado con la relación minima !),.u/ri, mm.
Mínimo radio de giro del componente individual, mm.
LNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección
B4.l
18.2a
Jl0.2
Tabla B4.l
13.9
G2.I
J2.2
Tabla D3.1
J7
18.2b
13.10
K4
K2.l
K2.I
Ap. 6.3
Ap. 3.4
13.9
J3.8
Ap. 3.3
Ap. 3.4
]2.4
E2
J2.4
E6.I
fl-23
Símbolos
Símbolo
r-,
r,,
r,
r,.,
r.<
rT
lj,
,.=
s
t
t
t
t
t
t
fh
lb;
lhJ
lb¡
l,1
Ir
t¡
l¡
lr..
t,,
t,,
l.w
t ..
,...
Definición
Distancia entre el centro instantáneo de rotación al
i-ésimo elemento soldado, mm.
Radio polar de giro alrededor del centro de corte, mm.
Radio de giro de los componentes del patín
en compresión por flexión más un tercio del área
del alma en compresión debido a la aplicación del
momento por flexión en el eje mayor únicamente, mm.
Radio efectivo de giro, mm.
Radio de giro alrededor del eje X, mm.
Radio de giro alrededor del eje geométrico paralelo al
ala conectada, mm.
Radio de giro alrededor del eje Y, mm.
Radio de giro alrededor del menor eje principal, mm.
Espaciamiento longitudinal centro a centro de dos
agujeros consecutivos, mm.
Espesor del elemento, mm.
Espesor de la pared, mm.
Espesor del ala del ángulo, mm.
Ancho de una barra rectangular paralelo al
eje de flexión , mm.
Espesor del material conectado, mm.
Espesor de la placa, mm.
Espesor total de rellenos, mm.
Espesor de diseño de la pared de elementos PTE, mm.
Espesor de diseño de la pared de perfiles de
diagonales con perfil PTE, mm.
Espesor de la cuerda que traslapará, mm.
Espesor de la cuerda traslapada, mm.
Espesor de la cuerda traslapada, mm.
Espesor del patín de la columna, mm.
Espesor del patin, mm.
Espesor del patín cargado, mm.
Espesor del patín del canal, mm.
Espesor del patín en compresión, mm.
Espesor de la placa, mm.
Espesor del patín en tensión cargado, mm.
Espesor del atiesador del alma, mm.
Espesor del alma, mm.
Menor espesor de garganta de soldadura efectiva
alrededor del perímetro de una cuerda o placa, mm.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
Sección
J2.4
E4
F4.2
F2.2
E4
ES
E4
ES
B4.3
E7.1
E7.2
FI0.2
Fl 1.2
J3.IO
05.1
J5.2
B4.l, Kl.l
K2.I
K2.3
K.2.3
K2.3
JJ0.6
F6.2
JlO.l
18.2b
F4.2
Kl.l
Ap. 3.3
Ap. 6.3.2a
Tabla B4. l
K4
Especificación para el dise110 de eslrucluras de acero
11-24
Símbolo
t..
w
w
w
w
w
ll'r
X
X;
x
y
y;
z
Pbr
P,1,
Definición
Espesor del alma del canal, mm.
Ancho del cubreplaca, mm.
Tamafio del ala soldada, mm.
Subíndice relacionado con el mayor eje principa
de flexión.
Ancho de la placa, mm.
Tamaño del ala reforzada o contorneada con filete,
si es el caso, en la dirección del espesor de la placa
cargada en tensión, mm.
Peso del concreto por unidad de volumen
( 1500 ::; Wc ::; 2500 kg/m3).
Promedio del espesor de la nervadura o cartela del
concreto, mm.
Subíndice relacionado con el mayor eje de flexión.
Componente en X de r;.
Coordenadas del centro cortante con respecto al
centroide, mm.
Excentricidad de la conexión, mm.
Subíndice relacionado con el menor eje por flexión.
Componente Y de r,.
Subíndice relacionado con el menor eje principal
por flexión.
Factor de ajuste para el nivel de fuerza DFCR/DRP.
Factor de reducción confonne a la ecuación 12-1.
Relación de ancho; cociente entre el diámetro de la
diagonal y el diámetro de la cuerda para perfiles PTE;
cociente entre el ancho total de la diagonal y el ancho
de la cuerda en elementos con perfil PTE.
Rigidez total del sistema de contravientos, N-mm/rad
(kg-mm/rad).
Rigidez requerida del contraviento, N/mm {kg/mm).
Relación de ancho efectivo; suma de los perímetros de
dos elementos diagonales en una conexión K dividido
entre ocho veces el espesor de la cuerda.
Parámetro efectivo de punzonamiento exte1ior.
Rigidez distorsiona( del alma, incluyendo el efecto de
los atiesadores transversales al alma, si existen.
N-mm/rad (kg-mm/rad).
Rigidez torsional requerida por contravientos nodales,
N-mm/rad (kg-mm/rad).
INSTITUTO MtXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
Sección
I8.2b
Fl3.3
J2.2
H2
Tabla 03.1
Ap. 3.3
12. l
13.2
Hl.1
J2.4
E4
Tabla 03.1
Hl.l
]2.4
H2
C2.3
J2.2
K2.l
Ap. 6.3.2a
Ap. 6.2.l
K2.l
K2.3
Ap. 6.3.2a
Ap. 6.3.2a
Sfmbo/01,
Símbolo
!.l;
!J.,,,
i::,,,(T)
y
11
11-25
Definición
Propiedad de la sección para ángulos de alas desiguales,
positiva para el ala corta en compresión y negativa para
el ala larga en compresión.
Distorsión de entrepiso de primer orden para las
combinaciones de carga de DFCR o DRP, mm.
Distorsión de entrepiso de primer orden debida a cargas
laterales, mm.
Deformación en la soldadura de elementos a niveles
inte1medios de esfuerzos, linealmente proporcional a la
deformación crítica basada en la distancia desde el centro
de rotación instantáneo r;, nun.
Deformación del elemento soldado en el máximo
esfuerzo, mm.
Defonnación en el elemento soldado en el esfuerzo
último (ruptura), usualmente en el elemento más alejado
del centro instantáneo de rotación, mm.
Defonnación unitaria máxima del concreto a temperatura
elevada en porcentaje.
Relación de esbeltez de la cuerda; cociente de la mitad
del diámetro y la pared en elementos con perfil OC;
cociente de la mitad del ancho y la pared en elementos
con perfil PTE rectangular.
Relación de traslape; relación del traslape entre las
diagonales en una conexión de traslape en K y el ancho
de la diagonal con perfil PTE.
Parámetro de longitud de carga, aplicable únicamente
a perfiles PTE; relación entre la longitud de contacto
de la diagonal en la cuerda en el plano de la conexión
y el ancho de la cuerda.
Parámetro de esbeltez.
Límite de esbeltez para elementos con secciones
compactas.
Límite de esbeltez para elementos con diseño plástico.
Límite de esbeltez para patín compacto.
Límite de esbeltez para alma compacta.
Límite de esbeltez para elementos con sección
no compacta.
Límite de esbeltez para patín no compacto.
Límite de esbeltez para alma no compacta.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección
FI 0.2
Ap. 7.3.2
Ap. 8.2.2
12.4
J2.4
J2.4
Ap.
A4.2.3.2
K2.1
K2.I
K2.I
F3.2
B4
Ap. 1.2
F3.2
F4
B4
F3.2
F4.2
11-26
Símbolo
µ
<I>
<l>a
<j>b
<!>,
<Pr
<!>.,
º-v
º-r
Q,
Q ,,
Q,
Q
º-11
Qh
Q,
Q,
Q,
n,,
º-r
Q,
Q,
Q,
p.,
p,,
0
e
e,
-¡;h
Especificación para el dise,io de estrucfllras de acero
Definición
Coeficiente medio de deslizamienlo de superficies
clase A o B. según sea el caso, o como se establezca
mediante los apoyos.
Factor de resistencia especificado en los capítulos 8 al K.
Factor de resistencia por aplastamiento en el concreto.
Factor de resistencia por flexión.
Factor de resistencia por compresión.
Factor de resistencia por carga axial en columnas
de sección compuesta.
Factor de resistencia para anclaje de acero con
pernos en tensión.
Factor de resistencia por cortante de la trayecloria
de la falla.
Factor de resistencia por torsión.
Factor de resistencia por tensión.
Factor de resistencia por cortante.
Factor de resistencia para anclaje de acero con
pernos en tensión.
Factor de seguridad especificado en los capítulos B al K.
Factor de seguridad por aplastamiento en el concreto.
Factor de seguridad por flexión.
Factor de seguridad por compresión.
Factor de seguridad por carga axial en columnas
de sección compuesta.
Factor de seguridad para anclaje de acero con
pernos en tensión.
Factor de seguridad por cortante en la trayectoria
de la falla.
Factor de seguridad por torsión.
Factor de seguridad por tensión.
Factor de seguridad por cortante.
Factor de seguridad para anclaje de acero con pernos
en cortante.
Relación de refuerzo mínimo del rcíuerzo longitudina l.
El más grande de F,,JF,." y 1.0.
Ángulo de carga medido desde el eje longitudinal del
elemento soldado en grados.
Ángulo agudo entre la diagonal y la cuerda en grados.
Ángulo de carga medido desde el eje longitudinal
del i-ésimo elemento soldado en grados.
Parámetro de reducción de rigidez.
INSTI I UTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección
13.8
B3.3
16.3a
Fl
El
I2. lb
l8.3b
D5.1
H3.l
02
GI
18.3a
83.4
16.1
FI
El
12.1 b
18.3b
05.1
H3. I
02
GI
18.3a
12.1
G3 .3
J2.4
K2. l
J2.4
C2.3
GLOSARIO
Lus términos definidos en este Glosario se indican en letras cursivas cada vez que aparecen
en el texto de las Especificaciones LMCA. Para facilitar la comprensión de algunos tém1inos
comúnmente usados en la literatura internacional, se ha incluido entre paréntesis el ténnino
aplicado en inglés.
Abertura de raíz (Root o.fjoint). Espacio mínimo entre dos elementos de la unión que
será soldada.
Acción de palanca (Prying action). En conexiones atornilladas, el incremento de la fuerza
de tensión en un tornillo causado por el efecto de cuña por falta de paralelismo entre
los planos de los elementos de la conexión.
Acero estructural (Structural Steel). Son los elementos de acero que se definen en la
sección 2.1 del Código de Prácticas Generales de este Manual.
Acero resistente a la intemperización (Weathering Steel). Acero estructural de alta resistencia y baja aleación sin pintura protectora, que, con ciertas precauciones, puede
quedar expuesto a la intemperie (no marino) sin sufrir daño.
Agarre (Grip ofbolt). El espesor del material prensado entre cabeza y tuerca del sujetador
en una conexión atornillada.
Altura del acanalado (Nominal rib height). Dimensión medida desde la cara inferior del
fondo a la cara más alta de la parte superior del acanalado de lámina LAC.
Análisis de primer orden (First-order analysis). Diseño estructural que hace caso omiso
de los efectos de segundo orden y establece las condiciones de equilibrio considerando
la forma no defonnada de la estructura.
Análisis elástico (Elastic Analysis). Análisis estructural basado en el supuesto de que la
estructura regresa a su geomettía original cuando se le quita la carga.
Análisis estructural (Structural analysis). Es el cálculo de los efectos de ca,ga sobre
miembros y conexiones, basado en los principios de la mecánica estructural.
Análisis inelástico (lnelastic analysis). Cálculos estructurales, incluyendo el análisis plástico, que consideran el comportamiento inelástico.
Análisis plástico (Plastic analysis). Método de diseño estructural basado en la suposición
de un comportamiento plástico-rígido; es decir, que el equilibrio se logra en toda la
estructura con esfuerzos no mayores que el esfuerzo de fluencia~-INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-27
11-28
Especijicación para el diseño de es/ruc/uras de acero
Ancho efectivo (Ejfective width). Ancho reducido de una placa o losa de concreto con
distribución de esfuerzos supuestamente uniforme, que produciría el mismo efecto
que la placa o losa con distribución no uniforme de esfuerzos que sustituye el comportamiento de un miembro estructural.
Ancho plano (Flat width). La dimensión que resulta de restar dos veces el radio de sus
esquinas del tamaño nominal de perfil OR. Cuando se desconoce este radio, puede
de lerminarse restando tres veces el espesor de pared del miembro de su tamaño nom inal.
Ancho promedio de nervadura (Average rib width). Dimensión media del ancho de
canal de la cubierta con lámina tipo LAC.
Aplastamiento (Bearing). En una conexión atornillada, el estado límite de la fuerza cortante transmitida por el sujetador mecánico a los elementos de la conexión. Estado límite que ocurre al fluir localmente por compresión un elemento apoyado sobre otro
o sobre una superficie.
Aplastamiento del concreto (Concrete crushing). Estado límite de una falla de compresión en e l concreto al alcanzar la máxima deformación.
Aplastamiento local del alma (Web crippling). Estado límite de falla local del alma de
un perfil, en la inmediata cercanía a una carga o reacción concentrada.
Área k (k-area). Región del alma que se extiende desde el punto tangente del alma hasta
el fil ete entre e l patín y el alma, que se extiende 38 mm más allá de la distancia k de
las Tablas de Dimensiones y Propiedades de Perfiles del Manual IMCA.
Área neta (Net area). El área total reducida por remoción de material.
Área neta efectiva (Effective net area). Área neta reducida por efecto de la concentración
de esfuerzos de tensión.
Arriostramiento lateral (Lateral bracing). Elementos diagonales, muros de cortante, conectores u otros elementos diseñados para inhibir e l pandeo lateral o el pandeo lateral
torsional en miembros estructurales.
Arriostramiento nodal (Nodal brace). Elemento estructural que no pennite movimiento
lateral ni torcedura de un miembro, independientemente de otros arriostramientos adyacentes (ver Arriostramiento relativo).
Arriostramjento o contraviento (Bracing). Miembro o sistema que limita el desplazamiento lateral de otro miembro en el punto donde está aplicado.
Arriostramiento relativo (Relative brace). Miembro estructural que limita el desplazamiento entre dos puntos arriostrados adyacentes a lo largo de una viga o columna, o
que limita el desplazamiento lateral relativo entre dos pisos de un edificio (ver Arriostramiento noda[).
Arriostramiento torsional (Torsional bracing). Elemento que evita el giro de la sección
transversal de un miembro.
Articulación plástica (Plastic hinge). Acción de bisagra en un miembro estructural que
ocurre cuando la solicitac ión alcanza la magnitud del momento plástico. Se supone
que el miembro podría tener rotación como si tuviera bisagra salvo que e l momento
plástico lo restringe.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-29
<,'/11.rnriv
Aseguramiento de caJidad (Quality assurance). Sistema de control de las actividades en
taller y en sitio para hacer constar al dueño y a la autoridad correspondiente que se
está cumpliendo con los requisitos de calidad de la estructura y su montaje. Puede ser
implementado por cualquiera de las pai1es interesadas mediante los debidos resultados
del Control de Calidad.
Aticsador (Stf/fener). Es un elemento estructural, por lo general una placa o un perfilangular, conectado al alma del miembro para distribuir la carga, transmitir cortante o
evitar el pandeo.
Atiesador diagonal (Diagonal stiffener). E lemento que se coloca en diagonal de uno o
ambos lados del tablero de intersección de columna y trabe de los marcos rígidos, con
objeto de rigidizar el alma.
Alicsador para carga concentrada (Fitted bearing stiffener). Placa para rigid izar el alma
Je una viga que se coloca en su apoyo o donde se aplica una carga concentrada, que
se ajusta asegurando su contacto con una o con las dos alas para transmitir carga por
aplastamiento.
Aticsador transversal (Transverse stiflene1). Atiesador perpendicular a los patines de
una viga que rigidiza su alma.
Autoridad responsable (Authority havingjurisdiction). Entidad de gobierno, organización o individuo con la responsabilidad de administrar y hacer cumplir las Normas
de Construcción.
Unlancín de expansión (Expansion rocker). Soporte que se apoya con una superficie
1.:urva, que se inclina al cambiar la longitud del miembro que sostiene.
Barra de ojo (Eyebar). Miembro para resistir tensión, conectada con perno, cuyo espesor
es uniforme en toda su longitud y con el ojo forjado o recortado térmicamente en su
extremo, diseñado para que cuerpo y argolla resistan cargas iguales.
Barrera contra fuego (Fire barrier). Parte de la construcción hecha de materiales resistentes a las llamas, que ha sido s ujeta a pruebas aprobadas estándar de resistencia al
ruego, para comprobar su cumplimiento con las normas de construcción.
Hase de columna (Co/umn base). Conjunto de elementos estructurales que se utilizan
para transmitir fuerzas entre la superestructura y los cimientos.
Calce (Shim) . Placa delgada o lámina que se usa para llenar el espacio entre superficies
de contacto o de apoyo.
('ampo de tensión diagonal (Tension fie/d action). Desarrollo de pandeo en trabes con
alma rigidizada por tensión diagonal en el alma esbelta del panel o tablero y por compresión en los aticsadores transversales que rodean al tablero.
C-upacidad de rotación (Rotation capacity). Incremento de la rotación angular que puede
sopo11ar un determinado miembro antes de sufrir una pérdida notable de resistencia,
que se define como la relación entre la rotación inelástica alcanzada y la rotación teórica al llegar a su límite elástico.
Carga (load). Las fuerzas u otros efectos producidos por el peso de los materiales de
construcción, peso de los ocupantes y los requeridos por el uso, los efectos ambientales, desplazamientos diferenciales o la restricción de los cambios dimensioINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-30
Especiflcació11 para el dise,io de es1ruc/llras de acero
nales. Efecto de la g ravedad, de la operación de máquinas o actividades humanas,
viento, sismos, desplazamientos diferenciales o la restricción de los cambios dimensionales.
Carga concentrada simple (Single-concentrated force). Fuerza de tensión o compresión
aplicada perpendiculannente al eje longitudinal de un miembro.
Carga de diseño (Design load). Carga aplicable en el diseño obtenida mediante la aplicación de las combinaciones de cargas correspondientes al método de diseño empleado, Diseño por Factores de Cmgay Resistencia DFCR (LRFD, por sus siglas en
inglés) o Diseño por Resistencia Permisible DRP (ASD, por sus siglas en inglés).
Carga de servicio (Service load). Carga que determina el estado límite de sen1icio.
Carga estática (Statically loaded). Estructura no sujeta a esfuerzos importantes de fatiga.
La gravedad, viento y sismos son consideradas cargas estáticas.
Carga estipulada (Nominal load). Magnitud de la carga requerida por las Normas de
Construcción.
Carga ficticia (Notional load). Carga hipotética o virtual que se aplica durante el análisis
estructural para tomar en cuenta los efectos desestabilizantes que no son considerados
en el diseño. Las cargas ficticias generan desplazamientos equivalentes a las máximas
imperfecciones toleradas en la estruch1ra en el montaje.
Carga incrementada (Factored load). Producto del factor de carga y la carga nominal.
Carga lateral (lateral load). Cargas como las producidas por viento o sismo.
Carga permanente (Permanent load). Carga cuya variación con el tiempo es despreciable . Todas las demás cargas son cargas variables.
Carga punzonante (Punching load). Componente de la fuerza transmitida perpendicularmente a la cuerda por un montante o diagonal en armaduras con perfil tubular estructural rectangular OR o circular OC.
Cartela de concreto (Concrete haunch). En el sistema de construcción compuesta, se refiere a la parte de concreto sólido que se forma al intem11npir la cubierta de lámina
acanalada tipo LAC a cada lado de una viga.
Cierres diversos (Sheet steel). En un sistema de piso compuesto, las piezas de lámina de
acero que se utilizan para contener el concreto en los lugares donde podría derramarse
durante su colocación.
Columna (Column). Miembro estructural montado en posición vertical, que resiste principalmente cargas verticales axiales de compresión y momento de flexión.
Columna compuesta rellena (Filled composite column). Columna de perfil tubular estructural rectangular OR o circular OC rellena de concreto de calidad estructural.
Columna en tlexocompresión (Beam-column). Miembro estructural que resiste fuerza
axial y momento de flexión.
Columna inclinada o puntal (leaning column). Elemento diseñado solamente para resistir cargas gravitacionales, que se inclina por no tener conexiones que le permitan
resistir cargas laterales.
Combinación de cargas de servicio (Service load combination). Forma de hacer simultáneas las cargas que determinan el estado límite de servicio.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-31
U/osario
Combinaciones de carga DRP {ASD load combinations). Procedimiento para establecer
la simultaneidad de cargas de diversas índoles, propias del método de Diseño por Resistencia Permisible DRP (ASD), estipuladas en las Normas de Construcción.
Combinaciones de cargas DFCR (LRFD load combinations). Conjunto de formas de hacer
simultáneas cargas de diversas índoles, propias del método de Diseño por Factores
de Carga y Resistencia, estipuladas en las Normas de Construcción.
Componente compuesto (Composite component). Miembro, elemento de conexión o ensamble en que el acero y el concreto trabajan conjuntamente en la distribución de
fuerzas internas.
Componente estructural (Structural componen!). Se refiere a un miembro, sujetadores,
elemento de conexión o conjunto de elementos.
Compuesta (Composite). Condición estructural en la que elementos de acero estructural
y de concreto trabajan conjuntamente para resistir las cargas.
Concentración de esfuerzo (Stress concentration). tsfuerzo notablemente incrementado
en una zona reducida, producido por un cambio brusco de geometría (aun en miembros de sección constante con carga unifonne) o por ser el lugar de aplicación de una
carga.
Concreto ligero (Lightweight concrete). Concreto estructural con equilibrio de densidad
igual a o menor de 1840 kg/m3, determinada con la norma ASTM C567.
Conector de cortante (Steel anchor). Perno con cabeza o perfil de canal que se suelda al
compo11ente compuesto, embebido en el concreto para transmitir fuerzas de cortante
o flexión en la interfaz de los dos materiales.
Conexión (Connection). Todos los elementos que fonnan parte de la unión entre miembros estructurales que transmiten las fuerzas entre ellos.
Conexión a momento o rígida (Moment connection). Unión entre miembros, realizada
de manera que la transmisión de momentos por flexión es transmitida entre ellos.
Conexión a momento parcialmente restringida o semirrígida (Partially restrained momento conexión). Unión capaz de transmitir momento de flexión, en la que el cambio
en el ángulo entre los componentes es apreciable.
Conexión crítica al deslizamiento (Slip-critica! connection). Es la conexión atornillada
en la que la presión entre sus superficies de contacto producida por los tomillos desan-olla la fricción suficiente para evitar movimiento relativo entre sus partes.
Conexión en cruz (Cross connection). Conexión de perfil tubular estructural rectangular
OR o circular OC, donde la fuerza en el montante o diagonal que se conectan de un
lado de una cuerda o miembro principal son equilibradas por la fuerza en el montante
o diagonal que se conectan en el lado opuesto.
Conexión en K (K-connection). Conexión de perfil tubular estructural rectangular OR o
circular oc, donde las fuerzas están equilibradas por diagonales conectadas a una
cuerda o miembro principal del mismo lado.
Conexión en T (T-connection). Conexión de un montante a una cuerda de pe,jil tubular
estructural rectangular OR o circular OC que resiste por cortante la fuerza que le es
transmitida.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCClÓN EN ACERO, A.C.
ll-32
Especificación para el diserio de estructuras de acero
Conexión en Y (Y-connection). Conexión de una diagonal a una cuerda de peif,I tubular
estructural rectangular OR o circular OC que resiste por cortante la fuerza que le es
transmitida.
Conexión espaciada (Gapped connection). Conexión en una armadura de perfil tubular
estructural rectangular OR o circular OC en donde dos diagonales, o una diagonal y
un montante, se unen a la cara de la cuerda o miembro principal con una separación
entre sí.
Conexión rígida (Ful/y restrained moment connection). Unión capaz de restringir momento de manera que no permite ninguna rotación apreciable entre los miembros conectados.
Conexión simple (Simple connection). Unión entre miembros con capacidad de transmisión de momento despreciable.
Conexión tipo aplastamiento (Bearing-type connection). Conexión atornillada en la que
la fuerza cortante es transmitida con apoyo del sujetador sobre los elementos de la
conexión.
Conexión traslapada (Overlapped connection). Conexión en armaduras conperjil tubular estructural rectangular OR o circular OC en donde dos diagonales, o una diagonal
y un montante, se unen a la cara de la cuerda o miembro principal traslapadas
entre sí.
Construcción expandible (Unrestrained construction). Conjunto de elementos de pisos
y techos de edificios, que independientemente o en su conjunto pueden girar o cambiar
de longitud por efecto de un intervalo previsto de altas temperaturas.
Construcción restringida (Retrained construction). Son los elementos de piso y techo
dentro de un edificio capaces de resistir los esfuerzos producidos por una considerable
expansión térmica de la temperatura elevada.
Coutratlecha (Cambe,). Curvatura que se da a una viga o a una armadura en su fabricación para compensar la deformación que producirán las cargas.
Control de calidad (Quality control). Sistema de control de las actividades en taller y en
el sitio, implementado por el fabricante y montador de la estructura, para hacer cumplir los requisitos de calidad.
Correctamente diseñado (Properly developed). Detallado en los dibujos de ingeniería
de las barras de acero de refuerzo, de manera que alcancen a ceder de manera dúctil
al llegar a su estado límite de resistencia, antes de ocurrir el aplastamiento del concreto. El cumplimiento con lo dispuesto en las Nonnas Técnicas Complementarias
para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal ó las normas de la ACI es suficiente prueba de este
requisito.
Cortante diferido o relajación por cortante (shear lag). La distribución no uniforme
de los esfuerzos de tensión en un miembro o elemento de conexión en la cercanía de
una conexión, la cual hace que el área efectiva en tensión sea menor que su área neta.
Cortante horizontal (Horizontal shear). En construcción compuesta, la fuerza cortante
en las superficies de contacto entre acero y concreto.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-33
Glosario
Corte térmico (Thermally cut). Corte hecho con gas, plasma o láser.
Cubierta LAC (Formed steel deck). Lámina de acero acanalada y corrugada empleada
como cimbra (encofrado) permanente y como refuerzo de una losa de concreto armado en construcción compuesta.
Cubreplaca (Cover p/ate). Placa que se fija con soldadura o tomillos al ala de una sección
l para incrementar su área, módulo de sección o momento de inercia.
Cuerda (Chord member). Miembros principales de annaduras que no se interrumpen en
las conexiones con los montantes y diagonales.
Curvatura doble (Double curvature). La forma defonnada que tiene una viga que contiene dos o más puntos de inflexión dentro de su claro.
Curvatura inversa (Reverse curvature). Ver curvatura doble.
Curvatura simple (Single curvature). Configuración deformada que toma una viga
cuando no tiene punto de inflexión en su claro.
Deslizamiento (Slip). Se trata del movimiento relativo entre sus partes antes de alcanzar
su resistencia nominal en una conexión atornillada.
Desplazamiento relativo de entrepiso o distorsión (Dr[ft). Deflexión lateral relativa a
la longitud de una estructura o elemento causada por fuerzas horizontales.
Diafragma (Diaphragm). Membrana u otro sistema de rigidez que se encuentra a nivel
de piso y que transfiere las fuerzas en el plano al sistema que resiste las fuerzas laterales.
Dimensión teórica (Nominal dimensión). Medida nominal o designada en las tablas de
dimensiones de perfiles estrncturales.
Diseño por Factores de Carga y Resistencia, DFCR (Load and Resistance Factor Design, LR.FD). Método para dctenninar el tamaño de los componentes estructurales de
manera que la resistencia de diseño iguala o excede la resistencia requerida del componente, bajo los efectos de las combinaciones de carga DPCR.
Diseño por Resistencia Permisible, DRP (A//owable Strength Design, ASD). Metodología
para determinar el tamaño de los componentes estructurales, en el cual la resistencia
permisible o esfuerzo permisible es igual o mayor que la resistencia requerida o esfuerzo requerido del elemento, considerando los efectos de las combinaciones de
carga DRP (ASD}.
Distribución de carga no uniforme (Uneven load distribution). Condición en la cual la
distribución de la carga en las secciones transversales de los elementos conectados se
hace en forma compleja, no fácilmente detenninable, en una conexión de perfil tubular estructural rectangular OR o circular OC.
Uivisión en compartimentos (Compartmentation). Espacio encen-ado dentro de un edificio cuyos elementos tienen una determinada resistencia al fuego.
Efectos de carga (Load effect). Las fuerzas, esfuerzos y deformaciones producidos en un
componente estructural por la aplicación de una carga.
Efectos de longitud (Length effects). Fenómeno q ue obliga a considerar la reducción de
la capacidad de carga de un e lemento por razón de su longitud sin apoyo lateral.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll-34
E:,peciflcación para el dise,io de estr11c·turas de acero
Efectos de segundo orden (Second-order e/fect). Consecuencias de aplicar las cargas
considerando la configuración defonnada de la estructura, incluyendo los efectos de
P - '6 y P -1"1.
Efectos P - L1 (P - t:,. effect). Consecuencias de la carga en los nudos o uniones cuando
se apl ica sobre una estructura. Cuando se trata de estructuras de edificios de más de
un piso, se trata de las consecuencias de la cwga aplicada sobre los pisos y techos
desplazados lateralmente.
Efectos P - '6 (P - '6 effect). Consecuencias de la carga entre nudos o uniones cuando se
aplica sobre miembros deformados.
Eje de mayor inercia (Strong axis). Es el eje centroidal de una sección sobre el que se
obtienen las propiedades de sección de mayor magnitud.
Eje de menor inercia (Weak axi5). Es el eje centroidal de una sección transversal sobre
el que se obtienen las propiedades de sección de menor magnitud.
Ejes geométricos (Geometric axis). Líneas de referencia paralelas a las paredes de un
perfil tubular, las alas o alma de un perfil estructural o lados de perfil angular.
Elemento atiesado (Stiffened element). Es un elemento plano con otros dos elementos
aproximadamente perpendiculares en sus dos orillas, paralelos a la dirección de la
carga.
Elemento no atiesado (Unstfffened e!ement). Elemento plano en compresión con apoyo
en uno de sus lados por otro elemento fuera de su plano, paralelo a la dirección de la
carga y sin soporte en e l borde libre, como en el caso del ala de un perfil angular o la
mitad del patín de una viga.
Empalme (Splice). Es la conexión que se hace entre los extremos de dos perfiles o de
dos elementos estructurales para fonnar una sola pieza más larga.
Encharcamiento (Ponding). Acumulación de agua en un techo plano causado por la deflexión de su estructura de soporte.
Enlaces o celosías (Lacing). La celosía o las placas interrumpidas que unen entre sí dos
perfiles de una columna u otro componente principal.
Escama de laminación (Mill sea/e). Costra de óxido de hierro que se forma en la superfici e de los perfiles laminados en caliente.
Esfuerzo (Stress) . Fuerza dividida por unidad de área producida por fuerza axial, momento, cortante o torsión.
Esfuerzo de fluencia (Yield stress). Ténnino genérico de punto de.fl.uencia o de resistencia
de fluencia, según el caso.
Esfuerzo disponible (Available stress). Esfuerzo de disc1io o permisible, según el caso.
Esfuerzo permisible (Allowable stress). Resistencia permisible dividida entre una propiedad de la sección, como el módulo de sección o el área de la sección transversal.
Especificaciones (Specifications). Son los documentos escritos en que se establecen los
requisitos de los materiales, las nonnas y la calidad de hechura.
Espesor de diseño (Design watl thickness). Espesor o grueso teórico de la pared de un
perfil tubular estructural rectangular OR o circular OC usado para calcular las propiedades de su sección.
I NSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Glosario
11-35
Estabilidad (Stabi/ity). Es la condición que se logra cuando al aplicar cargas a un componente estructural, marco o estructura, un cambio pequeño de la ca,ga o la geometría
no produce deformaciones importantes.
Estado límite (limit state). Condición en la que un elemento o estructura deja de cumplir
con la función para la que se diseñó llamado estado límite de servicio, o que llegó al
punto de no tener la capacidad para soportar la carga requerida llamado estado límite
de resistencia.
Estado límite de resistencia (Strength /imit state). Es la condición límite en la que se alcanza la máxima resistencia de la estructura o de alguno de sus componentes y, por
consiguiente, se pierde la condición de seguridad de una estructura.
Estado límite de servicio (Sercicebility Limit state). Condición en la que un elemento o
estructura deja de cumplir, en condiciones normales de uso, con los requisitos de apariencia, mantenimiento, durabilidad, comodidad, tranquilidad de los usuarios o el correcto funcionamiento de la maquinaria que soporta.
Excentricidad de la unión (Joint excentricity). Distancia perpendicular entre la intersección de los ejes de miembros.
Extremo libre (Unj,'amed end). El extremo de un miembro cuyo giro no queda restringido
por aticsadores o elementos de una conexión.
Factor de carga (load factor). Coeficiente aplicado a la carga nominal para tomar en
cuenta la incertidumbre de su verdadera magnitud al realizar el análisis que transfo,ma
la carga en efecto de carga. También sirve para considerar la probabilidad de que
pueda ocurrir más de una carga máxima simultáneamente.
Factor de comportamiento sísmico (Seismic response modification coefficie11t). Factor por
el que se reduce la fuerza sísmica elástica para obtener la fuerza sísmica inelástica.
Factor de longitud efectiva, K (Efective length factor. K). Relación entre la longitud
efectiva y la longitud sin arriostrar de un miembro.
Factor de resistencia, (Resistancefactor, <j>). Multiplicador que incrementa la resistencia
nominal, para tomar en cuenta las inevitables desviaciones de la resistencia nominal
de su verdadera magnitud y del mecanismo y consecuencias de la falla.
Factor de seguridad, Q (Safety factor, Q). Multiplicador que reduce la resistencia nominal para tomar en cuenta la variación de la resistencia real de la resistencia nominal,
las cargas reales de las nominales, las incertidumbres del cálculo de los efectos de las
cargas y los modos de fa! la y sus consecuencias.
Falla por distorsión (Distorsiona/failure). Estado límite de una conexión en una armadura que consiste en la distorsión de la sección transversal a una sección romboidal.
Fatiga (Fatigue). Estado límite del inicio y crecimiento de una grieta, como resultado de
repetidas aplicaciones de carga viva.
Filete de refuerzo (Fil/et weld reinforcement). Soldadura de filete que se aplica sobre
una soldadura de ranura para aumentar su tama1io.
Flexión localizada (local bending). Estado límite en que se presenta una deformación
importante del patín de un miembro, por efecto de una carga concentrada perpendicular.
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ll-36
E~pec(/icación para el dise,10 de estructuras de acero
Fluencia (Yielding). Estado límite relacionado con el inicio de defonnación inelástica que
se presenta al alcanzarse el esfiterzo de fluencia.
Fluencia local (Local yielding). Defonnación inclástica por fluencia que ocurre en w1
área local de un elemento.
Fluencia en cortante por punzonamiento (Shear yielding punching). Se refiere al estado
límite de punzonamiento en el sentido transversal de la cara de una cuerda a la que se
conecta un montante o diagonal en conexiones de perj1' tubular estructural rectangular OR o circular OC.
Fluencia, momento plástico (Yielding, p/astic moment). Fluencia en la sección transversal de un miembro cuando el momento flexionante alcanza el momento plástico.
Flujo de calor (Heatflux). Energía radiante por unidad de área de superficie.
Fuego (Fire). Incendio destructivo manifestado como uno o todos los siguientes fenómenos: luz, llamas, calor o humo.
Fuego base del diseño (Design basis jire). El conjunto de condiciones que definen el
control del fuego y el esparcimiento de los productos de combustión por todo o una
parte del edi fício.
Fuerza (Force). Efecto de la aplicación de una carga.
Fuerzas concentradas dobles (Double-concentratedforces). Par de fuerzas aplicadas en
un lado de una viga que le producen momento de flexión.
Gramil (Gage). Distancia lateral entre líneas de sujetadores o entre una línea de sujetadores y la esquina de un perfil angular de acero.
Inestabilidad (lnestabiltity). Estado límite que se obtiene al aplicar una carga a un componente, marco o sistema estmctural en el que una pequeña alteración en las cargas o
la geometría produce grandes deformaciones.
Inestabilidad en su plano (ln-µlane instability). Con referencia a su eje de mayor resistencia, se trata del estado límite de un marco fonnado por columnas y trabes que no
puede pandearse o sufrir pandeo lateral-torsional por estar arriostrado lateralmente.
Ingeniero responsable (Engineer o/record). Es el profesional autorizado para revisar y
aprobar planos y las especificaciones.
Inicio de filete (Toe o.ffillet). Punto de unión de la cara del filete de soldadura y el metal
base. Punto tangente del filete de una sección laminada.
Interacción directa de cortante (Direct bond interaction). En una sección compuesta, es
el mecanismo que transfiere fuerzas entre acero y concreto mediante esfuerzo cortante.
Intervalo de esfuerzos de diseño (Design stress range). Magnitud de cambio de esfuerzo
debido a la aplicación y retiro repetidos de las cargas vivas de diseño. En los casos de
inversión de esfuerzos se trata de la diferencia algebraica entre los máximos positivos
y negativos.
Longitud efectiva (Ffective length). Longitud de una colwnna en relación con otra columna
idéntica que tendría la misma resistencia si tuviera articulaciones en sus extremos.
Longitud introducida (Jntroduction length). Tratándose de columnas embebidas en concreto, se trata de la longitud del perfil estructural en la que se considera que la fuerza
en la columna se transmite dentro o fuera del perfil de acero.
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Glosario
11-37
Longitud sin arriostrar (Unbraced le11gth). Distancia entre los puntos arriostrados de
un miembro, medida entre los centros de gravedad de los miembros que evitan su
desplazamiento lateral.
Marco arriostrado o contraventeado (Braced.frame). Sistema de armadura ve1tical que
resiste las fuerzas laterales y proporciona estabilidad al sistema estructural.
Marco rígido (Momentframe). Conjunto de miembros capaces de resistir cargas laterales
y estabilizar un sistema estructural, principalmente por la capacidad de sus componentes y conexiones de soportar fuerzas de flexión y fuerzas cortantes.
Mecanismo (Mechanism). Sistema estructural que incluye suficientes articulaciones,
reales, virtuales o de ambas, con acción de bisagra que permita que sus partes se muevan conservando su rigidez.
Metal de relleno (Filler metal). Metal que se deposita en la ranura de una conexión soldada.
Metal de soldadura (Weld metal). Porción de la soldadura totalmente den-etida durante
su aplicación, consistente en una aleación del metal base y del metal depositado.
Método de análisis directo (Direct analysis method). Método de cálculo de estabilidad
que considera los efectos de los esfuerzos residuales y el desplome inicial de los marcos, reduciendo la rigidez y aplicando cargas.ficticias en un análisis de segundo orden.
Método de compatibilidad de deformaciones (Strain compatibility metlwd). Es el mélodo que se usa para detenninar los esfuerzos en un miembro compuesto considerando
la cLu-va esfuerzo-deformación de cada material y su ubicación con respecto al eje
neutro de la sección transversal.
Método de distribución de esfuerzo plástico (Plastic stress distribution method). Sistema de análisis para determinar los esfuerzos en un miembro compuesto, que supone
que tanto el acero como el concreto en la sección transversal se han plastificado completamente.
Método de vuelta de tuerca (Turn ofnut method). Procedimiento para apretar sujetadores
de alta resistencia hasta obtener la pretensión especificada, haciendo girar la tuerca o
el tomillo un determinado ángulo después del apretado inicial.
Miembro (~ección transversal o pe1f,l) armado (Built-up member). Miembro, sección
transversal, sección o perfi I armado que se forma al unir entre sí con soldaduras o tornillos dos o más elementos estructurales, de manera que trabajen en conjunto.
Miembro estructural formado en frío (Coldformed structural membe,). Perfiles diferentes al perfil tubular estructural rectangular OR o circular OC que se manufacturan por diversos procesos sin uso de calor, usando lámina o placa, en hojas o en
rollos, cuyas especificaciones no se incluyen en este Manual, sino en las especificaciones y normas del Instituto Americano del Hierro y el Acero (A1Sl, por sus siglas
en inglés).
Miembro principal (Main member). Se trata de la cuerda, columna o miembro al que se
conectan montantes o diagonales u otros elementos secundarios en conexiones con
PTE.
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11-38
Especijicación para el diseño de es/111c/11ras de acero
Módulo de sección efectivo (Ejfective section modulus). Módulo de sección reducida
para tomar en cuenta el pandeo de elementos esbeltos en compresión.
Momento de fluencia (Yield moment). En un miembro sujeto a flexión, es el momento
que produce el esfi,erzo de.fluencia en la fibra más alejada del eje neutro en su sección
transversal.
Momento plástico (Plastic moment). Es el momento resistente teórico en una sección
transversal que ya cedió.
Montante o diagonal (Branch member). Se refiere a los elementos que conectan las dos
cuerdas en armaduras fabricadas con pe,jil tubular estructural rectangular OR o
circular OC.
Muesca (Gouge) . Ranura o cavidad superficial producida por cortante ténnico o remoción
de material.
Muro de cortante (Shear wall). Pared que suministra resistencia en su plano a cargas horizontales y proporciona estabilidad al sistema estructural.
Norma de construcción aplicable (Applicable building code). Reglamento o Norma de
construcción local aplicable al diseño.
Pandeo (Buckling). Estado límite de un cambio brusco en la geometría de una estructura
o de cualquiera de sus elementos, bajo una condición de carga crítica.
Pandeo del marco por ladeo o desplome (Sidesway buck/ingframe). Estado límite relacionado con la inestabi lidad lateral de un marco.
Pandeo fuera del plano (Out-of-plane buckling). Estado límite de un marco compuesto
por columnas y viga con respecto a su eje de mayor resistencia, al no haber arriostramiento lateral que evite pandeo lateral o pandeo lateral-torsional.
Pandeo lateral del alma (Web sidesway buckling). Estado límite de pandeo lateral del
patín a tensión del lado opuesto del punto de aplicación de una carga concentrada en
compresión.
Pandeo lateral-torsional (lateral torsional buckling). Modo de falla de un miembro en
flexión al defonnarsc lateralmente a su plano al tiempo que gira alrededor del centro
de cortante de su sección transversal.
Pandeo local (Local buckling). Estado límite de deformación de la sección transversal
de un elemento en compresión.
Pandeo por cortante (Shear buckling). Modo de pandeo de un elemento de placa, como
el alma de una viga, que se deforma por efecto de la sola aplicación de fuerza cortante.
Pandeo por flexión (Flexura/ buckling). Deformación que se produce al flexionarse lateralmente un miembro en compresión, sin torcerse ni cambiar la fonna de su sección
transversal.
Pandeo por tlexotorsión (Flexural-torsional buckling). Deformación que se produce al
flexionarse y torcerse simultáneamente un miembro en compresión, sin cambiar la
forma de su sección transversal.
Pandeo torsional (Torsional buckling). Modo de pandeo de un elemento en compresión
al girar su sección transversal alrededor de su eje central de cortante.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, /\.C.
Glosario
U-39
Panel extremo (End panel). Últimos tableros en los extremos de una viga con alma atiesada.
Paso (Pitch). Espaciamiento longitudinal centro a centro de los sujetadores y de los hilos
o filetes de las roscas de los tomillos.
Perfil formado (Formed section). Véase Miembro estructura/formado enfrío.
Perfil tubular estructural (PTE) rectangular OR o circular OC (Hollow Stnictural Section,
HSS). Perfil fonnado en frío con sección hueca rectangular o circular, denominados
perfil OR y OC, respectivamente, cuyos materiales cumplen con las normas señaladas
en la sección A3. l .1 a de estas Especificaciones, y cuyas dimensiones se ajustan a los
requerimientos del instituto Americano del HieJTO y el Acero (AISI). Los tubos estándar que cumplan con los requisitos anteriores se diseñan como perfil OC.
Placa de conexión (Gusset plate). Placa en la que se conectan los miembros de una armadura, un puntal o un contraviento a una columna o viga.
Placa de diafragma (Diaphragm plate). Placa que posee la rigidez y resistencia suficientes en su propio plano para transmitir fuerzas a sus elementos de soporte.
Placa de liga (Batten plate). Placas interrumpidas o continuas conectadas rígidamente a
dos elementos paralelos de una viga o columna annada, para transmitir fuerzas de
cortante entre los dos.
Placa de liga (Tie plate). Placas intenumpidas o continuas conectadas rígidamente a dos
elementos paralelos de una trabe, columna o riostra armada, para transmitir fuerzas
de cortante entre los dos.
Placa de relleno (Filie,). Placa que se usa para igualar espesores en una conexión.
Planos de construcción (Construction clocuments). Dibujos de ingeniería, de taller y de
montaje, especificaciones y cualquier otro documento que contenga información relativa al trabajo de construcción por ejecutar.
Planos de ingeniería (Design drawings). Documentos que muestran gráficamente el diseño, ubicación y dimensiones del trabajo. Generalmente, contienen plantas, elevaciones, secciones, corte, detalles, listas de materiales, diagramas y notas.
Plastificación (Plastification). En conexiones de perfil tubular estructural rectangular
OR o circular OC, es el estado límite que se presenta cuando se forma un mecanismo
de fa lla por flexión fuera del plano en el lugar donde se conectan los montantes odiagonales con la cuerda.
Porcentaje de elongación (Percent elongation). Medida de ductilidad que se obtiene con
un ensaye a tensión, que expresa la deformación máxima del espécimen como porcentaje de su longitud original.
Protección activa antifuego (Active.fire protección). Materiales de construcción o sistemas que funcionan para mitigar daños relacionados con el fuego o avisar a quienes
puedan mitigar sus efectos.
Prueba de impacto Charpy con muesca en V (Charpy V-Notch impact test). Prueba dinámica estándar de laboratorio que mide la tenacidad en la muesca de un espécimen.
Pruebas no destructivas (Nondestructive testing). Procedimientos de inspección en que
no se destruye el material ni se afecta su integridad.
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11-40
Especificación para el dise110 de estructuras de acero
Punto de fluencia (Yie!d point). Es el menor esfuerzo en un material que incrementa la
deformación sin que aumenle de esfuerzo, en la forma definida por la ASTM.
Raíz de la soldadura (Weld root). Ver Raíz de la unión.
Rapidez de emisión de calor (Heat release rate). Es la cantidad de energía tém1ica por
unidad de tiempo producida por la combustión de un material.
Recorte (Cope). Cortes que se hacen en el extremo de un miembro para ajustarlo a la
forma de su conexión con otro miembro.
Reentrante (Reentrant). En un corte o agujero de acceso para soldadura, un cambio
abrupto de dirección del corte donde la superficie expuesta es cóncava.
Refuerzo de alma (Doubler). Placa aplicada sobre el alma de una viga o columna para
aumentar su resistencia por fuerzas concentradas.
Refuerzo transversal (Tranverse reinforcement). Los estribos o malla soldada que sirve
de refuerzo y confina el concreto alrededor del miembro de acero en el interior de
una columna embebida compuesta.
Remate de vuelta (End return). El tramo de soldadura de filete que continúa alrededor
de una esquina en su mismo plano.
Resistencia a tensión de un miembro (Tensile strength of a member). Es la fuerza de
tensión máxima que un miembro es capaz de soportar.
Resistencia a tensión de un material (Tensile strength ofa material). Es el esfuerzo máximo de tensión que es capaz de resistir un material definido por la ASTM.
Resistencia al fuego (Fire resistance). Propiedad de materiales o dispositivos que evita
o retarda el paso de calor excesivo, gases calientes o llamas, en condiciones de uso,
conservando la capacidad para desempeñar sus funciones.
Resistencia al pandeo (Buckling strength). Resistencia nominal para los estados límite
de inestabilidad.
Resistencia de diseño (Design strength). La resistencia nominal multiplicada por el factor
de resistencia R,,.
Resistencia de fluencia (Yield strength). Es el esfuerzo en un material en el punto donde
se presenta un cambio en la relación entre esfuerzo y deformación determinado conforme a la ASTM.
Resistencia de ruptura (Rupture strength). En una conexión, la capacidad de carga al
perderse la integridad por efecto de fuerzas de tensión o cortantes.
Resistencia disponible (Available strength). Resistencia de diseño o resistencia permisible, según el caso.
Resistencia mínima a la tensión (Specified mínimum te11sile strength). Límite inferior
de la resistencia a la tensión especificada para un material por la ASTM.
Resistencia negativa a la flexión (Negative flexura! strength). Capacidad de una viga
compuesta para soportar las fuerzas de tensión, que se producen por flexión en la cara
superior del concreto.
Resistencia nominal (Nominal strength). La capacidad teórica que tiene una estructura o
uno de sus componentes para soportar los efectos de carga (sin aplicar el factor de resistencia o el factor de seguridad).
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Glosario
11-41
Resistencia permisible (Allowable strength). Resistencia nominal dividida entre el factor
de seguridad, R,,/Q .
Resistencia positiva a la flexión (Positivejlexural strength). Resistencia a flexión de un
miembro de constn1cción compuesta en zonas sujetas a compresión que se produce
por flexión en la cara superior del concreto.
Resistencia requerida (Requiered strength). Son las fuerzas, esfuerzos y deformaciones
en un componente estructural que se determinan por medio del análisis estructural
e m pleando las combinaciones de carga DFCR o DRP correspondientes o en la fonna
estipulada por estas Especificaciones.
Revestimiento (Cladding). Cubierta exterior de una estructura.
Rigidez (St[ffness) . Es la resistencia a defonnarsc que tiene un miembro o estructura, que
se mide por la relación entre lafi,erza aplicada (o momento) y la deformación (o rotación) correspondiente.
Rigidez distorsiona! (Distorsiona/ stif.fhess). Capacidad del alma para resistir deformaciones fuera de su plano por flexión.
Riostra de arrastre (Collecto,). Miembro que sirve para transmitir las cargas en los d iafragmas de los pisos al sistema estructural que resiste cargas laterales.
Riostra diagonal (Diagonal bracing). Miembro estructural inclinado sujeto principalmente a fuerza axial en un marco arriostrado.
RodilJo de expansión (Expansion rol/et). Barra de acero en que se apoya un miembro,
que gira al cambiar la longitud del miembro que sostiene.
Ruptura en bloque por cortante (Block shear rupture). En una conexión, estado límite
de fractura por tensión a lo largo de una línea y falla por cortante o fractura a lo largo
de otra.
Ruptura por tensión y cortante (Tension and shear ruptura) . Estado límite de ruptura
de tornillos u otro tipo de sujetadores mecánicos debido a fuerzas simultáneas de tensión y cortante.
Salto de flamas (Flashover) . La transición del fuego al encenderse la totalidad de la superficie de material combustible dentro de un espacio cen-ado.
Secció n compacta (Compact section). Sección estructural capaz de desarrollar una distribución de esfuerzo totalmente plástica antes del inicio de pandeo local.
Sección compuesta embebida (Encased composite members). Miem bro de construcción
compuesta que consiste en uno o más perfiles de acero embebidos en concreto estructural.
Sección con elemento esbelto (Slender-element section). Es la sección transversal que
contiene un elemento de placa con esbeltez suficiente para que el pandeo local que se
presente sea elástico.
Sección no compacta (Noncompact section). Es la sección que puede soportar esfuerzo
de fluencia en sus elementos a compresión sin sufrir pandeo local, pero no puede desarrollar una capacidad rotacional de tres.
Sistema combinado (Combined syslem). Estructuras que están conformadas por dos o
más s istemas estructurales diferentes para resistir cargas laterales.
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11-42
Especificación para el diseño de estruc/tll'l/S de acero
Sistema estructural (Structural system). Conjunto de compo11e11tes estructurales unidos
entre sí con una configuración capaz de soportar las cargas a las que estará sujeta durante su vida útil y que cumple las condiciones de diseño.
Sistema que resiste fuerzas laterales (latera/force resisting system). Conjunto de elementos estructurales diseñado para soportar las cargas laterales y darle estabilidad a
una estructura.
Soldadura de filete (Fil/et weld). Es una soldadura con sección transversal aproximadamente triangular que se deposita en la intersección de las superficies de dos elementos.
Soldadura de ranura (Groove weld). Soldadura en la ranura formada en la unión entre
dos elementos de una conexión.
Soldadura de ranura (Slot weld). Soldadura que se hace en un agujero alargado uniendo
un elemento a otro por fusión en ambas partes.
Soldadura de ranura con bisel a bocinado (Fiare bevel groo1•e weld). Soldadura en una
ranura que se forma entre un miembro con superficie curva en contacto con la superficie plana de otro.
Soldadura de ranura de penetración completa, PC (Complete penetration groove weld
CJP}. Soldadura de ranura en la que el metal de aporte depositado rellena todo el espesor de la unión, excepto lo permitido en conexiones de perfiles tubulares.
Soldadura de ranura de penetración parcial, PP (Partial-joint-penetration groove weld,
PJP). Es una soldadura de ranura en la que intencionalmente el metal depositado no
tiene todo el espesor de los elementos unidos.
Soldadura de tapón (Plug weld). Soldadura que se deposita en el agujero circular de uno
de los elementos de una unión para conectarlo con otro.
Soldadura en ranura acampanada (Fiare V-groove weld). Soldadura en la ranura que
se forma en la unión entre dos miembros con supcrlicie curva.
Sujetador o pasador (Fastener). Nombre genérico de tomillos, pernos, remaches y cualquier otra pieza que se usa para unir los e lementos de una conexión.
Superficie acabada (Finished swface). Superficie con magnitud de altura de rugosidad
menor a 500, medida mediante el método ANSI/ASTM B46.
Superficie de contacto (Faying swjace). Las caras de los elementos que se juntan en una
conexión para transmitir fuerzas cortantes.
Superficie de ruptura del concreto (Concrete break-out sw:face). Arca de la zona de
contacto del concreto entre la parte desprendida con la o las anclas y la masa de concreto.
Tablero (Panel zone). En las conexiones de vigas a columnas, la zona de alma limitada
por los patines de la columna y la prolongación de los patines de la viga a través de
la unión, donde el momento de flexión en los elementos se transmite al tablero como
fuerzas cortantes.
Temperatura elevada (Elevated temperaturas). Condiciones de calentamiento que sufren
las estructuras o sus elementos como resultado de un fuego. que exceden las temperaturas ambientales previstas.
INSTITUTO M 1-:.X !CANO DI: LA CONSTRUCCIÓN EN AC'FRO, A.C..
IJ-43
Glosario
Tenacidad de muesca (Notch toughness). Se trata de la energía que se absorbe a una determinada temperatura y que se mide mediante el ensayo Charpy Y-notch.
Tornillo de alta resistencia (High-strength bolt). Sujetador que cumple con los requisitos
de las normas ASTM A325, A325M, A490, A490M, F 1852, F2280 y los tomillos de
diseño especial estipulados en la sección J3. l .
TorniUo pretensionado (Pretensioned bolt). Tornillo apretado a la tensión mínima estipulada en la tabla J3.1.
Trabe (Girdet). Viga que forma parte de la estructura principal o en la que se apoyan
otros elementos estructurales principales.
Trabe de placas soldadas (Plate girde,). Viga principal fabricada de tres placas soldadas;
perfil IS.
Trabes de placas soldadas IS (We/ded p/ate girders). Viga generalmente principal con
doble simetría, formada por tres placas que constituyen el alma y los dos patines, unidas entre sí mediante soldadura.
Tubo (Pipe}. Ver Petji.L tubular estructural rectangular OR o circular OC.
Unión (Joint). Lugar de la conexión de dos o más extremos, bordes o superficies de elementos estructurales. Clasificados por el tipo de tornillos o soldaduras empleadas y
la forma como transmiten las fuerzas.
Unión con apretado inicial (Snug-tightenedjoint). Es la conexión atornillada en la que
la fuerza ejercida por los tornillos es suficiente para obtener un buen contacto entre
sus partes. Se llama unión inicial por constituir el primer paso, antes del apretado
final, para obtener conexiones críticas al deslizamiento.
Unión pretensada (Pretensionedjoint). Conexión con tomillos de alta resistencia apretados a la tensión estipulada.
Unión traslapada (Lapjoint). Conexión entre dos elementos que se encuentran en planos
paralelos.
Vía rápida (Fast track delivery). Entrega de estructura de la manera más expedita.
Viga (Beam). Miembro estructural cuya principal función es soportar momento de flexión.
Viga compuesta (Composite beam). Viga de acero estructural que se conecta a una losa
de concreto reforzado y que, por tanto, trabajan en conjunto.
Viga compuesta embebida en concreto (Concrete-encased beam) . Viga de acero ahogada o contenida dentro ce una sección de concreto en el sistema de construcción
compuesta.
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CAPÍTULO A
DISPOSICIONES GENERALES
En este capítulo se definen los alcances de la presente Especificación para el diseño de
estructuras de acero. Asimismo, se listan otras especificaciones, códigos y normas de referencia, y se establecen los requisitos que deben satisfacer los materiales y la documentnción de diseño en las estructuras de acero.
El capítulo se divide en los siguientes temas:
Al. Alcance
A2. Especificaciones, códigos y normas de referencia
A3. Materiales
A4. Planos de diseño estructural y especificaciones
Al.
ALCANCE
La presente Especificación se aplica al diseño de estructuras de acero, con o sin la
acción compuesta con el concreto. Los elementos que constituyen el acero estructural se definen en la sección 2.1 del Código de Prácticas. Esta Especificación incluye las siguientes secciones: símbolos, glosario, capítulos A al M y apéndices
l a 8. Las notas y comentarios para el usuario no son parte de la Especificación y
e l Código de Prácticas, pero pretenden servir de ayuda práctica para facilitar su
aplicación.
La presente Especificación establece el criterio para el diseño, fabricación y
montaje de estructuras de acero en edificios y en otras estructuras similares a edificios, en cuanto a su diseño, fabricación, montaje y las cargas aplicables.
Nota: en el diseño de los elementos estructurales, distintos a los perfiles OC
y OR con elementos de espesor no mayor de 25 mm, se recomienda el uso de
la Especificación para el Diseño de Elementos Estructurales de Acero Formados en Frío (AISI S 100) del Instituto Americano del Hierro y el Acero
(AISI, por sus siglas en inglés).
IN STITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-45
11-46
E.~pecijicació11 para el dise,io ele estructuras ele acero
Como complemento a la presente Especificación, el ingeniero encargado del diseño debe satisfacer los requisitos del reglamento de construcción y las normas
aplicables en el sitio de la obra. En ausencia de estos documentos locales, se
deben aplicar las versiones vigentes de los siguientes documentos complementarios. Para la estimación de las cargas permanentes y variables, así como para
las correspondientes combinaciones de carga, se debe utilizar la Norma Técnica
Complementaria sohre Criterios y Acciones para el Diseíio Estructural de las
Edificaciones (NTC-CA) del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (RCDF). Para la estimación de las cargas accidentales debidas n sismo y
viento, se debe utilizar el Manual de Diseiio de Ohras Civiles de la Comisión
Federal de Electricidad (CFI:.).
Nota: la presente Especificación proporciona disposiciones para la determinación de la resistencia disponible de los distintos com ponentes de acero
estructural, con o sin la acción compuesta con el concreto. Para la determinación de la resistencia requerida (es decir, demandas últimas con la filosofia de diseño del método DFCR), se requiere hacer un análisis de
segundo orden, como se describe en el capítulo C de esta Especificación.
Sin embargo, la determinación de las cargas (permanentes, variables y accidentales), así como las correspondientes combinaciones de carga que actúan sobre la estructura, no se cubren en la presente Especificación. Estas
cargas se deben obtener de acuerdo con lo que especifique la autoridad
local a través de sus reglamentos de construcción y/o las normas técnicas
locales; en la ausencia de estos documentos complementarios locales, la
presente Especificación requiere que se utilicen las versiones vigentes de
las normas de cargas y acciones que son aplicables en México, es decir: la
Norma Técnica Complementaria de Criterios y Acciones del Reglamento
de Construcciones del D F, para determinar las cargas gravitacionales y las
combinaciones de carga, y del Manual de Obras Civiles de CFE, para obtener la magnitud de las fuerzas de sismo y viento. Debido a posibles incompatibi lidadcs de diseño, esta Especificación no recomienda que se
utilicen normas de cargas de otros países [por ejemplo las normas de cargas
y acciones de Estados Unidos (ASCI:.-7), de Europa (EN-199 1) o de cualquier otro país].
Cuando existan condiciones no previstas en esta Especificación, se permite que el
diseño se base en pruebas o en análisis sujetos a la aprobación de la autoridad local
responsable. Se penniten otros métodos de análisis y diseño en el caso de que éstos
cuenten con un respaldo técnico sólido, y que sean aceptados y aprobados por la
autoridad local responsable.
INSTITUTO \IIEXICA'JO DE LA CO\IS íRUCCIÓ'-< í N ACERO. A C.
Capítulo A. Disposiciones generales
1.
11-47
Diseño sísmico
Si las normas de construcción locales no establecen otrn cosa, el diseño de los sistemas sismo-resistentes en estructuras de acero, con o sin la acción compuesta de
concreto reforzado, se sujetará a lo dispuesto en la versión vigentes del Manual de
Diseño de Obras Civiles-Diseño por Sismo de la Comisión Federal de Electricidad,
las Normas Técnic:as Complementarias (NTC) de Diseño por Sismo del RCDF, o las
Previsiones Sísmicas para Ed(ficios de Acero Estructural (ANSI/AISC 34 l ). Los requisitos del Apéndice l de las presentes Especificaciones no son aplicables al diseño
sísmico de edificios y estructuras similares.
A2.
DOCUMENTOS DE REFERENCIA
La presente Especificación hace referencia a los siguientes documentos:
[nstituto Mexicano para la Construcción en Acero (IMCA)
•
•
Manual de Construcción en Acero.
Código de Prácticas Generales.
Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (RCDF)
•
•
•
•
•
Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Acero.
Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto.
Normas Técnicas Complementarias sobre Criterios y Acciones para el Diseño
Estructural de las Edificaciones.
Normas Técnicas Complementarias para el Diseño por Sismo.
Normas Técnicas Complementarias para el Diseño por Viento.
lnstituto de Investigaciones Eléctricas (HE) de la Comisión Federal de Electricidad
(CFE)
•
•
Manual de Diseño de Obras Civiles. Diseño por Sismo.
Manual de Diseño de Obras Civiles. Diseño por Viento.
Instituto para la Construcción en Acero de los Estados Unidos (AISC, por sus s iglas
en inglés)
•
ANSI/A ISC 360 - Especificaciones para edificios de acero estructural (Spec(fi-
•
cation far Structural Steel Buildings).
ANSI/AISC 341 - Previsiones sísmicas para edificios de acero estructural (Seismic Provisionsfor Structural Steel Buildings).
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
U -48
Especificación para el diseiio de eslructuras de acero
•
•
•
•
ANSUAlSC 358 - Conexiones precalificadas para marcos de acero de alta y mo-
derada ductilidad en aplicaciones sísmicas (Prequalifled Connections.for Special and lntermediate Steel Moment Frames.for Seismic Applications).
AISC 303 - Código de prácticas generales de edificios y puentes de acero (Code
ofStandard Practice.for Steel Buildings and Bridges).
ANSl/AISC N690 - Especificación para el diseño, fabricación y montaje de estructuras de acero en instalaciones nucleares (Specffication.for the Design, Fabrica/ion and Erection o.fSteel Safety-Related Structuresfor Nuclear Facilities).
ANSI/AISC N690L - Especificación de estructuras de acero para instalaciones
nucleares con diseño por factores de carga y resistencia (Load Resistance Factor
Design Specification.for Steel Sa.fety-Related Structure.for Nuclear Facilities).
Consejo de investigación de conexiones estructurales (Research Council on Structural Connections, RCSC)
•
RCSC - Especificación para conexiones estructurales usando tomillos de alta re-
sistencia (Specification for Structural Joints Using High-Strength Bolts).
Instituto del Concreto de los Estados Unidos (ACI, por sus siglas en inglés)
•
•
ACI 3 18 - Código de construcciones para concreto estructural, y comentarios
[Building Code Requirements.for Structural Concrete (A Cl 3 J8) and Commen-
tary (ACI 318R)].
ACI 318M - Código de construcciones para concreto estructural en sistema métrico, y comentarios [Metric Building Code Requirements .for Structural Concrete (ACJ 318M) and Commentary (AC! 318R)].
Sociedad de Ingenieros Civiles de los Estados Unidos (ASCE, por sus siglas en inglés)
•
•
ASCE/SEI 7 - Cargas mínimas de diseño para edificios y otras estructuras (Mínimum Design Loads.for Buildings and Others Structures).
ASCE/SEl/SFPE 29 - Nom1a de métodos de cálculo para protección de estructuras
contra incendios (Standard Calculation Methods.for structural Fire Protection).
Sociedad de Ingenieros Mecánicos de los Estados Unidos (ASME. por sus siglas en
inglés)
ASME 818.2.6 - Elementos de fijación para aplicaciones estructurales (Fasteners
.for Use in Structural Applications).
• ASME 846.1 - Textura y rugosidad de superfices, ondulación y colocación (Surface Texture, Sur.face Roughness, Waviness, and Lay).
•
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo A. Disposiciones generales
11-49
Normas mexicanas (NMX) disponibles y Normas de la Sociedad para Pruebas y
Materiales de los Estados Unidos (ASTM, por sus siglas en inglés)
•
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•
NMX-B-252 (ASTM A6/A6M)- Norma de acero estructural laminado para barras,
placas, perfiles y tablaestacas (Standard Specificationfor General Requirements
for Rolled Structural Steel Bars, Plates, Shapes, and Sheet Piling).
NMX-B-254 (ASTM A36/ A36M) - Nonna de acero estructural al carbón (Standard Specification for Carbon Structural Steel).
NMX-B-1 77 (ASTM A53/A53M) - Norma de tubos de acero soldados, con o sin
costura, negros y galvanizados por inmersión en caliente (Standard Specijication for Pipe, Steel, Black and Hot- Dipped, Zinc Coated, Welded and Seamless).
(ASTMA194/A194M) - Norma de tuercas de acero al carbón o con a leaciones
para servicio a a lta temperatura, alta presión o ambas (Standard Specijication
for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts jor High Pressure or High-Temperature Service, or 80th).
NMX-8-282 (ASTMA216/A242M)- Norma de acero estructural de alta resistencia y baja aleación (Standard Specification for High-Strength low-A lloy Structural Steel).
(ASTM A283/A283M) - Norma de placas de acero al carbono de baja y media
resistencia a tensión (Standard Specificationfor Low and lntermediate Tensile
Strength Carbon Steel Plates).
NMX-H-118 (ASTM A307) - Norma de tomillos y conectores estructurales con
414 MPa (4220 kg/cm2) de resistencia a tensión (Standard Specification for
Structural Bolts and Studs, 60,000 PSJ Tensile Strength).
NMX-H-124 (ASTM A325) - Norma de acero estructural para tomillos de acero
tratados en caliente con 830 MPa (8440 kg/cm2) de resistencia mínima a tensión
(Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated, 1201/05 ksi
Minimum Tensile Strength).
NMX-H-124 (ASTM A325M) - Norma de tomillos de alta resistencia para conexiones entre elementos de acero estructural, sistema métrico [Standard Specification for High-Strength Bolts far Structural Steel Joints (Me trie)].
(ASTM A354) - Norma de templado y revenido para tomillos, pernos y otros sujetadores externamente roscados de aleaciones de acero (Standard Specijication
for Quenched and Tempered A lloy Steel Bolts Studs and Other Externally Threaded Fasteners).
(ASTM A370) - Norma de métodos de p rueba y defi11iciones para ensayos mecánicos de productos de acero (Standard Test Methods and Deflnitionsfor Mechanical Testing ofSteel Products).
(ASTM A449) - Norma de tornillos y conectores de acero templado y revenido
(Standard Specificatíonfor Quenched and Tempered Steel Bolts and Studs).
NMX-H-123 (ASTM A490) - Norma de tornillos de acero estructural, templados
por inmersión y con resistencia mínima a tensión de 1035 MPa ( l 0,550 kg/cm2)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
11-50
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•
(Standard Specificatian far Heat-Treated Steel Structural Balts, 150 ksi Mínimum Tensile Strength).
NMX-H-123 (ASTM A490M) - Norma de tomillos de acero de alta resistencia,
tipo I 0 .9 y I 0.9.3 para juntas de acero estructural, sistema métrico [Standard
Specffi.cationfar High-Strength Steel Balts, C/asses 10.9 and 10.9.3.for Structural Steel Joints (Metric)].
NMX-B-199 (ASTM A500) - Norma de tubería estructural de acero al carbono
formada en frío, soldada y sin costura (Standard Spec({tcatian.for Cald-Farmed
Welded and Seamless Carban Steel Structural Tubing in Raunds and Shapes).
NMX-B-200 (ASTM ASO l) - Nonna de tubería estructural de acero al carbono sin
costura o soldada formada en caliente para usos estructurales (Standard Specijicatianfar Hot-Formed Welded and Seamless Carban Steel Structural Tubing).
(ASTM A502) - Norma de remaches de acero estructural (Standard Specificatian
far Stee/ Structural Rivets).
(ASTM AS 14/ A5 l 4M) - Nonna de placa de acero de aleación de alta resistencia
a la fluencia, templada por inmersión y apropiada para soldar (Standard Specificatians far High-Yield Strength, Quenched and Tempered A/lay Steel Plate,
Suitable jor Welding).
NMX-B-99 (ASTM A529/A529M) - Norma de acero estructural de aleación carbón-magnesio (Standard Specifi.catian for High-Strength Carban-Manganese
Steel afStructural Quality).
(ASTM A563) - Norma de tuercas de acero al carbón y aleaciones (Standard
Specificatian.far Carban and Alloy Steel Nuts).
(ASTM A563M) - Norma de tuercas de carbón y aleaciones de acero, s istema
métrico [Standard Specificatianfor Carban and A/lay Stee/ Nuts (Metric)].
(ASTM A568/A568M) - Norma de acero, lámina, carbono y alta resistencia, baja
aleación, laminado en caliente y en frío, requisitos generales (Standard Specificatian for Stee/, Sheet, Carban, and High-Strength, Low-Alloy. Hat-Ralled
and Cold-Rolled, General Requirements.fa,).
NMX-B-284 (ASTM A572/a572M) - Nonna de aceros de calidad estructural de
alta resistencia y baja aleación colombio-vanadio (Standard Specificatian far
High-Strength Low-Alloy Columbium-Vanadium Structural Steel).
(ASTM A588/A588M) - Norma de acero estructural de alta resistencia y baja
aleación con esfuerzo de fluencia mínimo de 345 MPa (3520 kg/cm2) en hasta l 00
mm (4 plg) de espesor [Standard Specification jor High-Strength Low-Alloy Stn1ctural Steel with 50ksi (345MPa) Mínimum Yeild Point to 4 in (100mm) Thickj.
(ASTM A606) - No1ma de acero, lámina y tiras de alta resistencia, baja aleación,
laminado en caliente y en frío con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica (Standard Specification for Steel, Sheet and Strip, High-Strength, LowAlloy, Hot-Rolled and Coid-Ro/Led, with lmproved Atmospheric Corrasion
Resistance).
(ASTM A6 18/ A618M) - Norma de tubos estructurales fonnados en caliente soldados y sin costura de alta resistencia y baja aleación (Standard Specíftcation for
LNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo A. Disposiciones generales
11-51
Hot-Formed Welded and Seamless High-Strength Low-Al/oy Structural Tubing).
•
(ASTM A673/A673M) - Nonna para realizar el procedimiento de muestreo en
pruebas de impacto de acero estructural (Standard Speciflcation for Sampling
Procedure for lmpG{'t Testing ofStructura/ Steel).
•
(ASTM A668/A668M) - Norma de piezas forjadas de carbón y aleaciones para
uso industrial general (Standard Specificationjor Steel Forgings, Carbon and
Alloy for General industrial Use).
•
•
•
•
(ASTM A709/A709M)- Norma de perfiles estructurales de acero de carbono de
alta resistencia, baja aleación, placas y barras y templado y temperado de placas
de aleaciones de acero estructural para puentes (Standard Speciflcation for Car-
bon High-Strength Low-Alloy Structural Steel Shapes, Plates and Bars and
Quenched-and- Tempered Alloy Structural Steel Plates far Bridges).
(ASTM A75 1) - Métodos de prueba estándar, práctica y terminología para el análisis químico de productos de acero (Standard TestMethods, Practices and Terminology for Chemical Analysis ofSteel Products).
(ASTM A847) - Norma de tubos estructurales formados en frío, soldados y sin
costura de alta resistencia, baja aleación, con resistencia mejorada a la corrosión
atmosférica (Standard Speciflcationfor Cold-Formed Welded and Seamless
High-Strength, Low-Alloy Structural Tubing with lmproved Atmospheric Corrosion Resistance).
(ASTM A852/A852M) - Norma de placas de acero estructural templado y temperado de baja aleación con resistencia mínima a la fluencia de 485 MPa (4945
kg/cm 2) en 100 mm (4 plg) de espesor [Standard Spec(fication jor Quenched
and Tempered Low-Alloy Structural Steel Plate with 70 ksi (485MPa) Minimum
Yield Strength to 4 in (100mm) Thick].
•
•
(ASTM A913/A913M) - Norma de perfiles de acero de calidad estructural de alta
resistencia, baja aleación, producido por enfriamiento y proceso de autotempcrado [Standard Specificationfor High-Strength Low-Alloy Stee/ Shapes ofStructural Quality, Produced by Quenching and Self-Tempering Process (QST)].
(ASTM A992/ A992M) - Norma de perfiles de acero estructural para uso en la
construcción (Standard Speciflcationfor Steelfor Structural Shapesfor Use in
Building Framing).
Nota: en México, los aceros de uso más común son el acero NMX B-254 o
ASTM A36 para ángulos y placas, el NMX B-199 o ASTM A500 para perfiles
tubulares, y el grado 50 del ASTM A572 (NMX B-284) y ASTM A992 para el
resto de perfiles estructurales.
•
NMX-8-248 (ASTM A1O11 / A1O11 M) - Nom1a de acero, lámina de acero, acero
al carbón rolado en caliente, acero estructural de alta resistencia y baja aleación
y acero de alta resistencia con fonnabilidad mejorada (Standard Specification
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Fspeci/icucir'm para el diseíio de eslrucluras de acero
11-52
•
•
•
•
•
for Steel, Sheet an Strip, I-Iot-Rol/ed Carbon. Stmctural. /-figh-Strength LowA/loy and f-lig h-S1re11g th Low-Allol' with lmpmved Formahility).
NMX-C-265-ONNCCE (ASTM C33)- Norma de agregados del concreto (Standard
Spec(ficationfor Concrete Aggregales).
NMX-C-299-ONNCCE (ASTM C330) - Norma de agregados livianos para el concreto estructural (Swndard Speci/ication/or Lig f11weight Aggregatesfor Structural Concrete).
(ASTM E119) - Normas para las pruebas de ruego a edificios y materiales ele
construcc ión (Standard Test Methods for Fire Tests of' Building Co11slruction
and Material.~·).
(ASTM E709) - Guía para la exa minación de partícu las magnéticas (Standard
Guidejhr Mag11etic Partide Exa111i11atio11).
NMX-H-039 (ASTM F436) - Norma de arancldas ele acero endurecido (Standard
Specificationfor /-!ardened Steel Washers).
(ASTM F959) - Norma ele arandelas compresibles indicadoras directas ele tensión
usadas en pernos estructura les (Standard Speci/icationfor Compressihle-Washer- Type Direcf Tensiun lndicators/or Use with Struc:tural Fasten ers).
(ASTM F 1554) - Norma de pernos de anclaje de acero con resistencia de 248,
379 y 724 MPa (Standard Specification/orAnchorBolts, Steel, 36, 55, and /05
ksi }'ield Strength) .
(ASTM F 1852) - Norma de control to rn i!lo/tuerca/arandela de acero con tratamiento térmico con resistencia mínima a la tensión de 830/725 MPa; 8440/7370
kg/cm 2 (Standard Spec[fication/ór "Twist-O/f"' Ty pe Tension Contml Strncwmf
80/1/Nutl Washer Assemblies, Steel, /-leal Treated, f 2()/ I 05 ksi Mínimum Ten.vi/e
Strength).
Normas mexicanas {NMX) dispon ibles y Nomas ele la Sociedad de Soldad ura de
los Estados Un idos (AWS, por sus siglas en inglés)
•
AWS D 1. 1/D 1.1 M - Reglamento de Soldadura Estructu ra l (Stmclural We/ding
Code-Steel) .
NMX-11-77 (ASTM AWS A5. I) - Norma de electrodos de acero al carbón para
soldadura por arco eléctrico (Speci/ication/nr Carhon Stee/ Electrodes/ór Shielded Metal Are Weldi11g).
NMX-1 1-86 (AWS A5.5) - Especificación para electrodos de acero de baja a leación, recubiertos para soldadura por arco e léctrico (Spec(ficationfor low-A//oy
Steel Electrodesjvr Shielded Metal Are Welding).
1 MX-11-108 (AWS A5. l 7/ A5. 17M) - Especi íicación para electrodos de acero al
carbón y fundentes para soldadura por arco eléctrico sumergido (Specification
jor Carhon Steel Electrodes and Fluxes/or Submerged Are Welding ).
NM X-H-97 (AWS /\5.18) - Especificación para metales ele aporte de acero al carbón para soldadu ra por arco eléctrico protegido con gas (Specification/ór Carhon S teel E/ectrodes and Roc/.\·jnr Gas Shie/ded Are Welding).
INSTITUTO M l~X IC'1\ NO Dli LA CONSTRUCCIÚN EN i\C'l·: IW. /\.C.
Capítulo A. Disposiciones generales
•
•
•
•
•
•
Ll-53
NMX-H-99 (AWS A5.20) - Especificación para electrodos de acero al carbón para
el proceso de soldadura por arco eléctrico con electrodo tubular continuo (Specificatian far Carbon Steel Electradesjor Flux Cared Are Welding).
(AWSA5.23/A5.23M) - Especificación para electrodos de acero de baja aleación
y fundentes para el proceso de soldadura por arco sumergido (Speeifieation far
Low-Alloy Steel Electrodes and Fluxesfor Submerged Are Welding).
(AWS A5.25/A5.25M)- Especificación para electrodos de acero al carbón y baja
aleación y fundentes para soldadura por electroescoria (Spec[flcationfor Carban
and Law-A!loy Steel Electrades and Flu.xesjor Electroslag Welding).
(AWS A5.26/A5.26M) - Especificación para electrodos de acero al carbón y de
baja aleación para soldadura por electrogás (Speciflcationfor Carban and lowAlloy Stee! Electrades far Electrogas We/ding).
(AWS A5.28) - Especificación para electrodos de acero de baja aleación y barras
para el proceso de soldadura por gas en arco protegido (Specifieatian far LawAllay Steel Eleetrades and Radsfor Gas Shielded Are Welding).
(AWS A5.29) - Especificación para electrodos de acero de baja aleación para el
proceso de soldadura de arco con núcleo fundente (Specificatianfar Law-Alloy
Steel Electrodesjor Flux Cored Are Welding).
A3.
MATERIALES
l.
Acero estructural
Los reportes de pruebas efectuadas al material del productor, el fabricante o pruebas
de laboratorio constituyen evidencia suficiente de que el material cumple las normas NMX o las equivalentes ASTM. Estas pruebas en perfiles laminados en caliente,
placas y barras deben realizarse de acuerdo con la Nonna Mexicana NMX-B-252
(equivalente a ASTM A6/A6M); para láminas deben realizarse de acuerdo con la
Norma Mexicana NMX-H-347 (equivalente a ASTM A568/A568M); para tubos y tuberías deben realizarse con los requisitos aplicables de las Normas Oficiales Mexicanas o ASTM antes mencionadas para estos productos.
la.
Designaciones NMX y ASTM
Los materiales estructurales que cumplen con alguna de las siguientes especificaciones, son aceptables para estas Especificaciones:
1. Perfiles laminados en caliente
NMX-8-254 (ASTM A36/A36M)
NMX-B-99 (ASTM A529/ A529M)
ASTM A 709/A 709M
ASTM A913/A9I3M
I NSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-54
NMX-8-284 (ASTM A572/A572M)
ASTM A588/A588M
ASTM A992/ A992M
ASTM A1043/Al043M
2. Perfiles tubulares estructurales
NMX-B-199 (ASTM A500)
NMX-B-200 (ASTM A501)
ASTMA618
ASTMA847
3. Tuberías
NMX-B-177 (ASTM A53/A53M Gr.B)
4. Placas
NMX-B-254 (ASTM A36/A36M)
NMX-B-282 (ASTM A242/A242M)
ASTM A283/A283M
ASTM A514/A514M
NMX-B-99 (ASTM A529/ A529M)
NMX-B-284 (ASTM A572/A572M)
ASTMA588/A588M
ASTM A709/ A709M
ASTM A852/ A852M
ASTM A 1011/A 1077M
ASTM A1043/ Al 043M
5. Barras
NMX-B-254 (ASTM A36/ A36M)
NMX-B-99 (ASTM A529/ A529M)
NMX-B-284 (ASTM A572/A572M)
ASTM A709/ A709M
6. Láminas (normas)
ASTM A606/ A606M
Al011/Al01 lM SS, HSLAS y HSLAS-F
Nota: los perfiles tubulares estructurales, PTE (HSS), arriba indicados, cumplen
con los requisitos de dimensiones y calidad de materiales de ASTM. Los perfiles
conocidos en el comercio como PTR, están sujetos a las Especificaciones del
American Iron and Steel Institute (AISI), pero en México no se garantiza que
su material cumpla con normas de calidad. Los perfiles formados en frío CF y
ZF tabulados en este Manual, se encuentran en las mismas condiciones que los
PTR y no son reconocidos por AISC como perfiles estructurales. Se incluyen en
este Manual porque su uso se ha generalizado y pueden obtenerse certificados
de calidad para los de alta resistencia, aun cuando sus dimensiones y, por consiguiente, sus propiedades, difieren de uno a otro productor.
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo A. Di.1posiciones generales
1b.
JI-SS
Acero no identificado
El material no dañado y sin identificación cuya falla no afecte la resistencia de la
estructura, puede usarse en elementos o detalles con autorización del ingeniero responsable.
te.
Perfiles laminados pesados
Los perfiles laminados en caliente de acero ASTM A6/A6M con espesor de patín
mayor de 50 mm, se consideran pesados. Cuando se utilizan como elementos estructurales con esfuerzos calculados y están empalmados o conectados mediante
soldaduras de ranura de penetración completa en sus patines o alma, se sujetarán
al siguiente requisito adicional:
La documentación de la obra exigirá que los perfiles se suministren con certificado
de haberse efectuado la prueba de Charpy con muesca en V (CVN) para perfiles estructurales - localización de centros alternados, de acuerdo con la Norma Mexicana
NMX-8-252 (equivalente a ASTM A6/A6M, requisito suplementario S30). Los resultados de las pruebas de impacto deben mostrar un promedio mínimo de 2.76 kgm de energía absorbida a una temperatura no mayor de + 21 ºC.
Los requisitos anteriores no son aplicables si el empalme o conexión es atornillado. Cuando el perfil pesado tiene unión con soldadura de ranura con la superficie de otro, el requisito adicional es aplicable sólo al perfil en que se deposita la
soldadura de penetración completa.
1d.
Trabes de placas soldadas pesadas
Los perfiles hechos con placas soldadas de espesor mayor a 50 mm, se consideran
pesados. Cuando se utilizan como elementos estructurales con esfuerzos calculados
y están empalmados o conectados mediante soldaduras de ranura de penetración
completa en sus patines o alma, se sujetarán al siguiente requisito adicional:
La documentación de la obra exigirá que los perfiles se suministren con certificado
de haberse efectuado la prueba de Charpy Muesca en V (CVN) para perfiles estructurales-localización de centros alternados, de acuerdo con la Norma Mexicana
NMX-B-252 (equivalente a ASTM A6/A6M, requisito suplementario S30). La
prueba de impacto debe realizarse de acuerdo con la norma ASTM 673/A673M,
frecuencia P y los resultados deben mostrar un promedio mínimo de 2.76 kg-m de
energía absorbida a una temperatura no mayor de +2 1 ºC.
Cuando el perfil pesado tiene unión con soldadura de ranura con la superficie de
otro, el requisito adicional es aplicable sólo al perfil en que se deposita la soldadura
de penetración completa.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO.A.e.
11-56
Especificación para el diseño de estructuras de acero
Nota: en las secciones J 1.5, J 1.6, J2.7 y M2.2 se encuentran requisitos adicionales para uniones de perfiles laminados pesados.
2.
Acero fundido y acero forjado
El acero fundido debe cumplir con las normas ASTM A2 l 6/ A2 l 6M, Gr. WCB y
los requisitos suplementarios S 11. El acero forjado debe cumplir con las normas
ASTM A668/A668M. Los resultados de las pruebas real izadas de acuerdo con las
normas anteriores, constituyen prueba suficiente del cumplimiento con las mismas.
3.
Tornillos, arandelas y tuercas
El acero para tomillos, arandelas y tuercas debe cumplir con las siguientes Normas
NMX y/o ASTM aprobadas en estas Especificaciones:
1. Tornillos:
NMX-H-118 (ASTM A307)
NMX-H-123 (ASTM A490/A490M)
NMX-H-124 (ASTM A325/ A325M) ASTMA1852
ASTMA354
ASTMA2280
ASTMA449
2. Tuercas:
ASTM Al94/Al94M
ASTM A563/ A563M
3. Arandelas:
NMX-H-039 (ASTM F436/A436M)
ASTM F844
4. Arandelas compresibles indicadoras directas de tensión:
ASTM F959/F959M
Los certificados de manufactura constituyen suficiente prueba de conformidad con
las normas.
INSTITUTO MEX IC ANO DE LA CO NSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo A. Disposiciones generales
4.
11-S7
Anclas y barras roscadas
El acero para anclas y las barras roscadas debe cumplir con alguna de las siguientes
normas:
NMX-B-254 (ASTMA36/A36M)
ASTM A193/A 193M
ASTMA354
AST MA449
NMX-B-284 (AST M A572/A572M)
ASTM A588/A588M
ASTM Fl554
El acero A449 es aceptable para anclas y barras roscadas de alta resistencia de cualquier diámetro.
El roscado de las anclas y barras roscadas debe cumplir las especificaciones
de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras Metálicas, o con la Norma ASME B 18.2.6 con tolerancias clase 2A.
Los certificados de manufactura son suficiente prueba de conformidad con las
normas.
5.
Consumibles para soldadura
El metal de aportación y el fundente para soldadura deben cumplir con las Normas
Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras Metálicas
y/o las especificaciones de la Sociedad Americana de Soldad ura (AWS, por sus siglas en inglés):
NMX-H-77 (AWSA5. l /A5.1 M)
NMX-H-86 (AWS A5.5/A5.5M)
NMX-H- 108 (AWS A5.17/ A5. l 7M)
NMX-H-97 (AWS A5.18/A5. l 8M)
NMX-H-99 (AWS A5.20/ A5.20M)
AWS A5.23/A5.23M
AWS A5.25/A5.25M
AWSA5.56/A5.26M
AWS A5.28/A5.28M
AWSA5.29/A5 .29M
AWSA5.32/A5.32M
El certificado de manufactura es suficiente prueba de conformidad con las normas.
Se seleccionarán los metales de aportación y fundentes más adecuados para la soldadura a ser aplicada.
INSTTTUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-58
6.
Especificación para el dise,io de estruc/Uras de acero
Conectores de cortante
Los conectores de cortante deben tener cabeza y cumplir con los requisitos del Reglamento de Soldadura Estructural (AWS Dl .1/Dl .1 M). Podrán usarse también como
conectores de cortante tomillos estructurales que cumplan los requisitos de la NMXH-1 18 (equivalente a ASTM A307) instalados con soldadura manual. El método de
instalación lo determina el contratista responsable.
Los certificados de manufactura son suficiente prueba de confonnidad con las
normas.
A4.
PLANOS DE DISEÑO ESTRUCTURAL Y ESPECIFICACIONES
Los planos de diseño y especificaciones estructurales deben cumplir con los requisitos del Código de Prácticas Generales vigente publicado por el Instituto Mexicano
para la Construcción en Acero (IMCA).
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULO B
REQUISITOS DE DISEÑO
Eslc capítulo contiene los requisitos generales para el análisis y diseño de estructuras de
acero y es aplicable a los capítulos de esta Especificación.
La organización del capítulo es la siguiente:
B 1. Disposiciones generales
B2. Cargas y combinaciones de carga
B3. Bases de diseño
B4. Propiedades de las secciones
B5. Fabricación y montaje
86. Control y aseguramiento de la calidad
87. Evaluación de estructuras existentes
BI.
DISPOSICIONES GENERALES
El diseño de miembros y conexiones debe ser consistente con el comportamiento
esperado del sistema estructural y las suposiciones consideradas en el análisis. A
menos de que se estipule otra cosa en el reglamento de construcción local, la estabilidad y la resistencia a carga lateral se pueden proporcionar con cualquier combinación de miembros y conexiones.
82.
CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGA
Las cargas y combinaciones deben ser las estipuladas en el reglamento de construcción local. En caso de ausencia de algún reglamento de construcción local, se
deben satisfacer los requisitos mínimos del Reglamento de Construcciones para el
Distrito Federal estipuladas en la sección 2.3 de las Normas Técnicas sobre Criterios y Acciones para el Diseño Estructural de las Edificaciones.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-59
IJ-60
B3.
Especificación para el diseiio de eslruc/uras de acero
BASES DE DISEÑO
Los diseños se realizarán confonne a las disposiciones para diseño por factores de
carga y resistencia (DFCR) o con base en las disposiciones para el diseño por resistencias permisibles (DRP).
l.
Resistencia requerida
La resistencia requerida de miembros y conexiones se determinará del análisis estrnctural para las combinaciones de carga estipuladas en la sección 82.
Se permite utilizar análisis elástico, inelástico y plástico. Las disposiciones
para los análisis inelástico y plástico están estipuladas en el apéndice l: análisis y
diseño inelástico.
2.
Estados límite
El diseño debe basarse en el principio de que ninguna combinación de carga excederá un estado límite de resistencia o de servicio.
A menos que se especifique otra cosa en el Reglamento de Construcción local,
los requisitos por integridad estructural deben basarse en la resistencia nominal en
lugar de la resistencia de diseño (DFCR) o la resistencia permisible (DRP). Se considerarán dentro de los requisitos de integridad estructural a los estados límite de
conexiones que estén basados en los límites de defonnación o fluencia de los componentes de la conexión.
Con el propósito de satisfacer las disposiciones de integridad estructural del
Reglamento de Construcción aplicable, se permite el aplastamiento de tomillos en
conexiones con agujeros oblongos paralelos a la dirección de la carga de tensión y
se considerarán localizados en el extremo del agujero.
3.
Diseño usando Factores de Carga y Resistencia (DFCR)
El diseño de acuerdo con las disposiciones de Diseiio con Factores de Carga y Resistencia (DFCR) satisface los requisitos de esta especificación cuando la resistencia
de diseño de cada componente estructural es igual o mayor a la resistencia requerida detenninada con base en las combinaciones de carga de este método de <füeño
(DFCR). Todo lo dispuesto en esta especificación es aplicable, con excepción de la
sección 83.4.
El diseño se realizará conforme a la ecuación 83-1:
R11 ~ <pR,,
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(B3-l)
Il-61
Capítulo B. Requisitos de dise,1o
Donde:
R
11
Rn
<!>
q,R"
4.
es
es
es
es
la resistencia requerida usando las combinaciones DFCR.
la resistencia nominal, especificada en los capítulos B a K.
el factor de resistencia, especificado en los capítulos B a K.
la resistencia de diseño.
Diseño por Resistencia Permisible (DRP)
El diseño de acuerdo con las disposiciones de Diseño por Resistencia Permisible
(DRP) satisface los requisitos de esta especificación cuando la Resistencia Permisible de cada componente estructural es igual o mayor a la Resistencia Requerida
determinada con las combinaciones de carga de este método de diseño DRP. Todo
lo dispuesto en esta especificación es aplicable, excepto la sección 83.3.
El diseño se desarrollará de acuerdo con la ecuación B3-2:
Ra$R,/Q
(B3-2)
Donde:
Rª
R,,
es la Resistencia Requerida usando las combinaciones DRP.
es la Resistencia Nominal, especificada en los capítulos B a K.
Q
es el Factor de Seguridad, especificado en los capítulos B a K
R,,IQ es la Resistencia Permisible.
S.
Diseño por estabilidad
La estabil idad de la estructura y sus elementos debe detenninarse de acuerdo con
el capítulo C.
(,.
Diseño de conexiones
Los elementos de una conexión deben diseñarse de acuerdo con las disposiciones
de los capítulos J y K. Las fuerzas y deformaciones de diseño deben ser consistentes
con el desempeño esperado de la conexión y las suposiciones consideradas en el
análisis estructural. Están pennitidas las deformaciones inelásticas autolimitadas.
Las vigas, trabes am1adas y armaduras deben estar restringidas a la rotación alrededor de su eje longitudinal en los puntos de soporte, a menos que pueda demostrarse por un análisis que no se requiere la restricción.
Nota: la sección 3.1.2 del Código de Prácticas Estándar establece la información que debe especificarse en el diseño de conexiones.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Espec/ficació11 para el diseiio de es/ruciuras de acero
IJ- 62
6a.
Conexiones simples
Una conexión simple transmite un momento de magnitud despreciable. En el análisis de la estructura se puede suponer que las conexiones simples permiten rotaciones relativas entre los elementos conectados. Las conexiones simples deben
tener la capacidad de rotación requerida en el análisis de la estructura.
6b.
Conexiones de momento
Se permiten dos tipos de conexiones de momento: totalmente restringid<' / parcialmente restringida, como se explica a continuación.
a) Conexiones de momento totalmente restringidas (TR)
Una conexión totalmente restringida (TR) transmite momento con rotación despreciable entre los elementos conectados. En el anál isis de la estructura, se supone que
no hay rotación relativa. Una conexión TR debe tener suficiente resistencia y rigidez
para mantener el ángulo entre elementos conectados hasta alcanzar el estado límite
de resistencia última.
b) Conexión de momento semirrígida o parcialmente restringida (PR)
Una conexión de momento semjrrígida o parcialmente restringida (PR) transfiere
momento, pero la rotación entre los elementos conectados no es despreciable. En
el análisis de la estructura deben incluirse las características de la relación fuerzadeformación de la conexión. Las curvas características de las conexiones PR que
se utilicen deben estar basadas en documentos de la literatura técnica o detenninarse
por métodos analíticos o experimentales. Los elementos de una conexión PR deben
tener suficiente resistencia, rigidez y capacidad de deformación hasta alcanzar los
estados límite.
7.
Redistribución de mo mentos en vigas
En vigas formadas con secciones compactas, como se define en la sección 84. 1, y
que satisfacen los requisitos de longitud no arriostrada de la sección Fl3.5 en los
puntos soportados, la resistencia requerida a flexión puede considerarse como nueve
décimos del momento negativo producido por las cargas gravitacionales y determinado por un análisis elástico que satisfaga los requisitos del capítulo C. También
debe incrementarse el momento máximo positivo en un décimo del momento negativo promedio determinado en el análisis elástico. No se permite esta reducción
de momento en elementos con f';. mayor de 4570 kg/cm 2 ( 450 MPa), en momentos
producidos por cargas en volado, en diseños con conexiones parcialmente restringidas PR y en diseños por análisis inelástico usando las disposiciones del apéndice 1.
Esta reducción se permite en d iseños conforme a la sección 83.3 (DFCR) y para diINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, /\.C.
Capí/11/0 B. l?equisitos de dise,io
U-63
señas de acuerdo con la sección B3.4 (DRP). La resistencia de carga axial requerida
no deberá exceder 0. I S<l>c FrAg para DFCR o 0.15 F,Ag/Q'" para DRP, donde <l>c y Qc
se determinan en la sección El y:
Ag es el área total de la sección, en cm2 (rnm2 )
Fr es el mínimo esfuerzo de fluencia, en kg/cm2 (MPa)
8.
Diafragmas y riostras de arrastre
Los diafragmas y riostras de arrastre deben diseñarse para las fuerzas que resulten
de las cargas estipuladas en la sección B2. Deben diseñarse conforme a las disposiciones de los capítulos Ca J, según se aplique.
9.
Diseño para condiciones de servicio
La estructura en conjunto, los miembros individuales y las conexiones deben verificarse para condiciones de servicio. Los requisitos para el diseño por condiciones
de servicio están dados en el capítulo L.
1O.
Diseño por encharcamiento
Se debe verificar durante el proceso del análisis estructural que los sistemas de piso
tengan una resistencia y estabilidad adecuada bajo condiciones de encharcamiento,
a menos de que en la superficie del piso se proyecte con una pendiente de al menos
2% (20 mm por metro) en la dirección de los drenajes o que se disponga de un sistema de drenaje adecuado para prevenir la acumulación de agua.
Ver apéndice 2: diseño por encharcamiento, para conocer los métodos de cómo
evitar la acumulación de agua.
11.
Diseño por fatiga
Lafatiga debe considerarse de acuerdo con el apéndice 3. Se hará un diseño por
fatiga en miembros y conexiones que estén sujetos a cargas repetidas. La fatiga no
necesita considerarse en efectos de sismo y viento de sistemas resistentes a cargas
laterales y en construcciones cerradas.
l 2.
Diseño contra incendio
En el apéndice 4 se presentan dos métodos de diseño contra incendio: por análisis
de ingeniería y por pruebas calificadas. Al satisfacer los requisitos del apéndice 4,
deben considerarse también los requisitos de protección contra fuego de los reglamentos de construcción.
IN STITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO. A.C.
11-64
Especificación para el diseíio de estructuras de acero
En esta sección no se intenta crear o imponer ningún requisito contractual para
los diseñadores de la estructura, directores responsables de obra o corresponsables
en seguridad estructural.
Nota: tradicionalmente, en la mayoría de los proyectos es el Director Responsable de Obra (DRO), y el corresponsable de instalaciones cuando existe la figura; son los responsables directos de especificar y coordinar los requisitos de
protección contra el fuego. La designación de la(s) persona(s) responsable(s)
para el diseño contra el fuego es materia de contratación de cada proyecto.
13.
Diseño por efectos de corrosión
Cuando la corrosión puede afectar la resistencia o el servicio de una estructura, los
componentes estructurales deben diseñarse para tolerar la corrosión o deben protegerse contra ella.
14.
Anclaje en concreto
El anclaje entre el concreto y el acero para trabajar de manera compuesta, debe diseñarse de acuerdo con el capítulo I. El diseño de bases de columnas y varillas de
anclaje debe hacerse de acuerdo con el capítulo J.
B4.
PROPIEDADES DE LOS MIEMBROS
l.
Clasificación de secciones por pandeo local
En compresión, las secciones se clasifican como no esbeltas o esbeltas. En secciones no esbeltas, las relaciones entre sus elementos comprimidos no deben exceder
A,. de la tabla 84. la. Si la relación de cualquier elemento excede A,, el perfil es esbelto.
En flexión, los perfiles se clasifican como compactos, no compactos o esbeltos.
Para que un perfil se clasifique como compacto, sus patines deben estar conectados
al o las almas de manera continua por medio de soldaduras, y las relaciones de sus
elementos en compresión no deben exceder el límite A¡, de la tabla 84.1 b. Si la relación de uno o más de los elementos comprimidos excede Ap, pero no excede Ar,
el perfil no es compacto. Si la relación de cualquier elemento comprimido excede
A,, el perfil es esbelto.
la.
Elementos no atiesados
En elementos no atiesados soportados a lo largo de un solo eje paralelo a la dirección de la fuerza de compresión, el ancho debe tomarse como sigue:
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo B. Requisitos de diseiio
U-65
(a) En patines de perfiles de sección I o T, el ancho bes la mitad del ancho total
del patín, b1,
(b) En alas de ángulos o patines de canales o zetas, el ancho bes igual al ancho
nominal.
(e) En placas, el ancho bes la distancia del extremo libre a la primera línea de sujetadores o soldaduras.
(d) En el alma de una T, d se toma como el peralte nominal del perfil.
Nota: ver las tablas B4.1 para la representación gráfica de las dimensiones
de los elementos no arriostrados.
1b.
Elementos atiesados
En elementos atiesados soportados a lo largo de dos extremos paralelos a la dirección de la fuerza de compresión, el ancho debe considerarse como sigue:
En almas de perfiles laminados o formados enfrío, hes la distancia libre entre
patines menos el filete o el radio de la esquina de cada patín; he es dos veces
la distancia del centro de gravedad a la cara interior del patín de compresión
menos el filete o el radio de la esquina.
b) En almas de pe,:files armados, hes la distancia entre líneas adyacentes de sujetadores o la distancia libre entre patines cuando se usan soldaduras y he es
dos veces la distancia del centro de gravedad a la línea de sujetadores más cercana al patín de compresión o a la cara interior del patín de compresión si se
usan soldaduras; h" es dos veces la distancia del eje neutro plástico a la línea
de conectores más cercana al patín de compresión o la distancia a la cara interior del patín de compresión si se usan soldaduras.
e) En patines o placas de dicifi·agma en perfiles armados, el ancho bes la distancia
entre líneas adyacentes de sujetadores o líneas de soldaduras.
d) En patines de secciones huecas rectangulares (PTE tipo OR), el ancho bes la
distancia libre entre las almas menos el radio interior de la esquina de cada lado.
En almas de OR, h es la distancia libre entre patines menos el radio interior de
la esquina de cada lado. Si el radio interior no se conoce, b y h deben tomarse
como la correspondiente dimensión exterior menos tres veces el espesor. El espesor t debe tomarse como el espesor de diseño en la sección B4.2.
e) Para cubreplacas perforadas, bes la distancia transversal entre la línea más cercana de conectores; el área neta de la placa se calcula con el agujero más ancho.
a)
Nota: ver tablas 84.1 para la representación gráfica de los elementos atiesados.
En patines de perfiles laminados IE y CE, el espesor es el que se tiene a la mitad de
la distancia entre el extremo libre y el correspondiente a la cara del alma.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll-66
Especificación para el diseño de estructuras de acero
TABLA B4.la
Límites de la relación ancho-espesor de elem entos comp rimidos.
Datos para usarse con el capítulo E
Caso
1
2
Descripción
del elemento
Patines de perfiles
laminados de sección 1
Placas que sobresalen de
perfiles rolados
Relación
ancho/espesor
Ancholcspesor
límite Ar
Ejemplo
r·
bit
0.561¾
F,
bit
}·
0.561¾
F
J
3
4
Alas de ángulos dobles
conectados en contacto
continuo
bit
Patines de canales
bit
0.561¾
F,.
0.561¾
Fr
5
Patines de Ts
bit
0.561¾
Fy
.,,
...
o
~
·~
"'o
=
6
~
..,.,e
Patines de trabes
armadas
bit
a)
0.64)kcE
'é
¡;:¡
F
7
8
Placas y alas de ángulos
que sobresalen de la
sección
bit
Alas de ángulos simples
bit
'
a)
0.64N
F,.
0.45✓-¾F,.
=r·
t·
T
r·
1·
}·
rJ
7r,
b
9
10
Alas de ángulos dobles
con separadores
bit
Cualquier otro elemento
comprimido no atiesado
bit
0.45✓-¾F,.
0.451¾
F,
~
b
1
11
Almas deTs
dlt
1
0751¾
F,.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
=F·
Í}
Capí1u/o B. Requisilos de dise1io
11-67
TABLA B4.lb
Caso
12
Límites de la relació n ancho-espesor de elementos comprimidos.
Dalos para usarse con el capitulo E
Descripción del
Relación
Ancho/espesor
Ejemplo
elemento
ancho/espesor
limite A,
1,/rw
Almas de secciones 1
doblemente simétricas
jJ
1.49&
F,
13
A!mas de canales
l,/tw
{}
1.49&
F,.
14
15
,,,
.,,o
...~
·e
Patines de HSS
rectangular y secciones
en cajón de espesor
unifom1e
bit
A!mas de IISS
rectangular y secciones
en cajón de espesor
uniforme
hit
Cubreplacas entre líneas
de conectores
bit
1.40&
F,.
1.40&
Fy
.,
~
i:
...
...s
w
16
f]
f]
r·
r
b
1.40&
F,.
17
Cubreplacas entre líneas
de soldaduras
bit
I
1.40&
Fy
18
Cualquier otro elemento
atiesado
bit
1.49&
Fy
19
Tubos y HSS redondos
r9
Dlt
0.11~
Fy
ªº
!NSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-68
TABLA B4.lb (continuación)
Límites de la relación ancho-espesor de elementos comprimidos en miembros sujetos a flexión.
Datos para usarse con el capítulo F y el apéndice 1
Ejemplo
Límites de la relación
Relación
Caso
Descripción
ancho/espesor
ancho-espesor
del
elemento
'>..r
A.p
20
21
22
Patines de perfiles
laminados de
sección 1
Patines de canales
Patines de Ts
compactas/
no compactas
no compactas/
esbeltas
0.38Jf.F,
1.ojf,-
0.38Jf.F,.
1.ojf,-
0.38Jf.F,
i.ojf,-
bit
F,.
b/J
F,
bit
.,0
F,
-o
"'~
"'o
·::
23
e
,,,
....
B
e
E
Patines de trabes
annadas de sección
1simple y
doblemente
simétricas
bit
Alas de ángulos
simples
bit
a), b)
25
Patines de sección
0.95✓k,E
o.s4Jf.F,,
0.9 1Jf.F
F,.
'
alrededor del eje de
menor momento de
inercia
27
rJ
h
bit
/
1 flexionados
26
1'
1'
0.38Jf.F,.
&i
24
r·
t·
=r
! ' r·
0.38Jf.F,.
Patines de canales
flexionadas
alrededor del eje de
menor momento de
inercia
bit
Almas deTs
dlt
1.0)¾
F,
H ·
i.ojf,F ,.
,
]ib
~
,
0.84Jf.F,
l.ü3Jf.F,
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
JJ"
11-69
Capítulo 8. Requisitos de dise,10
TABLA B4. lb (continuación)
Limites de la relación a ncho-espesor de elementos comprimidos e n m iembros s ujetos a flexión.
Datos para usarse con el capitulo F y el apéndice 1
Caso
28
29
30
Descripción
del
elemento
Relación
anchoespesor
Almas de secciones
1 doblemente
simétricas
hl!W
Almas de cnnales
hltw
Almas de secciones
1simplemente
simétricas
hc!M
1p
1r
no compactas/
esbeltas
3.76Jf
5.10JfF
3.76&
F,
5.10[-f..
"··ff.
h,,
o
"'
.."'
=
:
e)
Ejemplo
compactas/no
compactas
F,
-o
...~
·=
Límites de la relación
ancho/espesor
F,
r
' s )..,
F,
5.10[-f.F,
-O
h~2~r~-n
( 0.54 ~-0.09
31
0
13
¡;j
32
33
34
35
Patines de IISS y
secciones en cajón
de espesor
unifom1e
bit
Cubreplaeas entre
líneas de
conectores
hit
Cubrcplacas entre
líneas de
soldaduras
bit
Almas de I ISS
rectangular y
secciones en cajón
de espesor
uniforme
hit
Tubos y IISS
redondos
Dlt
1.12Jf
4 SO.76
J;i;':
. fu
{]
,·,:
,.,, ··-
-
1t1-~2
1.40[¾
F,
1
t,
1.12Jf.
1.40/f
F,
1.12[-f.
l.40[f.
2.42Jf
s.10[-f.,F,
o.01Jf.
O.J I¡ ¡ ;
F
F,
F,
F,
F,.
a) 0.35 < k, =
:E·
F,
.
(ver casos 6, 7 y 23)
h I t,
I'
r·
B
ª"
b) F,. O.7F, para flexión con respecto al eje menor y miembros de sección I con almas esbeltas y para flexión con respecto al
eje mayor de miembros de sección I con almas compactas y no compactas con S.IS~?. 0.7; F,. - F,S,.,S,. ::!: 0.5 F, para flexión
con rcsJ)<.'Cto al eje mayor de miembros de sección I con almas compactas y no compactas con S0 /S,, < 0.7 (ver caso 23).
c) M, es el momento elástico y M, el momento plástico.
l"ISTITUTO MEXICA O DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especiflcación para el dise,io de estructuras de acero
11- 70
2.
Espesor de diseño de las paredes de PTE
En cálculos que involucren el espesor de diseño de la pared de perfiles tubulares
estructurales PTE, debe considerarse el espesor nominal t. El espesor t se toma como
0.93 veces el espesor nominal en paredes soldadas con soldadura eléctrica de alta
frecuencia (ERW, por sus siglas en inglés), y el espesor nominal en paredes soldadas
con soldadura de arco sumergido (SAW, por sus siglas en ing lés).
Nota: un tubo puede ser d iseñado de acuerdo con las disposiciones para perfiles PTE tipo OC, cuando el tubo cumpla con las limitaciones de la ASTM A53
clase B (especificación normalizada para tubos de acero negro e inmerso en
caliente, galvanizado, soldado y sin costura).
Los tubos de acero ASTM A500 HSS (OR) y ASTM A53 Grado B, se sueldan con procesos de soldadura eléctrica de alta frecuencia (ERW). Los procesos con soldadura de arco sumergido (SAW) son usados en perfiles de tamaño
mayor que lo permitido por ASTM A500.
3.
Determinación del área total y el área neta
3a.
Área total
El área total, A8 , de un miembro, es el área nominal de la sección transversal del
perfil.
3b.
Área neta
El área neta, A,,, de un miembro, es la suma del producto del espesor y el ancho
neto de cada elemento calculado como sigue:
En el cálculo del área neta para tensión y cortante, el ancho de un agujero debe tomarse como 2 mm más que la dimensión nominal del agujero.
En una cadena de agujeros extendidos a lo largo de cualquier diagonal o línea
en tresbolillo, el ancho neto debe obtenerse quitando del ancho nominal la suma
de los diámetros o d imensiones de la ranura de todos los agujeros de la cadena,
como se especifica en la sección 13.2, y sumando por cada gramil de la cadena la
cantidad s2!4g.
Donde:
s es el espaciamiento longitudinal centro a centro de cada dos agujeros consecutivos, en mm.
g es el espaciamiento transversal centro a centro (gramil) entre líneas de sujetadores, en mm.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo B. Requisitos de diserio
11-71
En ángulos, el gramil para agujeros en lados opuestos adyacentes será la suma de
los gramiles medidos a la espalda del ángulo menos el espesor.
En perfiles PTE ranurados y soldados a una placa de conexión, el área neta, A,,,
es el área total menos el producto del espesor por el ancho total del material retirado
para fonnar la ranura.
Par determinar el área neta, A,., en soldaduras de tapón o ranura, el metal de la
soldadura no debe considerarse como adicional al área neta.
En miembros sin agujeros, el área neta, A,,, es igual al área total, Ag.
Nota: la sección J4. I (b) "Ruptura por tensión" limita el área neta, A,., de las
placas de empalme con agujeros a una magnitud máxima de 0.85Ag.
B5.
FABRICACIÓN Y MONTAJE
Los dibujos de taller, la fabricación, la pintura en taller y el montaje deben cumplir
los requisitos estipulados en el capítulo M sobre fabricación y montaje.
B6.
CONTROL DE CALIDAD Y ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
Se deben cumplir los requisitos estipulados en el capítulo M sobre el control de calidad y el aseguramiento de la calidad.
87.
EVALUACIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
Las disposiciones para evaluar estructuras existentes se presentan en el apéndice
5: evaluación de estructuras existentes.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULO C
DISEÑO POR ESTABILIDAD
Este capítulo contiene los requisitos para el diseño de estructuras por estabilidad, mediante
e l método de análisis directo. Otros métodos alternativos se presentan en el apéndice 7.
La organización del capítulo es la siguiente:
C 1. Requisitos generales de estabilidad
C2. Cálculo de la resistencia requerida
C3. Cálculo de la resistencia disponible
CI.
REQUISITOS GENERALES DE ESTABILIDAD
Debe proporcionarse estabilidad a la estructura y a cada uno de sus elementos. En la
estructura y en sus elementos se deben considerar los siguientes efectos: 1) deformaciones en los miembros por flexión, cortante y carga axial y otras deformaciones que
contribuyan a los desplazamientos de la estructura; 2) efectos de segundo orden
(P - ~ y P- 8); 3) impe,fecciones geométricas; 4) reducciones de rigidez debidas a
inclasticidad; y 5) incertidumbre en rigideces y resistencias. Todos los efectos que
dependan de las cargas deben calcularse con las combinaciones de Diseño con Factores de Carga y Resistencia (DFCR) o 1.6 veces las combinaciones de carga DRP.
Está permitido cualquier método racional de diseño por estabilidad, incluyendo
los métodos descritos en las secciones C 1.1 y C 1.2, que considere todos los efectos
listados anteriormente. Todas las estructuras diseñadas mediante un análisis inelástico deben satisfacer los requisitos dispuestos en el apéndice 1.
Nota: el término diseño se usa en estas especificaciones como la combinación
de análisis para determinar las resistencias requeridas tfo los componentes y
su dimensionamiento, a fin de tener una resistencia nominal adecuada, ya sea
determinada por el método DFCR o DRP.
La tabla C-C 1.1 de los comentarios de la sección C 1 explica cómo los requisitos l a 5 de la sección C l se satisfacen con los métodos de diseño listados
en Cl.1 y Cl.2.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-73
11-74
1.
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
Método de diseño por análisis directo
El método de diseño por análisis directo, que es válido para todas las estructuras,
consiste en calcular las resistencias requeridas conforme a la sección C2, y la determinación de las resistencias nominales de acuerdo con la sección C3 .
2.
Métodos alternativos de diseño
Como alternativas al método de análisis directo, se permite usar el método de longitud efectiva y el método de análisis de primer orden, que están definidos en el
apéndice 7, cuando las estructuras satisfagan las restricciones definidas en dicho
apéndice.
C2.
CÁLCULO DE LAS RESISTENCIAS REQUERIDAS
Conforme al método de diseño por análisis directo, las resistencias requeridas de los
componentes de la estructura deben determinarse de un análisis de acuerdo con la
sección C2.1. El análisis debe incluir consideraciones de imperfecciones iniciales,
de acuerdo con la sección C2.2 y los ajustes de rigidez según la sección C2.3.
l.
Requerimientos para uo análisis general
(!) El análisis debe considerar deformaciones de los elementos por flexión, cortante y carga axial y deformaciones de todos los otros componentes y conexiones que contribuyan al desplazamiento de la estructura. El análisis debe
incluir reducciones en la rigidez de los elementos que se considere contribuyen
a la estabilidad de la estructura, de acuerdo con lo definido en la sección C2.3.
(2) El análisis debe ser un análisis de segundo orden que considere los efectos
P- tJ.. y P- o. Como excepción, se permite despreciar el efecto P - oen la respuesta de la estructura, cuando se satisfagan las siguientes condiciones: a) la
estructura soporta las cargas gravitacionales principalmente con columnas
teóricamente verticales, muros o marcos; b) la relación entre los desplazamientos máximos de entrepiso de segundo y primer orden en todos los niveles, es
menor o igual a 1.7 (ambos desplazamientos determinados con las combinaciones de carga DFCR o 1.6 veces las combinaciones de carga DRP con el
ajuste de rigideces especificado en la sección C2.3); y c) en la dirección que
se está considerando la traslación, no más de un tercio de la carga gravitacional
total en la estructura está soportada por columnas que forman parte de marcos
rígidos resistentes a momento. En la evaluación de miembros individuales sujetos a compresión y flexión se deben considerar siempre los efectos P - o.
lNSTITUTO MEXICANO D E LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capíwfo C. Díseiío por estabilidad
H-75
Nota: bajo las condiciones listadas, se permite despreciar el efecto P - oen
la respuesta de la estructura y hacer el análisis considerando únicamente los
efectos P - Ll. Los requisitos para considerar los efectos P- oen la evaluación
individual de los miembros, se pueden satisfacer aplicando el factor B, definido en el apéndice 8.
Como una alternativa al análisis riguroso de segundo orden, se permiten los métodos aproximados de análisis de segundo orden estipulados en el apéndice 8.
(3) El análisis debe considerar todas las cargas gravitacionales y de otro tipo que
puedan afectar la estabilidad de la estructura.
Nota: es muy importante incluir en el análisis todas las cargas gravitacionales,
incluyendo las cargas sobre columnas inclinadas y otros elementos que no
forman parte del sistema que resiste cargas laterales.
(4) Para el diseño según DFCR, el análisis de segundo orden se llevará a cabo con
las combinaciones de carga de DFCR. Para el diseño según DRP, el análisis de
segundo orden debe realizarse con 1.6 veces las combinaciones de DRP, y los
resultados deben dividirse entre 1.6 para obtener la resistencia requerida de
los componentes.
2.
Consideración de imperfecciones iniciales
Debe tomarse en cuenta el efecto de las imperfecciones iniciales en la estabilidad
de la estructura, ya sea por modelado directo en el análisis, como se especifica en
la sección C2.2a, o considerando la aplicación de cargas virtuales, como se especifica en la sección C2.2b.
Nota: las imperfecciones que se consideran en esta sección son imperfecciones localizadas en los puntos de intersección de los miembros. En estructuras
típicas de edificios, una imperfección importante de este tipo es el desplome
de columnas. No se considera en esta sección la falta de verticalidad de los
miembros individuales; esto se cuantifica según las disposiciones para el diseño de miembros en compresión del capítulo E y no se necesita considerar
de manera explícita en el análisis, siempre y cuando se encuentre dentro de
los límites establecidos en el Código de Prácticas Generales del IMCA.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll- 76
2a.
Especificación para el diseño de eslructuras de acero
Modelado directo de imperfecciones
En todos los casos se pennite cuantificar el efecto de las imperfecciones iniciales, incluyéndolas directamente en e l análisis. La estructura debe analizarse desplazando
los puntos de intersección de los miembros de su posición nominal. La magnitud del
desplazamiento inicial debe ser la máxima pennitida para el diseño; para este fin se
debe considerar la magnitud que cause el mayor efecto desestabilizador.
Nota: en el modelo deben considerarse los desplazamientos debidos a las cargas, así como los ocasionados por los diferentes tipos previstos de pandeo.
La magnitud de los desplazamientos iniciales debe estar basada en los límites
permitidos en las tolerancias de construcción, como está especificado en el
Código de Prácticas Generales del TMCA, en las normas aplicables o en las
imperfecciones reales en caso de que sean conocidas.
En el análisis de estructuras que soportan las caigas gravitacionales principalmente
con columnas supuestamente verticales, muros o marcos y donde la relación entre
la distorsión máxima de segundo orden y la distorsión máxima de primer orden
(calculadas con las combinaciones de carga de DFCR o 1.6 veces las combinaciones
de carga de DRP y con las rigideces corregidas según se especifica en la sección
C2.3) en todos los niveles es igual o menor que 1.7, se permite incluir imperfecciones iniciales solamente en el análisis de combinaciones de carga gravitacionalcs,
pero no en el análisis de las combinaciones que incluyan cargas laterales.
2b.
Uso de cargas virtuales para representar imperfecciones
En estructuras que soportan cargas gravitacionales principalmente a través de columnas supuestamente verticales, muros o marcos, se permite el uso de cargas virtuales para representar los efectos de imperfecciones iniciales de acuerdo con los
requisitos de esta sección. Las cargas virtuales deben aplicarse al modelo de la estructura basado en la geometría teórica.
Nota: el concepto de carga virtual es aplicable a todos los tipos de estructuras,
pero los requisitos que se especifican en las secciones C2.2b( 1) a C2.2b(4)
son aplicables únicamente a los casos paiticulares identificados anteriormente.
( 1) Las cargas virtuales se aplican como cargas laterales en todos los niveles.
Deben sumarse a las otras cargas laterales y deben aplicarse en todas las comINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
C'apítulo C. Diseíio por estabilidad
11-77
binaciones de carga, excepto como se indica abajo (en 2.2b.4). La magnitud
de las cargas virtuales debe ser:
N; = 0.002aY;
(C2-l)
Donde:
a = 1.0 (DFCR); a= 1.6 (DRP)
N; es la carga ficticia aplicada en el nivel "i", en kg (N).
Y, es la carga gravitacional aplicada en el nivel "i" de las combinaciones de
carga DFCR o 1.6 veces las combinaciones DRP, según se aplique en kg (N).
Nota: las cargas virtuales pueden generar fuerzas cortantes ficticias (generalmente pequeñas) en la base de la estructura. Las reacciones horizontales correctas en la cimentación se pueden obtener aplicando fuerzas horizontales
en la base de la estructura de igual magnitud y en dirección opuesta a la suma
de todas las cargas virtuales, distribuidas entre todos los elementos verticales
que toman carga en la misma proporción con que son soportadas las cargas
gravitacionales por esos elementos. Las cargas virtuales pueden generar también efectos adicionales de volteo que son reales.
(2) Las cargas virtuales "N;'' en el entrepiso i deben distribuirse en cada nivel de
la misma manera que las cargas gravitacionales que actúan en ese nivel. Las
cargas virtuales deben aplicarse en la dirección que provoque mayor efecto
desestabilizador.
Nota: para la mayoría de las estructuras de edificios, los requisitos relativos
a la dirección de las cargas virtuales se pueden resolver de la siguiente manera:
a) en combinaciones de carga que no incluyen cargas laterales, considerar dos
alternativas de direcciones ortogonales de aplicación de cargas virtuales, una
positiva y otra negativa, en cada dirección, y conservar la misma dirección
en todos los niveles, y b) en combinaciones de carga que incluyen cargas laterales, aplicar todas las cargas virtuales en la dirección de la resultante de
todas las cargas laterales de esa combinación.
(3) El coeficiente de carga virtual de 0.002 en la ecuación C2. I, está basado en una
relación de desplome inicial del piso de 1/500. Cuando se justifica considerar
un desplome mayor, se permite ajustar la carga virtual proporcionalmente.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-78
Nota: un desplome de 1/500 representa la máxima tolerancia de desplome de
columnas especificado en el Código de Prácticas Generales del IMCA. En algunos casos pueden regir otras tolerancias, como la asociada a la ubicación
de las columnas en planta, que pueden requerir un control más estricto de verticalidad.
(4) Para estructuras en las cuales la relación de distorsión máxima de segundo
orden y la distorsión máxima de primer orden (calculadas ambas con las combinaciones de carga de DFCR o 1.6 veces las combinaciones de carga de DRP
y con las rigideces corregidas según se especifica en la sección C2.3) en todos
los niveles es igual o menor que 1.7, se permite aplicar cargas virtuales, "N;''
solamente en combinaciones de carga gravitacionales, pero no en combinaciones que incluyan cargas laterales.
3.
Ajuste de rigideces
El análisis de la estructura para determinar la resistencia requerida en las componentes debe considerar rigideces reducidas de acuerdo con lo siguiente:
( 1) Se debe aplicar un factor de 0.8 a todas las rigideces que se considera contribuyen a la estabilidad de la estructura. Es permisible aplicar este factor de reducción a todas las rigideces de la estructura.
Nota: aplicar la reducción de rigideces a algunos elementos y a otros no, en
a lgunos casos, puede resultar en una distorsión artificial de la estructura con
una redistribución imprevista de fuerzas. Esto se puede evitar aplicando la reducción a todos los miembros de la estructura, incluyendo aquellos que no
contribuyen a la estabilidad de la estructura.
(2) Se debe aplicar además un factor adicional "tb a las rigideces de todos los miembros cuya rigidez a la flexión pueda contribuir a la estabilidad de la estructura.
(a) Cuando aP,./P,.:;; 0.5
"tb
= J.0
(C2-2.a)
(b) Cuando a,P,./Py > 0.5
"th
=4(a,Pr/P,,) [ ]-
(a,PJP,)]
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
(C2-2.b)
11-79
( '11pí11i/o C. Diseiio por estabilidad
Donde:
a= 1.0 (DFCR)
a= 1.6 (DRP)
Pr es la resistencia requerida a compresión axial usando combinaciones
de carga DFCR o DRP, en kg (N).
Py es la resistencia axial de fluencia (P). = F,.Ag), en kg (N).
Nota: considerando juntos los requisitos de las secciones I y 2, en el análisis
se debe multiplicar por 0.8-cb la rigidez elástica a flexión nominal y por 0.8
las otras rigideces elásticas nominales de los elementos de acero estructural.
(3) En estructuras para las cuales es aplicable la sección C2.2b, en lugar de usar
'tb < l.O cuando aP,./Py > 0.5, se permite usar 't1, = 1.0 para todos los miembros
si una carga virtual de 0.001 aY; [donde Y, está definida conforme a la sección
C2.2b( 1)] se aplica en todos los niveles y en la dirección especificada en la
sección C2.2b(2) para todas las combinaciones de carga. Estas cargas virtuales,
no sujetas a la sección C2.2b(4), deben añadirse a las correspondientes a las
imperfecciones, si es que las hay.
(4) Cuando haya componentes estructurales con materiales diferentes al acero que
se considera contribuyen a la estabilidad de la estructura, y en los códigos o especificaciones locales se indican mayores reducciones a las rigideces de los otros
materiales, deben aplicarse las reducciones más grandes a esos componentes.
C3.
CÁLCULO DE RES ISTENCIAS DISPONIBLES
En el diseño por el método de análisis directo las resistencias disponibles de miembros y conexiones deben calcularse de acuerdo con las disposiciones de los capítulos D, E, F, G, H, I, J y K, según sean aplicables, sin consideraciones adicionales
con respecto a la estabilidad general de la estructura. El factor de longitud ~lectiva
K de todos los miembros, debe considerarse igual a la unidad, a menos que puedan
justificarse valores menores mediante un análisis racional.
Los arriostramientos que definen las longitudes sin arriostrar de miembros
deben tener suficiente rigidez y resistencia para restringir el movimiento de los
puntos arriostrados.
Nota: en el apéndice 6 se proporcionan métodos para cumplir con estos requisitos. Los requisitos del apéndice 6 no son aplicables a los arriostramientos
incluidos en el análisis del sistema resistente de la estructura completa.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULO O
DISEÑO DE MIEMBROS EN TENSIÓN
Este capítulo se aplica a miembros sujetos a tensión producida por fuerzas axiales estáticas
y que actúan en los ejes ccntroidales.
El capítulo está organizado de la siguiente manera:
D 1.
D2.
D3.
D4.
D5.
D6.
Límite de esbeltez
Resistencia a tensión
Área neta efectiva
Miembros am1ados
Miembros conectados con pasadores
Barras de ojo
Nota: los casos no incluidos en este capítulo se encuentran en:
•
•
•
•
B3.11
Capítulo H
J3
J4.1
• ]4.3
Miembros sujetos a fatiga ,
Miembros sujetos a tensión axial y flexión
Barras roscadas
Elementos conectados a tensión
Resistencia a la ruptura en bloque por cortante en conexiones extremas de miembros en tensión
D 1. ESBELTEZ LÍMITE
No hay límite máximo de esbeltez en miembros sujetos a tensión.
Nota: es preferible que la relación L/r en miembros sujetos a tensión no exceda de WO. Esta sugerencia no se aplica a varillas ni a miembros colgantes
sujetos a tensión.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-81
11-82
02.
Espec//icació11 para el diseiio de estructuras de acero
RESISTENCIA A TENSIÓN
La resistencia de diseño <p,R,, y la resistencia permisible R,/Q , de miembros en tensión, debe ser la menor de las magnitudes obtenidas de los estados límite de fluencia
por tensión de la sección total y ruptura por tensión de la sección neta.
(a) La fluencia por tensión en la sección total se determina:
R,, = F,.A 11
<p, = 0.90 (DFCR)
(D2-1)
Q,
= 1.67 (DRP)
(b) La ruptura por tensión en la sección neta se determina:
<p, = 0.75 (DFCR)
Q,
= 2.00 (DRP)
Donde:
A, es el área neta efectiva, cm2 (mm2 )
Ag es el área total del miembro, cm2 (mm 2)
Fy es el esfuerzo mínimo de fluencia. kg/cm 2 (MPa)
F., es e l esfuerzo mínimo de rnptura a tensión , kg/cm2 (MPa)
Cuando miembros s in agujeros están totalmente soldados, el área neta efectiva
usada en la ecuación D2-2 debe calcularse como se indica en la sección D3. Cuando
los miembros de conexiones extremas soldadas tienen agujeros o cuando se tienen
soldaduras de tapón, se debe usar el área neta efectiva de esas secciones en la ecuación D2-2.
03. ÁREA NETA EFECTIVA
El área total Ag y el área neta A,, de miembros en tensión, deben determinarse de
acuerdo con lo dispuesto en la sección B4.3.
El área neta efectiva de miembros en tensión debe determinarse como sigue:
(D3.1)
donde U es un factor de relajación por cortante que se determina con la tabla de
la siguiente página.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO,/\ C
11-83
Capítulo D. Diseño de miembros en tensión
Factor por cortante diferido V para conexiones de miembros en tensión
Descripción del elemento
Factor U
Ejcm11lo
1
Todos los miembros en lensión en los que la fuerza
se transm ite directamente, con tomillos o soldadura,
a cada uno de los elcmemos que fonnan su sección
1ransvcrsal (excepto en los casos 3, 4, 5 y 6).
U = 1.0
------
2
Todos los miembros en tensión, excepto placas y
perfiles OR y OC, en los que la fuerza se transmi1e,
con tomillos o soldaduras longitudinales, a algunos,
pero no todos, los elementos planos que fonnan su
sección transversal (en secciones IR e IE puede
usarse, como una ahcmativa, el caso 7).
U= l - 1/,
-~
Todos los miembros en tensión en los que la fuerza
se transmite, con soldaduras 1ransversales, a
algunos, pero no todos, los elementos planos que
fonnan su sección transversal.
U = 1.0
y A. = área de los elementos
conectados directamente
Placas en las que toda la fuerza de tensión se
transmite con soldaduras longitudinales.
e ~ 2w
2w> f ~ 1.5w
Caso
4
y 'FJ
¡¡
--·...--
U = 1.00
U = 0.87
U = 0.75
l.5w> f ~w
tQ]-lJ_
5
Perfil OC con una placa de conexión concéntrica.
Con una sola placa de
conexión concéntrica.
(,
e ~ l.3D
D s P< 1.30
x"' o/.
U=I-½
e~H
U=I-Y,
x=
Perfil OR
Con dos placas de conexión
laterales.
8
-----
8 2 +28H
·4(8+ H)
t "?.H
x=
7
U = 1.0
U= l -1,
©
a
si
4(B+H)
83
--------
Perfiles IR, 1E, TR,
TE cortadas de ellos
(puede calcularse U
como en el caso 2, y
utilizar el valor más
grande).
Con patines conectados con b1 ~ 213d
lres o más tomillos por línea, b1 < 213d
en la dirección de la fuerza.
Con alma conec1ada con
cuatro o más tomillos en la
dirección de la fuerza.
U = 0.70
------
Un solo úngulo
(puede calcularse U
como en el c,1so 2 y
utilizar el valor
mayor).
Con cuatro o m:is tomillos
por línea, en la dirección de
la fuerza.
U = 0.80
--------
Con dos o tres tomillos por
línea, en la dirección de la
fuer7..a.
U = 0.60
--------
U = 0.90
U = 0.85
1 - longitud de la conexión, w = ancho de la placa, x = cxccntricidad de la conexión, b = ancho total del perfil OR medido pcrpendiculannentc al plano de la conexión, Ir = peralte total de un perfil OR medido en el plano de la conexión.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
11-84
En secciones abiertas, tales como IR, IS, CE y ángulos simples o dobles, el factor
de concentración por cortante U no debe ser menor que la relación del área total de
los elementos conectados al área total del miembro. Esta disposición no es aplicable
a placas ni a secciones cerradas como las OR y OC.
Nota: en el empalme de placas soldadas, A,= An::,; 0.85 A8 , de acuerdo con la
sección J4. 1.
D4.
MI EMBROS ARMADOS
La sección 13.5 establece limitaciones del espaciamiento longitudinal de conectores
entre elementos en contacto continuo consistente en una placa y un perfil o dos
placas.
En miembros armados a tensión se permite colocar en los lados abiertos placas
de refuerzo perforadas o placas de liga sin cordón. Las placas de liga deben tener
una longitud de al menos dos tercios de la distancia entre líneas de soldaduras o
conectores que conectan los componentes del miembro. El espesor de cada placa
de liga no debe ser menor que un cincuentavo de la distancia entre esas líneas. El
espaciamiento longitudinal de soldaduras intermitentes o conectores de placas de
liga no debe ser mayor de 150 mm.
Nota: preferentemente, el espaciamiento longitudinal de conectores e ntre
componentes debe limitarse para tener una re lación de esbeltez de 300 en
cada componente.
D5.
MIEMBROS CONECTADOS CON PASADORES
l.
Resiste ncia a tensión
La resistencia de diseño, <j>,R,,, y la resistencia permisible, R,,/Q,, de miembros conectados con pasadores, debe ser la mínima magnitud calculada conforme al estado
límite de ruptura por tensión, ruptura por cortante, aplastamiento y fluencia.
(a) Ruptura por tensión en el área neta efectiva:
R,, = Fu (2tb,)
<j>,
= 0.75 (DFCR)
(D5- 1)
Q,
= 2.00 (DRP)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capílulo D. Dise1io de miembros en tensión
11-85
(b) Ruptura por cortante en el área neta efectiva:
R,, = 0.6 F11A.i f
$1= 0.75 (DFCR)
(D5-2)
Q, = 2.00 (DRP)
Donde:
A~r es el área en la línea de falla por cortante= 2t(a + d/2), cm2 (mm 2)
a es la menor distancia del borde del agujero del pasador al borde del miembro medido paralelamente a la dirección de la fuerza, cm (mm).
d es el diámetro del pasador, cm (mm)
es el espesor de la placa, cm (mm)
be= 2t + 16 mm, pero no mayor que la distancia del borde del agujero al extremo, medida en la dirección normal a la fuerza aplicada, mm.
(c) Aplastamiento en la proyección del área del pasador, ver sección J7.
(d) Fluencia en la sección total, usar D2(a).
2.
Requisitos para las dimensiones
El agujero del pasador debe localizarse a la mitad de la distancia entre los bordes
del miembro en la dirección normal a la fuerza aplicada. Cuando se espera que el
pasador permita un movimiento relativo entre las partes conectadas para el total de
la carga, el diámetro del agujero no debe ser mayor de I mm del diámetro del pasador.
El ancho de la placa en el agujero del pasador no debe ser menor de 2b, + d y
la distancia mínima al borde de la línea de aplastamiento del agujero, paralelo al
eje del miembro, debe ser mayor que l .33(b,).
Las esquinas más allá del agujero se pueden cortar a 45° con respecto al eje
del miembro, siempre que el área neta a través del agujero en el plano perpendicular
al corte, no sea menor que la correspondiente a la paralela al eje del miembro.
D6.
BARRAS DE OJO (BARRAS DE ARGOLLA)
l.
Resistencia a tensión
La resistencia disponible a tensión de barras de ojo debe determinarse de acuerdo
con la sección D2, tornando corno Ag el área de la sección transversal del cuerpo.
Con fines de cálculo, el ancho del cuerpo de la barra no debe exceder ocho veces
su espesor.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-86
2.
Especificación para el dise110 de estructuras de acero
Requisitos para las dimensiones
Las barras de ojo deben ser de espesor uniforme sin refuerzo en los agujeros y con
cabeza circular concéntrica al agujero. El radio de transición entre la cabeza y el
cuerpo de la barra no debe ser menor que el diámetro de la cabeza. El diámetro del
perno debe ser mayor que 90% del ancho del cuerpo de la barra y el diámetro del
agujero no debe ser mayor de l mm del diámetro del perno.
En aceros con Fy mayor a 4900 kg/cm2 (485 MPa), el diámetro del agujero no
debe exceder cinco veces el espesor de la placa y el ancho del cuerpo de la barra
debe reducirse proporcionalmente.
Los espesores menores a 13 mm son permitidos únicamente si se proveen tuercas externas para apretar placas de pasador y placas de relleno en zonas de contacto
estrecho. El ancho desde e l borde del agujero hasta el borde de la placa perpendicular en la dirección de la carga, debe ser mayor que dos tercios del ancho del
cuerpo de la barra y no mayor que tres cuartos, con fines de diseño.
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CAPÍTULO E
DISEÑO DE MIEMBROS EN COMPRESIÓN
Este capítulo se refiere a miembros sujetos a compresión axial aplicada en el eje centroidal.
El capítulo está organizado de la siguiente manera:
El. Consideraciones generales
E2. Longitud efectiva
E3. Pandeo por flexión en miembros sin elementos esbeltos
E4. Pandeo por torsión y flexotorsión de miembros sin elementos esbeltos
ES. Ángulos solos s ujetos a compresión
E6. Miembros annados
E7. Miembros con elementos esbeltos
Nota: los casos no incluidos en este capítulo se solucionarán con lo indicado en las
siguientes secciones:
• Hl - H2
• H3
• 12
• J4.4
El.
Miembros sujetos a compresión y flexión combinados
Miembros sujetos a compresión axial y torsión
Miembros compuestos con carga axial
Resistencia de elementos de conexiones a compresión
CONSIDERACIONES GENERALES
La resistencia de diseño a compresión, <PcP,,, y la resistencia permisible a compresión, P,,10.c, se detenninan como sigue:
La resistencia nominal a compresión P,, debe ser la menor de las magnitudes de los
estados lúnite de pandeo por.flexión, pandeo por torsión y pandeo porjlexotorsión.
q>, = 0.90 (DFCR)
0., = 1.67 (DRP)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-87
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
ll-88
TABLA El.1. IDENTIFICACIÓN DE PERFILES
PARA EFECTOS DEL CAPÍTULO E
Con elementos esbclios
Sin elementos esbeltos
Sección transversal
Secciones
en el capitulo E
Estados
límite
Secciones
en el capítulo E
Estados
límite
E3
E4
PF
PT
E7
PL
PF
PFT
E3
E4
PF
PT
E7
PL
PF
PFT
E3
PF
E7
PL
PF
E3
PF
E7
PL
PF
E3
E4
PF
PFT
E7
PL
PF
PFT
E6
E3
E4
PF
PFT
E6
E7
PL
PF
PFT
I
[II
-D
-·
-o
1
71
ES
ES
LA
-1
Perfiles asimétricos
excluyendo ángulos
PF = Pandeo por ílexión.
PFT = Pandeo por flexororsión.
E3
PF
N/A
N/A
E4
PFT
E7
PL
PFT
PT = Pandeo por torsión.
PL - Pandeo local.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo E. Diseño de miembros en compresión
E2.
11-89
LONGITUD EFECTIVA
El/actor de longitud efectiva K para calcular la esbeltez del miembro KL/r, debe
determinarse de acuerdo con el capítulo C o el apéndice 7, donde:
Les la longitud sin arriostrar lateral del miembro, cm, mm
r es el radio de giro, cm, mm
Nota: en miembros diseñados por compresión, preferiblemente la relación de
esbeltez efectiva KL/r no debe ser mayor de 200.
E3.
PANDEO POR FLEXIÓN DE MIEMBROS SIN
ELEMENTOS ESBELTOS
Esta sección se aplica a miembros en compresión sin elementos esbeltos, como se
definen en la sección B4.1 para elementos sujetos a compresión uniforme.
Nota: cuando la longitud sin arriostrar sujeta a torsión es mayor que la longitud a flexión no arriostrada lateralmente, la sección E4 puede controlar el
diseño de columnas de perfiles IR o perfiles similares.
La resistencia nominal a compresión P,, se determina del estado limite de pandeo
por flexión.
(E3- l)
El esfuerzo crítico Fe,. se determina como sigue:
Jf.
KL
(a) Cuando -::;4.
71 r
F"
(o F,. $ 2 . 2 5 )
F.
Fc·r =
Jt
(b) -KL >4. 71 r
F_,.
[0.658;:-] F
y
( o F,. > 2 . 2 5)
Fe
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(E3-2)
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-90
Fff = 0.877 F,
(E3-3)
Donde:
Fe es el esfuerzo de pandeo elástico determinado con la ecuación E3-4, como
se especifica en el apéndice 7, sección 7.2.3(b), o a través de un análisis
de pandeo elástico según sea aplicable, kg/cm2 (MPa).
(E3-4)
Nota: las dos igualdades para calcular los límites de aplicación de las secciones E3(a) y E3(b) dan los mismos resultados, una se basa en la relación de
esbeltez KL/r y la otra en la relación F)Fe.
E4.
PANDEO POR TORSIÓN Y PANDEO POR FLEXOTORSIÓN
DE MIEMBROS SIN ELEMENTOS ESBELTOS
Esta sección se aplica a miembros asimétricos, de simetría simple y algunos de
doble simetría, tales como columnas de sección cruciforme o secciones armadas
sin elementos esbeltos, como se definen en la sección 84.1 para elementos en compresión unifonne. Además, esta sección se aplica a los miembros doblemente simétricos sin elementos esbeltos, cuando su longitud sin arriostrar por torsión excede
la longitud lateral no arriostrada. Estos requisitos son aplicables a ángulos simples
con bit> 20.
La resistencia nominal a compresión P,,, se determina con los estados límite de
pandeo por torsión y pandeo por jlexotorsión de acuerdo con lo siguiente:
(E4- l)
El esfuerzo crítico Fe, se determina como sigue:
(a) Para perfiles T y ángulos dobles en compresión:
F = ( Fc,y + Fer,
cr
2H
)[l - l-
(
4FcryFcrzH ]
)2
Fcry +Fcrz
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
(E4-2)
Capítulo E. Diseño de miembros en compresión
11-9 )
donde Fc,y se toma como Fe, en la ecuación E3-2, o E3-3 para pandeo por fle.' alre ded or de 1eJe
. d e sunetna,
.
' yKL =K-·vl-para perfilI es T en compres1on,
·'
x1on
r
r
y K l = ( K l) , de la sección E6, para áng:ios dobles a compresión y:
r
r 111
=
F
crz
CJ
(E4-3)
A ,:2
g o
(b) Para todos los otros casos, Fer debe determinarse con las ecuaciones E3-2 o
E3-3, usando el F, de pandeo por torsión y pandeo por flexotorsión. Fe se determina como sigue:
(i)
Para miembros con doble simetría:
F= [rc EC., + GJ]
2
e
(K: l) 2
1
(E4-4)
fx+ f v
(ii) Para miembros con un eje de simetría, con simetría en e l eje y:
F.=(F,y+F., )[1-
1-
l
4F,yF,,H
(F,y + F,, ) 2
2H
(E4-5)
(iii) Para miembros asimétricos, F, es la menor raíz de la siguiente ecuación
cúbica:
(F, - F,, )(F,- F,,) (F, - F,.)- F,'(F,- F,, {
~
r-
F,'( F, - F,,
i( ;:
r
O
O (E4-6)
Donde:
Ag es el área total de la sección transversal, cm2 (mm 2)
C., es la constante de a labeo, cm" (mm6)
(E4-7)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A .C.
D-92
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
rc 2 E
F,y = ( KyL)
(E4-8)
2
r,.
2
=(rc(K:L)
EC,. +GJ)1,,
Agr;,
F
2
2
(E4-9)
Ges el módulo de elasticidad al cortante del acero igual a 784,000 kg/cm2
(77,200 MPa)
H=l-xº
2
+
Yo
2
-2
ro
(E4-l O)
lxe ly son los momentos de inercia con respecto a ejes principales, cm4 (mm4)
J
es la constante de torsión, cm 4 (mm4)
Kx
!(,,
K,
r
0
es el factor de longitud efectiva para pandeo por flexión con respecto ax
es el factor de longitud efectiva para pandeo por flexión con respecto a Y
es el factor de longitud efectiva para pandeo por torsión
es el radio polar de giro alrededor del centro de cortante, cm (mm)
2
2
2
Í x + Jr
ro =x" + Yo +---
-
Ag
(E4-l l)
rx
es el radio de giro alrededor de X
ry
es el radio de giro alrededor de Y
x 0 y y 0 son las coordenadas del centro de cortante con respecto al centroide, cm (mm)
Nota: en secciones l doblemente simétricas, c.. puede tomarse como fvh}/4,
donde h0 es la distancia entre centros de patines, en lugar de hacer un análisis
más preciso. P ara perfiles T y ángulos dobles se omite el tém1ino C,. cuando
se calcula Fe, y x0 se considera igual a O.
ES.
ÁNGULOS SIMPLES A COMPRESIÓN
La resistencia nominal a compresión, P,,, de miembros de un solo ángulo cargados
axialmente, debe determinarse de acuerdo con la sección E3 o con la sección E7,
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-93
( '11¡1ít11l0 E. Dise110 de miembros en compresión
según corresponda. Los ángulos simples con bit > 20 deben cumplir las disposiciones de la sección E4. Los miembros que cumplen con el criterio establecido en
las secciones ES(a) o ES(b) se diseñan como miembros cargados axialmentc usando
la relación de esbeltez efectiva KL/r especificada en esa sección.
Los efectos de la excentricidad en miembros de un solo ángulo pueden despreciarse cuando se consideran miembros en compresión cargados axial mente, cuando
se use una de las relaciones de esbeltez efectivas definidas en las secciones ES(a)
o ES(b), siempre que:
{ 1) La carga de compresión se aplica en ambos extremos sobre la misma ala.
(2) Los miembros están conectados con soldaduras o con no menos de dos tomi-
llos.
(3) No hay cargas transversales intermedias.
Los miembros de un solo ángulo que no cumplen con las condiciones de sus extremos descritas en las secciones ES(a) o (b), cuando los ángulos de lados desiguales
tienen una relación de la dimensión del lado mayor al menor mayor a 1.7 o cuando
están sometidos a carga transversal, deben diseñarse para la combinación de carga
axial y flexión de acuerdo con el capítulo H.
(a) Para ángulos de lados iguales o desiguales conectados por el ala de mayor tamaño, que son miembros individuales o forman parte de la celosía de armaduras planas, cuyos miembros adyacentes se encuentran conectados del mismc
lado de la placa de conexión o de la cuerda:
L
(i) Cuando r,
~
8O
KL
L
_. -= 72+0.75r
r,
(ii) Cuando
(ES-1)
i: > 8 O
r,
Kl
L
-=32+1.25-~200
,.
(ES-2)
rf
Para ángulos de lados desiguales con relación de long itud de alas menor que
1. 7 y conectados por su lado corto, Kl/r de las ecuaciones ES- J y ES-2 deben
incrementarse en 4[(b¡/b,)2 - 1] con límite mínimo de 0.95L/r=.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO.A.C.
Especijicació11 para el dise,10 de estructuras de acero
Jl-94
b)
Para ángulos de lados iguales o desiguales conectados por el ala de mayor tamaño, que son miembros de la celosía de armaduras en cajón o espaciales,
cuyos miembros adyacentes se encuentran conectados del mismo lado de la
placa de conexión o de la cuerda:
(i)
Cuando
i
r,
'5. 7 5
KL =60+0.8i
r
r,
(ii) Cuando
i
(ES-3)
> 75
Y.r
KL
l
-=45+-'5.200
r
rx
(ES-4)
Para ángulos de lados desiguales con relación de longitud de alas menor
que l. 7 y conectados por su lado corto, Kllr de las ecuaciones ES-1 y
ES-2 deben incrementarse en 6[(bi/bs)2 - 1], con limite mínimo de 0.82 Llr•.
Donde:
L es la longitud del miembro entre puntos de trabajo de los centros de
b1
b.,
rx
r=
línea de la cuerda, cm (mm)
es la longitud del ala más larga del ángulo, cm (mm)
es la longitud del ala más corta del ángulo, cm (mm)
es el radio de giro alrededor del eje geométrico paralelo al ala conectada, cm (mm)
es el radio de giro alrededor del eje principal menor, cm (mm)
E6.
MIEMBROS ARMADOS
1.
Resistencia a compresión
Esta sección se aplica a miembros armados con dos perfiles que se encuentran: a)
interconectados con tornillos o soldaduras, o b) interconectados por lo menos por
un lado abierto con cubreplacas perforadas o cordón con placas de anclaje. Las interconexiones en los extTemos son críticas al deslizamiento, por lo que deben ser
soldadas o atornilladas para satisfacer este requisito.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capí1ulo E. Diseíio de miembros en compresión
11-95
Nota: se permite diseñar una conexión extrema atornillada en miembros armados totalmente a compresión con tomiJlos en aplastamiento. El diseño del
tomillo debe basarse en la resistencia a cortante; los tomillos deben pretensionarse y las superficies de contacto ser clase A o B. En armaduras, los
miembros verticales de dos ángulos annados sometidos a compresión pueden
sufrir un pequeño deslizamiento relativo entre los elementos, especialmente
en las conexiones extremas, que puede aumentar la longitud efectiva de la
sección trasversal armada a la de los componentes individuales y reducir significativamente la resistencia a compresión del puntal. Por lo anteriormente
expuesto, las conexiones en los extremos de un miembro armado deben diseñarse para resistir el deslizamiento entre sus componentes.
La resistencia nominal a compresión de miembros armados con dos perfiles que
se conectan por medio de tornillos o soldaduras, debe calcularse de acuerdo con
las secciones E3, E4 o E7 con las modificaciones que se hacen a continuación. En
lugar de un análisis más completo, si el modo de pandeo involucra deformaciones
que produzcan fuerzas cortantes en los conectores entre perfiles individuales, Kllr
se puede remplazar por (KL/r),,,, que se determina como sigue:
( 1) Para conectores que se atornillan con apretado inicial:
(E6- I)
(2) Para conectores soldados o conectados con tomillos pretensionados:
a
(i) Cuando r,
~
40
(E6-2a)
(ii) Cuando
ª > 40
rj
(E6-2b)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-96
Espec(ficación para el diseño de estructuras de acero
Donde:
(~L),,,
es la relación de esbeltez modificada del miembro armado
(~l)o
es la relación de esbeltez del miembro annado en la dirección
del pandeo
K; = 0.50 para ángulos espalda con espalda
O. 75 para canales espalda con espalda
0.86 para todos los demás casos
a es la distancia entre conectores, cm (mm)
r, es el radio de giro mínimo de cada componente, cm (mm)
2.
Limitaciones dimensionales
Los componentes individuales de miembros annados con dos o más perfiles y sometidos a compresión, deben estar conectados a intervalos, a, de manera que la relación de esbeltez efectiva, Ka/r;, de cada uno de los perfiles componentes no exceda
0.75 de la relación de esbeltez del miembro armado completo. Para calcular la relación de esbeltez de cada componente, debe uti lizarse el menor radio de giro r;.
En los extremos de miembros armados sometidos a compresión, apoyados en
placas base o sobre su perficies terminadas, todos los componentes en contacto con
otro deben conectarse con soldaduras de longitud no menor que el ancho del miembro o por tornillos espaciados longitudinalmente no más de cuatro diámetros a lo
largo de una y media veces el ancho máximo del miembro.
En toda la longitud de miembros armados, entre las conexiones extremas arriba
mencionadas, el espaciamiento longitudinal de soldaduras intermitentes o tornillos,
debe ser e l adecuado para transferir la resistencia requerida. Cuando el miembro
armado consiste en un perfil y una placa o en dos placas, las limitaciones del espaciamiento longitudinal entre los conectores de los elementos en contacto continuo
se encuentran en la sección 13.5. Cuando un componente de un miembro armado
consiste en una placa exterior, el espaciamiento máximo no debe exceder el producto del espesor de la parte más delgada de la placa exterior por O. 7 5.J E/ F 1. , ni
de 305 mm, cuando hay soldaduras intermitentes a lo largo de los bordes de los
componentes o sujetadores en la línea de los gramiles de cada sección. Cuando los
sujetadores se colocan en tresbolillo, el máximo espaciamiento de cada eje de tornillos no debe exceder el producto del espesor de la placa externa más delgada
por 1. 1 2.J E/ F 1. , ni de 460 mm.
Los lados abiertos de miembros am1ados en compresión fonnados por placas
o perfiles deben ser provistos con cubreplacas continuas perforadas con una sucesión de aguj eros de acceso. Se supone que la sección restante de placa al centro de
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A C.
<. 'apitulo E. Diseiio de miembros en compresión
n-97
los agujeros de la cubreplaca, como se define en la sección 84.1 , contribuye a la
resistencia disponible, siempre que los siguientes requisitos se cumplan:
( 1) La relación entre ancho y espesor debe satisfacer las Iimitaciones de la sección
B4.l
Nota: es conservador utilizar la relación espesor límite del caso 7 de la tabla
B4. la con el ancho, b, tornado como la distancia transversal entre líneas
más cercanas de conectores. El área neta de la placa se toma en el agujero
más ancho. En lugar de esta aproximación, la relación ancho-espesor se
puede determinar a través de un análisis.
(2) La relación longitud ( en la dirección del esfuerzo) a ancho, no debe ser mayor
de 2.
(3) La distancia libre entre agujeros en la dirección del esfuerzo, no debe ser menor
que la distancia transversal entre lineas conectoras o soldaduras más cercanas.
(4) El contorno de los agujeros no tendrá esquinas con radio menor de 38 mm.
Como una alternativa de cubreplacas perforadas se permiten enlaces con placas
de liga en cada extremo y en puntos intermedios si se interrumpen los enlaces de
celosía. Las placas de liga deben estar tan cerca de los extremos como sea práctico. En miembros que provean resistencia disponible, las placas extremas deben
tener una long_itud no menor de la distancia entre líneas de conectores o soldaduras que conectan esos componentes al miembro. Las placas intermedias deben
tener una longitud no menor que la mitad de esta distancia. El espesor de las placas de liga no debe ser menor que 1/50 de la distancia entre líneas de soldaduras
o conectores que unen los segmentos del miembro. En construcciones soldadas,
cada línea de soldadura de unión de una placa de liga no debe ser menor que un
tercio de la longitud de la placa. En construcciones atornilladas, el espaciamiento
entre los sujetadores de las placas de liga en la dirección del esfuerzo no debe
ser mayor que seis diámetros, y cada conexión de las placas tendrá no menos de
tres sujetadores.
Los enlaces de celosías de barras planas, ángulos, canales u otros perfiles,
deben espaciarse de tal manera que la relación Llr del elemento que hace las veces
de patín del miembro armado, no exceda tres cuartos de la relación de esbeltez del
propio miembro. Las celosías deben tener resistencia al cortante perpendicular al
eje del mjembro no menor a 2% de la resistencia disporuble a compresión del miembro. La relación Llr de celosías simples no debe ser mayor de 140, ni de 200 cuando
son dobles. Las celosías de barras dobles deben unirse en su intersección. La longitud L para barras de celosía simple en compresión se puede tomar como la disINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, A.C.
ll-98
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
tancia no arriostrada entre soldaduras o sujetadores que las conectan al miembro
annado y 70% de esa longitud si la celosía es doble.
Nota: la inclinación de las barras de las celosías con respecto al eje del miembro, de preferencia no debe ser menor de 60° para celosías simples y de 45°
para celosías dobles. Cuando la distancia entre líneas de soldaduras o sujetadores en los patines es mayor que 380 mm, es preferible que la celosía sea
doble o que las barras sean de perfil angular.
Para requisitos adicionales de espaciamiento, ver la sección J3.5
E7.
MIEMBROS CON ELEMENTOS ESBELTOS
Esta sección se aplica a miembros con elementos esbeltos, como se definen en la
sección B4.l para elementos con compresión uniforme. La resistencia nominal a
compresión Pn debe ser el menor de los valores de los estados límites de pandeo
por flexión,pandeo por torsión y pandeo por jlexotorsión.
(E7-1)
El esfuerzo crítico Fe, se determina como sigue:
g;,
KL
(a) Cuando -:S;4.71
-r
QFy
Fer = Q 0.658
[
g;,~
KL
(b) Cuando ->4.7 1 - r
QF,,
QF,
F,
l
F,,
(E7-2)
(o QFy > 2.25)
F,
Fer= 0.877 F,
(E7-3)
Donde:
Fe
es el esfuerzo de pandeo elástico, calculado usando las ecuaciones E3-4
y E4-4 para miembros doblemente simétricos, o las ecuaciones E3-4 y
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo E. Diseño de miembros en compresión
ll-99
E4-5 para miembros con simetría simple, y la ecuación E4-6 para miembros asimétricos, excepto ángulos simples con hit :5 20, donde F,, se calcula con la ecuación E3-4, kg/cm2 (MPa)
Q es e l factor de reducción para todos los elementos esbeltos a compresión;
igual a 1.0 para miembros sin elementos esbeltos, como se define en la
sección B4. l para elementos con compresión uniforme
Q = QsQa para miembros con secciones con elementos esbeltos, como se define en la sección 84.1 para elementos con compresión uniforme
Nota: para secciones transversales compuestas únicamente con elementos esbeltos no atiesados, Q = Qs (Qa= 1). Para secciones transversales compuestas
únicamente con elementos esbeltos atiesados, Q= Q (Q, = l ). Para secciones
transversales compuestas con elementos atiesados y no atiesados, Q = QsQuEn secciones transversales compuestas de múltiples elementos esbeltos no
atiesados, para determinar la resistencia del miembro a compresión pura, conservadoramente, se puede usar el menor valor de Q,., correspondiente al elemento más esbelto.
0
1.
Elementos esbeltos no atiesados, Qs
El factor de reducción Q.,, para elementos esbeltos no atiesados, se define como
sigue:
(a) Para patines, ángulos y placas sobresalientes de columnas formadas por perfiles formados en frío u otros miembros en compresión:
(i) Cuando
!!_ :5 0.56 /E
f ¡;
t
Q,= 1
(ii) Cuando 0.56
v~
/E<!!_< 1.03 /E
f¡;
t
Q,
(iii) Cuando
(E7-4)
= 1.415-
~
0.74( ) ~
/E
v~
!!_~1.03
t
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(E7-5)
11- 100
Hspecificació11 para el d1se1io de estructuras de acero
(E?-6)
(b) Para patines, ángulos y placas que sobresalen de columnas armadas de perfiles
1 u otros miembros en compresión:
.
(1)
Cuan do -b ~ 0.64 JEkc
- .
F,
t
Q,= 1
(E7-7)
(ii) Cuando 0.64J Ekc <!:_~l. 17 J Ekc
Fy
t
Fy
Q, = 1.415-0.65(!:.)J Fy
t
Ekc
(E?-8)
J
(iii) Cuando !:_ > 1.1 7 Ekc
t
F>
(E7-9)
Donde:
h es el ancho del elemento no atiesado en compresión, como se define
en 84.1, cm (mm)
kc =
k.,,
h, /t,..
pero no menor que 0.35 ni mayor que 0.76 para el cálculo
t es el mínimo espesor del elemento, cm (mm)
l'ISTITUTO "1FXICANO DE LA CO"ISTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capí111lo E. Diseiio de miembros en compresión
11-101
(e) Para ángulos simples:
(i) Cuando !: $ 0.45
t
/E
v-¡;
Q, = 1
(ii) Cuando 0.45
(E7-1 O)
/E <!:$
0.91 /E
f~
r
v-¡;:
Q., = 1.34 -0.76
(iii) Cuando !:>0.91
t
{-;;;
(tb)f¡
(E7-ll)
/E
v-¡;
Q., = 0.(5:E)2
(E7-12)
F,,
. t
Donde:
b es el ancho total del ala más larga, cm (mm)
(d) Para almas de Ts:
(i) Cuando -d
t
$
[¾•
O. 75 F,.
Q, = 1
(ii) Cuando 0.75
(E7-13)
/E
v/E<!:$
~
v~
1.03
t
Q., = l .908-1.22(
~)g
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(E7-14)
Especificación para el diseño de es/ructuras de acero
11-I02
f/E
¡;
(iii) Cuando d > 1.03
t
Q, = 0.69E
(E7-15)
F_.,(f)2
Donde:
d es el peralte nominal de la T, cm (mm)
b es el ancho no restringido en compresión corno se define en la sección
B4.1, cm (mm)
es el spesor del elemento, cm (mm)
2.
Elementos esbeltos atiesados, Q
0
El factor de reducción, Q0 , para elementos esbeltos atiesados se define como sigue:
º
ª
=~
Ag
(E7-l6)
Donde:
Ag es el área total de la sección transversal del miembro, cm2 (mm 2)
Ae es la suma de las áreas efectivas de la sección transversal basada en el ancho
efectivo reducido, be, cm2 (mm2 )
El ancho efectivo reducido, b,., se determina corno sigue:
(a) En elementos esbeltos en compresión unifonne, con !!_
r
~ 1.49 /E,
v7
excepto
patines de secciones cuadradas y rectangulares de espesor uniforme:
/E[
/El
0.34
be= l. 92tv7 1-(b/t)Vf 5:b
Donde:
f se toma como Fe,, calculando Fe, con Q = l
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(E7- l 7)
Capítulo E. Diseíio de miembros en compresión
11-103
(b) En patines de secciones esbeltas cuadradas y rectangulares de espesor uniforme
con
~~
1.40g :
/E[
/E]
0.38
b,=l.92t~f 1-(blt)~f ~b
(E7- l 8)
Donde:
f=P,,!A,
Nota: en lugar de calcular/= Pn!A., que requiere iteraciones f, puede tomarse
como Fr Así se obtiene un valor un poco conservador de la resistencia disponible de la columna.
(e) En secciones circulares cargadas axialmente:
Cuando O. 1 1_! < D < O.4 5 ~
Fy t
Fy
Q = Qª = 0.0'38E +3.
Fy(Dlt) 3
Donde:
D es el diámetro exterior de la sección OR, cm (mm)
t
es el espesor de la pared del tubo, cm (mm)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(E7-l 9)
CAPÍTULO F
DISEÑO DE M IEMBROS EN FLEXIÓN
Este capítulo aplica a miembros sujetos a flexión simple alrededor de un solo eje principal.
En flexión simple, el miembro está sujeto a carga en un plano paralelo al eje principal
que pasa por el centro de cortante o está restringido contra la tors ión en los puntos de aplicación de la carga y en sus apoyos.
El capítulo está organizado de la siguiente manera:
F 1. Disposiciones generales
F2. Miembros de sección compacta de sección I y perfiles de canal C sujetos a
flexión alrededor de su eje principal
F3. Miembros de perfiles I de doble simetría con alma compacta y patines de perfiles compactos o esbeltos, flexionados alrededor del eje principal
F4. Otros miembros de sección perfil I con alma compacta o no compacta, sujetos
a flexión alrededor del eje principal
F5. Miembros con perfil I de simetría simple o doble con alma esbelta sujetos a
flexión alrededor de su eje principal
F6. Miembros con perfil I y perfiles tipo C sujetos a flexión alrededor del eje
menor
F7. Miembros PTE rectangulares y cuadrados (OR), y miembros armados en sección cajón
F8. Miembros redondos OC
F9. Miembros con perfil T y ángulos dobles con carga en su plano de simetría
F JO. Miembros de un solo ángulo
F 11. Ban-as de sección rectangular y redonda
F 12. Secciones asimétricas
F 13. Proporciones de vigas y trabes
Nota: las s iguientes secciones deben aplicarse para los casos no incluidos en este
capítulo:
•
•
•
•
HI-H3
H4
Apéndice 3
Capítulo G
Miembros sujetos a flexión biaxial o sujetos a flexión y carga axial
Miembros sujetos a flexión y torsión
Miembros sujetos a fatiga
Provisiones de diseño para carga cortante
Puede consultar la tabla de usuario F 1. 1 para determinar cuáles son las secciones de
este capítulo que se aplican a un diseño particular.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN 1:N ACERO. A.C.
11-105
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
11-106
Tabla de usuario
Tabla Fl.1. Identificación de perfiles para la aplicación del capítulo F
F2
IJ
I
Il
Il
F3
F4
F5
F6
1
1
F7
F8
F9
FI0
FI 1
Fl2
=
1,
del patio
Esbeltez
del alma
Estados
límite
e
c
F, PLT
NC, E
c
PLT, PLP
C, NC, E
C,NC
F,PLT, PLP, FPT
C,NC,E
E
F,PLT. PLP. FPT
C,NC,E
N/A
F,
PLP
C, NC. E
C,NC
F, PLP. PLA
NIA
N/A
F, PL
C,NC,E
NIA
F, PLT, PLP
NIA
N/A
F, PLT, PLAL
N/A
NIA
F, PLT
N/A
N/A
Esbeltez
Sección
transversal
Sección en
el capítulo F
1
~
B
o
111-b-A
1
-
Secciones asimétricas y
ángulos de lados desiguales
F Fluencia. PTL= Pandeo Lateral-Torsional. PLP = Pandeo Local en el Patín.
PLA = Pandeo Local en el Alma. FPT = Fluencia del Patín de Tensión. PLAL Pandeo Local del Ala.
PL = Pandeo Local. C = Compacta. NC = No-Compacta. E = Esbelta.
=
INSTITUTO MEX ICANO DE LA CONSTRUCC IÓN EN ACERO, A.C.
Todos los estados
límite
11- 107
Capítulo F Diseiío de miembros en.flexión
Fl.
DlSPOSlClONES GENERALES
La resistencia de diseño para flexión, q>bM y la resistencia admisible para flexión ,
M,JD.h, se determinan de la siguiente manera:
11 ,
(1) Para todo lo dispuesto en este capítulo:
q>h = 0.90 (DFCR)
D.1, = l .67 (DRP)
Y la resistencia nominal para flexión, M,., se determina de acuerdo con lo dis-
puesto en las secciones F2 a F 13.
(2) Las disposiciones de este capítulo se basan en la premisa de que las trabes y
vigas estarán lateralmente restringidas en sus apoyos para evitar el giro en su
eje longitudinal.
(3) Para miembros con un eje de simetría simple con curvatura simple y para todos
los miembros con dos ejes de s imetría:
Cb es el factor de modificación por pandeo lateral torsional para distribución
de momento no uniforme, cuando ambos extremos del segmento están lateralmente soportados:
_
eh -
12.5Mmáx
2.5Mmh +3M A +4M 8 +3 M c
(F 1-1)
Donde:
Mmáx es el valor absoluto del momento máximo entre los apoyos laterales de
un segmento de viga, N-mm
MA es el valor absoluto del momento a un cuarto de la distancia entre apoyos
laterales de un segmento de viga, N-mm
M 8 es el valor absoluto del momento a la mitad de la distancia entre apoyos
laterales de un segmento de viga, N-mm
Me es el valor absoluto del momento a tres cuartos de la distancia entre apoyos laterales de un segmento de viga, cm, mm
En vigas en cantiléver o en volados donde el extremo libre no tiene apoyo lateral,
Cb= 1.0.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11- 108
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
Nota: en miembros con secciones doblemente simétricas sin cargas entre apoyos laterales, C6 = 1.0 en la ecuación Fl-1, si los momentos en los apoyos extremos son de igual magnitud y signo contrario (momento unifonne); Cb=2.27
en e l caso en el que los momentos en los apoyos extremos tienen la misma
magnitud y e l mismo signo (curvatura doble), y C6 = 1.67 en el caso en el
que uno de los momentos en los apoyos extremos sea igual a cero. En perfiles
con un eje de simetría, en el comentario se encuentra un método para su análisis más detallado.
(4) En miembros con secciones con un eje de simetría sujeto a flexión con curvatura doble, la resistencia al pandeo lateral torsional debe revisarse en ambos
patines. La resistencia disponible a flexión debe ser mayor o igual que el momento máximo que produce compresión en el patín del perfil en estudio.
F2.
MIEMBROS COMPACTOS CON PERFILES J DOBLEMENTE
SIMÉTRICOS Y PERFILES C SUJETOS A FLEXIÓN
ALREDEDOR DEL EJE PRINCJPAL
Esta sección se aplica a perfiles I doblemente simétricos y perfiles tipo C sujetos a
flexión alrededor del eje principal, que tienen alma y patines compactos para flexión, como se define en la sección B4. 1 de estas Especificaciones.
La resistencia nominal a flexión M,,, es la menor de las magnitudes obtenidas
al evaluar los estados límite de fluencia (momento plástico) y pandeo lateral torsional.
1.
Fluencia
(F2-l)
Donde:
Fy es el esfuerzo mínimo de fluencia especificado para el tipo de acero considerado, kg/cm2, MPa
Zx es el módulo de sección plástico alrededor del eje "x", cm3 , mm 3
2.
Pandeo lateral torsional
(a) Cuando Lb S Lp, el estado límite de pandeo lateral torsional no se aplica.
(b) Cuando Lp < Lb $ L,:
INSTJTUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo F. Diseño de miembros en flexión
11-109
(F2-2)
(c) Cuando Lb > L, :
(F2-3)
Donde:
Lb es la distancia entre puntos de apoyo lateral que impiden el desplazamiento
transversal del patín de compresión o que impiden la rotación del miembro
alrededor de su eje axial, cm, mm
2
l+0.078~(Lb)
S,hº r,.,
(F2-4)
Donde:
E
es el módulo de elasticidad del acero= 2,039,000 kg/cm2, 208.000MPa
J es la constante de torsión, cm4, mm4
Sx es el módulo de sección elástico alrededor del eje "x", cm3, mm 3
h es la distancia entre los centroides del patín superior e inferior, cm, mm
0
Nota: la raíz cuadrada en la ecuación F2-4 puede ser conservadoramente considerada igual a 1.0.
Nota: las ecuaciones F2-3 y F2-4 proporcionan resultados idénticos a los obtenidos con la ecuación clásica de pandeo lateral-torsional para miembros doblemente simétricos:
La ventaja de las ecuaciones F2-3 y F2-4 es que son muy similares a las ecuaciones F4-4 y F4-5 utilizadas para el cálculo de la resistencia al pandeo lateral
torsional en perfiles con un eje de simetría.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-11O
Las distancias límite entre apoyos laterales L¡, y L , se determinan con las siguientes fónnulas:
(F2-5)
E
Je
L,. = l .95r1. , - - --+
0.7 F,. s_,.ho
(~)2
+6.76(0.7F,.)2
S_,. h0
E
(F2-6)
Donde:
(F2-7)
Y el coeficiente e se determina de la siguiente manera:
(a) En perfiles I con dos ejes de simetría: e= 1.0
(b) En perfil canal CE: e= ho
2
v(r;
e:
(F2-8a)
(F2-8b)
Nota: en perfiles "!" con dos ejes de simetria con patines rectangulares,
1 h2
C.,= -~ º y, por lo tanto, la ecuación F2-7 queda como sigue:
r,., puede determinarse con suficiente precisión y conservadoramente como el
radio de giro del patín de compresión más un sexto del alma:
b¡
~. =.===,;;,,,.==
12(1+..!_ht'")
6b t
1 1
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
( 'a¡1Í/lilo
FJ.
11- 111
F Diseiio de miembros enflexión
MIEMBROS CON PERFILES l CON DOS EJES DE SIMETRÍA
CON ALMA COMPACTA Y PATINES NO-COMPACTOS O
ESBELTOS FLEXIONADOS ALREDEDOR DEL EJE PRINCIPAL
Esta sección es aplicable a miembros con perfil I doblemente simétricos con alma
compacta y patines no compactos o esbeltos, como se define en la sección B4.1 de
estas Especificaciones para miembros en flex ión.
Nota: los siguientes perfiles tienen patines no-compactos en acero de grado
50 (Fy= 3515 kg/cm 2 = 345 MPa) o superior: IRl52 x 12.7, TRl52 x 13.4,
1Rl52 X 22.4, IR203 X 14.9, IR203 X 14.9, 1R203 X 17.9, IR254 X 49.2, 1R305
X 47.3, IR305 x 96.8, IR356 X 134, IR356 x 147.4, IR533 x 7 1.5.
La resistencia nominal a flexión, M,,, debe ser el menor de los valores obtenidos al
calcular los estados límite de pandeo lateral torsional y pandeo local del patín de
compresión.
1.
Pandeo lateral torsional
La revisión por pandeo torsional lateral se realiza mediante la sección F2.2.
2.
Pandeo local del patín en compresión
(a) En perfiles con patín no compacto:
11,- 11, ,- )
M 11 = M ,, - ( M p - O. 7 F,.S, )( A _ {
rf
,,r
(F3- l)
(b) En perfiles con patín esbelto:
= 0.9Ek,S,
M
11
')._ 2
(F3-2)
Donde:
=
ApJ
b¡
2t¡
= \,, es el
límite de esbeltez para un perfil compacto, según la sección
B4.lb
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C
11- 112
Especificación para el dise,io de eslructuras de acero
A,¡ =
"-n es el límite de esbeltez para un perfil no compacto, según la
sección B4.1 b
0.35 ~ kc =
4
Ji.
~ O. 76 para fines de cálculo
lt/
1,.
hes la distancia definida según la sección B4.1 , cm, mm
F4.
OTROS MIEMBROS DE PERFIL I CON ALMA COMPACTA O
NO-COMPACTA SUJETOS A FLEXIÓN ALREDEDOR DEL EJE
PRINCIPAL
Esta sección se aplica a: a) perfiles I con dos ejes de simetría, con alma no compacta
sujetos a flexión con respecto a su eje principal, y b) perfiles I con un eje de simetría
y el alma colocada al centro del ancho de sus patines, sujetos a flexión con respecto
a su eje principal, con alma compacta o no compacta según se define para flexión
en La sección B4. l.
Nota: los miembros incluidos en esta sección pueden diseñarse conservadoramente usando la sección F5.
La resistencia nominal en flexión, M,,, debe ser el menor valor que se obtiene al
evaluar los estados límite de fluencia en el patín de compresión, pandeo lateral torsional, pandeo local del patín en compresión y fluencia en el patín en tensión.
l.
Fluencia en eJ patín de compresión
M,, = R,xMyc = R¡x..FySxc
2.
(F4- l)
Pandeo lateral torsional
(a) Cuando lb~ l 1,, el estado límite de pandeo lateral-torsional no es aplicable.
(b) Cuando l p < Lb ~ L,:
(F4-2)
(c) Cuando Lb > L,.:
(F4-3)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
U- 113
Capítulo P. Diseño de miembros enjlexión
Donde:
M yc
es el momento que causa fluencia en el patín de compresión
(F4-4)
(F4-5)
Para -f ·-ve::; 0.23, J debe tomarse como cero.
fy
Donde:
ly,·
es el momento de inercia del patín de compresión alrededor del eje "y"
(eje débil), cm4, mm4
El esfuerzo FL se determina de la siguiente manera:
(l.) C uan do -Sx, >
- O. 7·.
Sxc
(F4-6a)
s,,
o
(ii) Cuando-·- < .7:
Sxc
FL -- F s_,, > O 5F
· Sxc
·
V
-
•
(F4-6b)
,.
El límite de longitud no arriostrada para el estado límite de fluencia Lp, se
determina con la siguiente fórmula:
L" = I. Ir,
/E
v~
JNSTíTUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(F4-7)
11-114
Espec(ficación para el dise,io de estructuras de acero
La longitud sin arriostrar para el estado límite de pandeo lateral torsional
inelástico Lp, se detem1ina con la siguiente fónnula:
E
J
L, = 1.95t¡ - --+
Fl S,cho
_J_
( Sxch,, )
2+6 76 ( Fi. )2
.
E
(F4-8)
El factor de plastificación del alma, R1,c, se determina de la siguiente manera:
.)
(1
/ ,,,.
cuando ---· > 0.23:
fy
Mµ
Rpc = - M_..c
(F4-9a)
he '\
(b) Cuando - > "- pw:
lw
R
pe
=[~-(~-,)(
M y<·
M_vc
'A - 'A p11·
Ar11• - A¡rn·
)]< My,·
M ,,
(F4-9b)
-
(ii) Cuando ~~0.23:
f .v
RP<-.= 1.0
(F4-I0)
Donde:
Mpc= Z.,F_v ~ 1.6S,,.F,.
Sxc, Sx, es el módulo de sección elástico con respecto al patín de compresión
y de tensión, respectivamente, mm 3
te=
he
lw
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACE RO, A.C.
Capítulo F Diseifo de miembros en flexión
11- 11 5
AP" = Ap, el límite de esbeltez para un alma compacta, según la sección B4. l
A,,,, = Ar, el límite de esbeltez para un alma no-compacta, según la sección 84.1
he
= dos veces la distancia desde el centroide del perfil hasta: a) la cara interior del patín de compresión menos el filete o esquina radial para perfiles laminados, o b) la línea de sujetadores del patín de compresión
más cercana o a la cara interior del patín en compresión en perfiles soldados, cm, mm
El radio de giro efectivo para pandeo torsional lateral,
guiente manera:
(i)
r,, se determina de
la si-
En perfiles I con patín en compresión rectangular:
t¡
b1c
= -;==':"""======="'7'
(F4-l 1)
12(hºd +.!.a
,!!:.._)
6 "h d
0
Donde:
h,.tw
aw=--
(F4- l 2)
b¡cl¡c
brc es el ancho del patín de compresión, cm, mm
l¡c es el espesor del patín de compresión, cm, mm
(ii) En perfiles I con refuerzo de perfil de canal CE o con cubreplaca soldada al
patín en compresión:
r, es e l radio de giro de los componentes del patín en compresión por flexión
más un tercio del área del alma en compresión, debido únicamente al momento flexionante alrededor del eje principal, cm, mm
a.., es la relación entre dos veces el área del alma en compresión únicamente
por momento flexionante alrededor del eje principal y el área de los componentes del patín a compresión
Nota: en un perfil rcuyo patio de compresión es rectangular, r, puede ser calculado de manera conservadora y bastante aproximada como el radio de giro del
patín en compresión más un tercio del área del alma sujeta a compresión, es decir:
íNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-116
3.
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
Pandeo local del patín en compresión
(a) En perfiles con patines compactos, el estado límite de pandeo local no aplica.
(b) En perfiles con patín no compacto:
. -FLSxc) ( A,¡
')..,-'A.
p¡ )]
M,, -[
- RpcM yc -(R,,cMyc
-ApJ
(F4-13)
(c) En secciones con patín esbelto:
(F4-14)
Donde:
FL está definido en las ecuaciones F4-6a y F4-6b
Rpc es el factor de plastificación del alma, según se define en las ecuaciones
F4-9
0.35 ::; kc =
4
Jx
¡,/
1,.
$
O. 76, para fines de cálculo
'A,,, = "J...,,, es el límite de esbeltez para un perfil compacto, según la sección
B4.1
')..,1
= A,, es el límite de esbeltez para un perfil no compacto, según la sección
B4.1
4.
Fluencia del patín en tensión
(a) Cuando S.,, ;::: S.,c, el estado límite de fluencia del patín en tensión no aplica.
(b) Cuando S.w < S..c:
(F4- l 5)
Donde:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo F. Dise,io de miembros en flexión
Jl-ll 7
El factor de plastificación del alma correspondiente aJ estado límite de fluencia
del patín en tensión, Rp,, se determina de la siguiente manera:
(i) Cuando he ~ '),.,_ ,,w:
lw
(F4-16a)
(ii) Cuando he > Apw :
t .,
R
"'
=[M"
-( M;,
M"
M y,
-i)( 'A'A,,,-.-A,,"'A,,,, )]<-
M"
M y,
(F4- l 6b)
Donde:
A¡,w = A¡,, es el límite de esbeltez para alma de sección compacta según la
'A,,,.
F5.
sección B4. I
= Ar, es el límite de esbeltez para alma de sección no compacta según
la sección B4. l
MIEMBROS CON PERFIL I DE SIMETRÍA SIMPLE O DOBLE
CON ALMA ESBELTA SUJETOS A FLEXIÓN ALREDEDOR DEL
EJE PRINCIPAL
Esta sección aplica a miembros con perfil tipo I con simetría simple y doble con
almas esbeltas conectadas a la mitad del ancho de los patines y sujetos a flexión
alrededor del eje principal, como se define en la sección B4.
La resistencia nominal en flexión, M,,, debe ser el menor valor que se obtiene
al evaluar los estados límite de fluencia en el patín de compresión, pandeo lateral
torsional, pandeo local del patín de compresión y fluencia en el patín de tensión.
J.
Fluencia en el patín de compresión
(F5- l)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
,. __
Especificación para el diseiio de es1r11c111ras 11<- //c·em
11- 11 8
2.
Pandeo lateral torsional
(FS-2)
(a) Cuando Lh ~ l 1,, el estado límite de pandeo lateral-torsional no aplica.
(b) Cuando LP< Lh ~ l ,:
(FS-3)
( c) Cuando l h > L,:
(FS-4)
Donde:
l p se de fine en la ecuación F4-7:
(FS-5)
R pg
es e l factor de reducción de la resistencia flexión:
R
-I
-
Pi:
ª"
("•·
l200 +300a..,
t ...
- ----- --
s1J¾] o
.
-
< )
F,. - .
(FS-6)
a,. se define en la ecuación F4- l 1, pero no debe exceder I O.
r, es el radio de g iro efectivo para pandeo lateral, según se define en In
sección F4.
3.
Pandeo local del patín en compresión
(FS-7)
(a) En perfiles con patines compactos, el estado límite de pandeo local del patín
de compresión no aplica.
INSTITUTO MEXICA O DE LA CONSTRUCCIÓN E ACERO, A.C.
11-119
CapÍ/11/0 F. Diseño de miembros en flexión
(b) En perfiles con patines no compactos:
(F5-8)
(c) En secciones con patines esbeltos:
Fe, =(0.9E)k;
(F5-9)
bI
2t¡
Donde:
4
0.35 ~ kc = r;:¡ ~ O. 76
\/X.
A,,¡ = A,,, es el límite de esbeltez para un perfil compacto según la sección B4. t
Ar1= A,., es el límite de esbeltez para una sección no-compacta según la
sección B4. l
4.
Fluencia del patín en tensión
(a) Cuando Sx, 2'. Sxc, el estado límite de fluencia del patín de tensión no aplica.
(b) Cuando S,, < S.,c:
(F5-l0)
F6.
MIEMBROS DE SECCIÓN I Y CANALES SUJETOS A FLEXIÓN
ALREDEDOR DEL EJE MENOR
Esta sección se aplica a miembros de perfil I y canales sujetos a flexión alrededor
del eje débil.
La resistencia nominal a flexión Mn, es el menor valor que se obtiene al evaluar
los estados límite de fluencia (momento plástico) y pandeo local del patín.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11- 120
l.
Fluencia
(F6-1)
2.
Pandeo local del patín
(a) En perfiles con patines compactos, el estado límite de pandeo local del patín
no aplica.
(b) En perfiles con patines no compactos:
(F6-2)
(e) En perfiles con patines esbeltos:
(F6-3)
Donde:
(F6-4)
b
A.= -
t1
"-pf= "-p, es el límite de esbeltez para un perfil compacto, según la sección B4.1
"-,r
=jf,
b es la mitad del ancho del patín b1, en perfiles I y es el ancho total del patín
en canales, cm, mm
tr es el espesor del patín, cm, mm
Sy es el módulo de sección elástico alrededor del eje "y"; y es el módulo de
sección elástico mínimo en secciones canal, es decir, para flexión alrededor
del eje principal paralelo al alma, cm3, mm3
F7.
MIEMBROS PTE RECTANGULARES Y CUADRADOS (OR), Y
MIEMBROS ARMADOS EN SECCIÓN CAJÓN
Esta sección se aplica a miembros PTE rectangulares y cuadrados y miembros en
cajón, con alma compacta o no-compacta y patines compactos, no-compactos o esINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capillilo F. Diseiio de miembros en flexión
11-121
beltos, según se definen en la sección B4.1 para flexión. La resistencia nominal a
flexión, M,,, es el menor valor que se obtiene al evaluar los estados límite de fluencia
(momento plástico), pandeo local del patín y pandeo local del alma en flexión pura.
Nota: los miembros de perfil tubular rectangular de gran longitud sujetos a
flexión alrededor del eje principal, pueden fallar por pandeo lateral torsional.
Sin embargo, estas especificaciones no incluyen ecuaciones para comprobar
este estado limite, dado que la deflexión vertical será la limitante del diseño
para todos los casos prácticos.
1.
Fluencia
(F7- l)
Donde:
Z es el módulo de sección plástico alrededor del eje de flex ión, cm3, mm3
2.
Pandeo local del patín
(a) En secciones compactas, el estado límite de pandeo local del patín no aplica.
(b) En secciones con patines no-compactos:
M,, = M ,-(M, -F,s{3.51 ,: f t - 4.0
J~ M,
(F7-2)
(c) En secciones con patines esbeltos:
M,, =F,,S,
(F7-3)
Donde:
S, es el módulo de sección elástico determinado con el ancho efectivo, be, del
patín en compresión, definido como:
(F7-4)
INSTlTUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
II-122
3.
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
Pandeo local del alma
(a) En secciones compactas, el estado límite de pandeo local del a lma no aplica.
(b) En secciones con almas no compactas:
M"
FS.
=MP -
(
J
h~
M P - FyS) O. 3 O5- ·,, - O. 7 3 8 ~ M P
[
t .., E
(F7-5)
MIEMBROS PTE REDONDOS (OC)
Esta sección se aplica a miembros PTE con sección circular para los cuales Dlt es
0.45E
menor a - - - .
Fy
Donde:
D es el diámetro exterior del perfil, cm, mm
es el espesor de pared, cm, mm
La resistencia nominal a flexión, M ,,, es el menor valor que se obtiene al evaluar
los estados límite de fluencia (momento plástico) y pandeo local.
l.
Fluencia
(F8- l)
2.
Pandeo local
(a) En secciones compactas, el estado límite de pandeo local no aplica.
(b) En secciones no-compactas:
M,.
~
0.021E
( ~ ) +F. S
(F8-2)
(c) En secciones con pared esbelta:
(F8-3)
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
( ·11¡1í111/o F Diseiio de miembros en jlexió11
11-123
Donde:
(F8-4)
E es el módulo de elasticidad del acero, cm3, mm 3
S es el módulo de sección elástico, cm3 , mm3
t es el espesor de la pared, cm, mm
~-
MIEMBROSTYÁNGULOSDOBLESCONCARGAENSU
PLANO DE SIMETRÍA
Esta sección se aplica a miembros con perfiles tipo '"I'' y ángulos dobles cargados
en su plano de simetría.
La resistencia nominal a flexión, M,,, es el menor valor que se obtiene al evaluar
los estados límite de fluencia (momento plástico), pandeo lateral-torsional y pandeo
local del patín.
l.
Fluencia
(F9-I)
Donde:
2.
MP = F,,Z,. ~ l .6My para almas en tensión
(F9-2)
M,, = FyZx ~ Mv para almas en compresión
(F9-3)
Pandeo lateral torsio nal
(F9-4)
Donde:
(F9-5)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
especificación para el diseño de estructuras de acero
U-124
El signo positivo para B aplica cuando el alma trabaja en tensión, y negativo cuando
el alma trabaja a compresión. Si el extremo del alma se encuentra en compresión
en la longitud no arriostrada, B debe ser calculado utilizando el signo negativo.
3.
Pandeo local del patín de perfües T
(a) Cuando el patín de secciones Tes compacto y trabaja en compresión, e l estado
límite de pandeo local del patín no aplica.
(b) En perfiles tipo T con patín no compacto:
(F9-6)
( c) En perfiles tipo T con patín esbelto:
M,,
=
º(·:~s)~c
(F9-7)
2t¡
Donde:
Scx es el módulo de sección elástico cuando el patín trabaja en compresión,
cm3 , mm 3
"A
= b¡
2tf
A¡,f= "A,,, es el límite de esbeltez para un patín compacto, seg ún la sección B4. I
A,¡= A,, es el límite de esbeltez para un patín no compacto, según la sección
B4.1
Nota: en ángulos dobles con un lado de cada ángulo sometido a compresión,
M,, basado en pandeo local debe ser determinado según lo expuesto en la sección F J0.3 con bit, donde b es la longitud del ala y t su espesor. La ecuación
Fl0-1 es e l límite superior.
4.
Pandeo local del alma de perfiles T en flexocompresión
(F9-8)
INST ITUTO MEXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-125
Caµítulo F. Diseiio de miembros en flexión
Donde:
S, es el módulo elástico de la sección, cm3 , mm3
El esfuerzo crítico, Fcn se determina de la siguiente manera:
Cuando -d
t ..,
$
~
0.84 - :
Fy
(F9-9)
[
dfiy]
Fer= 2.55- 1. 84- F,
t .,. E
(F9-l O)
~
Cuando->1.03
- :
d
t.,
Fy
(F9- l l)
Nota: en ángulos dobles con lados que trabajan como alma sometidos a compresión, M,,, basado en pandeo local, debe ser determinado según lo dispuesto
en la sección F l 0.3, considerando bit de los lados del ángulo que constituyen
el alma y la ecuación F 10-1 como límite superior.
FlO. MIEMBROS DE UN SOLO ÁNGULO
Esta sección se aplica a ángulos con o sin apoyo lateral continuo a lo largo de su
longitud.
El diseño de ángulos que tienen apoyo lateral continuo para prevenir el pandeo
lateral torsional, puede realizarse considerando flexión alrededor de sus ejes geofNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11- 126
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
métricos (x, y). Si los ángulos no tienen apoyo lateral continuo, deben diseñarse
usando lo dispuesto para flexión alrededor del eje principal, excepto cuando se permite la flexión alrededor de un eje geométrico.
Si el momento flector tiene componentes sobre dos ejes principales con o sin
carga axial o sobre un solo eje principal y tiene carga axial, debe diseñarse de
acuerdo con la sección H2.
Nota: cuando el d iseño se hace en referencia a los ejes geométricos, se deben
usar las propiedades obtenidas alrededor de los ejes x y y del ángulo paralelos
y perpendiculares a sus lados. En el diseño con respecto a ejes principales,
deben usarse las propiedades del perfil calculadas en referencia a los ejes principales mayor y menor.
La resistencia nominal a flexión, M,,, es el menor de los valores de los estados límite
de fluencia (momento plástico), pandeo lateral tors ional y pandeo local de un lado
del ángulo.
l.
Fluencia
M,,= 1.SM,,
(F 10-1)
Donde:
M,. es el momento de fluencia alrededor del eje de flexión , kg·cm, N·mm
2.
Pandeo lateral torsional
En ángulos que no tienen apoyo lateral continuo a lo largo de su longitud.
(a) Cuando Me:::; My:
M,,=(0.92- 0 . 17M") Me
(F 10-2)
M"
(b) Cuando M ,. > M,.:
M. = [ 1.92-1.
11J ~:JM ,.
$
l.5M ,
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
(Fl0-3)
( 'apítu!o f,~ Dise,io de miembros enflexión
ll-127
Donde:
Me es el momento de pandeo lateral torsional elástico que se determina como
sigue:
(i)
En flexión alrededor del eje principal en ángulos de lados iguales:
= 0.46Eb 2t 2C1,
M
t'
(Fl0-4)
l1,
(ii) En flexión alrededor del eje principal en ángulos con lados desiguales:
(F 10-5)
Donde:
C1, debe ser calculado usando la Ecuación F 1-1 con un valor máximo de 1.5
L1, es la longitud no arriostrada lateralmente del elemento, cm, mm
fz es el momento de inercia alrededor del eje menor, cm4, mm4
rz es el radio de giro alrededor del eje menor, cm, mm
t es el espesor del ala del ángulo, cm, mm
p,. es una propiedad para ángulos de lados desiguales. Es positiva para
ángulos con el lado menor en compresión y negativa cuando el lado
mayor está en compresión. Si el lado mayor está en compresión en
cualquier punto de la longitud no arriostrada lateralmente, se usará el
valor negativo de p,...
Nota: la ecuación para calcular Pw y sus valores para los tamaños más comunes de ángulos, se encuentra en el comentario.
(iii) En flexión alrededor de uno de los ejes geométricos, en ángulos de lados
iguales sin carga axial de compresión.
( 1) Y sin restricción al pandeo lateral torsional
(a) Con compresión máxima en la esquina del ángulo:
2
4
Me= 0.66Eb tCb[ 1+0.n(Lbt)
Lb,
b2
-1:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
(F I0-6a)
Especificación para el diseiío de estructuras de acero
ll-128
(b) Con tensión máxima en la esquina del ángulo:
(Fl0-6b)
My debe tomarse como 0.80 por el momento de fluencia calculado usando
el módulo de sección geométrico, donde b es la longitud del ala en compresión, cm, mm
Nota: se puede considerar M,, como Mvpara ángulos solos cuyo lado vertical
está en compresión y la relación entre su longitud y su altura (longitud del
. 1) es menor o 1gua
. 1a: l .64E
a 1a verttca
-Fy
(-bt)2 - l .4 FE>'..
(c) Y con restricción al pandeo lateral torsional únicamente en el punto de momento máximo:
Me debe calcularse como 1.25 veces Me calculado mediante la ecuación
FI0-6a o Fl0-6b.
My debe calcularse como el momento de fluencia calculado usando el módulo
de sección geométrico
3.
Pandeo local del ala de ángulos
El estado límite de pandeo local del ala del ángulo ocurre cuando el borde extremo
del ala está en compresión.
(a) En secciones compactas, el estado límite de pandeo local de la pierna no aplica.
(b) En secciones no compactas:
(FI 0-7)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-129
Capílulo F. Diseño de miembros en flexión
e)
En secciones esbeltas:
(Fl 0-8)
Donde:
(FI0-9)
b es la longitud del ala en compresión, mm
Se es el módulo de sección elástico calculado al borde exterior en compresión
al eje principal en flexión, cm3 , mm3 . En flexión alrededor de uno de los
ejes geométricos, en ángulos de lados iguales, debe tomarse como 0.80
veces el módulo geométrico de sección elástico.
Fll. BARRAS RECTANGULARES Y REDONDAS
Esta sección es aplicable a barras rectangulares sometidas a flexión alrededor de
cualquiera de sus ejes geométricos y a barras redondas.
La resistencia nominal a flexión , M,,, es el menor de los valores obtenidos al evaluar los estados límite de fluencia (momento plástico) y pandeo lateral torsional.
1.
Fluencia
En secciones rectangulares con Lbd
t
2
$
O.OSE sometidas a flexión alrededor del
F>'
eje principal, secciones rectangulares sometidas a flexión alrededor del eje menor
y secciones circulares:
M,, = Mp = F,.Z :'.S: l .6Af.1.
2.
(Fl 1-1)
Pandeo lateral torsional
(a) En secciones rectangulares con O.OSE< Lbd
2
rededor de l eje principal:
Fy
1
$
l . 9E sometidos a flexión al-
F"
_
[ 1.52 _ O.274 ( Lbd)
Fy
M,,-Ch
t2
E ] M _., <
_M/1
INSTITUTO MEXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO,A.C.
(Fll-2)
11-1.30
Especificación para el diseño de estructuras de acero
.
Lbd
1. 9E somet1"dos a f1 ex1on
. alredc d or
(b) En secc10nes
rectangulares con ->12
del ej e principal:
Fy
(Fl l -3)
Donde:
F _ l.9ECb
cr Lbd
(Fll-4)
t2
t
d
es el ancho de la sección rectangular, paralelo al eje de flexión, cm, mm
es la altura de la sección rectangular, cm, mm
Lb es la longitud entre puntos que están a1Tiostrados contra el desplazamiento
lateral en la región de compresión o entre puntos arriostrados para prevenir
e l giro de la sección, cm, mm
(e) En perfiles circulares y rectangulares sometidos a flexión alrededor del eje
menor, el estado límite de pandeo lateral torsional no aplica.
Fl 2. SECCIONES ASIMÉTRICAS
Esta sección se aplica a secciones asimétricas, excepto ángulos sencillos.
La res istencia nominal a flexión, M,,, es el menor valor que se obtiene al evaluar
los estados límite de fluencia (momento plástico), pandeo tors ional lateral y pandeo
local donde:
M,.=F,.Smin
(Fl2-1)
Donde:
Smin
es el mínimo módulo de sección elástico con respecto al eje de flexión, cm3,
mm3
l.
2.
Fluencia
F,,= F,,
(Fl2-2)
F,, = Fe, < Fv
(Fl2-3)
Pandeo lateral torsional
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo F Dise,io de miembros en flexión
11-131
Donde:
Fer es el esfuerzo al cual ocurre el pandeo lateral torsional deten11inado según el
análisis, kg/cm2, MPa
Nota: en el caso de perfiles con sección Z, se recomienda que Fe,. sea calculado como 0.5F,,. de un perfil canal con las mismas dimensiones de patín y
alma.
3.
Pandeo local
F,, =Fc,. ~Fy
(F 12-4)
Donde:
Fe,. es el esfuerzo al cual ocurre el pandeo lateral-torsional determinado según el
análisis, kg/cm2, MPa
F13. REQUISITOS DE DIMENSIÓN DE VIGAS
1.
Reducción de la resistencia en miembros con agujeros en el patín de
tensión
Esta sección se aplica a vigas laminadas, trabes de placas soldadas, vigas armadas
y vigas con cubreplaca con perforaciones en el patín en tensión, cuyas dimensiones
se determinan con base en la resistencia a la flexión de la sección bruta.
Además de los estados límite especificados en otras secciones de este capítulo,
la resistencia nominal a flexión, M,,, debe restringirse al estado límite de la resistencia a la ruptura del patín en tensión.
(a) Cuando F 11A¡,, ~ Y,FyA¡g, el estado límite de ruptura por tensión no aplica.
(b) Cuando F,,A¡,, < Y,FyA¡8 , la resistencia nominal a flexión, M,,, en la sección con
agujeros no será mayor de:
M
"
= F,,A¡;, S
Afg
X
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(Fl3-I)
Especificación para el diseño de estructuras de acero
Il-132
Donde:
es el área bruta del patín en tensión, calculada de acuerdo con lo previsto
en la sección B3.4a, cm2 , mm2
A¡;, es el área neta del patín en tensión, calculada de acuerdo con lo previsto
en la sección B3.4b, cm2, mm2
Y1 = 1.0 para F/F,, -s; 0.8
= 1.1 para Fy!F,, > 0.8
A¡g
2.
Límites de las dimensiones de elementos con sección I
Las secciones tipo J con un solo eje de simetría deben cumplir con los siguientes
límites:
o.1-s:;
1
)'C
-s;0.9
(Fl3-2)
Íy
Además, las secciones tipo [ con alma esbelta deben cumplir los siguientes límites:
a
(a) Cuando - -s; 1. 5 :
h
( _h_)
fw
(b)
máx
=121¾Fy
(F I3-3)
0.40E
F,.
(Fl3-4)
euando -a > 1. 5 :
h
(t,)máx
= -- -
Donde:
a es la d istancia libre entre atiesadores transversales, cm, mm.
En trabes armadas, hit.., no debe exceder 260. La relación entre el área del alma y
el área del patín de compresión no debe exceder 1O.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo F Diseiio de miembros en flexión
3.
ll-133
Cubreplacas
Las trabes de placas soldadas IS, pueden fabricarse con patines de diferentes anchos
y espesores empalmando las placas que forman los patines o con el empico de cubreplacas.
El área total de las cubreplacas en perfiles IS atornillados no debe exceder 70%
del área total del patín.
Los tomillos de alta resistencia o las soldaduras utilizadas para unir los patines
al alma o la cubreplaca al patín, se diseñarán para resistir el cortante horizontal total
resultante de las fuerzas de flexión. La distribución longitudinal de los tomillos o de
las soldaduras intermitentes debe determinarse en función de la intensidad del corte.
Sin embargo, el espaciamiento longitudinal no debe exceder el límite máximo
especificado para miembros sujetos a compresión o tensión en las secciones E6 y
D4, respectivamente. Los tornillos o soldaduras que conectan el patín al alma también
deben ser dimensionados para transmitir al alma las cargas aplicadas directamente al
patín, a menos que se prevea su transmisión por aplastamiento directamente.
Cuando la cubreplaca no tenga toda la longitud de la viga, debe prolongarse
más allá del punto teórico de corte. Esta prolongación debe atornillarse a la viga
con una conexión crítica al deslizamiento o con soldaduras de filete. La conexión
debe tener la resistencia estipulada en las secciones J2.2, J3.8 o 83.11, con el fin
de resistir la fuerza en la cubreplaca necesaria para que la trabe desarrolle la resistencia a la flexión necesaria en el punto teórico de corte.
Cuando la prolongación de la cubreplaca se conecta a la viga con soldadura, serán
filetes continuos de los dos lados. Su longitud a' que más adelante se define, será la
suficiente para resistir la fuerza en la placa de refuerzo necesaria para que la trabe o
viga desarrolle la resistencia a la flexión a una distancia a' del extremo de la cubreplaca.
(a) Cuando hay soldadura continua en el borde transversal del extremo de la cubreplaca con filete de tamaño igual o mayor de ¾ de su espesor:
a'= w
(F 13-5)
Donde:
w es el ancho de la placa de refuerzo, cm, mm
(b) Cuando hay soldadura continua en el borde transversal del extremo de la placa
con filete continuo menor de ¾ de su espesor:
a'= l.Sw
(F 13-6)
(c) Cuando no hay soldadura en el borde transversal del extremo de la placa:
a'= 2w
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
(FI3-7)
Especificación para el diseño de estructuras de acero
U- 134
4.
Trabes armadas
Cuando dos o más perfiles laminados tipo "1" o canales CE se unan para formar un
miembro sujeto a flexión, éstos deben estar conectados como lo establece la sección
E6.2. C uando hay cargas concentradas que se transmiten de una viga a otra o se
distribuyen entre vigas, se emplearán diafragmas con suficiente rigidez, soldados
o atornillados a las mismas para distribuir la carga entre las vigas.
S.
Máxima longitud sin arriostrar para redistribución de momento
En la redistribución de momento en miembros a flexión, y según la sección B3.7, la longitud sin arrostramiento lateral Lhdel patín en compresión adyacente al extremo donde
se hace la redistribución de momentos, no debe exceder el límite L,,,, definido como:
(a) En perfiles tipo "l" doblemente simétricos y un solo eje de simetría, con el
patín en compresión igual o mayor a la dimensión del patín en tensión cargados
en el plano del alma:
L.=[0.12+0 076( : :)](:, },
(F 13-8)
(b) En secciones rectangulares sólidas y s ecciones huecas tipo cajón sometidas a
flexión alrededor del eje principal:
L,,, = [ 0.11 +0.1
o(~:)](~-}. ~ o(;,},
0.1
(FI 3-9)
Donde:
Fy es el esfuerzo mínimo de fluencia especificado para e l patín de compresión, kg/cm 2, MPa
M1 es el menor momento en los extremos de la longitud no arriostrada,
N-mm
M 2 es el mayor momento en los extremos de la longitud no arriostrada,
N -mm
r,, es el radio de giro alrededor del eje de flexión, mm
(M1/M2) es positivo cuando los momentos someten a la viga a doble curvatura,
y negativo para curvatura simple.
No hay límite para Lhen m iembros de sección circular o cuadrada o para cualquier
tipo de viga sujeta a flexión alrededor del eje menor.
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULOG
DISEÑO DE MIEMBROS A CORTANTE
Este capítulo se refiere a las almas de miembros con un eje de simetría y dos ejes de simetría sujetos a cortante en el plano del alma, a los perfiles con simetría simple o doble
con cortante en la dirección del eje menor, y a los ángulos simples y secciones PTE sujetos
a cortante.
El capítulo está organizado de la siguiente manera:
G 1. Consideraciones generales
G2. Miembros con almas atiesadas y no atiesadas
G3. Acción del campo de tensión
G4. Ángulos simples
G5. Secciones PTE rectangular (OR) y en cajón
G6. Secciones PTE circular (OC)
G7. Perfiles con simetría simple y doble con cortante en el eje menor
G8. Vigas y trabes con aberturas en el alma
Nota: las siguientes secciones son aplicables para los casos no incluidos en este capítulo:
• H3.3
• J4.2
• JI0.6
Secciones asimétricas
Resistencia al cortante de elementos de conexión
Cortante en la zona de panel del alma
Gl. CONSIDERACIONES GENERALES
A continuación se presentan dos métodos para calcular la resistencia a cortante. El
método presentado en la sección G2 no utiliza la resistencia posterior al pandeo
del miembro (acción del campo de tensión). En la sección G3 el método presentado
sí la utiliza.
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
11-135
Especificación para el diseño de estructuras de acero
U-136
La resistencia de diseño a cortante, <J>vV,., y la resistencia permisible a cortante,
V,,10.v, deben determinarse como sigue:
Para todo lo dispuesto en este capítulo, excepto la sección G2.l (a):
0.v = 1.67 (DRP)
<J>v = 0.90 (DFCR)
G2. MIEMBROS CON A LMAS ATIESADAS Y NO ATIESADAS
l.
Resistencia a cortante
Esta sección se aplica a las almas de miembros con simetría doble o simple y a canales sujetos a cortante en el plano del alma.
La resistencia nominal a cortante de almas atiesadas y sin atiesar, V,., de acuerdo
con los estados límites de fluencia por cortante y pandeo por cortante es:
(G2-I)
(a) En almas de perfiles laminados l con!!:....:::; 2.24
lw
0.,.= 1.50 (DRP)
(j>,. = 1.00 (DFCR)
Y:
/E :
~Fy
C,.=I
(G2-2)
Nota: todos los perfiles IR cumplen con el criterio establecido en G2.l(a) para
aceros de grado 50 con Fy = 3515 kg/cm 2 (345 MPa), con excepción de:
1Rlll8 x 342.4, IRl016 x 221.8, TR914 x 201.0, IR838 x 175.7, IR762 x
134.0, IR610 x 81.9, IR406 x 38.8 e IR305 X 20.9.
(b) En las almas de todos los demás perfiles con simetría simple o doble y canales,
excepto los PTE de tipo OC, el coeficiente de cortante del alma, C,,, se determina
como sigue:
(i)
Cuando h / t,.. :::; l. 1O.j k,.E I F1
:
Cv= l
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(G2-3)
Capitulo G. Diseño de miembros a cortante
11-137
(ii) Cuando l. 1o.Jk,,E / Fy < h / tw5, 1.31.Jk,.E / F,,
o.JkvE / FJ'
e = -1.1----''------=V
(G2-4)
h / t"'
(iii) Cuando h I t .,. > 1.3 7.jk.,E I FJ' :
=
C
"
1.5 IEk,,
(h l t ,..) 2 F_v
(02-5)
Donde:
A"' es el área del alma, peralte y espesor del alma, dtw, cm2 (mm2)
h es para perfiles laminados, la distancia entre patines menos el radio
de curvatura de la unión entre el alma y el patín, cm (mm)
es para trabes de placas soldadas, la distancia entre patines, cm (mm)
es para trabes armadas con tornillos, la distancia entre líneas de sujetadores, cm (mm)
es para perfiles TR, el peralte total, cm (mm)
t,., es el espesor del alma, cm (mm)
El coeficiente de pandeo de placa del alma, k.,, se determina corno sigue:
(i)
En almas sin atiesadores transversales con hi t.. < 260:
kv= 5
Excepto para el alma de perfiles TR, donde:
kv= 1.2
(ii) En almas con atiesadores transversales:
5
k =5+- v
(a / h)2
kv= 5
2
Cuando a / h > 3 o
-a > [ 260 ]
h
(h i t ,.,)
Donde:
a
es la distancia libre entre atiesadores, cm (mm)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C .
(G2-6)
11- 138
2.
Especificación para el dise1io de estructuras de acero
Atiesadores transversales
No se requieren atiesadores transversa/es cuando: h / l w :s; 2 .46-JE / F ,. , ni cuando
la resistencia disponible a cortante calculada de acuerdo con la sección G2. l para
k. = 5 es mayor que la resistencia requerida a cortante.
El momento de inercia, /_.1, de los atiesadores transversales usados para desaITollar la resistencia a cortante del alma, como se establece en la sección G2. l , alrededor de un eje en el centro del alma para aticsadores dobles o alrededor de la
cara en contacto con la placa del alma para atiesadores sencillos, debe cumplir con
el siguiente requerimiento:
(G2-7)
Donde:
·=
./
2 5
·
-2~0.5
(a / h) 2
(G2-8)
Y bes la menor de las dimensiones a y h.
Se permite que los atiesadores transversales no lleguen a estar en contacto con el
pattn de tensión, siempre que no sea necesario un apoyo para transmitir las cargas
concentradas o reacciones por medio de aplastamiento. La soldadura que une los
atiesadores transversales al alma debe terminar a una distancia no menor de cualTO
veces ni mayor de seis veces el espesor del alma, medida desde el borde más cercano de la soldadura que une el patín y el alma. Cuando se usan atiesadores s imples
rectangulares, deben unirse al patín de compresión para resistir cualquier tendencia
al desplazamiento vertical debido a la torsión del patín.
Los tornillos que conectan los atiesadores al alma de la trabe no deben espaciarse más de 30 cm (300 mm) centro a centro. Cuando se usen cordones intennitentes de soldadura de.filete, la distancia libre entre soldaduras no debe ser mayor
de 16 veces el espesor del alma, ni mayor de 25 cm (250 mm).
G3.
ACCIÓN DE LA ZONA EN TENSIÓN
1.
Límites en el uso para la acción en la zona en tensión
Se permite considerar la acción de la zona en tensión en miembros con patines
cuando la placa del alma está soportada en sus cuatro lados por patines y atiesadores. No se permite considerar la zona en tensión en los siguientes casos:
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo C. Diseíio de miembros a corlan/e
(a)
(b)
(c)
(d)
U-139
En tableros extremos en todos los miembros con atiesadores trasversales.
Cuando a/h > 3 o cuando a/h > [260/(hlt,.)f.
Cuando 2A,J(Arc + Afl) > 2.5.
Cuando hlb¡c o h/b1, > 6.0.
Donde:
A1c
A1;
b1,
hp
es el
es el
es el
es el
área del patín en compresión, cm 2 (mm2 )
área del patín en tensión, cm2 (mm 2)
ancho del patín en compresión, cm (mm)
ancho del patín en tensión, cm (mm)
En estos casos, la resistencia nominal a co1iante, V," debe calcularse de acuerdo
con la sección G2.
2.
Resistencia a cortante considerando la acción del campo de tensión
Cuando la sección G3. l pem1ite la consideración de la zona en tensión, la resistencia nominal a cortante V,., de acuerdo con el estado del esfuerzo límite de fluencia
de la zona en tensión, debe ser:
o.Jk,.E / F,. :
(a) Cuando h I t .,~ 1.1
V,, = 0.6F,.A,,.
o.Jk,.E I F
(b) Cuando h I t .,. > l. 1
(G3- l )
1• :
.J
1-C,,
V,,= 0.6F,.A.,. C,. +
[
1.15 l +(a/h) 2
l
(G3-2)
Donde:
k,. y C,. están definidos en la sección G2. l.
3.
Atiesadores transversales
Los atiesadores transversales sujetos a la acción de la zona en tensión deben cumplir
con los requisitos de la sección G2.2 y las siguientes limitaciones:
INSTITUTO MEXICANO DE Li\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-140
Especificación para el diseño de estructuras de acem
(l)
(b l t),, :::; 0.56J. E
Fy,,
(2)
f s,
2: Í stl + ( / .,12 - f stl )
V, -Vci ]
- -[ Vc2 - Vc1
(G3-3)
(GJ-4)
Donde:
(bi t).,, es la relación entre ancho y espesor del atiesador
Fvs,
1,,
f s,1
1,12
es el esfuerzo mínimo de fluencia del material del atiesador, kg/cm2
(MPa)
es el momento de inercia del atiesador transversal alrededor de un
eje en el centro del alma para atiesadores dobles, o alrededor de
la cara en contacto de la placa del alma, para atiesadores simpJes,
cm 4 (mm4)
es el momento de inercia mínimo requerido del aticsador transversal
para desarrollar la resistencia al pandeo del alma por cortante según
la sección G2.2, cm4 (mm4)
es el momento de inercia mínimo requerido del atiesador transversal
para desarrollar el pandeo del alma por cortante más la resistencia
del campo de tensión, V, = Vc2 , cm4 (mm4)
(G3-5)
V,
Ve,
Vi:1
Ps,
F,,w
es la mayor resistencia al cortante requerida en tableros adyacentes
del alma usando las combinaciones de carga DFCR y DRP, kg (N)
es la menor de las resistencias disponibles a cortante en tableros adyacentes del alma con V,. como se define en la sección G2. I, kg (N)
es la menor de las resistencias disponibles a cortante en tableros adyacentes del alma con V,, como se define en la sección G3.2, kg (N)
es el mayor valor de ~.•IFys, y 1.0
es el esfuerzo de fluencia mínimo del material del alma, kg/cm2 (MPa)
G4. ÁNGULOS SIMPLES
La resistencia nominal a cortante, V del ala de un ángulo simple debe detcnninarse
usando la ecuación G2. l y la sección G2.l(b) con A..,= b1•
11,
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-141
Capítulo G. Diseiio de miembros a cortame
Donde:
b es el ancho del ala que resiste la fuerza cortante, cm (mm)
t es el espesor del ala, cm (mm)
hit... =hit
k,. = 1.2
G5. SECCIONES PTE RECTANGULAR (OR) Y EN CAJÓN
La resistencia nominal a cortante, Vn, de miembros OR y en cajón, debe determinarse según lo dispuesto en la sección G2. l con A ... = 2h.
Donde:
h
es el ancho que resiste la fuerza cortante, tomado como la distancia libre
entre patines menos el radio de curvatura de la esquina en cada extremo, cm
(mm)
t
es el espesor de diseño de la pared, igual a 0.93 veces el espesor nominal de la
pared de secciones OR soldadas con soldadura de resistencia eléctrica (ERW,
por sus siglas en inglés) e igual al espesor nominal para secciones OR soldadas
con soldadura de arco sumergido (SAW, por sus siglas en inglés), cm (mm).
L.,.=t, cm (mm)
k,. =5
Si no se conoce el radio de curvatura de la esquina, h debe tomarse como el peralte
total menos tres veces el espesor del perfil.
G6. SECCIONES PTE CIRCULAR (OC)
La resistencia nominal a cortante, V,,, de perfiles OC, de acuerdo con los estados límite de fluencia por cortante y pandeo por cortante, debe determinarse con:
Ag
V,, =Fc,.2
Donde:
F,-r debe ser la mayor de las siguientes ecuaciones, sin exceder 0.6 F.,:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(G6- I)
11-142
Esp ecificación para el diseiio de estructuras de acero
(G6-2a)
(G6-2b)
Donde:
Ag es el área total de la sección transversal, cm2 (tnm 2)
D es el diámetro exterior, cm (mm)
L,. es la distancia entre el punto donde la fuerza cortante es máxima hasta el punto
donde vale cero, cm (mm)
t es el espesor de diseño de la pared igual a 0.93 veces el espesor nominal
para tubos OC soldados con soldadura de resistencia eléctrica (ERW, por sus
siglas en inglés co1Tespondientes) e igual al espesor nominal si se usa soldadura de arco sumergido (SAW, por sus s iglas en inglés correspondientes),
cm (mm)
Nota: las ecuaciones de pandeo por cortante, G6-2a y G6-2b, predominan
para relaciones Dlt superiores a 100 con aceros de alta resistencia y longitudes
grandes, mientras que la fluencia por cortante suele regir el diseño en secciones estándar.
G7.
CORTANTE ALREDEDOR DEL EJE MENOR DE PERFILES CON
SIMETRÍA SIMPLE Y DOBLE
En perfiles con dos ejes de simetría y un eje de simetría sin torsión cargados en
el plano del eje débil , la resistencia nominal a cortante, V,,, en cada elemento que
resista cortante, debe determinarse usando la ecuación G2- I y la sección G2. l (b)
con A ... = b¡ t¡; h!tw = bi t¡, k,. = 1.2, y b en patines de perfiles I , es la mitad del
ancho total del patín b¡ , y para patines de canales, es la dimensión total del patín,
cm (mm).
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, /\.C.
Capítulo G. Diserio de miembros a cortante
11- 143
Nota: C,. = 1.0 para todos los perfiles IR con~.:::; 3515 kg/cm2•
G8.
VIGAS Y TRABES CON ABERTURAS EN EL ALMA
El efecto de las aberturas en el alma de vigas de acero y vigas compuestas, debe
incluirse en la dete,minación de la resistencia por cortante. Cuando la resistencia
requerida exceda la resistencia disponible, debe reforzarse la abertura.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULOH
DISEÑO DE MIEMBROS EN FUERZAS
COMBINADAS Y TORSIÓN
Este capítulo está enfocado en miembros sujetos a fuerza axial y flexión alrededor de uno
o ambos ejes, con o sin torsión, y miembros sujetos únicamente a torsión.
El capítulo está organizado de la siguiente manera:
Hl. Miembros simples y doblemente simétricos sujetos a flexión y fuerza axial
H2. Miembros asimétricos y otros miembros sujetos a flexión y fuerza axial
H3. Miembros en torsión pura y en combinación con flexión , cortante y/o fuerza
axial
H4. Fractura de patines con agujeros sujetos a tensión
H 1. MIEMBROS CON UNO Y DOS EJES DE SIMETRÍA
SUJETOS A FLEXIÓN Y FUERZA AXIAL
t.
Miembros con uno o dos ejes de simetría en flexión y compresión
La interacción de la flexión y la compresión en miembros doblemente simétricos
y miembros con simetría simple para los cuales 0.1 ~ (/yJfy) ~ 0.9 que están restringidos a flexión alrededor de un eje (x y/o y), deben estar limitadas por la ecua-
ción H l-1 a y H 1-1b, donde !ye es el momento de inercia alrededor del eje y referido
al patín en compresión, cm4 (mm4 ).
Nota: se permite usar la sección H2 en lugar de aplicar las disposiciones de
esta sección.
(a) Cuando P,, ~ 0 .2:
P,,
Pr + ~( M rx + M ry )
Pe 9 M cx M cy
~ I •O
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-145
(Hl-la)
11- 146
Espec//icación para el diseño de es/ruc/ura.1· de acem
P,
(b) Cuando - <O. 2:
P,.
1\11,.,
-P,.+ ( - +M,.
- -_,. ) ~ 1 . O
2Pc
M,.,
M,.,
(H l- l b)
Donde:
P,. es la resistencia requerida a compresión axial usando combinaciones de
carga DFCR o DRP, kg (N)
Pe es la resistencia disponible a compresión axial usando combinaciones de
carga DFCR o DRP, kg (N)
M,. es la resistencia requerida a flexión, kg·cm (MPa)
Me es la resistencia disponible a flexión, kg·cm (M Pa)
x es el subíndice relacionado con el eje de mayor resistencia de la sección
y es e l subíndice relacionado con el eje de menor resistencia de la sección
En diseños de acuerdo con la sección B3.3 (DFCR)
P,.
es la resistencia requerida a compresión usando las combinaciones de carga
DFCR, kg (N)
Pe = <l>cPn es la resistencia de diseño a compresión determinada con el capítulo E,
kg (N)
M,. es la resistencia requerida a flexión usando las combinaciones de carga DFCR,
kg-cm (N-mm)
Me= <l>,,M,, es la resistencia de diseño a flexión determinada con el capítulo F, kgcm (N-mm)
<l>c es el factor de resistencia a compresión = 0.90
<J>h es el factor de resistencia a flexión = 0.90
En diseños de acuerdo con la sección 83.4 (DRP)
P,.
es la resistencia requerida a compresión usando las combinaciones de carga
DRP, kg (N)
Pe = P,,/Qc es la resistencia por carga axial permisible determinada con el capítulo
E,kg(N)
M,. es la resistencia requerida a flexión usando las combinaciones de carga DRP,
kg (N)
Me= M,,/Qb es la resistencia por flexión permisible determinada con el capítulo F,
kg (N).
O.e es el factor de seguridad a compresión = 1.67
Q h es e l factor de seguridad a flexión = 1.67
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo H. Diseíio de miembros en fuerzas combinadas y /orsíá11
2.
11-147
Miembros con uno o dos ejes de simetría en flexión y tensión
La interacción de flexión y tensión en miembros con simetría doble y simple que
están restringidos a flexionarse alrededor de uno de sus ejes geométricos (x y/o y),
debe cumplir con las ecuaciones H 1-1 a y H 1-1 b, donde:
En el diseño de acuerdo con la sección 83.3 (DFCR)
Pr
es la resistencia requerida a tensión usando las combinaciones de carga DFCR,
kg (N)
Pe = <f>,P11 es la resistencia de diseño a tensión determinada con la sección D2, kg (N)
M, es la resistencia requerida a flexión usando las combinaciones de carga para
DFCR
M, = <f>¡,M11 es la resistencia de diseño a flexión detenninada con el capítulo F, kgcm (N -mm)
<f>, es el factor de resistencia en tensión (ver sección D2)
<f>1, es el factor de resistencia en flexión = 0.90
En el diseño de acuerdo con la sección B3.4 (DRP)
P, es la resistencia requerida a tensión usando las combinaciones DRP, kg (N)
Pe = Pn!Q , es la resistencia a tensión permisible determinada con la sección D2,
kg (N)
M , es la resistencia requerida a flexión usando las combinaciones de carga DR.P,
kg-crn (N-mm)
M e= M 11!Q,, es la resistencia permisible a flexión detenninada con el capítulo F,
kg-cm (N-mm)
<t>r es el factor de seguridad en tensión (ver sección D2)
<1>1, es el factor de seguridad en flexión= 1.67
Para miembros doblemente simétricos en flexotensión, C1, (en el capítulo F) puede
incrementarse por -J1 + aP, / Pe_,,
Donde:
P, =
ey
Y:
a = 1.0 (DFCR.)
n 2 E I )'
L¡,
a = 1.6 (DRP)
Está permitido realizar un análisis más detallado de la interacción entre flexión y
tensión en lugar de uti tizar las ecuaciones H 1-1 a y 1-1 1- 1b.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-148
3.
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
Miembros laminados compactos con dos ejes de simetría
en flexocompresión uniaxial
En miembros con simetría doble en flexión y compresión con momentos en un
plano de sección compacta con (KL), ::; (KL)y, se permite considerar dos estados límites independientes: inestabilidad en el plano y pandeo por flexotorsión fuera del
plano, separadamente en lugar de la combinación presentada en la sección H 1-1.
Deben seguirse los requisitos de la sección H 1.1 para miembros con M,y!Mci·
2:0.05.
(a) En el estado límite de inestabilidad en el plano, las ecuaciones H 1-1 deben
usarse con P,., M,. y M,. determinados en el plano de flexión.
(b) En el estado límite de pandeo fuera del plano:
(H 1-2)
Donde:
Pcy es la resistencia permisible en compresión fuera del plano de flexión, kg
(N)
Ch es el factor de modificación por pandeo lateral-torsional detem1inado con
la sección F 1
M,, es la resistencia permisible lateral-torsional con respecto al eje de mayor
inercia determinado con las especificaciones del capítulo F, usando C,, = 1.0,
kg-cm (N-mm)
Nota: en la ecuación Hl-2, CbMc:x puede ser mayor que (p&Mw en DFCR, o
mayor que MµJQb en DRP. La resistencia a fluencia de la viga-columna está
considerada en la ecuación H 1-1.
H2. MIEMBROS ASIMÉTRICOS Y OTROS ELEMENTOS
EN FLEXlÓN Y CARGA AXIAL
Esta sección explica la interacción entre el esfuerzo por flexión y el esfuerzo por
carga axial para secciones no incluidas en la sección H. l. Está permitido considerar
las especificaciones de esta sección para cualquier sección en lugar de los criterios
estipulados en la sección H.!.
INST ITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, A.C.
Capítulo H. Diseiio de miembros en fi1erzas combinadas_,, torsiá11
11-149
(H2- l)
Donde:
J,. es el esfuerzo axial requerido en el punto de consideración, kg/cm2
0
(MPa)
Fea es el esfuerzo axial permisible en el punto en consideración, kg/cm2
J;6wy_f,h,
Fcb"· y Fcbz
w
z
(MPa)
son los esfuerzos por flexión requeridos en el punto de consideración,
kg/cm2 (MPa)
son los esfuerzos de flexión permisibles en el punto de consideración,
kg/cm2 (MPa)
es e l subíndice para el eje principal de menor inercia
es el subíndice para el eje principal de mayor inercia
En el diseño de acuerdo con la sección B3.3 (DFCR)
J,."
es el esfuerzo axial requerido usando las combinaciones de DFCR,
kg/cm2 (M Pa)
Fea= ct>cFc, es el esfuerzo axial de diseño detem1inado de acuerdo con lo especificado en el capítulo E para compresión, o conforme al capítulo D2
para tensión, kg/cm2 (MPa)
¡;,.,, y fix, son los esfuerzos de flexión requeridos en el punto en consideración
usando las combinaciones DFCR, kg/cm2 (MPa)
F,,,.., Fb, = $bM,,IS es el esfuerzo de diseño a flexión determinado con las cspeci ficaciones del capítulo F, kg/cm 2 (MPa). Para la localización en la sección
transversal, use el módulo de sección considerando los signos de los esfuerzos
ct>c es el factor de resistencia en compresión = 0.90
<l>, es e l factor de resistencia en tensión (según la sección D2)
ct>1, es el factor de resistencia en flexión= 0.90
En el diseño de acuerdo con la sección B3.4 (DRP)
f,.ª
es el esfuerzo axial requerido usando las combinaciones de carga para
DR.P, kg/cm2 (MPa)
Fea= Fc/Q.c es el esfuerzo axial permisible determinado con el capítulo E para
compresión, o conforme a la sección D2 para tensión, kg/cm 2 (MPa)
f,h.., y f,-1,. son los esfuerzos por flexión requeridos en el punto en consideración
usando las combinación de DRP, kg/cm2 (MPa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A .e.
Especificació11 para el diseño de estructuras de acem
11-150
M" es el esfuerzo a flexión pennisible determinado con el capítulo F,
QbS
kg/cm2 (M Pa)
Para la localización en la sección transversal, use el módulo de sección considerando los s ignos de los esfuerzos.
Q c es el factor de seguridad en compresión= 1.67
Q, es el factor de seguridad en tensión (según la sección D2)
Q b es el factor de seguridad en flexión= 1.67
La ecuación H2. I debe ser evaluada usando los ejes principales en flexión para
considerar e l sentido de los esfuerzos de flexión en los puntos críticos de la sección
transversal. Los ténninos de flexión son sumados o restados del ténnino de esfuerzo
axial como con-esponda. Cuando la fuerza axial es compresión, deben incluirse los
efectos de segundo orden especificados en e l capítulo C.
Está pcnnitido realizar un análisis más detallado de la interacción entre la flexión y la tensión en lugar de la ecuación H 2- l.
H3.
MIEMBROS EN TORSIÓN PURA Y EN COMBINACIÓN CON
FLEXIÓN, CORTE Y/O FUERZA AXIAL
l.
Secciones PTE circular (OC) y rectangular (OR) en torsión
La resistencia de diseño a torsión, <1>,T,,, y la resistencia permisible a torsión, T,,/Q ,,
para secciones PTE circular (OC) y rectangular (OR), deben determinarse como
sigue:
( H3- l)
<1>, = 0.90 (DFCR)
Q , = 1.67 (D RP)
Donde:
C es la constante de tors ión del PTE
El esfuerzo crítico, Fm debe calcularse como sigue:
(a) En secciones PTE circular (OC), Fe,. debe ser la mayor magnitud de las
siguientes:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. /1..C.
Capílulo 1-f. Diseño de miembros en fuerzas combi11adas y 1orsió11
11- 151
(H3-2a)
Y:
F,,~(~J~0.60F,
0.60E
(H3-2b)
Donde:
L es la longitud del miembro, mm
D es el diámetro exterior, mm
(b) Para secciones PTE rectangular (OR):
(i)
Cuando h / t $ 2. 4 s.j E / F.. :
Fc,. =0.6F,.
(H3-3)
(ii) Cuando2.45.jE ! Fy <h / t$3.07.jE I Fy :
Fe,.= O. 6F,,(2. 4 s.j E I Fv) / (h / t)
(H3-4)
(iii) Cuando 3.07.jE I F,. <h / t$260:
Fe, = 0.458rc2E/(h/t)2
(H3-5)
Nota: la constante de torsión C puede ser conservadoramente considerada
como:
.,
. l ( ) C rc(D 4 -D;4) n(D-t) 2 t
Para una secc10n
PTE c1rcu ar OC :
= ---'------'- = --'-----'-32D / 2
2
Para una sección PTE rectangular (OR): C = 2(B - t)(H - t) t - 4.5(4 - rc)t3
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11- 152
2.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
Secciones PTE sujetas a la combinación de torsión, cortante,
flexión y fuerza axial
Cuando la resistencia requerida a torsión, T,, es menor que o igual que 20% de la
resistencia disponible a torsión, Te, la interacción de torsión, cortante, flexión y/o
carga axial en secciones tubulares, debe determinarse con las especificaciones de
la sección H I despreciando los efectos de torsión. Cuando T, excede el 20% de la
resistencia Te, la interacción de torsión, cortante, flexión y/o fuerza axial debe limitarse por:
2
P,. +M-r ) + ( V,.+T,.
l O
-) ~.
(
Pe
Me
Ve
(H36)
Te
Donde:
En el diseño basado en la sección 83.3 (DFCR)
P,.
es la resistencia requerida a carga axial calculada con las combinaciones
DFCR,kg (N)
Pe = <t>Pn es la resistencia de diseño en tensión o compresión según los capítulos
Do E, kg (N)
M,. es la resistencia requerida a flexión usando las combinaciones DFCR, kg (N)
Me= <P1,M,, es la resistencia de diseño a flexión calculada conforme al capítulo F,
kg (N)
Vr es la resistencia requerida a cortante calculada con las combinaciones DFCR,
kg (N)
Ve = <l>vVn es la resistencia disponible a cortante de acuerdo con el capítulo G, kg
(N)
T, es la resistencia a torsión requerida calculada con las combinaciones DFCR, kg (N)
Te = <1>,T,, es la resistencia de diseño torsional determinado con la sección H3. l, kg (N)
En el diseño basado en la sección 83-4 (DRP)
P,.
es la resistencia axial requerida conforme a las combinaciones del DRP, kg
(N)
Pe = P,/Q es la resistencia permisible a tensión o compresión según los capítulos
Do E, kg (N)
M,. es la resistencia en flexión requerida considerando las combinaciones DRP,
kg-cm (N-mm)
Me= M,,/Q.6 es la resistencia de flexión permisible confonne al capítulo F, kg-cm
(N-mm)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo H. Dise,io de miembros en./úerzas combinadas y tors ión
11-153
V,.
es la resistencia a corte requerida considerando las combinaciones de carga
DRP, kg (N)
V". = V,,IQv es la resistencia por corte permisible determinada con fonne al capítulo
G, kg (N)
T, es la resistencia torsional requerida confom,e a las combinaciones DRP, kgcm (N-mm)
T" = T"IQ.r es la resistencia torsional permisible detenninada con la sección H3. 1,
kg-cm (N-mm)
3.
Resistencia de miembros no tubulares sujetos a torsión y tensión
com binadas
La resistencia torsional permisible de miembros de sección no tubular debe ser la
menor magnitud obtenida confonne a los estados límite de fluencia por esfuerzos
normales, fluencia por esfuerzo cortante o pandeo determinado como sigue:
<!>, =
Q 1 = I .67 (DRP)
0.90 (DFCR)
(a) Para el estado límite de fluencia debido a esfuerzo nom,al:
F,, =F,,
(H3-7)
(b) Para el estado límite de fluencia por cortante debido a esfuerzo cortante:
F
11
=0.6Fy
(H3-8)
(e) Para el estado límite de pandeo:
(H3-9)
Donde:
Fe, es el esfuerzo de pandeo para la sección determinada por el análisis,
kg/cm 2 (MPa)
Está permitido que se presente fluencia local en las zonas adyacentes a las áreas
que deben permanecer elásticas.
H4. FRACTURA DE PATINES CON AGUJEROS SUJETOS A TENSIÓN
En la ubicación de agujeros para pernos en patines sujetos a tensión bajo acciones
combinadas por carga axial y flexión en el eje mayor, la resistencia a la fractura en
INSTITUTO MEXICANO DE L/\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO. /\.C.
Especiflcación para el diseiio de estructuras de acero
11- 154
tensión en el patín, debe estar limitada por la ecuación H4-1. Cada patín sujeto a
tensión debido a carga axial y flexión, debe revisarse individualmente.
P,. M,x
- +- - ~1.0
Pe M,..,
(H4-I)
Donde:
P,.
P,
Mi:,
M"'
es la resistencia axial requerida del miembro en la ubicación del agujero para
el perno, será positiva en tensión y negativa en compresión, kg (N)
es la resistencia axial disponible para el estado límite de fractura en tensión
en la sección neta en la ubicación del agujero para el perno, kg (N)
es la resistencia a flexión requerida en la ubicación del agujero para el perno,
será positiva en tensión y negativa en compresión, kg (N)
es la resistencia a flexión disponible alrededor del eje x para el estado límite
de fractura en tensión del patín, determinada confonne a la sección F 13.1.
Cuando el estado límite de fractura en tensión por flexión no sea aplicable,
se debe considerar el momento plástico, Mp, sin considerar los agujeros para
los pernos, kg-em (N-mm)
En el diseño conforme a la sección B3.3 (DFCR)
P,
es la resistencia axial requerida usando las combinaciones de carga DFCR, kg (N)
Pe = <1>P es la resistencia de diseño axial para el estado límite de fractura en tensión, determinada conforme a la sección D2(b), kg (N)
Mrx es la esistencia a flexión requerida usando las combinaciones DFCR, kg-cm
(N-mm)
Me.,= (!>1,M,, es la resistencia a flexión de diseño determinada con la sección FI 3.1,
o el momento plástico, Mp, sin considerar los agujeros, kg-cm (N-mm)
<!>,
es el factor de resistencia de fractura en tensión= 0.75
<l>h
es el factor de resistencia en flexión = 0.90
11
En el diseño conforme a la sección B3.4 (DRP)
P,.
es la resistencia axial requerida usando las combinaciones de carga DRP, Ton (N)
P, = P,,/0., es la resistencia axial pennisihle para el estado límite de fractura en
tensión, determinado conforme a la sección D2(b), kg (N)
M,, es la resistencia a flexión requerida con las combinaciones DRP, kg-cm (N-1mn)
M,-x = M,, /D.hes la resistencia a flexión permisible dete1minada con la sección F J 3 .1,
o el momento plástico, M,,, sin considerar los agujeros, kg-cm (N-mm)
D., es el factor de seguridad de fractura en tensión = 2.00
D.b es el factor de seguridad en flexión= 1.67
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULO!
DISEÑO DE MIEMBROS COMPUESTOS
Este capítulo se apl ica a miembros compuestos, integrados por perfiles laminados, annados
o tubulares que trabajan en conjunto con concreto estructural. Se aplica también a vigas
de acero que soportan losa de concreto reforzado, unidos con conectores de cortante de
manera que conjuntamente resisten los efectos de la carga. Se incluyen también elementos
de acero revestidos o rellenos de concreto trabajando en acción compuesta.
El capítulo está organizado con las siguientes secciones:
11. Consideraciones generales
12. Fuerza axial
13. Flexión
14. Cortante
15. Carga axial y flexión combinadas
16. Transferencia de carga
17. Diafragmas compuestos y riostras de aiTastre
18. Conectores de cortante
19. Casos especiales
11.
CONSIDERACIONES GENERALES
Para determinar los efectos de las cargas en miembros y conexiones de una estructura que incluye miembros compuestos, se deben considerar las secciones efectivas
que existen en el momento de la aplicación de cada incremento de carga.
l.
Concreto y acero de refuerzo
El diseño, detallado y propiedades de los materiales relacionados con el concreto
reforzado en construcción compuesta, deben cumplir con la nonna local de estructuras de concreto reforzado correspondiente. En caso de ausencia de una norma
local de estructuras de concreto, se podrán adoptar los criterios de las Normas Técnicas Complementarias (NTC) para e l Diseño y Construcción de Estructuras de
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll-155
Jl-156
Especificación para el diseíio de estructuras de acero
Concreto del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal (RCDF) o, alternativamente, las especificaciones ACI 318, excepto sus secciones 7 .8.2 y 10.13 y
el capítulo 21. Además, deben aplicarse Las siguientes limitaciones:
( 1) El concreto y acero de refuerzo deben satisfacer las limitaciones de materiales
especificados en la sección 11 .3.
(2) Las limitaciones aplicables al refuerzo transversal serán las que se especifican
en la sección 12.1 a(2), además de las estipuladas por las normas locales.
(3) La relación mínima del área de sección transversal del refuerzo longitudinal
para miembros compuestos embebidos, debe ser la especificada en la sección
12.1 a(3).
Los componentes de concreto y acero de refuerzo diseñados con las normas locales,
deben estar basados en magnitudes de carga equivalentes a las combinaciones de
carga del DFCR.
Nota: la intención de estas Especificaciones es que el concreto y el acero de refuerzo de miembros compuestos sean detallados mediante las disposiciones aplicables a miembros de concreto reforzado de la norma local de estructuras de
concreto, pero adecuadas por estas Especificaciones para cubrir todos los requerimientos relativos a miembros compuestos. Debido a que el concreto reforzado
se diseña generalmente por resistencia última (DFCR), los diseñadores que usen
el método de resistencia pennisible (DRP) para el acero estructural, deben considerar la diferencia entre los factores de carga y los factores de seguridad.
2.
Resistencia nominal de secciones compuestas
La resistencia nominal de secciones compuestas debe ser determinada con el método de la distribución plástica de los esfuerzos o con el método de la compatibilidad de las de.formaciones como se definen en esta sección.
La resistencia a tensión del concreto se desprecia en la determinación de la resistencia nominal de miembros compuestos.
Los efectos del pandeo local deben considerarse para miembros compuestos
rellenos como se define en la sección 11.4. No es necesario considerar los efectos
del pandeo local para miembros compuestos embebidos.
2a.
Método de la distribución plástica de los esfuerzos
En e l método de la distribución plástica de los esfuerzos, la resistencia nominal
debe ser calculada suponiendo que los componentes de acero han alcanzado su
INSTITUTO MEXICANO D E LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capitulo l. Diseiio de miembros compuestos
11-157
esfuerzo en tensión Fv o compresión y que los componentes de concreto en compresión debido a fuerza axial y/o flexión han alcanzado un esfuerzo de 0.85/;. En
el caso de perfiles OC rellenos de concreto, por el confinamiento se permite que
los componentes del concreto alcancen un esfuerzo de 0.95J; en compresión producida por fuerza axial y/o flexión.
2b.
Método de la compatibilidad de las deformaciones
En el método de la compatibilidad de las deformaciones se supone una distribución
lineal de las deformaciones a través de la sección con una deformación máxima en
el concreto igual a 0.003 cm/cm. La relación esfuerzo-deformación para el acero y
el concreto debe obtenerse de pruebas de laboratorio o de resultados publicados
para materiales similares.
Nota: el método de la compatibilidad de las deformaciones debe usarse para
determinar la resistencia nominal de secciones irregulares y cuando el acero
no exhibe un comportamiento elastoplástico. Guías generales del método de
la compatibilidad de las deformaciones para miembros embebidos sujetos a
carga axial, flex ión o ambas, están incluidas en las Normas Técnicas Complementa1ias de Estructuras de Concreto del Reglamento de Construcciones
del D.F., en la Guía de Diseño 6 del AJSC y en el ACI 3 l 8.
3.
Limitaciones de los materiales
En construcción compuesta, el concreto, el acero estructural y el acero de refuerzo
deben sujetarse a las siguientes limitaciones, a menos que se justifiquen otras por
pruebas o por análisis:
( 1) En la determinación de la resistencia disponible, el concreto debe tener una
resistencia en compresión/; no menor de 200 kg/cm 2 (20 MPa) ni mayor de
700 kg/cm 2 (70 MPa) para concretos de peso nonnal y no menor de 200 kg/cm 2
(20 MPa) ni mayor de 400 kg/cm2 (40 MPa) para concretos ligeros.
Nota: las propiedades de concretos de resistencia mayor pueden ser usadas
para cálculo de rigidez, pero no pueden ser confiables para cálculos de resistencia a menos que se justifiquen mediante ensayos o análisis.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11- t 58
Especijicación para el diseiio de estructuras de acero
(2) El esfuerzo de fluencia mínimo especificado para el acero estructural y el acero
de refuerzo utilizados en los cálculos de resistencia de miembros compuestos,
debe ser mayor de 5250 kg/cm2 (525 MPa).
4.
Clasificación por pandeo local de secciones
compuestas rellenas
En el diseño a compresión, las secciones compuestas rellenas se clasifican como
compactas, no-compactas o esbeltas. Una sección se clasifica como compacta
cuando la relación máxima ancho-espesor de sus elementos de acero en compresión
no excede el límite ancho-espesor 11.1, de la tabla I 1.1 a. Si la relación máxima anchoespesor de uno o más elementos en compresión excede 'A,,,, pero no exceden A,. de
la tabla 11.1 a, la sección compuesta rellena se clasificará como no-compacta. Si la
relación máxima ancho-espesor de cualquiera de los elementos de acero en compresión excede A,., la sección se clasificará como esbelta. La tabla establece la relación ancho-espesor máxima permitida.
En el diseño a flexión, las secciones compuestas rellenas se clasifican como
compactas, no-compactas o esbeltas. Una sección se clasifica como compacta
cuando la relación máxima ancho-espesor de sus elementos de acero en compresión
no excede el límite ancho-espesor, 11.,,, de la tabla 11.1 b. Si la relación máxima
ancho-espesor de uno o más elementos en compresión exceden 11.,,, pero no exceden
A, de la tabla 11.1 b, la sección compuesta rellena se clasificará como no-compacta.
Si la relación máxima ancho-espesor de cualquiera de los elementos de acero en
compresión excede 11.,, la sección se clasificará como esbelta. La tabla establece la
relación ancho-espesor máxima permitida.
Las definiciones de ancho (by D) y espesor (t) de secciones rectangulares OR
y circulares OC, se presentan en las tablas 11.a e 11.b.
Nota: todos los perfiles cuadrados OR de acero ASTM A500 Gr. B tabulados
son compactos de acuerdo con los límites de la tabla l l.l a y la tabla 11.l b,
excepto los ORl78 x3.2, OR203 x3.2, OR229 x3.2 y OR305 x4.8, que son
no-compactos por compresión y flexión.
Todos los perfiles OC de acero ASTM A500 Gr. B tabulados son compactos de acuerdo con los límites de la tabla 11.1 a y la tabla 11. lb, excepto el
OC406 x 6.4, que es no-compacto por flexión.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. AC.
11-159
C'11pí111/o l. Dise1io de miembros compuesws
TABLA Jt.ta
Relaciones límite ancho-espesor para perfiles de acero en miembros
compuestos sujetos a compresión para aplicarse en la sección 12.2
Descripción
del perfil
Relación
ancho-espesor
Paredes de perfil OR
y perfiles en cajón de
hit
A,, Compacto/
t., No-compacto/
no-compacto
esbelta
Máxima
permitida
2.26Jf-
3.oojf
F,
s.ooJlF
0. l5EW,
0. 19 EIF,
0.31 El/º,
F,
espesor unifom1e
Perfil OC
D/1
F,
TABLA J l.lb
Relaciones límite ancho-espesor para perfiles de acero en miembros
compuestos sujetos a flexión para aplicarse en la sección 13.4
12.
Descripción
del perfil
Relación
ancho-espesor
Patines de perfil OR
y perfiles en cajón de
espesor uniforme
bit
/\lmas de perfil OR y
perfiles en cajón de
espesor unifonnc
hit
Perfil OC
/)//
"'" Com¡1ac10/
no-compacto
A, No-compacto/
esbelta
Máxima
permitida
2.26f-f.
3.oojfF,
s.oojf
Jf
5.10[-f.
0.31 EIF,
0.3 1 El!-;
¡;,
3.00
)¾
1
0.09 F.IF,
5.70
'
F1
F,
FUERZAAXJAL
Esta sección es aplicable a dos tipos de miembros compuestos cargados axialmcntc:
miembros compuestos embebidos y miembros compuestos rellenos.
1.
Miembros compuestos embebidos
1a.
Limitaciones
Los miembros compuestos embebidos deben cumplir las siguientes limitaciones:
( 1) El área de la sección transversal del núcleo de acero debe constituir al menos
el l % del total de la sección transversal compuesta.
(2) El concreto que envuelve el núcleo de acero debe estar reforzado con barras
continuas longitudinales amarradas lateralmente o con armado en espiral.
Cuando se usen amarres laterales (estribos) se debe usar barras del No. 3
( 10 mm) con separación máxima de 30 cm a centros, o barras del No. 4 (13
mm) o de mayor diámetro, con separación máxima de 40 cm a centros. Se permite usar alambre corrugado o malla electrosoldada de área equivalente. El
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, /\.C.
11- 160
Especificación para el diseño de eslructuras de acero
espaciamiento máximo de estribos en columnas no debe exceder 0.5 veces su
mínima dimensión.
(3) La relación Psr del área de acero de refuerzo longitudinal continuo al área total
del miembro compuesto, que se expresa a continuación, no será menor q ue
0.004:
A,,.
p,,.=-
(12-1)
A!(
Donde:
A,,.
AK
1b.
es el área del refuerzo continuo, cm 2 (mm2)
es el área total del miembro compuesto, cm2 (mm2)
Resistencia a compresión
La resistencia de diseño a compresión, $cP,., y la resistencia permisible en compresión, P,.IQ.c, de miembros compuestos embebidos doblemente simétricos cargados axialmente, deben ser determinadas en la siguiente fonna, para el estado límite
de pandeo por flexión basado en la esbeltez del miembro:
$e= 0.75 (DFCR)
a)
b)
P.
Cuando__!!:!__::; 2.25
P,
P,,o
Cuando -
P,
!le= 2.00 (DRP)
[ ,~.,l
P,, =P,10 0.658 I',
(12-2)
P" = 0.877Pp
(12-3)
> 2.25
Donde:
P110
P,
= F_vAs + Fy.,,A., , + 0.85J:.Ac
(12-4)
es la carga crítica de pandeo elástico, detenninada con
el capítulo C o apéndice 7, kg(N)
= 1t2(El ,1r)l(Kl)1
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(12-5)
Capítulo J. Diseiio de miembros compuestos
Ac
A.,
Ec
Eleff
11- 161
es el área del concreto, cm2 (mrn 2)
es el área del perfil de acero, cm2 (mm 2)
es el módulo de elasticidad del concreto, el cual se debe detenninar como lo estipule la nonna local de concreto o con
pruebas de laboratorio
es la rigidez efectiva de la sección compuesta, kg-cm 2 (N-mm2 )
= EJs + 0.5EJs, + C1EJc
C,
=0.1+2(
E.,
.r:
Fy
Fy_.,.
!,.
f,
J"
K
L
(12-6)
es el coeficiente para el cálculo de la rigidez efectiva de un
miembro compuesto embebido sujeto en compresión
A.,
Ac+A.,.
)::;o.3
(12-7)
es el módulo de elasticidad del acero = 2,039,000 kg/cm2
(200,000 MPa)
es la resistencia del concreto a compresión, kg/cm 2 (MPa)
es el esfuerzo de.fluencia del perfil de acero, kg/cm2 (MPa)
es el esfuerzo de fluencia de las varillas de refuerzo longitudinal, kg/cm2 (MPa)
es el momento de inercia de la sección de concreto alrededor
del eje neutro elástico de la sección compuesta, crn4 (mm4 )
es el momento de inercia del perfil metálico alrededor del eje
elástico neutro de la sección compuesta, cm4 (mm4)
es el momento de inercia de las varillas de refuerzo alrededor
del eje elástico neutro de la sección compuesta, cm4 (mm4 )
es el factor de longitud efectiva
es la longitud del miembro lateralmente no soportado, cm (mm)
La resistencia de diseño en compresión no debe ser menor que aquella que se obtenga para el perfil de acero calculado según el capítulo E.
1c.
Resistencia a tensión
La resistencia a tensión de miembros compuestos revestidos y cargados axial mente,
debe ser determinada para el estado límite de fluencia como sigue:
P,. = F_,, A., + ~ .n.A.,.r
q>1 = 0.90 (DFCR)
1d.
(12-8)
Q, = 1.67 (DRP)
Transferencia de carga
Los requisitos para la transferencia de carga en miembros compuestos embebidos
se establecen en la sección 16.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, i\.C
Espec(ficació11 para el diseiio de es1ruct11ras de acero
11- 162
l e.
Requerimientos en el detallado
El espaciamiento libre entre el elemento de acero y el refuerzo longitudinal no debe
ser menor de 38 mm, ni de 1.5 veces el diámetro de la varilla de refuerzo.
Si el elemento de acero de la sección compuesta consiste en más de un perfil,
éstos deben estar unidos por celosías, placas de unión u otros componentes de interconexión, que eviten el pandeo de los perfiles por fuerzas aplicadas anteriormente al endurecimiento del concreto.
2.
Miembros compuestos rellenos
2a.
Limitaciones
En miembros compuestos rellenos, el área de la sección transversal del perfil de
acero debe ser al menos 1% del total de la sección transversal compuesta.
Los miembros compuestos rellenos se clasifican de acuerdo con la sección l l .4
por pandeo local.
2b.
Resistencia a compresión
La resistencia disponible a compresión de miembros compuestos doblemente simétricos cargados axial mente debe ser determinada para el estado límite de pandeo
por flexión de acuerdo con la sección 12.1 b, con las siguientes modificaciones:
En secciones compactas:
( l2-9a)
P,,o=P,,
Donde :
(12-9b)
C2 = 0.85 para secciones rectangulares OR y 0.95 para secciones circulares OC.
En secciones no-compactas:
P
IW
=p
p
-
Pµ - P, (A - "-
(A, - 11.,,)2
,, )
i
Donde:
A, A,, y A,. son las relaciones de esbeltez determinadas con la tabla 11 .1 a
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(l2-9c)
Capí1ulo l. Diseiio de miembros compuestos
11- 163
P,, es detenninada por la ecuación 12-9b:
P_,. = F,.As + 0.7 f ,'.[Ac + A.,r!i.c..)
E,.
(12-9d)
En secciones esbeltas:
P,,
0
= F cr Á ., +0.7fc'( A, + Aw· -E,. J
E,.
(12-9e)
Donde:
9
r,., = -E,C'
(Yr
.
para secciones
rectangu 1ares re11cnas
0.72F,.·
F,, =
0
,
.
. lares re11cnas
para secciones
circu
(12-10)
(12-11)
(( o/c);:)La rigidez efectiva de la sección compuesta, El,.0 , para todas las secciones, debe
calcularse como:
( 12-12)
Donde:
CJ es el coeficiente para calcular la rigidez efectiva de miembros compuestos rellenos en compresión:
=0.6+2[ Ác+As ]~0.9
A.,
(12-13)
La resistencia disponible en compresión no debe ser menor que aquella que se obtenga para el componente de acero como se calcule en el capítulo E.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-164
2c.
Especificación para el dise1io de estructuras de acero
Resistencia a tensión
La resistencia de diseño en tensión de miembros compuestos rellenos cargados
axialmente debe ser determinada para el estado límite de fluencia como sigue:
P,, = A,.F_,, + As,.Fy,r
q>, = 0.90 (DFCR)
2d.
(12- 14)
Q, = 1.67 (DRP)
Transferencia de carga
Los requisitos para la transferencia de carga en miembros compuestos rellenos se
establecen en la sección 16.
13.
FLEXIÓN
Esta sección se aplica a tres tipos de miembros compuestos en flexión: vigas compuestas con conectores de acero del tipo pernos con cabeza o canales, miembros
compuestos embebidos y miembros compuestos rellenos.
l.
General
la.
Ancho efectivo
El ancho efectivo de la losa de concreto debe calcularse como la suma de los anchos
efectivos de cada lado a l eje de la viga, cuyo ancho no debe exceder:
( 1) un octavo del claro de la viga, medido centro-a-centro de los soportes
(2) la mitad de la distancia al eje de la viga adyacente
(3) la distancia al borde de la losa
1b.
Resistencia durante la construcción
Cuando no se utilice apuntalamiento temporal durante la construcción, la sección
de acero debe tener resistencia adecuada para soportar todas las cargas aplicadas
hasta que e l concreto alcance 75% de su resistencia especificada/;. La resistencia
disponible a flexión del perfil de acero debe ser determinada de acuerdo con el capítulo F.
INSTITUTO M EX ICANO D E LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo l. Diseño de miembros compuestos
11-165
2.
Vigas compuestas con conectores de los tipos pernos de acero con cabeza
o canales de acero
2a.
Resistencia a flexión positiva
La resistencia disponible a flexión positiva, q>1,M,., y la resistencia permisible a flexión positiva, M,,/0.b, deben detenninarse para los estados límite dejluencia como
sigue:
q>1, = 0.90 (DFCR)
(a) Cuando h / t .., $
Q b = 1.67 (DRP)
3.76✓ E/ F,,
M,, debe detcnninarse con una distribución plástica del esjiterzo en la sección compuesta para el estado límite de fluencia (momento plástico).
Nota: todos los perfiles comerciales IR e lE satisfacen el límite de la sección
T3.2a(a) para aceros de grado 50.
(b) Cuando
h / t,., >3.76✓E I F_,,
M,, debe dete1minarse con la superposición de los esfuerzos elásticos, considerando
los efectos del apuntalamiento, para el estado límite de .fluencia (momento de
fluencia).
2b.
Resistencia a flexión negativa
La resistencia disponible a flexión negativa debe determinarse sólo con la sección
de acero, de acuerdo con lo establecido en el capítulo F.
Alternativamente, la resistencia disponible a flexión negativa debe detenninarse
con una distribución plástica del esfuerzo en la sección compuesta, para el estado
límite de fluencia (momento plástico) con:
q>1, = 0.90 (DFCR)
0.1, = 1.67 (DRP)
Siempre que se cumpla con las siguientes limitaciones:
( l) La viga de acero es compacta y está adecuadamente arriostrada de acuerdo
con el capítulo F.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
-
- - -
-
- - - - - - -
-
--
- -
11- 166
Especificación para el diseíio de estructuras de acem
(2) Los pernos de acero con cabeza o canales de acero conectados a la losa de la
viga de acero en la región de momento negativo.
(3) El refuerzo de la losa paralelo a la viga de acero, dentro del ancho efectivo de
la losa, está apropiadamente desarrollado.
2c.
Vigas compuestas con cubierta de lámina de acero acanalada y corrugada (LAC)
1.
General
La resistencia disponible a flexión de construcción compuesta consistente en
una losa de concreto sobre lámina de acero acanalada y corrugada conectada
a vigas de acero, se determinará con los criterios aplicables de las secciones
[3.2a e r3.2b, confonne a los siguientes requisitos:
(!) La altura del acanalado no debe ser mayor que 75 mm. El ancho prome-
dio del acanalado con concreto, w,., no será menor que 50 mm (2 pulgadas), pero para fines de cálculo, no mayor de su ancho mínimo libre en la
parte superior de la lámina de acero acanalada y corrugada (LAC).
(2) La losa de concreto debe ser conectada a las vigas mediante pernos con
cabeza de diámetro no mayor de 19 mm (AWS D 1.1 ), que deben soldarse
a través de la lámina acanalada o directamente al perfil metálico. Una vez
soldados, la cabeza de los pernos debe sobresalir no menos de 38 111111 de
la superficie superior de la lámina acanalada y quedar con no menos de
13 mm de recubrimiento del concreto especificado.
(3) El espesor de la losa por encima de la cubierta LAC no debe ser menor
que 50 mm (2 pulg).
(4) La lámina de la cubierta LAC debe estar anclada o conectada a todos los
miembros de soporte con una separación no mayor de 460 mm. Es!e anclaje será proporcionado por los pernos de acero con cabeza, una combinación del perno de acero con cabeza y soldaduras u otros medios
especificados en los planos de construcción.
2.
Cubierta LAC con el acanalado orientado perpendicularmente a la viga
de acero
El concreto por debajo del acanalado de la lámina LAC debe despreciarse en la
detenninación de las propiedades de la sección compuesta y en el cálculo de A,.
3.
Cubierta LAC con el acanalado orientado paralelamente a la viga de acero
El concreto por debajo del acanalado de la cubierta LAC se incluye en la determinación de las propiedades de la sección compuesta y en el cálculo de A ,.
INSTI TUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capí111/o /. Diseíio de miembros compuestos
11-167
Se pennite cortar longitudinalmente el acanalado de la cubierta LAC y
separar sus partes para formar una cartela de concreto sobre las vigas de soporte.
Cuando la altura nominal del acanalado de la cubierta LAC es de 38 mm o
mayor, el ancho promedio, w,., de la cartela o del acanalado soportado no será
menor que 50 mm para el primer perno de anclaje en una fíla transversal, más
cuatro diámetros por cada perno adicional.
2d.
Transferencia de carga entre la viga de acero y la losa de concreto
l.
Transferencia de carga para la resistencia a flexión positiva
Se debe suponer que el total de la fuerza cortante horizontal en la interfase
entre la viga de acero y la losa de concreto será transferida por los pernos o
canales de acero, excepto en las vigas embebidas en concreto que se definen
en la sección 13.3. En la acción compuesta con el concreto sujeto a flexocompresión, el total de la fuerza cortante horizontal V', entre el punto del máximo
momento positivo y el punto de cero momento, debe considerarse como e l
menor de los valores de los estados límite del aplastamiento del concreto,
fluencia a tensión del perfil de acero o la resistencia al cortante de los conectores de acero:
(a) Aplastamiento del concreto:
V'= 0.85/;.A'"
(13- l a)
(b) Fluencia a tensión de la sección de acero:
V'= F,.A.,
(13-lb)
(c) Resistencia a corte de los conectores tipo perno con cabeza o tipo canal:
v:= EQ
11
(13-lc)
Donde:
es el área de la losa de concreto dentro del ancho efectivo, cm2 (mm 2)
A., es el área de la sección de acero, cm 2 (mm2)
EQ" es la suma de la resistencia nominal a corte de los pernos y canales
de acero entre el punto del momento máximo positivo y el punto de
momento cero, kg (N)
A,.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll-168
Especificación para el diserío de estructuras de acero
2.
Transferencia de carga para resistencia a flexión negativa
En el caso de vigas continuas de construcción compuesta, cuando se considere que
las varillas de refuerzo longitudinal en la región de momento negativo trabajan conjuntamente con la viga de acero, el total del cortante horizontal entre el punto de
momento máximo negativo y el punto de momento cero, debe considerarse como
el menor de los valores de los siguientes estados límite:
(a) En el estado límite de fluencia en tensión del refuerzo de la losa:
V; =F_,,,.-Ásr
(13-2a)
Donde:
As,
es el área de refuerzo longitudinal adecuadamente desarrollado dentTo
del ancho efectivo de la losa de concreto, cm2 (mm2)
F_,.s,. es el esfiterzo de fluencia nominal del refuerzo de acero, kg/cm2 (M Pa)
(b) En el estado límite de resistencia por corte del perno o canal de acero:
v:=1:Q,.
3.
(I3-2b)
Miembros compuestos embebidos
La resistencia permisible a.flexión de miembros compuestos embebidos en concreto
debe ser determinada como sigue:
<Pb = 0.90 (DFCR)
Qb=
1.67 (DRP)
La resistencia nominal a flexión, M,., se determinará usando uno de los siguieotes
métodos:
(a) La superposición de los esfuerzos elásticos en la sección compuesta considerando los efectos del apuntalamiento para el estado límite de fluencia (momento de fluencia).
(b) La distribución plástica del esfuerzo solamente en la sección de acero para el
estado límite de.fluencia (momento plástico) de la sección de acero.
(c) La distribución plástica del esfuerzo en la sección compuesta o el método de
la compatibilidad de las deformaciones para el estado límite de fluencia (momento plástico) de la sección compuesta. En miembros embebidos deben colocarse conectores de cortante.
INSTITUTO M EXICAN O DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo l. Diseño de miembros compuestos
4.
Miembros compuestos rellenos
4a.
Limitaciones
11-169
Las secciones compuestas rellenas deben clasificarse por pandeo local de acuerdo
con la sección 11.4.
4b.
Resistencia a flexión
La resistencia disponible a flexión de miembros compuestos rellenos se detenninará
como sigue:
<!>&
= 0.90 (DFCR)
Qh
= 1.67 (DRP)
La resistencia nominal a flexión, M,,, debe determinarse como sigue:
(a) En secciones compactas:
(I3-3a)
Donde:
Mp es el momento correspondiente a la distribución plástica de esfuerzos sobre
la sección transversal compuesta, kg-cm (N-mm)
(b) En secciones no compactas:
(13-3b)
Donde:
son los parámetros de esbeltez detenninados según la tabla 11.1 b
es el momento elástico correspondiente a la fluencia en el patín en
tensión y la primera fluencia del patín en compresión, kg-cm (Nmm). La capacidad a la primera fluencia se calculará suponiendo
distribución elástica lineal del esfuerzo, con el máximo esfuerzo en
compresión del concreto limitado a 0.7/;y el máximo esfuerzo en
el acero limitado a F_,.
(c) En secciones esbeltas, M,, se detennina como el momento que produce la primera fluencia. El esfuerzo en el patín en compresión debe limitarse al esfuerzo
crítico de resistencia al pandeo local Fm detenninado con la ecuación 12-1 O o
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A C.
Espec/ficació11 para el dise1io de es/ruc/11ras de acero
11-170
12-11. La distribución del esfuerzo en el concreto deberá ser elástica lineal con
el esfuerzo máximo en compresión limitado a 0.7 ¡;.
14.
CORTANTE
l.
Miembros compuestos rellenos y embebidos
La resistencia de diseiio al corte, q>.,V,,, y la resistencia permisible a corte, V,,IQ.,.,
deben detenninarse de una de las siguientes maneras:
(a) la resistencia permisible a corte de la sección de acero solamente, como se
especifica en el capítulo G.
(b) La resistencia permisible a corte de la sección de concreto reforzado ( concreto
más acero de refuerzo) como se defma por la nonna local de concreto, las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras
de Concreto del RCDF o el ACI 318 con:
q>,, =0. 75 (DFCR)
Q,
= 2.00 (DRP)
(e) La resistencia nominal a corte de la sección de acero como se define en el capítulo G más la resistencia nominal a corte del acero de refuerzo como se defina por la nonna local de concreto, las Nonnas Técnjcas Complementarias
para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto del RCDF o el ACl
3 18, con factor de resistencia o factor de seguridad de:
q>,. = 0.75 (DFCR)
2.
Q ,, = 2.00 (DRP)
Vigas compuestas con cubierta LAC
La resistencia disponible a corte de vigas compuestas con conectores, ya sean del
tipo perno de acero con cabeza o del tipo canal de acero, deben detem1inarse con
base solamente en las propiedades de la sección de acero como se establece en el
capítu lo G.
15.
FLEXIÓN Y FUERZA AXIAL COMBINADAS
La estabilidad requerida en el capítulo C se obtendrá mediante la interacción entre
la fuerza axial y flexión en miembros compuestos. La resistencia permisible en
compresión y la resistencia permisible en flexión deben detenninarse como se definen respectivamente en las secciones 12 e 13. Para considerar la influencia de los
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo l. Di.,·e,io de miembros compuestm
11- 171
efectos de la longitud sobre la resistencia axial del miembro, la resistencia axial
nominal de los miembros dchc ser dctcnninada de acuerdo con la sección 12.
En miembros compuestos embebidos y miembros compactos rellenos, la interacción entre la fuerza axial y flexión debe basarse en las ecuaciones de interacción
de la sección HI.1 o uno de los métodos que se definen en la sección I 1.2.
En miembros compuestos rellenos con secciones no compactas o esbeltas, la
interacción entre la fuerza axial y flexión debe basarse en la ecuación de interacción
de la sección 1-1 1.1.
Nota: los métodos para determinar la capacidad de miembros compuestos en
ílexocompresión se exponen en los comentarios de estas Especificaciones.
16.
TRANSFERENCIA DE CA RGA
l.
Requisitos generales
Cuando se aplican fuerzas externas a miembros compuestos, embebidos o rellenos,
sujetos a carga axial, la introducción de carga y la transferencia del cortante longitudinal dentro del miembro debe evaluarse de acuerdo con los requisitos expuestos
en esta sección.
La resistencia de diseíio, q>R,., o la resistencia permisible, R,,/Q , de los mecanismos de transferencia de carga aplicables se detenninarán de acuerdo con la sección 16.3. Deben igualar o exceder la fuerza cortante longitudinal requerida que
será transferida, v;, como se determina en la sección 16.2.
2.
Asignación de fuerzas
La asignación de fuerzas debe dctcnninarse con base en su distribución externa
como se dispone a continuación.
Nota: la resistencia por aplastamiento para cargas externas se encuentra en
la sección J8. En miembros compuestos rellenos, el término ✓ A2 / A1 en la
ecuación J8-2 se considera a igual a 2.0 por efectos del confinamiento.
2a.
Fuerza externa aplicada a la sección de acero estructural
Cuando toda la.fi1erza externa se aplique directamente a la sección de acero, la
fuerza que será transferida al concreto, v;., se determinará de la siguiente manera:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Especificación para el dise1io de estrucluras de acero
11-172
v: = P,.(1 - FyA.J P,,
0)
(16-1 )
Donde:
P,,0 es la resistencia nominal a compresión axial sin considerar los efectos de longitud, determinado por la ecuación 12-4 para miembros compuestos embebidos
y la ecuación I2-9a para miembros compuestos rellenos, kg (N)
Pr es la fuerza externa requerida aplicada al miembro compuesto, kg (N)
2b.
Fuerza externa aplicada a la sección de concreto
Cuando toda la fuerza externa se aplique directamente al concreto envolvente o al concreto de relleno, la fuerza que será transferida al acero, v;., se determinará como sigue:
v;. = P, (F,.A.,IP,
10)
(16-2)
Donde:
? 110 es la resistencia nominal a compresión axial sin considerar los efectos de longitud, determinado por la ecuación 12-4 para miembros compuestos embebidos
y la ecuación l2-9a para miembros compuestos rellenos, kg (N)
P, es la fuerza externa requerida aplicada al miembro compuesto, kg (N)
2c.
Fuerza externa aplicada coincidentemente en el acero y el concreto
Cuando la fuerza externa se aplique al mismo tiempo en la sección de acero y el
concreto envolvente o de re lleno, v;. debe determinarse como la fuerza requerida
para establecer el equilibrio de la sección transversal.
Nota: los comentarios a las Especificaciones proporcionan un método aceptable para determinar la fuerza cortante longitudinal requerida para mantener
el equilibrio en la sección transversal.
3.
Mecanismos de transferencia de fuerzas
La resistencia nominal, R,,, de los mecanismos de transferencia de fuerzas por
adherencia directa, conexión a cortante o por aplastamiento, se determinará de
acuerdo con esta sección. Se permite el uso del mecanismo de transferencia que
provea la resistencia nominal más alta, pero no se permite la superposición de los
mecanismos de transferencia.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACE RO, A.C.
Capitulo J. Dise110 de miembros compuestos
11-173
El mecanismo de transferencia por adherencia directa no debe usarse para
miembros compuestos embebidos.
3a.
Apoyo directo
Cuando la fuerza se transfiere en miembros compuestos embebidos o rellenos por
apoyo directo de mecanismos de soporte interno, la resistencia de soporte permisible del concreto para el estado límite del aplastamiento del concreto debe determinarse como sigue:
R
11
= 1.7J:,A,
<P1J = 0.65 (DFCR)
(16-3)
QB = 2.31 (DRP)
Donde:
A , es el área cargada del concreto, cm 2 (mm2)
Nota: un ejemplo de la transferencia de la fuerza por un mecanismo de soporte
interno es el uso de placas de acero dentro de miembros compuestos rellenos.
Jh.
Conexión a cortante
Cuando la fuerza se transfiere en miembros compuestos embebidos o rellenos por
conexión a cortante, la resistencia a cortante permisible del conector de acero debe
determinarse como sigue:
(16-4)
Donde:
LQcv es la suma de las resistencias a corte permisible, <)>Q11v o Q111/Q, del perno de
acero con cabeza o canal de acero, determinado de acuerdo con la sección
[8.3a o I8.3d, respectivamente, ubicados dentro de la longitud de introducción
de la carga como se define en la sección 16.4, kg (N)
Jr.
Adherencia directa
Cuando la fuerza se transfiere en miembros compuestos rellenos por adherencia
directa, la resistencia de diseíio por adherencia entre el acero y el concreto debe
determinarse como sigue:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11- 174
Espec//icación para el dise,1o de estructuras de acero
q> = 0.45 (DFCR)
Q
= 3.33 (DRP)
En perfiles OR rellenos de concreto:
(16-5)
En perfiles OC rellenos de concreto:
R,, = 0.25rcD2C;,.F,,,
(16-6)
Donde:
C;,. = 2 si el miembro compuesto relleno se extiende a un lado del punto <le la transferencia de carga
= 4 si el miembro compuesto relleno se extiende en ambos lados del punto de
la transferencia de carga
R,, es la resistencia nominal de adherencia, kg (N)
F;,, es el esfuerzo nominal de adherencia= 4.22 kg/crn 2 (0.40 MPa)
B
es el ancho total del perfil rectangular de acero a lo largo de la cara de transferencia, cm (mm)
D
es el diámetro externo del perfil circular OR, cm (mm)
4.
Requisitos de detallado
4a.
Miembros compuestos embebidos
Los conectores de acero utilizados para transferir el cortante longitudinal deben
distribuirse dentro de la longitud de introducción de la carga, que no debe exceder
una distancia de dos veces la dimensión mínima transversal del miembro compuesto
embebido, arriba y debajo de la región de transferencia de la carga. Los conectores
utilizados para transferir el cortante longitudinal deben ser colocados en al menos
dos caras del perfil metálico procurando una configuración simétrica alrededor de
los ejes principales del perfil metálico.
La separación de los conectores de acero, tanto dentro como fuera de la longitud
de introducción de la carga, debe cumplir con la sección 18.3e.
4b.
Miembros compuestos rellenos
Cuando son necesarios, los conectores de acero que transfieran la fuerza cortante
longitudinal requerida serán distribuidos dentro de la longitud de introducción de
la carga. la que no excederá una distancia de dos veces la dimensión transversal
mínima de un miembro de acero rectangular o dos veces el diámetro de un miembro
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO.A.e.
( 'upitulo l. Dise110 de miembros co111p11eslos
ll-175
circular, tanto an-iba como debajo de la región de transferencia de la carga. La separación de los conectores de acero dentro de la longitud de introducción de la
carga debe cumplir con la sección 18.3e.
17.
DIAFRAGMAS COMPUESTOS Y RIOSTRAS DE ARRASTRE
Los diaji·agmas de losa rnmpuesta y las riostras de an-astre deben diseñarse y dctal larse para transferir las cargas entre el diafragma, los miembros del borde del
diafragma, las riostras colectoras o de an-astrc y los elementos del sistema resistente
a cargas laterales.
Nota: los comentarios de estas Especificaciones presentan guías de diseño
para diafragmas de losa compuesta y riostras de arrastre.
18.
CONECTORES DE ACERO
l.
Requisitos generales
El diámetro de un perno de acero con cabeza no debe ser mayor que 2.5 veces e l
espesor del metal base al que será soldado, a menos que sea soldado al patín directamente sobre el alma.
La sección 18.2 se aplica a miembros compuestos enJlexión cuando los conectores de acero están embebidos en una losa maciza de concreto o en una losa colada
sobre una lámina de acero acanalada y corrugada (LAC). La sección 18.3 se aplica
para todos los demás casos.
2.
Conectores de acero en vigas compuestas
La longitud del perno de acero con cabeza, una vez instalado, no será menor de
cuatro veces su diámetro desde su base hasta la cara superior de la cabeza.
2a.
Resistencia de conectores tipo perno de acero con cabeza
La resistencia nominal al cortante de un perno de acero con cabeza embebido en
una losa maciza de concreto o en una losa compuesta LAC. debe detenninarse como
sigue:
Q,,
= 0.5A,a ✓f'E, ~ R¡¡ R,, Aw, F,,
INSTl1 uro MEXICANO DE Li\ CONSTRUCCIÓN FN /\CERO. A.C.
( 18- 1)
Espec(!icación para el dise,io de es1ruct11ras de acero
U- 176
Donde:
A, es el área de la sección transversal del perno de acero, cm2 (mm2)
0
¡;
es la resistencia del concreto a compresión, kg/cm2 (MPa)
Ec es el módulo de elasticidad del concreto, kg/cm 2 (MPa), el cual se debe determinar como lo estipule la nonna local de concreto o con pruebas de laboratorio
F,, es la resistencia a tensión mínima especificada del perno de acero con cabeza,
kg/cm2 (MPa)
Rg= 1.0 para:
(a) un perno soldado en una nervadura de la lámina LAC con el acanalado
orientado perpcndiculannente al perfil metálico
(b) cualquier número de pernos de acero con cabeza, soldados en fila directamente al perfil de acero
(e) cualquier número de pernos de acero con cabeza soldados en fila atravesando la lámina, orientada paralelamente al perfil de acero, con relación
entre el ancho promedio de la nervadura y su profundidad 2'. 1.5
Rg=0.85 para:
(a) dos pernos soldados en la nervadura de una losa compuesta con la lámina
orientada perpendiculannente al perfil de acero
(b) un perno soldado atravesando la lámina con el acanalado orientado paralelamente al perfil de acero, con relación entre el ancho promedio de la
nervadura y su profundidad< 1.5
Rg= 0.70 para tres o más pernos de acero con cabeza, soldados en una nervadura
de lámina acanalada orientada perpendiculannente al perfil de acero.
Rµ= 0.75 para:
(a) pernos soldados directamente al perfil de acero
(b) pernos soldados en una losa compuesta con la lámina orientada pcrpendiculannente a la viga y e,,,;,1.,,, 2'. 5cm (50 mm)
(c) pernos soldados atravesando la lámina LAC, o láminas de acero usadas
como material de sello y embebidos en una losa compuesta con la lámina
orientada paralelamente a la viga.
R8 = 0.6 para pernos soldados en una losa compuesta con la lámina orientada perpendicularmente a la viga y e,,,;(l.111 < 5 cm (50 mm)
e,,,;,1.1,, es la distancia del costado de los pernos de acero con cabeza al paño lateral
del acanalado, medida a media altura del acanalado y en la dirección de la
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11- 177
Capítulo l. Diseiio de miembros compuestos
carga que llega a los pernos (en otras palabras, en la dirección del máximo
momento de la viga simplemente apoyada), 111111.
Nota: la tabla de abajo presenta valores de Rg y RP para varios casos. Las capacidades de los pernos de acero con cabeza pueden encontrarse en este Manual.
Rg
1.00
0.75
w, 1 .5
-2::
h,.
1.00
0.75
w, < 1. 5
0.85**
0.75
1.00
0.85
0.70
0.60+
0.60+
0.60+
Condición
Sin cubierta LAC
Rp
Cubierta LAC orientada
paralelamente al perfil metálico
h,
Cubierta LAC orientada
perpendiculannente al perfil de
acero.
Número de pernos de acero con
cabeza ocupando la misma
nervadura en la cubierta
1
2
3 o más
h,. es la altura nominal de la nervadura, cm (mm)
w, es el ancho promedio de la nervadura de concreto o cartela (como se define
en la sección 13.2c), cm (mm)
** Para un perno anclado sencillo
+ Este valor puede cambiar a 0.75 cuando e,,,;t1-hr 2:: 5 cm (50 mm)
2b.
Resistencia de conectores de perfil canal de acero
La resistencia nominal a cortante, Q,, kg (N), de un canal laminado en caliente embebido en una losa de concreto maciza, debe determinarse como sigue:
Q,,
= 0.3(t¡ + 0.5t.,.)l" ✓f:Er
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(I8-2)
E.1peci/icaciñ11 para d dise,io de es1rnc1111·a., de ace,v
11- 178
Donde:
la es la longitud del ancla de canal, cm (mm)
t1
es el espesor del patín del ancla de canal. cm (mm)
t"' es e l espesor del alma del ancla de canal, cm (mm)
.r:
es la resistencia del concreto a compresión. kg/cm2 (MPa)
E, es el módulo de elasticidad del concreto, kg/cm~ (MPa), que debe determinarse
conforme a la norma local de concreto o con pruebas de laboratorio
La resistencia del canal de acero debe desarTollarse con la soldadura del canal al
patín de la viga para una fuerza igual a Q,,, considerando la excentricidad de la
carga en el conector.
2c.
Número requerido de conectores de acero
El número de conectores requeridos entre la sección de máximo momento positivo
o negativo y la sección adyacente de cero momento, debe ser igual al corta11le horizontal, como se detennina en las secciones 13 .2d( 1) e 13 .2d(2) dividido entre la
resistencia a corte nominal de un conector de acero, como se determina en las secciones l8.2a o I8.2b. El número de conectores requeridos entre cualquier fuerza
concentrada y el punto más cercano de cero momento, debe desarrollar suficientemente el máximo momento requerido en el punto de la carga concentrada.
2d.
Requisitos del detallado
Los conectores requeridos a cada lado del punto del máximo momento positivo o
negativo, deben distribuirse uniformemente entre este punto y los puntos adyacentes
de momento cero, a menos que se especifique otra cosa en los documentos contractuales.
Los conectores de acero deben tener al menos 25 mm de recubrimiento lateral
de concreto en la dirección perpendicular a la fuerza cortante. excepto los conectores instalados en las nervaduras de la cubierta LAC. La mínima distancia del centro de un conector a un borde libre en la dirección de la fuerza cortante, debe ser
200 mm si se usa concreto de peso normal y 250 mm si se usa concreto ligero. Es
válido remplazar estos valores por los estipulados en las Especificaciones en la
norma local de concreto, la sección 5.1 de las No,mas Técnicas Complementarias
para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto del RCDF o el Apéndice
D del ACI 3 18.
El espaciamiento mínimo entre centros de los pernos de acero con cabeza es
de seis diámetros a lo largo del eje longitudinal de la viga compuesta de soporte y
cuatro diámetros a este eje transversalmente, excepto que dentro de las nervaduras
cuando están orientadas perpendicularmente a la viga, el espaciamiento mínimo
INSTITUTO MEXICANO DEI A CONST!WCCIÓN t;,N ACl; RO, A C'.
Capítulo l. Diw:110 de miembros compuesto.1·
11-179
entre centros debe ser cuatro diámetros en cualquier dirección. El espaciamiento
máximo a centros de los conectores de acero no debe exceder ocho veces el espesor
total de la losa o 900 mm.
3.
Conectores de acero en componentes compuestos
Esta sección se aplica al diseño de conectores tipo perno de acero con cabeza o tipo
canal de acero y colados en sitio en componentes compuestos, diferentes a vigas
con losa de concreto y puede ser sustituida por la norma local de concreto, la Sección 5.1 de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción
de Estructuras de Concreto del RCDF o el Apéndice D del ACI 318.
Nota: las especificaciones de resistencia de los pernos de acero con cabeza
en esta sección, son aplicables a conectores localizados principalmente en
la región de la transferencia de la carga (conexión) de columnas y vigas-columna compuestas, vigas embebidas o rellenas de concreto, vigas de acoplamiento compuestas y muros compuestos, donde el acero y el concreto trabajan
en acción compuesta. No son aplicables a construcción híbrida donde el acero
y el concreto no están trabajando en acción compuesta, tal como el caso de
las placas embebidas.
La sección 18.2 determina la resistencia de conectores de acero embebidos
en una losa maciza de concreto o en una losa de concreto colada sobre una
cubierta LAC y conectada a una viga en acción compuesta.
Los estados límite para vástagos de pernos de acero con cabeza y de ruptura del concreto a corte están incluidos en esta sección. Adicionalmente, el
espaciamiento y las limitaciones en dimensiones de estas Especificaciones
evitan los estados límites de dislocación del concreto por acción de palanca
de los conectores de cortante y su ruptura por tensión en los conectores, como
se define en el Apéndice D del ACI 318.
En concreto de peso normal, la longitud de los pernos de acero con cabeza sujetos
a corte no debe ser menor de cinco veces su diámetro medido desde su base a la
parte superior de la cabeza una vez instalados. La longitud de los pernos de acero
con cabeza sujetos a tensión o interacción corte-tensión no debe ser menor que
ocho veces su diámetro, medido en igual forma.
En concreto ligero: la longitud de los pernos de acero con cabeza sujetos solamente a corte no debe ser menor de siete veces su diámetro, y los sujetos a tensión
no menor de diez veces su diámetro, medidos ambos en la fonna arriba descrita.
La resistencia nominal de los pernos sujetos a la interacción corte-tensión en concreto ligero, debe determinarse como se estipule en la norma local de concreto, las
INSTITUTO MEXICANO DL LA CONSTRUCCIÓN EN 1\CLRO, 1\ C.
Espec//icación para el diseiio de estructuras de acero
ll-180
Nonnas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras
de Concreto del RCDF o el Apéndice D del ACI 318.
Los pernos de acero con cabeza sujetos a tensión o sujetos a interacción cortetensión, deben tener un diámetro en la cabeza igual o mayor de 1.6 veces el diámetro del vástago.
Nota: la siguiente tabla presenta las magnitudes mínimas del radio h/d en pernos
de acero con cabeza para cada condición cubierta en estas especificaciones:
Condiciones de carga
Cortante
Concreto de peso nonnal
Concreto ligero
hld"?. 5
h/d"?. 8
h/d"?. 7
Tensión
Cortante + Tensión
h/d "?. 10
No aplica+
hld"?. 8
h/d es la longitud total del perno entre el diámetro del vástago.
+Ver las disposiciones de la norma local de concreto, la sección 5.1 de las
Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto del RCDF o el Apéndice D del ACI 318 para calcular los
efectos de interacción de conectores embebidos en concreto ligero.
3a.
Resistencia a corte de conectores de perno de acero con cabeza en componentes
compuestos
Cuando la resistencia a la ruptura por cortante del concreto no es un estado límite
crítico, la resistencia de diseño a cortante, q> 1,Q111., y la resistencia permisible a cortante, Q,,JQ.,., de un perno de acero con cabeza, deben determinarse como sigue:
<j>,.
= 0.65 (DFCR)
Q.,, = 2.31 (DRP)
Q,,,.= F,,A,c
(18-3)
Donde:
Q111• es la resistencia a corte nominal del perno, kg (N)
A.,c es el área de la sección transversal del perno, cm2 (mm 2)
F,, es la resistencia mínima especificada de un perno de acero con cabeza, kg (MPa)
Cuando la resistencia a la ruptura por cortante del concreto sí es un estado límite
crítico, la resistencia permisible a corte de un perno de acero con cabeza debe detenninarse con una de las siguientes maneras:
INST ITUTO M EXICANO DE L A CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
11-181
Capítulo l. Dise,io de miembros compuestos
( I) Si el recubrimiento del perno, a ambos lados de la supetjicie de ruptura del
concreto, tiene una longitud de desarrollo que satisface las disposiciones de la
nonna local de concreto, la sección 5.1 de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto del RCDF o e l
capítulo 12 del ACI 318, la resistencia nominal a corte, Q111., del perno de acero
con cabeza, será el menor de los valores de la resistencia nominal a corte de la
ecuación 18-3 y la resistencia nominal del recubrimiento del perno.
(2) Como se estipule por la norma local de concreto, la sección 5.1 de las Normas
Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de
Concreto del RCDF, o el Apéndice D del ACI 318.
Nota: si la resistencia a mptura del concreto en cortante es un potencial estado
límite (por ejemplo cuando la ruptura del concreto no sea restringida por una
placa de acero adyacente o por una viga de acero), se requiere que el refuerzo
del perno sea adecuado para que esa sección sea aplicable. Alternativamente
se pueden usar las especificaciones de la norma local de estructuras de concreto, la sección 5.1 de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño
y Construcción de Estructuras de Concreto deL RCDF o el Apéndice D del
ACI 318.
3b.
Resistencia a tensión de conectores tipo perno de acero con cabeza
en componentes compuestos
Cuando la distancia del centro de un conector al borde libre del concreto en la dirección perpendicular a la altura del perno sea igual o mayor que 1.5 veces la altura
total de éste, y cuando la separación a centros de los pernos sea igual o mayor que
tres veces su altura total, la resistencia a tensión permisible de un perno de acero
con cabeza se determina como sigue:
<jl, = 0.75 (DFCR)
Q , = 2.00 (DRP)
Q,, 1 =F11 A_"'
(18-4)
Donde:
Q,,, es la resistencia nominal a tensión de los pernos de acero con cabeza, kg (N)
Cuando la distancia del centro de un conector al borde libre del concreto en la dirección perpendicular a la altura del perno sea menor que 1.5 veces su altura total,
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, A.C.
Especificación para el dise1io de estruc/lm1s de acero
11-182
o cuando la separación a centros de los pernos sea menor que tres veces su altura
total, la resistencia nominal a tensión de un perno de acero con cabeza debe determinarse con una de las siguientes maneras:
( 1) Si el refuerzo de anclaje tiene una longitud de desarrollo que satisface en
ambos lados de la super:f7cie de ruptura del concreto las disposiciones de la
normal local de concreto, la sección 5.1 de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto del RCDF o el
capítulo 12 del ACI 318, la resistencia nominal a tensión, Q,," del perno de
acero con cabeza, será la menor de las magnitudes de resistencia nominal a
tensión de la ecuación 18-4 y la resistencia nominal del refuerzo de anclaje.
(2) Como se estipule por la nonna local de concreto, la sección 5.1 de las No1mas
Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de
Concreto del RCDF o el Apéndice O del ACI 318.
Nota: se recomienda agregar refuerzo de confinamiento alrededor de losanclajes del tipo perno de acero con cabeza sujetos a tensión o cortante y tensión,
para evitar efectos de borde o los efectos de anclajes con bajo espaciamiento.
Ver guías en la sección y comenta1ios 05.2.9 del ACI 318.
3c.
Resistencia de los conectores de perno de acero con cabeza sujetos a cortante
y tensión combinada en componentes compuestos
Cuando la resistencia a la ruptura del concreto en cortante no sea un estado límite
critico, y cuando la distancia del centro de un anclaje al borde libre del concreto en
la dirección perpendicular a la altura del perno sea igual o mayor que 1.5 veces su
altura total, o cuando la separación a centros de los pernos sean igual o mayor que
tres veces su altura total, la resistencia nominal en interacción de corte y tensión
de un perno de acero con cabeza, debe determinarse como sigue:
(18-5)
Donde:
Q,.,
Qr,
Qn
Qn,
es
es
es
es
la resistencia requerida a tensión, kg (N)
la resistencia permisible a tensión, kg (N)
la resistencia requerida a corte, kg (N)
la resistencia permisible a corte, kg (N)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. /\.C.
Cupítulo l. Dise,10 de miemhros compuestos
11-183
En el diseño de acuerdo con la sección 83.3 (DFCR)
Qn es la resistencia requerida a tensión usando combinaciones de carga con
DFCR, kg (N)
Q,.1 = <1>1Q,,1 es la resistencia de diseífo a tensión, dctcnninada con la sección 18.3b,
kg (N)
Q,, es la resistencia requerida a corte usando combinaciones de carga con DFCR,
kg (N)
Q,,;= <l> ,Q,,. es la resistencia de diseí'io a corte, determinada con la sección 18.3a,
kg (N)
4>1
es el/actor de reducción de resistencia en tensión = O. 75
q>,, es el.factor de reducción de resistencia en cortante= 0.65
En el diseño de acuerdo con la sección B3.4 (DRP)
Q,1 es la resistencia requerida a tensión usando combinaciones de carga con DRP.
kg (N)
Q,., = Q,.,ID.1 es la resistencia permisible a tensión, determinada con la sección 18.3b,
kg (N)
Q,,. es la resistencia requerida a corte usando combinaciones de carga con DRP,
kg (N)
Q",= Q,,JQ,,es la resistencia permisible a corte, determinada con la sección I8.3a,
kg (N)
Q, es el/actor de seguridad en tensión= 2.00
Q ,. es el factor de seguridad en cortante= 2.31
Cuando la resistencia a la ruptura a cortante del concreto sea un estado límite crítico,
o cuando la distancia del centro de un perno de acero con cabeza al borde libre del
concreto en la dirección perpendicular a la altura del perno sea menor que 1.5 veces
su altura total, o cuando la separación a centros de los pernos de acero con cabeza
sea menor que lTes veces su a ltura total, la resistencia nominal a la interacción de
corte y tensión de un perno de acero con cabeza, debe dctenninarse con una de las
siguientes maneras:
( 1) Cuando el recubrimiento del perno tiene un espesor que satisface las disposiciones de la norma local de concreto, la sección 5.1 de las Normas Técnicas
Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto
del RCDF o el capítulo 12 del ACI 318 en ambos lados de la superficie de ruptura del concreto, la resistencia nominal a corte, Q,,,., del perno de acero con
cabeza, será la menor de las magnitudes de la resistencia nominal a corte de la
ecuación 18-3 y la resistencia nominal del recubrimiento del ancla. La resistencia nominal a tensión, Q,,,, del perno de acero con cabeza, será la menor de
INSTI rUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN f:.N AC'FRO.A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-184
las magnitudes de la resistencia nominal a tensión obtenida de la ecuación
18-4 y la resistencia nominal del recubrimiento del ancla. Las resistencias nominales a tensión y a corte se deben usar en la ecuación 18-5.
(2) Como se estipule en la norma local de concreto, en la sección 5.1 de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras
de Concreto del RCDF o el Apéndice D del ACI 318.
3d.
Resistencia a corte del conector de perfil de acero en canal para construcción
compuesta
La resistencia permisible a corte del canal de acero, debe basarse en lo dispuesto
en la sección 18.2b con el factor de resistencia o el factor de seguridad siguiente,
según corresponda:
(j>., = 0.75 (DFCR)
3e.
Q, = 2.00
(DRP)
Requerimientos de detalJado en componentes compuestos
Los conectores de acero deben tener al menos 25 mm de recubrimiento de concreto
lateral. La separación mínima a centros de los pernos de acero con cabeza debe ser
de cuatro diámetros en cualquier dirección. La separación máxima a centros de los
pernos no debe exceder 32 veces el diámetro del vástago. La separación máxima a
centros de los canales de acero no debe exceder 600 mm.
Nota: las distancias estipuladas en esta sección son límites absolutos. Véanse
las limitaciones adicionales requeridas en las secciones 18.3a, 18.3b y 18.3c
para evitar efectos desfavorables en bordes y en grupos de anclas.
19.
CASOS ES PECIALES
Cuando se tengan casos especiales en construcción compuesta que no se contemplen en los requerimientos de las secciones 11 a 18, la resistencia de los conectores
de acero y detalles de construcción deben determinarse mediante pruebas de laboratorio.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULOJ
DISEÑO DE CONEXIONES
Este capítulo es aplicable a los elementos de conexión, a los conectores y a los componentes de las conexiones que son parte de los miembros conectados, que no están sometidos a cargas por fatiga.
En este capítulo se expone lo siguiente:
J 1. Disposiciones generales
J2. Soldaduras
J3. Tomillos y partes roscadas
J4. Componentes de la conexión que son parte de los miembros y elementos de
conexión
JS. Elementos de relleno
J6. Empalmes
J7. Resistencia a l aplastamiento
J8. Bases de columnas y apoyo sobre concreto
J9. Anclas de columnas y otros elementos empotrados
JI O. Patines y almas bajo fuerzas concentradas
Nota: en los casos que no se incluyen en este capítulo, se deben aplicar las siguientes
secciones:
• Capitulo K
• Apéndice 3
Diseño de conexiones de elementos PTE y en cajón
Diseño por fatiga
Jl.
DISPOS IC IONES GENERALES
l.
Bases de diseño
La resistencia de diseño, q>R,,, y el esfuerzo permisible, R,,IQ, de las conexiones, se
deben detenn inar conforme a lo dispuesto en este capítu lo y en el capítulo B.
1 STITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11- 185
11-186
Especificación para el dise11o de e.1truct11ras de acero
La resistencia requerida en las conexiones se debe determinar mediante el análisis estructural para las cargas de diseF,o especificadas, congruentes con el tipo
de construcción especificada o, cuando aquí se especifique, deben ser parte de la
resistencia requerida de los elementos conectados.
Cuando los ejes gravitacionales de elementos con cargas axiales que se cruzan,
no se intcrscquen en un punto, se deben considerar los efectos de la excentricidad.
2.
Conexiones simples
A menos que se indique lo contrario en los documentos de diseño, las conexiones
simples de trabes, vigas y armaduras se pueden diseñar flexibles, con capacidad para
resistir solamente fuerzas cortantes. En las conexiones flexibles de vigas se debe considerar el giro en los extremos de vigas simples. Se pe1mite en la conexión alguna
defom1ación inclástica limitada para que puedan girar los extremos de vigas simples.
3.
Conexiones a momento
En el caso de conexiones rígidas en los extremos de trabes, vigas y armaduras, se
deben considerar los efectos combinados de las fuerzas resultantes del momento y
el cortante inducidos para restringir el giro. En la sección 83.6b se establece el criterio para diseñar conexiones por momento.
Nota: en el capítulo C y el apéndice 7 se establecen los requisitos del análisis
para determinar la resistencia requerida para el diseño de conexiones.
4.
Elementos en compresión con junta apoyada
Los elementos en compresión que dependen en aplastamiento para transferencia
de carga, deben cumplir con los siguientes requisitos:
(a) Cuando las columnas se apoyen en placas o se fabriquen ~ara apoyarse en empalmes, debe haber su[icicntcs conectores para mantener todas las partes de la
junta seguras en su lugar.
(b) Cuando elementos en compresión que no sean columnas, se fabriquen para
apoyarse, el material del empalme y sus conectores deben distribuirse para
sostener todas las partes alineadas. La resistencia requerida de la junta debe
ser la menor de:
( 1) Una/úerza de tensión axial de 50% de la resistencia a la compresión re-
querida del miembro.
!Ns·¡ 11 LITO MLXICi\NO DI:. Li\ CONSTRUCCIÓN EN i\CL: RO, i\C.
Cap!Ju/o J. Dise,io de conexiones
11- 187
(2) El momento y cortante resultantes de una carga transversal igual a 2% de
la resistencia requerida a compresión del miembro. La carga transversal
se debe aplicar en el lugar de unión, además de las otras cargas que hubiera. El miembro debe considerarse como articulado para determinar los
cortantes y momentos en el empalme.
Nota: todas las uniones a compresión deben tener además la capacidad para
resistir cualquier fuerza de tensión resultante de la aplicación de las combinaciones de carga estipuladas en la sección B2.
5.
Empalmes en pertues pesados
Cuando se tengan que transmitir fuerzas de tensión o compresión en empalmes de
perft les pesados, que se definen en las secciones A3. l c y A3 .1 d, con soldaduras de
ranura con penetración completa de la junta (SPC), son aplicables las siguientes
disposiciones: 1) los requisitos de tenacidad del material como se establecen en las
secciones A3. l c y A3. Id; 2) los detalles de los agujeros de acceso para soldar que
se establecen en la sección J 1.6; 3) los requisitos del metal de aporte como se establecen en la sección J2.6, y 4) los requisitos para la preparación de superficies
con cortante térmico y los requisitos de inspección establecidos en M2.2. Las disposiciones anteriores no se aplican a los empalmes de perfiles armados soldados
antes de armar el perfil.
Nota: la contracción de las soldaduras de ranura con penetración completa
de la junta (SPC) en empalmes de perfiles pesados, pueden causar efectos perjudiciales. Los miembros dimensionados para la compresión que también
estén sometidos a fuerzas de tensión, pueden ser menos susceptibles al daño
ocasionado por la contracción de las soldaduras si en sus empalmes se unen
los patines con soldaduras de ranura con penetración parcial de la junta (SPP)
y las almas con soldaduras de filete o utilizando tomillos para todo el empalme o parte de éste.
6.
Agujeros de acceso para soldar
Todos los agujeros de acceso que se requieren para facilitar la soldadura, se deben
diseñar para proporcionar el espacio suficiente para la aplicación del respaldo de
la soldadura. Los agujeros de acceso deben tener una longitud no menor a 1½ veces
el espesor del material en que se hace el agujero, ni menos de 38 mm desde el pie
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
ll-188
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
de la preparación de la junta. La altura del agujero de acceso no debe ser menor
que e l espesor del material donde se hace el agujero, ni menor de 19 mm, ni exceder
de 50 mm.
Para las secciones que son laminadas o soldadas antes de cortarse, el borde del
alma debe tener una pendiente o curvatura desde la superficie del patín hasta la superficie reentrante del agujero de acceso. En perfiles laminados en caliente y p erfiles armados con soldaduras de ranura con penetración completa de la junta (SPC)
de alma a patín, todos los agujeros de acceso para soldar deben estar libres de muescas y esquinas reentrantes agudas. Ninguna curvatura del agujero de acceso para
soldar debe tener un radio menor de 1O mm.
En perfiles armados con soldaduras defilete o soldaduras de ranura con penetración parcial de la junta que unen el alma al patín, los agujeros de acceso para
soldar deben estar libres de muescas y esquinas reentrantes agudas. Se permite que
el agujero de acceso sea perpendicular al patín, siempre y cuando la soldadura se
aplique por lo menos a una distancia igual a su tamaño desde el agujero de acceso.
Las superficies de los agujeros de acceso para soldar hechas con cortante térmico en secciones pesadas, tal como se define en A3. 1 y A3 .1d , deben esmerilarse
a metal brillante e inspeccionarse, ya sea con partículas magnéticas o con líquidos
penetrantes, antes de depositar las soldaduras del empalme. Si la sección curva de
los agujeros de acceso para soldar se hace partiendo de agujeros barrenados o ase1ndos, esta sección de los agujeros de acceso no necesita esmerilarse. Los agujeros
de acceso para soldar hechos en otros perfiles, no es necesario que se esmerilen, ni
que se inspecc ionen con líquidos penetrantes o partículas magnéticas.
7.
Ubicación de soldaduras y tornillos
Los grupos de soldaduras y tomillos en los extremos de cualquier elemento que
transmita fuerzas axiales a ese elemento, deben dimensionarse de tal forma que e l
centro de gravedad del grupo coincida con el centro de gravedad del elemento, a
menos que el cálculo tome en cuenta la excentricidad. La disposición anterior no
es aplicable en las conexiones de extremos de un perfil L (ángulo) sencill o, doble
perfil L (ángulo) y e lementos similares.
8.
Tornillos en combinación con soldaduras
Puede considerarse que los tomillos compartan la carga con soldaduras siempre
que se trate de tornillos de los grados considerados en la sección A3.3, que se encuentren instalados en agujeros estándar o a largados cortos, transversales a la dirección de la carga. Se puede considerar en estos casos que comparten la carga
con soldaduras de filete con cargas long itudinales, pero que la resistencia disponible de los to millos no es más que 50% de la resistencia d isponible de los tomillos
en aplastamiento.
I NSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
C. 'apí111/o J.
Diseño de conexiones
11- 189
Cuando se hagan modificaciones de estructuras existentes con soldaduras, se
permite q ue los remaches y tomillos de alta resistencia ya instalados se encuentren apretados para cumplir con los requisitos de las conexiones criticas al deslizamiento, y se utilicen para resistir las cargas ex istentes a l momento de la
modificación, y las soldad uras solamente deben sum inistrar la resistencia adicional requerida.
9.
Tornillos de alta resistencia en combinación con remaches
En conexiones diseñadas como críticas al deslizamiento conforme a las disposiciones de la sección J3, tan to en estructuras nuevas como en modificaciones se permite considerar que los tornillos de alta resistencia comparten la carga con los
remaches existentes.
1O.
Limitaciones en conexiones atornilladas y soldadas
Se emplearán juntas con tornillos pretensionados o soldaduras para las siguientes
conextones:
( 1) Empalmes de columnas en todas las estructuras de pisos múltiples mayores de 38 m de altura y para las siguientes conexiones.
(2) Las conexiones de todas las trabes y vigas a columnas, así como las trabes
y vigas sobre las que depende el sistema de arrostramiento de columnas,
en estructuras mayores de 38 m de altura.
(3) En todas las estructuras que soportan grúas de capacidad mayor a las 5
ton (50 kN): en empalmes de armaduras de cubierta y conexiones de armaduras a columnas, empalmes de columnas, a1Tiostramientos de columnas, arriostramientos articulados y soportes de grúas
(4) Conexiones que soportan maquinaria y otras cargas vivas que producen
impactos o inversión de cargas.
Todas las demás conexiones se podrán hacer, a menos que se especifique lo contrario, con los tomi llos listados en la sección A3.3 en juntas con apretado inicial o
con tornillos ASTM A307.
J2.
SOLDADURAS
Son aplicables todas las disposiciones del Código de Soldadura Estructural -Acero
AWS D 1.1 en vigor, excepto las previstas en las disposiciones de las Secciones de
las Especificaciones del AISC que se listan, las cuales se aplican en lugar de las citadas disposiciones del código AWS, como sigue:
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CE RO. A.C.
Especificación para el dise,io de es/ruc/uras de acero
11-190
(1) Sección J 1.6 de la Especificación AlSC en lugar de la sección 5.17.1 del Código
AWS D1.1/Dl.lM
(2) Sección J2.2a de la Especificación AISC en lugar de la sección 2.3.2 del Código
AWS Dl.l/Dl.lM
(3) Tabla J2.2 de la Especificación AISC en lugar de la tabla 2.1 del Código AWS
D 1.1 / D 1.1 M
(4) Tabla J2.5 de la Especificación AISC en lugar de la tabla 2.3 del Código AWS
DI .1 / Dl.l M
(5) Tabla A-3.1 del Apéndice 3 de la Especificación AJSC en lugar de la tabla 2.4
del Código AWS Dl.1 /Dl. lM
(6) Sección 83.1 l y Apéndice 3 de la Especificación AISC en lugar de la sección
2, parte C, del Código AWS D 1. l/D 1. 1M
(7) Sección M2.2 de la Especificación AISC en lugar de las secciones 5.15.4.3 y
5.15.4.4 del Código AWS D 1.1 /D l.lM.
1.
Soldaduras de ranura
la.
Área efectiva
Se considera que el área efectiva de las soldaduras de ranura es la longitud de la
soldadura por su garganta efectiva.
La garganta efectiva de una soldadura de ranura con penetración completa de
la junta (SPC), debe ser el espesor de la pa1te más delgada de la unión.
La garganta efectiva de una soldadura de ranura con penetración parcial de
la junta (SPP) , debe ser como se muestra en la tabla J2. l
TABLAJ2.1
Garganta efectiva de soldaduras de penetración parcial en ranura
Proceso de soldadura
Arco metálico pro1egido (SMAW)
Arco metálico pro1cgido por gas
(GMAW). Arco con alambre tubular de
núcleo fundente (FCAW)
Arco sumergido (SAW)
Posición de soldar
F (plana o sobre mesa)
11 (horizontal),
V (vertical),
OH (sobre cabeza)
Todas
Todas
Tipo de ranura
Garganta efectiva
(AWS 01.1 / 0I.IM,
figura 3.3)
Ranuras en J. U o bisel,
o ranura en V con
ángulo de 60°
Profundidad de la ranura
F
Ranuras en J. U o en V
con ángulo de 60º
F, 11
Bisel a 45º
Arco metálico protegido por gas
(GMAW). Arco con alambre tubular de
núcleo íundcn1c {FCAW)
Arco metálico protegido (SMAW)
Profündidad de la rnnurn
mcnosde3 mm
Todas
Bisel a 45°
Arco metálico protegido por gas
(GMAW). Arco con alambre tubular de
núcleo fundente (FCAW)
V,011
Profundidad de la ranura
Proíundidad de la ranura
menosde3 mm
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capilulo J. Diseí'ío de conexiones
11-191
Nota: la garganta efectiva de una soldadura de ranura con penetración parcial
de la junta, depende del proceso utilizado y de la posición de soldar. Los planos de diseño deben indicar ya sea la garganta efectiva o la resistencia de la
soldadura requerida, y el fabricante debe detallar la junta basándose en el proceso y la posición de soldar que se usarán en la junta.
El tamaño efectivo de soldaduras de ranura abocinada, cuando se rellenen al ras de
la superficie de la ban-a redonda (perfil OS) o de un doblez a 90° en secciones formadas enfrío o perfiles PTE, debe ser como se muestra en la tabla J2.2, a menos que se
determinen otros tamaños de garganta efectiva mediante pruebas. El tamaño efectivo
de las soldaduras de ranura abocinadas cuando se rellenen a menos del ras, debe ser
como se muestra en la tabla J2.2, menos la mayor dimensión perpendicular tomada
de una línea al ras de la superficie del metal base hasta la superficie de la soldadura.
Se pcnnitcn gargantas efectivas mayores a los de la tabla J2.2 para una determinada especificación de procedimiento de soldadura (EPS), siempre y cuando el
fabricante pueda establecer, mediante calificación, una producción constante de
esos espesores mayores de garganta efectiva. La calificación consiste en cortar la
soldadura perpendicular a su eje, a la mitad de su longitud y en sus extremos. Estos
cortantes deben hacerse en un número de combinaciones de material representativo
de los tamaños a utilizar en la fabricación.
TABLAJ2.2
Tamaños efectivos de las soldaduras de ranura abocinada
Proceso de soldadura
Ranura con bisel abocinadol•I
Ranura en V abocinada
( ;MAW
y fC'AW-G
¼R
¼R
SMAW
y FCAW-S
X,, R
¼R
¼, R
½R
Si\W
1 'Par~• ranuras con bisel abocinado con R < 1O mm. u~ar solumcnlc soldadum de lilctc de rcfucrLo en juntas rellenas al m~. R es el radio de la
,uJJCrlic1t.: de la junta (para OR se puede asumir que es 21). mm.
TABLAJ2.3
Mínimo espesor de la garganta efectiva de las soldaduras
de ranura con penetración parcial
F:spcsor d el material de la parte más delgudn de lu unión, mm
Hasta 6 inclusive
Más de 6 hasta 13
Más de 13 hasta 19
Más de 19 hasta 38
Más de 38 has1a 57
Más de 57 hasta 150
Más de 150
Mínimo espesor de la garganta cfcctiva,1•1 mm
3
5
6
8
10
13
16
''Ver la tabla J2. I
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACL:RO,A.C.
ll-192
lb.
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
Limitaciones
La mínima garganta efectiva de una soldadura de ranura con penetración parcial
de la junta, no debe ser menor al tamaño requerido para transmitir fuerzas calculadas, ni al tamaño que se muestra en la tabla J2.3.
2.
Soldaduras de filete
2a.
Área efectiva
El área efectiva de una soldadura de.filete debe ser su longitud efectiva multiplicada
por su garganta efectiva. La garganta efectiva, de una soldadura de filete debe ser
la distancia más corta desde la raíz hasta la cara de la soldadura esquemática. Se
permite un incremento en la garganta efectiva si se demuestra con pruebas, usando
el proceso de producción y las variables del procedimiento, que hay una penetración
constante que va más allá de la raíz del esquema de la soldadura.
La longitud efectiva de las soldaduras de filete en agujeros y ranuras, debe ser
la longitud de la línea central de la soldadura a lo largo del centro del plano a través
de la garganta. En los filetes sobretraslapados, el área efectiva no debe exceder al
área de la sección transversal nominal del agujero o la ranura en el plano de la superficie de contacto.
TABLAJ2.4
Mínimo tamaño de las soldaduras de filete
Espesor del materia l d e la parte más delgada de la u nión, mm M ínimo lamaño de la sold adura de liletc,1•1 mm
! lasta 6 inclusive
Más de 6 hasta 13
Más de 13 hasta 19
Más de 19
3
s
6
8
l•IOimcnsión de la pierna de las soldaduras de filete. Se debe usar soldadura de un solo paso.
Nota: el tamaño máximo de las soldaduras de filete se establece en la sección J2.2b.
2b.
Limitaciones
El tamaño mínimo de las soldaduras de filete no debe ser menor que e l tamaño requerido para transmitir las fuerzas calculadas, ni del tamaño que se muestra en la
tabla J2.4. Estas disposiciones no se aplican a las soldaduras defi.lete para refaerzo
de soldaduras ele ranura con penetración parcial o completa de !ajunta.
El tamaño máximo de las soldaduras de filete debe ser:
(a) No mayor que el espesor del material cuando se aplica a lo largo del borde del
material con espesor menor a 6 mm.
(b) No mayor que el espesor del material menos 2 mm cuando se aplica a lo largo
del borde de material de 6 mm de espesor o mayor, a menos que los planos esINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11- 193
Capitulo J. Dise,io de conexiones
peciftquen que la soldadura se aplique para obtener una garganta con el espesor completo del material. En la condición como se soldó, se permite que
la distancia entre el borde del metal base y e l pie de la soldadura sea menor
de 2 mm, siempre que se pueda verificar claramente el tamaño de la soldadura.
La longitud mínima de las soldaduras de filete diseñadas con base en la resistencia,
no debe ser menor de cuatro veces su tamaño nominal, de lo contrario se debe considerar que el tamaño de la soldadura no es mayor que la cuarta parte de su longitud.
Cuando solamente se usan soldaduras de filete longitudinales en los extremos de
elementos planos en tensión, la longitud de cada una de estas soldaduras de filete
no debe ser menor que la distancia perpendicular entre ambas. Para determinar el
efecto de la longitud de las soldaduras de filete longitudinales en conexiones de
extremos sobre el área efectiva de los elementos conectados, ver la sección D3.
Se permite tomar la longitud efectiva igual a la longitud real en las soldaduras
de filete con cargas en los extremos que tengan una longitud de hasta l 00 veces el
tamaño de la soldadura. Cuando las soldaduras de filete con cargas en los extremos
tengan una longitud mayor a 100 veces su tamaño, su longitud efectiva se debe determinar multiplicando su longitud real por el factor de reducción, 13, que se determina de esta forma:
~
= 1.2 -
0.002(1/w) ~ 1.0
(]2-1)
Donde:
l
es la longitud real de la soldadura con carga en extremos, cm (mm)
w es el tamaño de la pierna de la soldadura, cm (mm)
Cuando la longitud de la soldadura excede 300 veces el tamaño de su pierna, w, la
longitud efectiva se debe tomar como 180 w.
Se pem1ite usar soldaduras de filete intennitentes para transmitir un esfuerzo
calculado a través de una junta o supetjicies de contacto, y para unir los componentes de elementos armados. La longitud efectiva de cualquier segmento de una
soldadura de filete intennitente, no debe ser menor que cuatro veces el tamaño de
la soldadura, con un mínimo de 38 mm.
Enjuntas traslapadas, el tamaño mínimo del traslape debe ser cinco veces el
espesor de la paiie más delgada que se une, pero no menor de 25 mm. Las juntas
traslapadas que unen placas o perfiles sujetos a esfuerzos axiales, que utilizan solamente soldaduras de filete transversales, se deben soldar con filetes a lo largo del
extremo de las dos partes traslapadas, excepto cuando la deflexión de las partes
traslapadas está suficientemente restringida para impedir que la junta se separe bajo
una carga máxima.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A .C.
Espec/ficaóó11 para el diseiio de estructuras de acero
11-194
Se permite que la terminación de una soldadura de filete se haga antes o que
llegue hasta los extremos o los lados de las partes o que se encajone, excepto por
las siguientes limitaciones:
( 1) En las partes traslapadas de un elemento en el cual una parte conectada se extiende más allá del borde de la otra parte conectada que está sometida a los esfuerzos de tensión calculados, las soldaduras de filete se deben extender a una
distancia de ese borde que no sea menor que el tamaño de la soldadura.
(2) En conexiones donde se requiere flexibilidad de los elementos importantes,
cuando se utilicen remates de vuelta, la longitud de la vuelta no debe exceder
de cuatro veces el tamaño nominal de la soldadura, ni la mitad del ancho de
esa parte.
(3) Las soldaduras de filete que unen atiesadores transversales a almas de 19 mm
de espesor o menores de trabes de placas soldadas, deben rematarse a no
menos de cuatro veces, ni más de seis veces el espesor del alma de almapatín soldados, excepto cuando los extremos de los atiesadores se suelden
al patín .
(4) Las soldaduras de filete que se aplican en lados opuestos de la misma cara se
deben interrumpir en la esquina común a las dos soldaduras.
Nota: a fin de m in imizar las muescas en el metal base, los remates de una
so ldadura de filete se deben hacer desde el borde de la conexión, a una distancia del tamaño de la soldadura. Las soldaduras de filete que se rematan en
el extremo de una junta, distintas a las que conectan atiesadores a las almas
de v igas, no requieren ser corregidas.
Las soldaduras de filete en perforaciones y ranuras pueden utilizarse para transmitir
corte en juntas de traslape o para prevenir el pandeo o separación de partes traslapadas y para unir las partes que componen a los miembros armados. Esas soldaduras de filete pueden traslaparse sujetas a las disposiciones de la sección J2. Las
soldaduras de filete en agujeros o ranuras no deben considerarse corno soldaduras
de tapón.
3.
Soldaduras de tapón y de ranu ra
3a.
Área efectiva
E l área de cortante efectiva de las soldaduras de tapón y de ranura debe ser considerada como e l área nominal del agujero o ranura en el plano de la superficie de
contacto.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capílulv J. Diseiio de conexiones
3b.
11-195
Limitaciones
Se permite usar soldaduras de tapón o de ranura para transmitir cortante enjuntas
traslapadas o para prevenir el pandeo o separación de partes traslapadas y para
unir las partes que componen a los elementos armados.
En soldaduras de tapón, el diámetro de los agujeros no debe ser menor que el
espesor de la parte en que se encuentran, más 8 mm, redondeado 2 mm a la siguiente medida par, ni mayor que el menor diámetro más 3 mm o 2 ¼ veces el espesor de la soldadura.
En una soldadura de tapón, el espaciamiento mínimo de centro a centro debe
ser cuatro veces el diámetro del agujero.
En una soldadura en ranura, la longitud de la soldadura de ranura no debe exceder I O veces el espesor de la soldadura. El ancho de la ranura no debe ser menor
que el espesor de la parte que la contiene, más 8 mm, redondeado 2 mm a la siguiente medida par, ni debe ser mayor que 2 ¼ veces el espesor de la soldadura.
Los extremos de la ranura deben ser semicirculares o tener las esquinas redondeadas
a un radio que no sea menor al espesor de la parte que la contiene, excepto aquellos
extremos que se extienden hasta el borde de esa parte.
El espaciamiento mínimo para líneas de soldaduras de ranura alineadas en una
dirección transversal a su longitud, debe ser cuatro veces el ancho de la ranura. El
espaciamiento mínimo de centro a centro en dirección longitudinal en cualquier
línea debe ser dos veces la longitud de la ranura.
El espesor de las soldaduras de tapón o de ranura en un material de 16 mm o
de menor espesor, debe ser igual al espesor del material. En materiales con espesor
mayor a los 16 mm, el espesor de las soldaduras debe ser por lo menos la mitad del
espesor del material, pero no menor de 16 mm.
4.
Resistencia
La resistencia de diseño, R,,, y la resistencia permisible, R,,/Q , de las juntas soldadas
deben ser el menor valor de la resistencia del metal base, detem1inada conforme a
las condiciones limite de ruptura a la tensión y ruptura al cortante y la resistencia
del metal de soldadura. determinada conforme al estado límite de ruptura, como
sigue:
En el metal base:
(]2-2)
En el metal de soldadura:
R,, = F,,
0
Áu,·
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, AC.
(J2-3)
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11- 196
Donde:
F,,8 M
F,,,.,
A8 M
A,,·e
es la resistencia nominal del metal base, kg/cm2 (MPa)
es la resistencia nominal del metal de soldadura, kg/cm 2 (MPa)
es el área de la sección transversal del metal base, cm2 (mm 2)
es el área efectiva de la soldadura, cm2 (mm 2)
Los valores de 0, Q , F,,8M y F,, .., y sus limitaciones, se presentan en la tabla 12.5.
TABLAJ2.5
Resistencia disponible de las juntas soldadas, kg/cm2 (MPa)
Tipo de carga y
dirección en relación
con el eje de
la soldadura
Metal
ipyn
Resistencia
nominal
(F.811 o F.w)
kg/cm' (M Pa)
Arca efectiva
(A 8 ., o A•.,)
cm' (mm' )
Resistencia del metal de
soldadura rcquc.-idol•l l•I
SOLDADURAS DE RANURA CON PENETRACIÓN COMPLETA DE LA JUNTA
Tensión perpendicular La resistencia de la juma se rige por el metal base
al eje de la soldadura
Se debe utilizar el metal de aporre
co1Tcspondiente. Para juntas en T y
en esquinas en las que no se retira
el respaldo, se requiere un metal
de aporte de fuerte tenacidad. Ver
sección J2.6.
La resis1encia de la junta se rige por el metal base
Compresión
perpendicular al eje de
la soldadura
Se pennite un metal de aporte con
un nivel de resistencia igual o
menor que la del metal de aporte
correspondiente.
Tensión o compresión No es necesario calcular soldaduras que unen partes paralelas a
paralela al eje de la
esas soldaduras
soldadura
Se permite un metal de apm1e con
un nivel de resistencia igual o
menor que la del metal de apone
correspondiente<''·
Cortante
Se debe utilizar el metal de aporte
correspondiente.
La resistencia de la junta se rige por el metal base
SOLDADURAS DE RANURA CON PENETRACIÓN PARCIAL DE LA JUNTA INCLUYENDO SOLDADURAS DE
RANURA EN "V" ABOCINADAS Y SOLDADURAS DE RANURA CON BISEL ABOCINADO
Ver J4
Se permite un metal de aporte con
Tensión perpendicular
Base
<1>= 0.75
Fu
un nivel de resistencia igual o
al eje de la soldadura
Ü = 2.00
menor que la del metal de aporte
Ver J2. la
Soldadura
0.60 FEXX
<i>= 0.80
correspondiente.
n = 1.88
Columna en
compresión a placas
base y empalmes de
columnas diseñadas
con JI .4(a)
Conexiones a
compresión de
miembros diseñados
para soportar a otros
que no sean columnas
como se describe en
J 1.4(b)
No es necesario considerar el esfueJ?.Ode compresión para
calcular las soldaduras que unen las partes
Base
<i> = 0.90
F,.
Ver J4
0.60 F,.,x
VerJ2.la
Q = 1.67
Soldadura
<i>=0.80
Q = 1.88
(Co111inún)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11- 197
Capítulo J. Dise,10 de conexiones
TABLA J2.5 (Continuación)
Resistencia disponible de las juntas soldadas, kg/cm 2 (MPa)
Tipo de carga y
dirección en relación
con el eje de
la soldadura
Conex iones en
compresión sin
acabado para apoyo
Metal
Base
Soldadura
$)''1
Resistencia
nominal
(F,6 .., o F.~)
kg/cm1 (M Pa)
Área efectiva
(A 811 oA.,)
cm' (mm')
Resistencia del metal de
soldadura requeridol•I lbl
$=0.90
F,
Ver J4
$=0.80
0.90 Fe.u
Ver 12. la
Se pcrmilc uo metal de aporte con
un nivel de resistencia igual o
menor que la del metal de aporte
correspondiente.
n = 1.67
n = 1.88
Tensión o compresión No es necesario considerar la tensión o compresión para calcular
las soldaduras que unen partes paralelas a esa soldadura
paralela al eje de la
soldadura
Base
Cortante
Soldadura
Regido por J4
$=0.75
'1 =2.00
0.60Fm
VerJ2.la
SOLDADURAS DE FILETE INCLUYENDO SOLDADURAS DE FILETE
EN AGUJEROS, RANURAS O JUNTAS EN "T"
Cortante
Se rige por J4
Base
Soldadura
$ = 0.75
11 =2.00
0.60Fe_ddl
Ver J2.2a
Se pem1ite un metal de aporte con
un nivel de resistencia igual o
menor que la del metal de aporte
correspondiente.
Tensión o compresión No es necesario considerar la tensión o compresión para diseñar
las soldaduras que unen partes paralelas a es,1 soldadura
paralela al eje de la
soldadura
SOLDADURAS DI:, TAPÓN Y DE RANURA
Cortante paralela a la
superficie de contacto
en la superficie del
área efectiva
Se rige por J4
Base
Soldadura
$= O 75
11 =2.00
0.60Fc.n·
Se permite un metal d~ aporte con
un nivel de resis1encia igual o
menor que la del metal de aporte
correspondiente.
Ver J2.3a
(a) Para el me1al de aporte eorrcspondicnle, ver el Código de Soldadura Estructural-Acero AWS 01.11D1 .1 M vigenle, sección 3.3.
(b) Se permi1e un melal de aporte con un nivel de rcsislcncia mayor que el metal co1Tespondicnte.
(e) Para soldaduras de ranura entre almas y patines de secciones annadas que transmi1cn cargas de cortante o cuando c.xistc una restricción
importan1e, se puede ulilizar un me1al de aporte con un nivel de resistencia menor que el mc1al de apone correspondiente. En es1os casos se
debe usar el espesor del ma1erial como garganta efectiva= 0.80, f.!= l.8R y 0.60,i.11 como rcsis1encia nominal. para detallar la junla sol<lada y
para calcular la soldadura.
(d) Las disposiciones de J2.4(a) se pcnnilcn como altcmaliva. siempre y cuando se lenga en cuenta la compatibilidad de 13 defonnación de los
diferentes elementos soldados. Las secciones J2.4(b) y (e) son aplicaciones especiales de la sección J2.4(a) que se dan para la compalibilidad
de deformación.
Como alternativa, se permite que para soldaduras de.filete, la resistencia disponible
se determine de la siguiente fonna:
<p = 0.75 (DFCR)
Q = 2.00 {DRP)
(a) En un grupo de soldaduras alineadas con tamaño de pierna uniforme, cargadas
a través de su centro de gravedad:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
11- 198
R,, = F,,,,A ..,e
(12-4)
F,,,.. = 0.60FExx (l .O + 0.50 senoi.50)
(J2-5)
Donde:
Y:
FExx
0
es la resistencia de clasificación del meta( de aporte, kg/cm 2 (MPa)
es el ángulo de carga medido desde el eje longitudinal de la soldadura,
en grados
Nota: un grupo de soldaduras alineadas es aquel en el cual los elementos están
en línea o paralelos.
(b) Los componentes de la resistencia nominal, R,,x y R,,y, y la capacidad de momento nominal, M,,, para soldaduras dentro de un grupo que se analiza usando
un método de centro de rotación instantáneo, se pennite que se determinen así:
R,,x = "f,F,,.,.;x A.,.,,.
(J2-6a)
(J2-6b)
M,, = L[F,,..;x Áwei (X; )- F11wiy Aw,; (Y,)]
(J2-7)
Donde:
A,..e; es el área efectiva de la garganta de la soldadura en el elemento i, en cm2
(mm2)
F,,w; = 0.60 F,:.xx ( 1.0 + 0.50 scni.5 0;).f(p,)
.f(p;)
= [p;( 1.9 -
0.9p,)]º·3
(J2-8)
(J2-9)
Donde:
F,,..,; es el esfuerzo nominal en el elemento i de la soldadura, kg/cm 2 (M Pa)
F,,..,ix es la componente x del esfuerzo nominal, F kg/cm 2 (MPa)
F,,..,;y es la componente y del esfuerzo nominal, F,,..,;, kg/cm 2 (MPa)
p; = t::.;lt::.,,,,. es la relación de la deformación del elemento i con su deforma111.,;,
rcr,1
ción al esfuerzo máximo
es la distancia desde el centro de rotación instantáneo al elemento de la
soldadura con un radio mínimo t::.,,;lr;, cm (mm)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
Capítulo .J. Dise,io de conexiones
11-199
es la distancia del centro de rotación instantáneo al elemento i de soldadura, cm (mm)
x;
es la componente x de r;
y;
es la componente y de r;
!).,
= r;l:-,. c/rc,. es la defom1ación de los elementos de la soldadura a niveles
de esfuerzo intermedio, directamente proporcional a la deformación
crítica basada en la distancia desde el centro de rotación instantáneo,
r;, cm (mm)
D.1111 = 0.209(1:-,. + 2)-0·32w es la defonnación del elemento i de la soldadura a
su máximo esfuerzo, cm (mm)
D..,c,. es la deformación del elemento de la soldadura con un radio mínimo
l:-,. ;/r; en el esfuerzo último (ruptura), generalmente en el elemento más
alejado del centro de rotación instantáneo, cm (mm)
D.,,; = 1.087(0 + 6)-065 w ~ 0.1 7w es la deformación del elemento i de la soldadura a su esfuerzo último (ruptura), cm (mm)
0,
es el ángulo entre el eje longitudinal del elemento i de la soldadura y la
dirección de la fuerza resultante que actúa sobre el elemento, en grados
r;
11
11
(c) La resistencia combinada, R,,, para grupos de soldaduras de filete con cargas
concéntricas, que consisten en elementos con tamaño de pierna uniforme, que
están orientados longitudinal y transversalmente en la dirección de la carga
aplicada, se debe detenninar como la mayor de:
R,, = R,,,.1 + R,,,.,
(i)
(J2- 10a)
O:
(i i)
R
11
= 0.85R,,wl + J.5Rm,·/
(J2-9b)
Donde:
R,,.v1 es la resistencia nominal total de soldaduras de filete cargadas lonR,11w
5.
gitudinalmente, confonne a la tabla J2.5, kg/cm2 (MPa)
es la resistencia nominal total de soldaduras de filete cargadas transversalmente, conforme a la tabla J2.5, sin la alternativa de la sección
J2.4(a), kg/cm2 (MPa)
Combinación de soldaduras
Si dos o más de los tipos de soldadura (de ranura, fi lete, tapón, etc.) se combinan
en una solajunta, se debe calcular individualmente la resistencia de cada una en
relación con el eje del grupo, para detenninar la resistencia de éste.
INSTITUTO M EXICANO DE Li\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-200
6.
Especificación para el diseño de eslrucluras de acero
Requisitos del metal de aporte
Para escoger el metal de aporte para usarse en soldaduras de ranura con penetración completa de la junta, sujetas a tensión perpendicular a su área efectiva, se
debe cumplir con los requisitos para los metales de aporte correspondientes que se
presentan en el Código de Soldadura Estructural-Acero: A ws O 1.1/01.1 M, vigente.
Nota: la siguiente tabla muestra las disposiciones del Código AWS
O 1.1 /D 1.1 M para los metales de aporte correspondientes, aunque existen otras
restricciones. La consulta de la lista completa de metales base y los metales
de aporte precalificados está publicada en la tabla 3.1 del AWS Dl.1/Dl.lM
vigente.
Metal base
Metal de aporte correspondiente
Metal de aporte de 4220 y 4920 kg/cm2 (60 y 70 ksi)
A 36 :-;; 19 mm de espesor
A36> 19 mm
A 588•
AI0I I
A 572 (Gr. 50 y 55)
A 913 (Gr. 50)
A992
A 1018
SMAW: E 7015, E 7016, E 7018, E 7028
Otros procesos: metal de aporte de 70 ksi
A9l3
(Gr. 60 y 65)
Metal de aporte de 80 ksi
• Para resistencia a la corrosión y color similar al metal base, consulte AIIS Dl.l/01.1 M. sección 3.7.3.
Notas:
El metal de aporte debe cumplir con los requisitos de AWS AS.I. AS.5. A5.17, A5. 18. A5.20, AS.23. A5.28 y A5.29.
En juntas con metales base de diferente resistencia, utilice un metal de aporte que corresponda al metal base de mayor
resistencia o al metal base de menor resistencia y que produzcan un depósito de bajo hidrógeno del AWS DI. IID 1.1 M
vigente.
Se debe utilizar un metal de aporte con una tenacidad especificada de 2.75 kg m
(27 J) a 4° C o menor, en las siguientes juntas:
(1) Soldaduras de ranura con penetración completa en juntas en "T" y en esquina,
sin remoción del respaldo, sujetas a tensión perpendicular al área efectiva, a
menos que las juntas estén calculadas usando la resistencia nominal y el factor
de resistencia o factor de seguridad como se aplican para las soldaduras de
ranura con penetración parcial de /ajunta (SPP).
(2) Empalmes con soldaduras de ranura con penetración completa de la junta sometidos a tensión perpendicular al área efectiva en secciones pesadas, como
se definen en A3. I c y A3. Id.
El certificado de conformidad de los fabricantes debe ser suficiente evidencia de
cumplimiento.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo J. Diseiio de conexiones
7.
11-201
Metal de aporte combinado
Cuando se especifica la prueba Charpy de impacto de muesca en V, los consumibles
del proceso para todo el metal de aporte, puntos de soldadura, paso de raíz (fondeo)
y los pasos subsecuentes depositados en una junta, deben ser compatibles para asegurar la tenacidad del metal de aporte resultante.
J3.
TORNILLOS Y PARTES ROSCADAS
1.
Tornillos de alta resistencia
El uso de tornillos de alta resistencia debe cumplir con los criterios de las Normas
Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras Metálicas
del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal o las disposiciones de
la Especificación para el Uso de Tornillos de Alta Resistencia en Juntas Estructurales de la Sociedad Norteamericana para el Ensaye de Materiales (ASTM), a la
que de ahora en adelante se hará referencia como Especificación RCSC ya que fue
aprobada por el Consejo de Investigación de Conexiones Estructurales (Research
Council on Structural Connections - RCSC), excepto cuando se establezca de otra
manera en esa Especificación. Los tornillos de alta resistencia se agrupan en esta
Especificación conforme a la resistencia del material, como sigue:
Grupo A - ASTM A325, A325M, F 1582, A354 Grado BC y A449
Grupo 8 - ASTM A490, A490M, F2280 y A354 Grado BD
Cuando se ensamblen, todas las superficies de la junta, incluyendo aquel las superficies contiguas a las arandelas, deben estar libres de escamas, excepto escamas de
laminado muy adheridas.
Se permite colocar los tornillos con el apretado inicial cuando se utilizan en:
(a) conexiones tipo aplastamiento, excepto como se indica en la sección E6 o la
sección J 1. 1O
(b) en aplicaciones a tensión o en combinación de tensión y cortante, solamente
para los tomillos del grupo A, donde el aflojamiento o fatiga ocasionados por
vibraciones o fluctuaciones de catga no se consideran importantes.
El apretado inicial se define como el necesario para hacer que todas las paites conectadas
lleguen a estar firmemente en contacto. Se deben identificar claramente en los planos de
diseíio los tomillos que se deben apretar a una condición diferente al apretado inicial.
Todos los tornillos de alta resistencia especificados en los planos de diseño
para utilizarse en uniones pretcnsionadas o críticas al deslizamiento, se deben apreINSTLTUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACHW. A.C.
Especiflcació11 para el diseíio de estructuras de acero
11-202
tara una tensión no menor a las que se presentan en la tabla J3. l o en la tabla J3.1 M.
Se pueden instalar por cualquiera de los siguientes métodos: vuelta de tuerca, indicador directo de tensión, tomillos de tensión controlada, llave calibrada (torquímetro) o tornillos de diseño especial.
Nota: no existen requisitos específicos de tensión mínima o máxima para el
apretado inicial de los tomillos. Se permite utilizar tornillos pretensionados
tales como F 1852 o F2280, a menos que en los planos de diseño se especifiquen como prohibidos.
TABLAJ3.l
Mínima tensión en kN (kip)*
Tamaño del tornillo, pulgadas
Grupo A (ej. tornillos A325)
Grupo B (ej. tornillos A490)
½
53.4(12)
84.5 (19)
124.65 (28)
173.5 (39)
226.9 (51)
249.1 (56)
351.8 (71)
378. 1 (85)
458.2 ( 103)
66.7 (15)
106.7 (24)
155.7 (35)
218.0 (49)
284.7 (64)
355.9 (80)
453.7 (102)
538.2 ( 121)
648.3 ( 148)
½
¼
½
1
I¼
1¼
1¼
I½
• igual a 0.70 veces la resistencia a la tensión de los lomillos. redondeado al kip más cercano. como se estipula en las Especificaciones ASJ'M parn
tomillos A325 y A490 con roscas UNC.
TABLAJ3.1M
Mínima tensión en tornillos, kg (kN)*
Tamaño del tornillo, mm
M16
M20
M22
M24
M27
M30
M36
Grupo A
(ej. tornillos A325)
9279(91)
14,480 ( 142)
17,947(176)
20,904 (205)
27,226 (267)
33,243 (326)
48.437 (475)
Grupo B
(ej. tornillos A490)
11,625 (1 14)
18,253 ( 179)
22,536 (221)
26,207 (25 7)
34,059 (334)
4 1,604 (408)
60,673 (595)
*Igual a 0.70 veces la resistencia a la tensión de los tomillos. redondeado al kg más cercano, como se estipula en las Especificaciones ASTM para
tomillos A325 y A490 con roscas uN,.
Nota: las tablas J3. l y J3. l M incluyen la magnitud de tensión de tomillos en
kN y en kilolibras (kip) debido a que son unidades comunes en las herramientas de calibración.
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
Capítulo J. Diseiio de conexiones
rt-203
Cuando los tomillos requeridos no están en las limilacioncs ele la Especificación
del Research Council ofSteel Connections (RCSC), debido a que sus longitudes exceden los 12 diámetros o sus diámetros exceden los 38 mm, se pueden utilizar los
tomillos o pernos roscados que se ajustan al material del grupo A o del grupo B,
confonnc a las disposiciones de la tabla 13.2 para partes roscadas.
Cuando se utilicen tornillos y pernos roscados ASTM A354 Grado BC, A354
Grado BD o A449 en conexiones críticas al deslizamiento, la geometría del tornillo,
incluyendo el paso de rosca, long itud roscada, cabeza y tuerca(s), debe ser igual o
proporcional a la requerida por la Especificación RCSC, si son de mayor diámetro.
La instalación debe realizarse cumpliendo con todos los requisitos aplicables de la
Especificación RCSC, con las modificaciones requeridas por el incremento del diámetro y/o longitud para proporcionarle el pretensionado de diseño.
TABLAJ3.2
Resistencia nominal de sujetadores y partes roscadas, kg/cm2 (MPa)
Descripción del sujetador
Resistencia nominal a la
tensión, Fa,,
kg/cm 2 (MPa)"I
Resistencia nominal al
cortante en conexiones tipo
aplastamiento, F.,,
kg/cm' (MPa)lbl
Tomillos A 307
3 163 (3 1O)
]898 (] 88)1<1[dJ
Tomillos del grupo A (tipo AJ25) cuando no se
excluyen las cuerdas de los planos de cortante
6327 (620)
3796 (372)
Tomillos del grupo A (tipo A325) cuando se
excluyen las cuerdas de los planos de cortante
6327 (620)
4781 (372)
Tomillos del grupo B (tipo A490) cuando no se
excluyen las cuerdas de los planos de cortante
7944 (780)
4781 (457)
Tomillos del gnipo B (tipo A490) cuando se
excluyen las cuerdas do los planos de cortante
7944 (780)
5905 (579)
Partes roscadas que cumplen con los requisitos de la
sección A3.4 cuando no se excluyen las cuerdas de
los planos de cortante
0.75 F,
0.450 F,
Partes roscadas que cumplen con los requisitos de la
sección A3.4 cuando se excluyen las cuerdas de los
planos de cortante
o.75 r~.
0.563 F,
l•IPara tomillos de alta resistencia sujetos a cargas de fatiga por tensión, ver el Apéndice 3.
ltilParn conexiones de cargas en extremos, cuando la separación de sujetadores es mayor de 965 mm, F"" debe reducirse a 83.3% de los valores
tabulados. Esta separación se mide como la distancia m:íxima paralela a la línea de fuerza entre los ejes longitudinales de los tomillos que
conectan panes con superficie de con1acto común.
l~lPam los tomillos A307. los valores tabulr:1dos deben n.:ducir 1% por cada 2 mm sobre los cinco diórnctros de longitud en el ugurrc.
t'ILas cuerdas se pcnniten en los planos de cortante.
2.
Tamaño y uso de agujeros
En las tablas 13.3 y J3.3M se dan los diámetros máximos de agujeros para tomillos,
excepto que en las placas de base de columnas se permiten agujeros de mayor diáINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
Ll-204
metro, que puedan requerirse por la tolerancia en la ubicación de anclas en cimentaciones de concreto.
Estas Especificaciones sólo permiten el uso de agujeros estándar o agujeros
alargados cortos transversales a la dirección de la carga, a no ser que el ingeniero
responsable apruebe agujeros sobredimensionados, agujeros alargados cortos o
agujeros alargados largos paralelos a la carga. Se permiten calzas de relleno de
hasta 6 mm en conexiones críticas al deslizamiento diseñadas con agujeros estándar, sin reducir el esfuerzo cortante nominal del sujetador a lo especificado para
agujeros alargados.
TABLAJ3.3
Dimensiones nominales de agujeros en pulgadas
Diámetro del
tornillo, mm,
pulg
Dimensiones del agujero
Sobredimeos ionado
(diámetro)
¾,
'¾1>
½6 X 1½(1
l.¾6
%x¾
'½, x 1
'¾. x 1 ½
1 1/,, X 1 ¼,
(d + ½,) x (d + ¼)
½
¾
¾
¾
12.7
15.9
19.1
22.2
25.4
~25.4
1
~I ¼
Alargados cortos
Alargados largos
(ancho por longitud) (ancho por longitud)
Estándar
(diámetro)
'¼.,
1%,
·x-..
1 ¼,
li{6
1 ½,
I Y.
d+ ½,
d+ ¾,
¾, X 1 ¼
¼, x 1 ¾,
'¾, x 1 ¼
'¾, X 2 1/,,
1 ½, x2 ½
(d + ½,) x(2.5 x c/)
1
TABLAJ3.3M
Dimensiones nominales de agujeros, mm
Diámetro del
tornillo, mm
Ml6
M20
M22
M24
M27
M30
~ M36
Dimensiones del agujero
Estándar
(diámetro)
Sobredimensionado
(diámetro)
Alargados cortos
(ancho por longitud)
Alargados largos
(ancho por longitud)
18
22
24
27ca1
30
33
d+3
20
24
28
30
35
38
d+8
18 X 22
22 X 26
24 X 30
27 X 32
30 X 37
33 x40
(d + 3) x (d + 1O)
18 X 40
22 X 50
24 X 55
27 X 60
30 X 67
33 X 75
(d+ 3) x 2 .5d
'''La holgura pennite el uso de tornillos con 0 25 mm. si se desea.
Se permiten los agujeros sobredimensionados en cualquiera o todas las partes de
las conexiones críticas al deslizamiento. Se deben instalar roldanas endurecidas en
las partes externas, sobre los agujeros sobredimensionados. No se deben utilizar
agujeros sobredimensionados en las conexiones tipo aplastamiento.
Se permiten agujeros a largados cortos en cualquiera o todas las partes de conexiones criticas al deslizamiento o tipo aplastamiento. Se permiten los agujeros
INSTITUTO M EX ICANO DE L A CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo J. Diseño de conexiones
11-205
alargados independientemente de la dirección de la carga en las conexiones críticas
al deslizamiento, pero su largo debe ser perpendicular a la dirección de la carga en
las conexiones tipo aplastamiento. Se deben instalar roldanas en las partes externas
sobre los agujeros alargados cortos; cuando se utilizan en tomillos de alta resistencia, las roldanas deben ser endurecidas conforme a ASTM F436.
Cuando se utilizan tornillos del grupo B de diámetros mayores de 25 mm en
conexiones con partes externas de agujeros alargados o sobredimensionados, se
debe utilizar en lugar de la roldana estándar, una sola roldana endurecida conforme
a ASTM F436, pero con espesor mínimo de 8 mm, en vez del espesor normal.
Nota: los requisitos de las roldanas se presentan en la sección 6 de la Especificación RCSC.
Los agujeros alargados largos se permiten sólo en una de las partes de una conexión
crítica al deslizamiento o de una conexión tipo aplastamiento, con la misma superficie de contacto. Los agujeros alargados largos se permiten en las conexiones críticas al deslizamiento independientemente de la dirección de su carga, pero deben
ser perpendiculares a la dirección de la carga en las conexiones tipo aplastamiento.
Cuando se utilizan agujeros alargados largos en una parte externa, se deben usar
placas o soleras con agujeros estándar con tamaño suficiente para cubrir la ranura,
en vez de roldanas. En conexiones con tomillos de alta resistencia, las placas o soleras deben ser de grado estructural y tener un espesor no menor a 8 mm, pero no
tienen que ser endurecidas. Si para los tornillos de alta resistencia se requieren roldanas endurecidas, éstas se colocarán sobre la placa o solera.
3.
Separación mínima
La distancia entre los centros de agujeros estándar, sobredimensionados o alargados
no debe ser menor de 2½ veces el diámetro nominal, d, del sujetador; aunque de
preferencia debe ser una distancia de 3d.
Nota: los pernos de anclaje ASTM Fl554 pueden suministrarse conforme a
las especificaciones del producto con un diámetro menor que el diámetro nominal. Los efectos de la carga, como la flexión y elongación, deben calcularse
con base en los diámetros mínimos permitidos por la especificación del producto. Ver en la parte 2 del Manual de construcción en acero del IMCA, ASTM
F 1554 y la tabla "Especificaciones ASTM aplicables para diferentes tipos de
sujetadores".
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A .C.
11-206
4.
Especi/icac:ión para el diseíio de eslruc/uras de acero
Distancia mínima al borde
La distancia en cualquier dirección, desde el centro de un agujero estándar hasta el
borde de una parte conectada, no debe ser menor que el valor aplicable de las tablas
J3.4 o J3.4M, o como se requiere en la sección J3. 1O. La distancia desde el centro
de un agujero sobredimensionado o de un agujero alargado, hasta el borde de una
parte conectada, no debe ser menor que la que se requiere para un agujero estándar
hasta el borde de una parte conectada más el incremento aplicable, C2, de las tablas
J3.5 o J3.5M.
Nota: las distancias al borde de las tablas J3.4 y J3.4M son las distancias mínimas al borde basadas en las prácticas de fabricación normal y las tolerancias
de ejecución. Se deben satisfacer las disposiciones apropiadas de las secciones
J3.10y J4.
TABLAJ3.4
Distancia mínima al borde'ª' desde el centro del agujero estándarfbf
hasta el borde de la parte conectada (milímetros)
Diámetro del tornillo
12.7
15.9
19.1
22.2
25.4
28.6
31.7
Más de 31.7
Distancia mínima al borde
19.1
22.2
25.4
28.6
31.7
38.1
41.3
31.7 x d
l•I En caso de ser necesario, se pcnnite una dis1ancia al borde menor, siempre y cuando se satisfagan las disposiciones
aplicables de las secciones J3.1 Oy J4, pero no se pennilcn dislancias al borde menores que el diámelro de un tomillo sin la
aprobación del profesional responsable.
fbl Para agujeros sobredimensionados y alargados, ver la tabla J3.5.
TABLAJ3.4M
Distancia mínima al bordelal desde el centro del agujero estándarfhl
hasta el borde de la parte conectada (milímetros)
Diámetro del tornillo
Distancia mínima al borde
16
20
22
24
27
30
36
Más de 36
22
26
28
30
34
38
46
1.25d
l*l En caso de ser necesario. se pcnni1c una dislancia al borde menor. siempre y cuando se satisfag~m las disposiciones aplicables de las secciones
J3. 10 y J4, pero no se penniten distancias al borde menores que el diámelro de un lomillo sin la aprobación del ingeniero responsable.
t•t Para agujeros sobrcdimcnsionados y ala'!lados. ver la tabla J3.5M.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capí/11/0 J. Diseiio de co11exiones
11-207
TABLA JJ.5
Valores del incremento de la distancia al borde C2, mm
Diámetro
no mina l d el
sujetador, pulg
Agujeros
soh redi mensionados
Agujeros ala rgados
Ej e longitudinal perpendicular
al bord e
Ala rgados
cortos
Alargados
largosl•I
¼d
$¼
½(,
:.
1
¼
!-(
?:I¼
¼
}í,.
Eje longitudinal paralelo
al borde
o
l"t Cuando la longilud de un ªb'l.ljcro alargado es menor que el miximo pem,isible (ver tabla J3.3), se pcnnitc reducir C~::i la mi1ad de la dife rencia
cn1rc la longi1ud máxima y la real del agujcrn alar¡¡ado.
TAB LA J3.5M
Valo res del increme nto de la distancia al borde C2, mm
Diámetro
Agujeros
nominal del
sobrcdimensionados
sujetador, pulg
Agujeros alargados
Eje longitudinal perpendicu lar
al borde
Alargados
cortos
$22
2
J
24
1
3
?: 27
3
3
Eje longitudinal paralelo
al borde
Alargados
largosl•I
0.75d
o
1•1Cmmdo la longi1ud de un agujero alargado es menor que el máximo rcnnbiblc (ver tabla J3.3M). se pcm1i1c reducir a C, la mitad de la
diferencia cn1rc la longitud mltxima y la real del agujero alargado.
5.
Máxima separación y distancia al borde
La máxima distancia desde el centro de w1 tomillo hasta el borde más cercano de
las partes en contacto, debe ser 12 veces el espesor de la parte conectada, pero no
debe exceder de 150 mm. La separación longitudinal de un sujetador entre una
placa y un perfil o dos placas en completo contacto, debe ser como sigue:
En miembros pintados o sin pintar que no están sujetos a corrosión, la separación
no debe exceder de 24 veces el espesor de la parte más delgada, o de 305 mm :
(a) En miembros con o sin pintura, no sujetos a corrosión, el espaciamiento no
debe exceder 24 veces e l espesor de la parte más delgada o 305 mm.
(b) En miem bros sin pintar de acero resistente a la intemperie sujeto a corrosión
atmosférica, el espaciam iento no debe exceder de 14 veces el espesor de la
parte más delgada o 180 mm.
I NSTITUTO MEXJCANO D E LA CONSTRUCCIÓN EN ACE RO. A.C.
11-208
Especiflcació11 para el dise,io de estructuras de acero
Nota: las dimensiones dadas en los incisos a y b no se aplican a dos perfiles
en completo contacto.
6.
Resistencia a la tensión y al cortante de tornillos y partes roscadas
La resistencia de diserio a tensión o cortante, ~R,,, y la resistencia permisible a tensión o cortante, R,)0., de un tornillo con el apretado inicial o pretensionado o parte
roscada, se deben dctcnninar conforme a los estados límite de ruptura por tensión
y ruptura por cortante, de la siguiente manera:
R,,= F,,Ah
~
= 0.75 (DFCR)
(J3- l)
0. = 2.00 (DRP)
Donde:
Ah es el área nominal sin rosca del cuerpo del tornillo o parte roscada, cm 2
F,, es el esfuerzo nominal a tensión, F,," o a cortante, F de la tabla J3.2, kg/cm2
(MPa)
111 ,
La resistencia a la tensión requerida debe incluir cualquier tensión resultante del
apala11camie11to producido por la deformación de las partes conectadas.
Nota: la fuerza que puede resistir un tomillo de alta resistencia o parte roscada
con el apretado inicial o pretcnsionado, puede estar limitada por la resistencia
al aplastamiento en el agujero del tomillo, como se establece en la sección
J3. l O. La resistencia efectiva de un sujetador individual se puede tomar como
la menor de la resistencia al co1tantc del sujetador de la sección J3.6 o la resistencia al aplastamiento en el agujero del tomillo de la sección J3. l O. La resistencia del grupo de tornillos se toma como la suma de las resistencias
efectivas de los sujetadores individuales.
7.
Tensión y cortante combinadas en conexiones tipo aplastamiento
La resistencia a la tensión disponible en un tornillo sujeto a tensión y cortante combinados, se debe determinar conforme a los estados límite de ruptura por tensión o
cortante, de la siguiente manera:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN CN ACERO, A.C.
11-209
Capítulo J. Diseño de conexiones
R,,=F,;,A,,
q> = 0.75 (DFCR)
(B-2)
Q
= 2.00 (DRP)
Donde:
F,;, es el esfuerzo de tensión nominal modificado para incluir los efectos del esfuerzo cortante, kg/cm 2 (MPa).
3F111 - F,,, f,n • -< e,,,
r: (DFCR)
F,u' -1
·
q>F,,v.
'
QF,,,
F,,, =1.3F,,, - - .- f rv
F,,.,
:;S;
F,,, (DRP)
(J3-3a)
(J3-3b)
Donde:
F,,, es el esfuerzo de tensión nominal de la tabla J3.2, kg/cm 2 (MPa)
F,,.. es el esfuerzo de cortante nominal de la tabla J3.2, kg/cm2 (MPa)
j,~, es el esfuerzo de cortante requerido usando combinaciones de carga del DFCR
o DRP, kg/cm2 (MPa)
El esfuerzo al cortante disponible para un sujetador, debe ser igual o exceder al esfuerzo al cortante requerido,/,,,.
Nota: note que cuando el esfuerzo requerido,!, ya sea de tensión o cortante,
es menor o igual que 30% del esfuerzo disponible correspondiente, no se necesita revisar los efectos de los esfuerzos combinados. Nótese también que las
ecuaciones J3-3a y J3-3b se pueden modificar para encontrar un esfuerzo de
cortante nominal, F,:v, como una función del esfuerzo de tensión requerido,/,.
7.
Tornillos de alta resistencia en conexiones críticas al deslizamiento
Las conexiones criticas al deslizamiento se deben diseñar para prevenir el deslizamiento y para los estados limite de las conexiones tipo aplastamiento. Cuando los
tomillos en una conexión crítica al deslizamiento pasan a través de placas de relleno, todas las superficies sujetas al deslizamiento se deben preparar para obtener
la resistencia al deslizamiento de diseño.
La resistencia al deslizamiento disponible para el estado límite del deslizamiento, debe determinarse como sigue:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
11-210
(J3-4)
(a) Para agujeros estándar y alargados cortos perpendiculares a la dirección de la
carga:
<!>
= 1.00 (DFCR)
.Q
= 1.50 (DRP)
(b) Para agujeros sobredimensionados y alargados cortos paralelos a la dirección
de la carga:
<!>
= 0.85 (DFCR)
Q
= 1.76 (DRP)
Q
= 2.14 (DRP)
(c) Para agujeros alargados largos:
<I>
= 0.70 (DFCR)
Donde:
µ es el coeficiente de deslizamiento promedio para las superficies clase A o B,
la que sea aplicable, y determinada como sigue o establecido por pruebas:
(i)
En superficies clase A (superficies de acero con escamas de laminación,
sin pintar o superficies con recubrimientos clase A sobre superficies con
limpieza a chorro de arena o granalla o galvanizado por inmersión en caliente y superficies no pulidas):
~l
= 0.30
(ii) En superficies clase B (superficies con limpieza a chorro o sin pintar, superficies con recubrimientos clase B sobre acero con limpieza a chorro):
µ = o.so
Dµ
Tb
h1
= 1.1 3 es un multiplicador que refleja la relación del promedio de pretensionado del tornillo con el mínimo pretensionado especificado
del tomillo. El ingeniero responsable puede aprobar el uso de otros
valores
es la tensión mínima del sujetador dada en la tabla J3. len kilolibras
o en la tabla J3.1M en kilogramos
es el factor para placas de relleno, que se determina como sigue:
(1) Donde no hay placas de relleno o donde se agregaron tomillos para distribuir las cargas en la placa de relleno:
INSTITUTO MEXICANO DE Li\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll-211
Capítulo J. Diseíio de conexiones
h¡= 1.0
(2) Donde no se agregaron tornillos para distribuir las cargas en la placa de
relleno:
(a)
En una placa de relleno entre las partes conectadas:
hr= 1.0
(b)
En dos o más placas de relleno entre las partes conectadas:
h¡=0.85
11.,
8.
es el número de planos de deslizamiento requeridos para permitir deslizarse a la conexión
Tensión y cortante combinadas en conexiones críticas al deslizamiento
Cuando una conexión crítica al deslizamiento está sometida a una tensión que reduce la fuerza neta de apretado, la resistencia de deslizamiento disponible por tornillo, de la sección J3.8, debe multiplicarse por el factor km corno sigue:
T
K .« = ! - - "-
D.,T,,111,
1.5T
K w· = 1 - - -'- '
D,,T,,n1>
= (DFCR)
(J3-5a)
= (DRP)
(J3-5b)
Donde:
T,, es la fuerza de tensión requerida usando combinaciones de carga DRP, kg (kN)
T,, es la fuerza de tensión requerida usando combinaciones de carga DFCR, kg (kN)
nh es el número de tomillos cargando la tensión aplicada
9.
Resistencia al aplastamiento en agujeros de tornillos
La resistencia al aplastamiento disponible, $f R y R,/Q, en agujeros de tomillos,
se determinará por el estado límite del aplastamiento como sigue:
11
$ = 0.75 (DFCR)
Q = 2.00 (DRP)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Especificación para el diseiio de es/ruc/uras de acero
11-212
La resistencia al aplastamiento nominal del material conectado, R,,, se determina
como sigue:
(a) Para un tomillo en una conexión con agujeros estándar, sobredimensionados
y alargados cortos, independientemente de la dirección de la carga, o alargados largos con el alargamiento paralelo a la dirección de la fuerza de aplastamiento:
(i)
Cuando la deformación en el agujero del tornillo bajo carga de servicio
es una consideración de diseño:
R11 = l .2lctF,, ::;; 2.4 dtF1,
(J3-6a)
(ii) Cuando la deformación en el agujero del tomillo bajo carga de servicio
no es una consideración de diseño:
R,, = l .Sl,tF11 ::;; 3.0 dtF,,
(J3-6b)
(b) En tomillos en una conexión con agujeros alargados perpendiculares a la d irección de la fuerza:
R,, = l .Ol0 tFu ~ 2.0 dtF11
(J3-6c)
(c) En conexiones en las cuales se utilizan tornillos que pasen completamente a
través de elementos en cajón o PTE, ver la sección J7 y la ecuación J7- I .
Donde:
F es la mínima resistencia a la tensión especificada del material conectado,
kg/cm 2 (MPa)
d es el diámetro nominal del tomillo, cm (mm)
le es la distancia libre en la dirección de la fuerza, entre el borde del agujero
y el borde del agujero contiguo o el borde del material, cm (mm)
es el espesor del material conectado, cm (mm)
11
En conexiones, la resistencia al aplastamiento se debe tomar como la suma de la
resistencia al aplastamiento de cada uno de los tomillos.
Se debe revisar la resistencia al aplastamiento de las conexiones tipo aplastamiento y las conexiones críticas al deslizamiento.
El uso de agujeros sobredimensionados, alargados cortos y alargados largos,
paralelos a la linea de fuerza, está restringido por la sección J3.2 a las conexiones
críticas al deslizamiento.
fNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCClÓN EN ACERO, A.C.
11-213
Capítulo J. Dise,io de conexiones
Nota: la resistencia efectiva de un sujetador es la menor de las magnitudes de
resistencia al cortante del sujetador de la sección J3.6 y la resistencia al aplastamiento en el agujero del tomillo de la sección J3.1 O. La resistencia del grupo
de tomillos es la suma de las resistencias efectivas de cada sujetador.
10.
Sujetadores especiales
La resistencia nominal de sujetadores especiales distintos que los tornillos presentados en la tabla J3 .2, se debe verificar por pruebas.
11.
Sujetadores a tensión
Cuando se conectan tornillos u otros sujetadores en la pared de elementos en cajón
o PTE, la resistencia de la pared se debe determinar por análisis racional.
J4.
ELEMENTOS AFECTADOS DE MIEMBROS Y ELEMENTOS
DE CONEXIÓN
Esta sección se aplica a los elementos de miembros en conexiones y elementos de
conexión, tales como placas, placas de conexión, ángulos y ménsulas.
l.
Resistencia de elementos a tensión
La resistencia de diseño, q>R,,, y la resistencia permisible, R,,JQ., de los elementos
involucrados en conexiones a tensión, debe ser el menor valor obtenido de los estados límite de fluencia por tensión y ruptura por tensión.
(a) Para fluencia por tensión de los elementos de una conexión:
q> = 0.90 (DFCR)
Q
= 1.67 (DRP)
(b) Para la ruptura por tensión de los elementos de una conexión:
R,, = F,,A,
q> = 0.75 (DFCR)
(J4-2)
Q.
= 2.00 (DRP)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-214
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
Donde:
A. es el área neta efectiva como se define en la sección D3, cm2 (mm 2); para
placas de empalmes atornillados:
Ae =A,.:-:; 0.85 Ag
Nota: el área neta efectiva de una placa de conexión puede estar limitada debido a la disttibución de esfuerzos detenninados por la sección Whitmore.
2.
Resistencia de elementos sujetos a cortante
La resistencia al cortante disponible para elementos de conexiones, debe ser el
menor valor obtenido de los estados límite de fluencia por cortante y ruptura por
cortante:
(a) En fluencia por cortante del elemento:
R,, = 0.60F,,Ag,.
q> = 1.00 (DFCR)
(J4-3)
Q
= 1.50 (DRP)
Donde:
Ag,· es el área bruta sujeta a cortante, cm2 (mm 2)
(b) En ruptura por cortante del elemento:
(J4-4)
R,, = 0.60F11A111,
q> = 0.75 (DFCR)
Q
= 2.00 (DRP)
Donde:
A
3.
11v
es el área neta sujeta a cortante, cm 2 (mm 2)
Resistencia a cortante en bloque
La resistencia disponible para el estado límite de una ruptura en bloque por cortante a lo largo de la trayectoria o las trayectorias de falla por cortante y de la trayectoria perpendicular de falla por tensión, se debe tomar como:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll-215
Capítulo J. Diseño de conexiones
R,, = 0.60F11 A11 ,,+ U1,,F11 A111 s; 0.60FvA1-:., + U,,"F"A,,,
<p
= 0.75 (DFCR)
Q
(J4-5)
= 2.00 (DRP)
Donde:
A,,, es el área neta sujeta a tensión, cm 2, mm 2
Cuando el e.~fuerzo de tens ión es uniforme, Ub., = l ; cuando el esfuerzo de tens ión no es unifonne, Ub,· = 0.5.
Nota: casos típicos donde
Ubs
se debe tomar igual a 0.5, se ilustran en el co-
mentario.
4.
Resistencia de elementos en compresión
La resistencia disponible de elementos de conexión en compresión para los estados
límite de fluencia y de pandeo, se debe determinar corno s igue:
(a) Cuando KL/r s; 25:
P,, = ~,A8
<p
= 0.90 (DFCR)
(J4-6)
Q
= 1.67 (DRP)
(b) C uando KL/r > 25, se aplican las disposiciones del capítulo E.
5.
Resistencia de elementos en flexjón
La resistencia disponible de elementos en conexiones en flexión debe ser e l menor
valor obtenido de los estados Límite de fluencia por fl exión, pandeo local, pandeo
Lateral-torsional por flexión y ruptura por flexión.
J5.
PLACAS DE RELLENO
l.
Placas de relleno en conexiones soldadas
Cuando sea necesario utilizar placas de relleno en uniones que se requieren para
transmitir fuerzas, los rellenos y las soldaduras de conexión deben cumplir con los
requisitos de las secciones J5. I a o J5. lb, según sean aplicables.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especi/kación para el dise,io de estructuras de acero
11-2 16
la.
Placas de relleno delgadas
Las placas de relleno con espesor menor a 6 mm, no se deben utilizar para transmitir esfuerzos. Cuando el espesor de la placa de relleno es menor de 6 mm o
cuando e l espesor de la placa de relleno es de 6 mm o mayor, pero no es adecuado
para transm.i tir la fuerza aplicada entre las partes conectadas, la placa de relleno
debe ponerse al ras con el borde de la parte exterior conectada y el tamaño requerido
de la soldadura se debe incrementar por una cantidad igual al espesor de éste.
1b.
Placas de relleno gruesas
Cuando el espesor de las placas de relleno es adecuado para transmitir la fuerza aplicada entre las partes conectadas, la placa de relleno se debe extender más allá de los
bordes del metal base conectado exterior. Las soldaduras que unen el metal base exterior conectado con la placa de relleno, deben ser suficientes para transmitir la fuerza a
la placa de relleno, y el área sujeta a la fuerza aplicada en la placa de relleno debe ser
adecuada para evitar el exceso de esfuerzo. Las soldaduras que unen la placa de relleno
al metal base interior conectado, se deben adecuar para transmitir la fuerza aplicada.
2.
Placas de relleno en conexiones atornilladas
Cuando un tomillo con carga pasa a través de placas de relleno que tienen un espesor igual o menor de 6 mm, se debe utilizar la resistencia al cortante sin reducción. Cuando un tornillo con carga pasa a través de placas de relleno que tienen un
espesor mayor de 6 mm, se debe aplicar uno de los siguientes requisitos:
(a) La resistencia al cortante de los tornillos se debe multiplicar por el factor:
1 - 0.157
(t- 0.635) en centímetros
I - O.O l 57(t - 6.35) en milímetros
pero no menor de 0.85, donde tes el espesor total de los rellenos.
(b) Las placas de relleno se deben extender más allá de la unión, y la extensión de
éstas debe asegurarse con los suficientes tomillos para distribuir uniformemente la fuerza total en el elemento conectado sobre la sección transversal del
elemento conectado y las placas de relleno.
(c) El tamaño de la junta se debe incrementar para acomodar un número de tornillos que sea el equivalente al número total requerido en el inciso b.
(d) La junta debe d iseñarse para evitar el deslizamiento confonne a la sección J3.8
utilizando las superficies clase B o clase A con el apretado por vuelta de tuerca.
INSTITUTO MEXICANO D E LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
ll-217
Capitulo J. Diseño de conexio11es
J6.
EMPALMES
Los empalmes con soldadura de ranura en trabes de tres placas soldadas y vigas
laminadas, deben desarrollar la resistencia nominal del miembro menor empalmado. Otros tipos de empalmes en secciones cruzadas de trabes de tres placas soldadas y vigas laminadas, deben desarrollar la resistencia requerida por las fuerzas
en la unión del empalme.
J7.
RESISTENCJA ALA PLASTAMlENTO
La resistencia al aplastamiento de diseño, <J>R,., y la resistencia al aplastamiento
permisible, R,/Q, de superficies en contacto, se deben determinar por el estado limite de aplastamiento (fluencia local por compresión), como sigue:
<j>
= 0 .75 (DFCR)
Q
= 2.00 (DRP)
La resistencia nominal al aplastamiento, R,,, se determina de la siguiente manera:
(a) Para superficies alisadas, pasadores en agujeros escariados, taladrados o cortados con plasma y en los extremos de atiesadores de apoyo ajustados:
(J7-1)
Donde:
A,,h es el área en aplastamiento proyectada, cm2 (mm 2)
F_v es el mínimo esfuerzo especificado, kg/crn 2 (MPa)
(b) En apoyos de rodillo y balancines:
(i) Cuando d::; 635:
R,, = 1.2 (F_,. - 914) hd/20
[S.I.: R,, = 1.2 (Fy - 90) lbd/20]
(J7-2)
(J7-2M)
(ii) Cuando d > 635 mm:
R,,
[S./.: R,,
=6.0(F,, -914)/hd/20
= 30.2( Fy -
90)lb ✓
d / 20]
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(J7-3)
(J7-3M)
Espec/(icación para el diseño de estructuras de acero
U-218
Donde:
d es el diámetro, cm (mm)
lh es la longitud de apoyo, cm (mm)
J8.
BASES DE COLUMNAS Y A POYOS SOBRE CONCRETO
Se deben tomar las medidas apropiadas para transmitir los momentos y las cargas
de las columnas a las bases y cimentaciones.
Cuando no rija un código o reglamento, la resistencia al aplastamiento de diseño, <j>,.P1,, y la resistencia al aplastamiento permisible, P,,IQ.t, para el estado límite
del aplastamiento del concreto, se pueden tomar como sigue:
<!>e= 0.65 (DFCR)
Q" = 2.31 (DRP)
La resistencia nominal al aplastamiento, Pp, se detennina corno sigue:
(a) Sobre el área total de un apoyo de concreto:
(J8- l)
(b) Sobre menos del área total de un apoyo de concreto:
(J8-2)
Donde:
A 1 es el área de acero apoyada concéntricamente sobre un soporte de concreto,
em2 (mrn 2)
A 2 es el área máxima de la parte de la superficie de soporte que es geométricamente similar a y concéntrica con el área de carga, crn 2 (mm2)
¡; es la resistencia de compresión especificada del concreto, kg/crn 2 (MPa)
J9.
PERNOS DE ANCLAJE Y EMPOTRAMIENTOS
Los pernos de anclaje se deben diseñar para proporcionar la resistencia requerida
a las cargas de toda la estructura en las bases de las columnas, incluyendo los componentes de tensión pura de cualquier momento flexionante que pueda resultar por
las combinaciones de carga estipuladas en la sección B2. Los pernos de anclaje se
deben diseñar confonne a los requisitos de las partes roscadas de la tabla J3.2.
INSTITUTO M EXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo .J. Diseiio de conexiones
11-2 19
El diseño de bases de columna y pernos de anclaje para transmitir fuerzas a las
cimentaciones de concreto, incluyendo aplasramiento contra los elementos de concreto, debe satisfacer los requisitos de ACI 318 o ACl 349.
Nota: cuando se requiere que las columnas resistan fuerzas horizontales en su
placa base, se debe considerar el aplastamiento contra los elementos de concreto.
Cuando se utilizan pernos de anclaje para resistir fuerzas horizontales, se deben
considerar en el diseño el tamaño del agujero, la tolerancia de instalación de pernos
de anclaje y el movimiento horizontal de la columna.
Se penniten agujeros en las placas base de mayor tamaño que los sobredimensionados y agujeros alargados cuando se proporcione el apoyo adecuado para la tuerca
mediante el uso de arandelas ASTM F844 o arandelas de placa para cubrir el agujero.
Nota: los tamaños de agujeros, las dimensiones de sus arandelas y pernos correspondientes permitidos, se dan en el Manual de construcción en acero del
IMCA y en la norma ASTM Fl554.
JlO. PATINES Y ALMAS CON FUERZAS CONCENTRADAS
Esta sección se aplica a.fi,erzas concentradas simples y dobles aplicadas perpendiculannente al patín o patines de perfiles IR y perfiles armados similares. La fuerza
simple concentrada puede ser de tensión o compresión. Las fuerzas concentradas
dobles son una de tensión y otra de compresión formando un par sobre el mismo
lado del miembro que recibe la carga.
Cuando la resistencia requerida excede la resistencia disponible como se detennina para los estados límite listados en esta sección, se deben proporcionar atiesadores y/o placas de refuerzo de alma dimensionados para la diferencia entre la
resistencia requerida y la resistencia disponible para el estado límite aplicable. Los
atiesadores también deben cumplir con los requisitos de diseño de la sección J 10.8.
Las placas de refuerzo de almas también deben cumplir con los requisitos de diseño
de la sección J 10.9.
Nota: los requisitos para los extremos de miembros en cantilever puede consultarlos en el apéndice 6.3.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-220
Especificación para el diseño de estructuras de acero
Conforme a los requisitos de la sección JI O. 7, se requiere poner atiesadores en los
extremos sin atiesar de vigas.
l.
Pandeo local en patines
Esta sección se aplica a fuerzas concentradas sencillas de tensión y el componente
de tensión de.fuerzas concentradas dobles.
La resistencia de diseño, q>R,,, y la resistencia permisible, R,,IQ, para el estado
límite del pandeo local en patines, se deben determinar de la siguiente forma:
R,, = 6.25F,1t'}
<I>
= 0.90 (DFCR)
(J l 0-1)
Q
= 1.67 (DRP)
Donde:
Fy¡ es el mínimo esfuerzo de fluencia especificado del patín, kg/cm 2 (MPa)
t¡ es el espesor del patín bajo carga, cm (mm)
Si la longitud sobre el patín de cargas transversales es menor que 0.l5br, donde b1
es el ancho del patín, no es necesario verificar la ecuación J 10-1.
Cuando la fuerza concentrada se aplica a una distancia menor que 1Ot1 del extremo del miembro, R,, se debe reducir en 50%.
Cuando sea necesario se deben proporcionar un par de atiesadores
transversales.
2.
Fluencia local en almas
Esta sección es aplicable a fuerzas concentradas simples y a ambos componentes
de fuerzas concentradas dobles.
La resistencia disponible para el estado límite de la fluencia local en almas, se
debe detenninar como sigue:
q>
= 1.00 (DFCR)
.Q
= 1.50 (DRP)
La resistencia nominal, R11 , se debe determinar de la siguiente manera:
(a) Cuando la fuerza concentrada se aplica a una distancia del extremo del miembro mayor que su peralte, d:
(J 10-2)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCLÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo J. Diseíio de co11exiones
ll-22 1
(b) Cuando la fuerza concentrada se aplica a una distancia del extremo del miembro menor o igual que su peralte:
R,, = F_1".t11• (2.5k + 11,)
(Jl 0-3)
Donde:
Fv..- es el mínimo esfuerzo de.fluencia espec[ficado del alma, kg/cm 2 (MPa)
k
/¡,
t...
es la distancia desde la cara exterior del patín hasta el pie del filete de la
unión del alma al patín, cm (mm)
es la longitud de apoyo (no menor que k para reacciones en e l extremo de
vigas, cm (mm)
es el espesor del alma, cm (mm)
Cuando se requiera, se deben proporcionar un par de atiesadores transversales o
placas de refuerzo de alma.
3.
Pandeo local del alma
Esta sección se aplica a fuerzas concentradas simples de compresión o el componente de compresión de fuerzas concentradas dobles.
La resistencia disponible para el estado límite de -fluencia local del alma, se detenninará como sigue:
q>
= 0.75 (DFCR)
Q
= 2.00 (DRP)
La resistencia nominal, R,,, se debe detenninar de la siguiente manera:
(a) Cuando la fuerza de compresión concentrada se aplica a una distancia desde
el extremo del miembro, que es mayor o igual al peralte d/2:
R
"
"
l
[ ( J[
= 0.80t .1 1+ 3
-11._
d
t
~
t
r
l.5]
l
EF t .
----1:::...1...
t
(Jl0-4)
"
(b) Cuando lafi1erza de compresión concentrada se aplica a una distancia del extremo del miembro, que es menor que d/2:
(i)
Cuando lh/d
~
0.2:
= 0.40t"'2
"
R
[1 3(~J(~Ju]
+
d
tf
EFy,.tr
t
"'
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(J 10-Sa)
Espec(ficación pura el diseí'ío de estructuras de acero
ll-222
(ií) Cuando lhld > 0.2:
EFrw1 1
(JI0-5b)
Donde:
d es el peralte total nominal de la sección cm (mm)
Cuando se requiera, un atiesador transversal, un par de atíesadores transversales
o placas de refuerzo de alma se deben extender por lo menos hasta la mitad del peralte del alma.
4.
Pandeo lateral del alma
Esta sección es aplicable solamente a.fuerzas simples concentradas de compresión,
aplicadas sobre m iembros en que no está restringido el movimiento lateral relativo
entre e l patín con carga de compresión y el patín a tensión, en el punto donde se
aplica la carga concentrada.
La resistencia disponible del alma para el estado limite del pandeo lateral se
debe detenninar como sigue:
(j) = 0.85 (DFCR)
Q
= 1.76 (DRP)
La resistencia nominal, R,,, se debe detenninar de la siguiente manera:
(a) Si e l patín de compresión está restringido contra la rotación:
(i) Cuando (h/t.,.)l(l,,lb1)-:; 2.3:
Rn = C,.t~I f
h2
[1 + 0.4[ Lbh /l t"'bf ]3]
(J 10.6)
Cuando (hlt,..)l(L1,/b¡) > 2.3, el estado límite de pandeo lateral del alma no es
aplicable.
Cuando la resistencia requerida del alma excede la resistencia disponible, se
debe colocar arriostramiento lateral local en el patín de tensión o un par de atiesadores transversales, o se deben colocar un par de placas de refiierzo del alma.
(b) Si el patín de compresión no está restringido contra la rotación:
(i) Cuando (h/t..,)l(Li,/h1)-:; 1.7:
(JI0.7)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-223
Capítulo J. Diseño de conexiones
(ii) Cuando (hlt11.)l(l,.lb1) > 1.7, el estado límite del pandeo lateral del alma no
es aplicable.
Cuando la resistencia requerida del alma excede la resistencia disponible, el
arriostramicnto lateral local se debe colocar en ambos patines en e l punto de
aplicación de las fuerzas concentradas.
En las ecuaciones JI 0-6 y J 10-7 se aplican las s iguientes definiciones:
C, es 67,500,000 kg/cm 2 (6,620,000 MPa) cuando M,, < My (DFCR), o 1.5
M" < M,. (DRP) en el punto de aplicación de la fuerza
C,. es 33,750,000 kg/cm 2 (3,310,000 MPa) cuando M 2'. My (DFCR), o 1.5
M11 :2: M,. (DRP) en el punto de aplicación de la fuerza
L¡, es la mayor longitud no arrios trada lateral a lo largo de cualquiera de los
dos patines en el punto de carga, cm (mm)
M., es la resistencia a la flexión requerida usando combinaciones de carga
11
DRP, kg-cm (N-mm)
M,, es la res istencia a la flexión requerida usando combinaciones de carga
b¡
h
DFCR, kg-cm (kN-m)
es el ancho del patín, cm (mm)
son los perfiles laminados; es la distancia libre entre los patines menos los
filetes o radios de la curvatura de las uniones alma-patín; es la distancia
entre líneas contiguas de s ujetadores o la distancia entre patines cuando
se usan soldaduras en perfiles annados, cm (111111)
Nota: para determinar la restricción adecuada, consulte el apéndice 6.
5.
Pandeo del alma por compresión
Esta sección se aplica a un par de fuerzas concentradas simples de compresión o a
los componentes de compresión en un par de fuerzas concentradas-dobles que actúan en el mismo sitio en ambos patines de un miembro.
La resistencia disponible para el estado límite del pandeo local del alma, se
debe determinar de la s iguiente manera:
24t~,✓EF""
R,,=--'-h
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(J 10.8)
11-224
Especijicació11 para el dise,io de estructuras de acero
<p = 0.90 (DFCR)
.Q
= 1.67 (DRP)
Cuando un par de fuerzas de compresión concentradas se aplican desde el extremo
del miembro a una distancia menor que d/2, R,, debe reducirse en 50%.
Cuando se requiera, se deben proporcionar un atiesador transversal sencillo,
un par de atiesadores transversales o una placa de refuerzo que se extienda todo el
peralte del alma.
6.
Cortante en tablero del alma
Esta sección se aplica a fuerzas concentradas dobles que actúan en el mismo sitio
de uno o ambos patines de un miembro.
La resistencia disponible para el estado Límite de .fluencia por cortante en el
tablero del alma, se debe detenninar como sigue:
<p = 0.90 (DFCR)
.Q = 1.67
(DRP)
La resistencia nominal, R,,, se debe determinar como sigue:
(a) Cuando no se considera en el análisis el efecto de la defonnación del tablero
sobre la estabilidad del marco:
(i)
Cuando Pr :s; 0.4Pc:
R,, = 0.60F,,dclw
(J l0.9)
(ii) Cuando P,. > 0.4P,.:
R,; = 0.60F.1 d('tw
(1.4 - P,)
(JI0.10)
~ .
(b) Cuando se considera en el análisis de estabilidad del marco, la deformación
plástica del tablero:
(i) Cuando P,.::; 0.75Pc:
2
R
11
1+ Jbcf tcj. ]
ycw [
ddt
,, (.' w
= 0.60F d t
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(J 10.11)
CI-225
Capítulo .l. Diseíio ele conexiones
(ii) Cuando P,. > 0.75Pc:
2
R =0.60Fdt
"
I'
,•
3b l ] ( 1.9 - 1-2P')
J+ ---5l.iL
., (
ddt
p
b ,. w
e
(J l 0.12)
En las ecuaciones J 10-9 a J 10-12 se aplican las siguientes definiciones:
Ag es el área de la sección transversal del miembro, cm (mm)
be¡ es el ancho del patín de la columna, cm (mm)
d6 es el peralte de la viga, cm (mm)
de es el peralte de la columna, cm (mm)
E';, es el esfi,erzo de fluencia mínimo especificado, kg/cm 2 (MPa)
Pe= Py, kg (N) (DFCR)
Pe= 0.60 Py, kg (N) (DRP)
P, es la resistencia axial requerida usando las combinaciones de carga de
DFCR o DRP, kg (N)
Pr= FyAg: resistencia de.fluencia axial de la columna, kg (N)
T<f
es el espesor del patín de la columna, cm (mm)
Tw es el espesor del alma de la columna, cm (mm)
Cuando sea necesario, se deben proporcionar placa o placas de r~fuerzo o un par
de atiesadores diagonales dentro de los límites de la conexión rígida cuyas almas
están en un plano común.
Consulte la sección J10-9 sobre los requisitos de diseño de placas de refuerzo.
7.
Extremos sin entablar de vigas y trabes
Se deben proporcionar un par de atiesadores transversales que se extiendan en todo
el peralte del alma, en los extremos sin estructurar de vigas y trabes sin restringir
contra la rotación con respecto a sus ejes longitudinales.
8.
Requisitos adicionales para atiesadores bajo cargas concentradas
Los atiesadores que se requieren para resistir fuerzas concentradas de tensión, se
deben diseñar conforme a los requisitos de la sección .T4. l y soldarse al patín que
recibe la carga y al alma. Las soldaduras a.l patín se deben dimensionar para resistir
la diferencia entre la resistencia requerida y la resistencia disponible. Las soldaduras de los atiesadores al alma se deben dimensionar para transmitir a ésta la diferencia algebraica de la fuerza a la tensión en los extremos del atiesador.
Los atiesadores que se requieren para resistirfuerzas de compresión concentradas, se deben diseñar conforme a los requisitos de la sección J4.4 y ajustarse
INSTITUTO MEXICANO DE LA CON STRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll-226
l::.~~pecijicació11 para el diseiio de eslruct11ms de acero
para apoyar el patín que recibe la carga o soldarse al patín y al alma. Las soldaduras
al patín se deben dimensionar para la diferencia entre la resistencia requerida y la
resistencia del estado límite aplicable. La soldadura al alma se debe dimensionar
para transmitir a ésta la diferencia algebraica de la fuerza de compresión en los extremos del atiesador. Consulte la sección J7 sobre atiesadores de carga.
Los atiesadores transversales de carga aplicadas al patín o los patines de una viga
o trabe de placas soldadas en todo el peralte para resistir fuerzas de compresión, se
deben diseñar conforme a los requerimientos de las secciones E6.2 y J4.4 como
miembro comprimido axial mente (columna). Las propiedades del miembro se deben
detenninar utilizando una longitud efectiva de 0.75h, con sección transversal compuesta por dos atiesadores y una franja del alma de 25111 de ancho en atiesadores interiores y de l 2t"' cuando se cncuentrnn en los extremos del miembro. La soldadura
que conecta todo el peralte de los atiesadores de carga con el alma, se debe dimensionar para transmitir al alma la fuerza de compresión en cada atiesador.
Los atiesadores transversales y diagonales deben cumplir con los siguientes
requisitos adicionales:
( 1) El ancho de cada atiesador más la mitad del espesor del alma de la columna,
no debe ser menor que un tercio del ancho del patín o de la placa de conexión
que transmite la fuerza concentrada.
(2) El espesor de un atiesador no debe ser menor que la mitad del espesor del patín
o placa de conexión que transmite la carga concentrada, ni menor que su ancho
dividido entre 16.
(3) Los atiesadores transversales se deben extender mínimo a la mitad del peralte
del miembro, excepto en los casos se1falados en las secciones J 10.5 y J LO. 7.
9.
Requisitos adicionales para placas de refuerzo de alma bajo
fuerzas concentradas
Las placas de refuerzo de alma que se requieren para resistencia a la compresión.
se deben diseñar confo1111c a los requisitos del capítulo E.
Las placas de refuerzo que se requieren para resistencia a la tensión, se deben
diseñar conforme a los requisitos del capítulo D.
Las placas de refuerzo que se requieren para resistencia al cortante (ver sección
J 10.6), se deben diseñar conforme a las disposiciones del capítulo G.
Las p lacas de refuerzo deben cumplir con los siguientes requisitos adicionales:
( l) El espesor y extensión de la placa de refuerzo debe proporcionar el material
necesario para igualar o exceder los requisitos de resistencia.
(2) La placa de refuerzo debe soldarse para desarrollar la misma proporción de la
fuerza total transmitida a ésta.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULOK
DISEÑO DE CONEXIONES EN MIEMBROS TUBULARES
Este capítulo presenta las conexiones entre miembros tubulares PTE de espesor uniforme.
Nota: el tamaño de los perfiles tubulares PTE, especialmente el espesor de la pared,
controla con frecuencia la resistencia de la conexión y, por lo tanto, debe considerarse
en el diseño inicial.
El capítulo está organizado como sigue:
K 1. Fuerzas concentradas en miembros tubulares PTE
K2. Conexiones de armaduras con PTE
K3. Conexiones a momento con PTE
K4. Soldaduras de placas, montantes y diagonales a PTE rectangular
Nota: consulte los requisitos adicionales en el capítulo J y la sección J3.J O(e) para
conexiones atornilladas en miembros PTE.
Nota: los parámetros de la conexión deben estar dentro de los límites de aplicabilidad.
Se necesita revisar los estados límites sólo cuando la geometría de la conexión o de
carga se encuentre dentro de los parámetros dados en la descripción del estado límite.
Kl. FUERZAS CONCENTRADAS EN MIEMBROS TUBULARES PTE
la resistencia de diseño, q>R,,, y la resistencia permisible, R,,/Q, de conexiones se determinarán de acuerdo con las disposiciones de este capítulo y la sección 83.6.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
IJ-227
11-228
1.
Especi{icación para el dise,io de estr11c111ras de acero
Definición de los parámetros
es el área gruesa o total de la sección transversa l del miembro PTE, cm 2 (mm2)
B
es e l ancho total de la sección transversal del perfil OR, cm (mm)
Bp es el ancho de la placa, cm (mm)
D es e l diámetro exterior de la sección transversal del perfil OC, cm (mm)
F,. es el esfuerzo disponible en el PTE, kg/cm2 (MPa)
Fe= F,. para DFCR; y 0.6F,, para DRP
F>. es el esfuerzo de fluencia del PTE, kg/em2 (MPa)
F_,h es el esfuerzo de fluencia de la placa, kg/cm2 (MPa)
F" es e l esfuerzo último del PTE, kg/cm2 (MPa)
H es la altura total de la sección transversal del perfil OR, cm (mm)
lb es la longitud de apoyo de la carga, medida paralelamente al eje del PTE (o
medido a través del ancho del PTE en el caso de placas tapa con carga), cm
(mm)
t = es e l espesor de diseño de la sección transversal del PTE, cm (mm)
lp = es el espesor de la placa, cm (mm)
A8
2.
PTE circular (OC)
La resistencia disponible de las conexiones con cargas concentradas y dentro de
los límites de la tabla K 1.1 A se considerará como se muestra en la tabla K 1.1
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo K. Dise,io de conexio11e.1· en miembros tubulares
11-229
Tabla Kl.1. Resistencia disponible de las conexiones de placa a perfil OC
Tipo de conexión
Resistencia disponible
de la conexión
Conexión en T y cruz con placa transversal
M
"'
~
R. Scn0 =
~ --T ----
~
l-n,- 1
Conexión en Y, T y cruz con placa longitudinal
-~
[-----]]
R
En el plano
Fuera
del plano
Estado límite: fluencia local del PTE, placa
sujeta a carga axial:
¡
l
-17 §-·
Ri
Flexión de placa
Q,
55
1- 0.8 1 B,,
D
(K l- 1)
M, = 0.5Bpll,
$ = 0.90 (DFCR) Q = 1.67 (DRP)
Estado límite: plastificación del PTE y
penetnición por cortante /
placa sujeta a carga axial:
6
ct·
í7
LJ
f-1, -1
Conexión en T con placa longitudinal
·-0+',
n:
¡ ¡ :Jl
R,Scn0=5.5F,,r'[l+0.25%
]Q,(Kl-2) M, = 0.51,.11,
$ = 0.90 (DFCR) Q = 1.67 (DRP)
Estado límite: estado límite de la placa y
penetración por cortante / placa sujeta a
cortante:
Ver capitulo .1 para R.
Además se debe cumplir la siguiente
relación:
R
1
'
1
WJ
1-o~
F,.p
Conexión a placa tapa
(Kl-3)
Estado límite: fluencia local del PTE
Placa sujeta a carga axial:
Ri
ttr
1
I
l p $!:::_/
R, =2F,J(5tµ +l.)$ F,.A
,,
(Kl-4)
$ = 1.00 (DFCR) Q = 1.50 (DRP)
1
~ D_..j
FUNCIONES
Q1 = 1 para PTE (conexión en superficie) en tensión
= 1.0 - 0.3U (1 + U) para PTE (conex ión en superficie) en compresión
U
=I :,., ~;I,
+
, A,
'
donde Pro y M., se determinan del lado de la unión con menor esfuerzo a compresión.
P., y Mmestá referidos a la resistencias en el !'TE
Pro = P. para el DFCR; = P., para el DRP. Mm= M, para el DFCR; = M, para el DRI'.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(K 1-5)
(K l-6)
Especificación para el diseí'ío de estructuras de acero
11-230
Tabla Kl.IA. Límites de aplicación de la tabla Kl.l
0=30º
D/1 s 50 para conexiones T con placa bajo carga axial o flex ión
Dlt s; 40 para conexiones en cruz con placa bajo carga axial o ílexión
Dlt s; 0.11 EI F, con placa bajo cortante
Dlt :s; 0. 11 EIF,. para conexiones con placa tapa en compresión
0.2 <Bp/D s; 1.0 para conexiones de placa transversal
F,.S360 MPa
F,11-', s; 0.8
Nora: el acero ASTM A500 grado Ces aceptable
Ángulo de la carga en placa:
Esbeltez de la pared del PTE:
Relación de anchos:
Resistencia del material:
Ductilidad:
PTE rectangular (OR)
3.
La resistencia disponible de las conexiones con cargas concentradas y dentro de
los límites de la tabla Kl .2A, se tomará con la menor magnitud de los estados límite
aplicable que se muestran en la tabla K 1.2.
Tabla Kl.2. Resistencia disponible de la conexión placa a perfil OR
Tipo de conexión
Resistencia disponible de la conexión
Conexión en T y en cruz con placa transversal sujeta a carga
axial
'. :-------~ 1
ti:
- -- - - - -
H
=-.;;;=-==-e===-= J_
Donde
B
p=-1!..
-1
B,
r
G
1-8-1
Estado límite: fluencia local de la placa, para cualquier P
10
R, =--F,,Bp s; F,,,11,B"
BI t
(Kl-7)
q> = 0.95 (DFCR) Q = 1.58 (DRP)
Estado límite: pcnctl'ación por cortante en PTE,
cuando 0.858 S Bµ S B - 21
(K 1-8)
«p = 0.95 (DFCR) Q = 1.58 (DRP)
Estado límite: fluencia local de las paredes del PTb,
cuando P= 1.0
B
R.= 2F,1 [5k + l.]
(K 1-9)
$ = 1.00 (DFCR) Q = 1.50 (DRP)
Esrndo limite: arrugamiento local de las paredes del PTE en
conexiones T. cuando P= 1.0 y la placa está en compresión
R, = l.61 1
[1+~]JEF,Q
H-31
1
(K l- 10)
$ =0.75 (DFCR) Q =2.00 (DRr)
Estado limite: am1gamiento local de las paredes del PTE en
conexiones en cruz, cuando P= 1.0 y placa en compresión
48/-] ,¡~
R. = EF,Q1
[ f-/-31
1
q>
(K 1-11)
=0.90 (DFCR) Q = 1.67 (DR r)
(Co111i11úa)
íNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
11-23 1
Capitulo K. Diseño de conexiones en miembros tu/Ju/ares
Tabla Kl.2. (Co11Li11uación)
Conexión en T y cruz con placa longitudinal sujeta a carga
axial
Estado límite: r TE plastilicación y penetración por cortante /
placa sujeta a carga axial
2
l?.scn0 = F,., i [ '•
_ 11,
B
1
111
=-...-----,f--=-==
+4Jl-!J:.Q,
]
B
(Kl•l2)
B
ql = 1.00 (DFCR) Q = 1.50 (DRP)
_i
Conexión en Y con placa longitudinal que atraviesa
completamente el rTE y está sujeta a carga axial
Estado límite: la plastilicación de las paredes del rTE
HPQ]
R.scn0 =2F,.t'[21.
-· - -+4 1- - 1
_!J:_ 8
B
1
B
(K J. J3)
$ = 1.00 (DFCR) Q =1.50 (DRP)
R
l-11-I
Conexión T con placa longitudinal sujeta a cortante
8
t
Estado límite: estado límite de la placa y penetración por
cortante / placa sujeta a carga cortante
Consultar capítulo J para R.
Además se debe cumplir la siguiente relación:
< F,,
1,,--1
F,p
(K 1·3)
l-11-I
Conexión con placa tope bajo carga axial
Estado límite: fluencia local de las paredes
R, = 2F,J[511, + /,J, cuando (51" + /0) < b
(K1•14)
R,. = F,A, cuando (5tp +l. )?'. 8
qi = 1.00 (DFCR) Q = 1.50 (DRP)
tstado límite: arrugamiento local de las paredes,
cuando la placa está sujeta a compresión
6
R,. =l.61'[1 + ~" (
tr]JEF,7
cuando (51, + i,.) < 8
1- B_j
(Kl-15)
$ = 0.75 (DFCR) Q = 2.00 (DRr)
(Co11ti111Ía)
I NSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A .C.
Especificación para el diserio de estructuras de acero
11-232
Tabla Kl.2. (Continuación)
FUNCIONES
Q,
= 1 para concx ión a una superficie en tensión con el rrn
=1.3-0.4~ $
1.0 para OR (unidos por la superficie) en compresión, para conexiones con placas
transversales
(Kl-16)
para OR (unidos por la superficie) en compresión. para placa longitudinal y conexiones
longitudinales a través de placas
(Kl - 17)
~
=
U
.Ji- U'
=I F,_A,
Pn, + M "'I•donde Pm
FS,
y Mmse determinan del lado de la unión con menor esfuerzo a compresión
(Kl-6)
P"' y M", = están referidos a las resistencias en el PTE
Pm
= P. para el DFCR: =P, para el DRP. Mm= M . para el DFCR; =M,. para el ORP
8,,, -_ 1OB" <
_81,
k
(K 1-18)
BI 1
= el radio exterior de la esquina PTE;::: 1.51
Tabla K 1.2A. Límites de aplicación de la tabla Kl.2
Ángulo de la carga en placa:
0;::: 30º
Esbeltez de la pared del PTE:
Bit o Hit $ 35 para conexiones con placa transversal
Bit o H/1$ 40 para conexiones con placa longitudinal en una o ambas caras
(B - 31)/1 o (f/ - 31)/1$ 1.40 ✓ E I F, para conexiones con placa en cortante
Relación de anchos:
0.25 < 8,18
Resistencia del material:
F, $ 3650 kg/cm2 (360 MPa)
Ductilidad:
F,IF., $ 0.8
$
1.0 para conexiones con placa transversal
No1a: el acero ASTM A500 grado Ces aceptable
K2. CONEXIONES DE ARMADURAS CON PTE
La resistencia de diseño, q>P,,, y la resistencia permisible, P,,IQ, de conexiones se
determinarán de acuerdo con las disposiciones de este capítulo y la sección B3.6.
Las conexiones de armaduras con PTE se definen como conexiones que consisten en uno o más miembros en celosía que están directamente soldados a una
cuerda continua que atraviesa la conexión y debe clasificarse corno sigue:
(a) Cuando la carga en el montante se equilibra por cortante en la cuerda, la conexión debe clasificarse como conexión en T si el montante es perpendicular
a la cuerda, de lo contrario será una conexión en Y.
(b) Cuando la carga en la diagonal se equilibra (dentro de 20%) por la carga en
otra diagonal del mismo lado, la conexión debe c lasificarse como conexión en
K. La abertura es el espacio, separación o distancia libre entre las diagonales
cuyas cargas se equilibran. Una conexión en N puede considerarse corno una
conexión tipo K.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo K Diseíio de conexiones en 111ie111hrus tubulares
11-233
Nota: una conexión tipo K con un montante perpendicular a la cuerda es a
menudo llamada conexión tipo N.
(c) Cuando la carga en el montante o diagonal se transmite a través de las cuerdas
y se equilibra por otro montante o diagonal del lado opuesto, la conexión debe
clasificarse como conexión en cruz.
(d) Cuando una conexión conste de dos o más montantes o diagonales en el mismo
plano, la conexión debe clasificarse como una conexión general. Cuando una
conexión conste de dos o más montantes o diagonales en diferentes planos, la
conexión debe clasificarse como una conexión de varios planos.
Cuando las diagonales transmitan parte de su carga como conexiones tipo K y otrn
parte de la carga como tipo T, Y o cruz, la resistencia de la conexión debe detem1inarse por interpolación sobre la proporción de resistencia de cada tipo.
Para los efectos de estas especificaciones, los ejes de los montantes, las diagonales y las cuerdas deben estar en un plano común. Conexiones de PTE rectangular
(OR) tienen la limitación adicionaJ de tener todos los miembros orientados con las
paredes paralelas al plano. Para am1aduras fabricadas con miembros PTE, con montantes, diagonales y cuerdas conectados por soldadura, se penniten excentricidades
dentro de los límites de aplicabilidad sin que se requiera considerar los momentos
resultantes en el diseño de la conexión.
l.
Definición de parámetros
Ag es el área gruesa o total de la sección transversal del miembro PTE, cm2 (mm2 )
B es el ancho total de la sección transversal del perfil OR en la cuerda, cm (mm)
Bh es el ancho total de la sección transversal del perfil OR en el montante odiagonal, cm (mm)
H es la altura total de la sección transversal del perfil OR en la cuerda, cm (mm)
H1, es la altura total de la sección transversal del perfil OR en el montante odiagonal, cm (mm)
D es el diámetro exterior de la sección transversal del perfil OC en la cuerda, cm
(mm)
D,, es el diámetro exterior del perfil OC en el montante o diagonal, cm (mm)
t
es el espesor de diseño de la sección transversal del PTE en la cuerda, cm (mm)
th
es el espesor de diseño de la sección transversal del PTE en el montante odiagonal, cm (mm)
Fe es el esfuerzo disponible en la cuerda, kg/cm 2 (MPa)
Fe= Fy para DFCR; y 0.6F,. para DRP
F, es el esfuerzo de fluencia del PTE en la cuerda, kg/cm2 (MPa)
INSTITUTO MEXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO. /\.C.
Especificación para el diseíio de estrncwras de acero
11-234
F,.h es el esfuerzo de fluencia del PTE en el montante o diagonal, kg/cm2 (MPa)
F,, es el esfuerzo último del PTE en la cuerda, kg/cm2 (MPa)
es el módulo de sección elástico del miembro, cm3 (mm 3)
e
es la excentricidad en una conexión de am1adura, positiva alejándose de las
diagonales, cm (mm)
g
es la abertura o distancia libre entre diagonaJes en una conexión K, sin considerar soldaduras, cm (mm)
/¡, =J-l,/sen0
t ., es la longitud de traslape a lo largo de la cara conectada de la cuerda por debajo de las dos diagonales, cm (mm)
lp es la longitud proyectada de la diagonal traslapada sobre la cuerda, cm (mm).
O,. = / /lp x 100 (porcentaje)
~
es la relación de los anchos; la relación entre el diámetro del montante o diagonal y la cuerda= D1/ D para un perfil OC; la relación entre el ancho total del
montante o diagonal y la cuerda= B,JB para un perfil OR
~eO es la relación de los anchos efectivos; la suma de los perímetros de las dos
diagonales en una conexión en K dividida entre ocho veces el ancho de la
cuerda
y
es la relación de esbeltez de la sección transversal en la cuerda; la relación de
la mitad del diámetro entre el espesor = D /2t para perfiles OC; la relación de
la mitad del ancho entre el espesor= 8 /2t para perfiles OR
T\
es el parámetro de la longitud de carga, aplicable solamente para perfiles OR;
la relación entre la longitud de contacto del montante o diagonal con la cuerda
en el plano de conexión y el ancho de la cuerda= /,1B, donde lh = Ji" /sen0
0
es el ángulo agudo entre la diagonal y la cuerda (grados)
es la relación de abertura; la relación de la abertura o espacio libre entre las
diagonales en una conexión K y el ancho de la cuerda= g/8 para perfiles OR
S
0
s
2.
PTE circular (OC)
La resistencia pcnnisible de un perfil PTE circular (OC) a una conexión de am1adura
de los límites de la tabla K.2.1 A, se considerará como la menor magnitud aplicable
a los estados límite mostrndos en la tabla K.2.1.
INSTITUTO M EXI CANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo K. Dise,10 de conexiones en miembros tubulares
11-235
Tabla K2.l. Resistencia disponible en conexiones de armaduras
con PTE circular (OC)
Tipo de conexión
Resistencia axial disponible de la conexión
Revisión general de conexiones en T, en Y, en cruz y en
K con desfase. cuando D~""''~"•' < (D - 21)
Es1ado límile: fluencia por cortante (punzonamienlo)
1+sene
P, = 0.6F,,mD,, - -]
[ 2scn 20
.
G) = 0.95 (DFCR)
Conexiones en T y Y
Q = 1.58 (DRP)
Estado límite: plastificación de cuerda
,, ~ _ l
''./
(K2-I)
P, sen0 == F',12(3.1 + 15.6W]Yº~Q,
_\\.;). º·
- ¡
$ = 0.90 (DFCR.)
(K2-2)
Q = 1.67 (DRP)
1
ó
¡_,,J
Conexión en cruz
Estado límilc: plasti ficación de cuerda
[~]Q
,
P,,scnO = F.t'
1-0.8 1¡.,
$ = 0.90 (DtCR)
Conexión K con traslape
¡
(K2-3)
Q "' 1.67 (DRP)
Estado lími1e: plastificación de cuerda
,,....
0,.., 0 ,,...
t "'
( P,.scn0)""..,., """"'"'''" = F,,t' [ 2.0+ 11.33 D~""'
]Q,Q1 (K2-4)
(K2-5)
q> == 0.90 (DFCR)
Q = 1.67 (DRP)
FUNCIONES
= 1 para cuerdas (conectados en su superficie) en tensión
=1.0 - 0.31/ ( 1+ U) para PTE (conectados en su superficie) en compresión
Q1
U
==
(K 1-5)
l__!h_
+ M ro 1· donde P", y M. , se detem1inan del lado de la unión con menor csfuer¿o a compresión.
F, A,
F,S
I'"' y M,,, = releridos a la resistencias en el PT~
= P, para el DFCR; = P,. par~ el DRP. M., =M., para el DFCR; == M,. para el DRP
(Kl-6)
P..,
º•=y"
J[ ,
+
;;;•r"
cxp( ·,
8
1,.,
-l.33)+1J
[a) Nolc que cxp(xll>s igual a e'. donde,,= 2.7 1X28 e-,, la base de un algorilmu nnlural.
INSTITUTO MEX ICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(K2-6)
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
Il-236
Tabla K2.1A. Límites de aplicación de la tabla K2.l
Excemricidad de la unión:
- 0.55 S e/D S 0.25 para conexiones en K
Ángulo de la carga en placa:
Esbeltez de la pared del PTE::
Dlt S 50 para conexiones Y, T y K
Dlt S 40 para conexiones en cruz
D,/t, S 50 para cuerdas en tc11sión
D,/1, S 0.05EIF,, para cuerdas en compresión
Relación de anchos:
0.2 < D,/D S 1.0 para conexiones T, Y. en cruz y conexiones K traslapadas
0.4 S D,/D S 1.0 para conexiones K desfasadas
Desfase:
g ?: t. "'"''+
Traslape:
25% S O, s; 100% para conexiones K traslapadas
Espesor de la cuerda:
1, ...,..,. S 1,
Resistencia del material:
F, yFy¡, S360MPa
Ductilidad:
F,IF. y F,.IF,,. S 0.8
3.
t,..,.. para conexiones K desfasadas
traslapado para cuerdas tmslapadas en conexiones K
Nota: el acero ASTM A500 Grado Ces aceptable
PTE rectangular (OR)
La resistencia permisible de un PTE rectangular (OR) a una conexión de armadura
dentro de los límites de la tabla K2.2A, se debe considerar como la menor magnitud
aplicable de los estados límite mostrados en la tabla K2.2.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-237
Capítulo K. Diserio de conexiones en miembros 111b11/11res
Tabla K2.2. Resistencia disponible en conexiones de armaduras
con PTE rectangular (OR)
Tipo de conexión
Resistencia axial disponible de la conexión
Estado límite: plastiticación de la pared de la cuerda, cuando
~ S 0.85
Conexión Y, Ty Cruz
P, sen0=
F,,,[~+ ~]Q,
(1-~)
(il
= 1.00 (DFCR)
(K2-7)
" ' -~
Q = 1.50 (DRP)
Estado límite: fluencia a cortante por punzonamiento,
cuando 0.85 < ~ S 1- lfyo Bit< 10
(K.2-8)
$ = 0.95 (DFCR)
' - Inexistente en la
conexión l o Y
Q=
1.58 (DRP)
Estado límite: fluencia local en las paredes de las cuerdas.
cuando~= 1.0
P,sen8 = 2F,t[5k + 1,)
$ = 1.00 (DFCR)
Q
(K.2-9)
= 1.50 (DRP)
Estado limite: plastificación local de las paredes de la cuerda,
cuando ~ = 1.0 y cuerdas en compresión conexiones To Y.
P,,Scn0= l.61 2
Caso revisión del estado límite de corte en la pared de la
cuerda
[1+~]¡i¡;:;Qr
H - 31
(K2- 10)
Q = 2.00 (DNP)
$=0.75 (DKR)
Estado límite: plastificación local de las paredes de la cuerda,
cuando ~ = 1.0 y cuerdas en compresión conexiones en cruz
48/ l
]
~
(K2-1I)
P,,Scn0= [ - - "EF,Q,
H-31
$ = 0.90 (DFCR)
Q = 1.67 (DRP)
Estado límite: fluencia de la(s) cuerda(s) desigual de la
distribución de la carga, cuando ~ > 0.85
P, =F,,t,[2H. + 2b,.,. - 41,]
$ =0. 95 (DFCR)
bN.,,
(K2-12)
Q = 1.58 (DRP)
)s
10 ( -F,-1
=-- /)::; B,,
B I t F,,.t,
(K2-13)
Estado límite: cortante en la pared de la cuerda en conexiones
en cruz con 9 < 90° y cuando el traslape proyectado se
considera (vea la figura).
Determine l',scn8 conforme a la sección G5.
(Continúa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
11-238
Tabla K2.2. (Continuación)
Resistencia axial disponible de la conexión
Ti¡io de conex ión
Estado límite: plastificación de la pared de la cuerda para cualquier
valor de p
Conexiones K traslapadas
P,scn0 = F,1'[9.8P,1rY'''JQ,
~
=0.90 (DFCR)
Q :
(K2-14)
1.67 (DRP)
Estado límite: íluencia en cortante por punzonamicnto,
cuando 8 1, < B - 21
No revise en cuerdas cuadradas
P.sen0 = 0.6F,,B[2TJ + P+ p,,,,,]
~
=0.95 (DFCR)
(K2-15)
Q = 1.58 (DRP)
Estado límite: cortante de la pared de la cuerda en la región del
traslape
Determine P,.sene confom1e a la sección GS.
No revise en secciones cuadradas.
Estado lim ite: íluencia local de la(s) cuerda(s) debido a la
desigualdad de la carga distribuida.
No revisar en secciones cuadradas o si Bit e 15
Conex ión K traslapada
•]
J
P.= F,,,t, [21-1. + 81, + b~, - 411,]
1
9 = 0.95 (DFCR)
~ a-l
Conexiones K traslapadas
b,,,
(K2-16)
Q = 1.58 (DRP)
IO(F.t) 8, S B,
(K2- 13)
:e - - - _ -
B i t F,.•1,
Estado limite: ílucncia local de la(s) cuerda(s) debida a una
distribución desigual de la carga
$ Q 1.58 (ORP)
$ = 0.95(DFCR)
Cuando 25% SO, < 50%:
P..mc,Oa1nahp,d,
= F,1,,//,/ [ ~~ (21-/¡,, -41,. )+ b.,,, + b.,,..]
(K2-17)
Cuando 50% S O, < 80%:
(K2-l 8)
Cuando 80% s O, < 100%:
P ,,_1cucrt,l,,f111.dtifl:t..b ==
Note que la dirección de las fuerzas de la conexión K
traslapada puede invertirse; i y j identificación de
control del elemento
b,,o¡
l
) t'(/1
f",1,,l1,,
L2HN- 41"1 + h~ + h
1~ 1~ )
10 ( --FJ ) B;,r ~ B"'
=--
(K2- I 9)
(K2-20)
B i t F,Mh1
= - I_O_(F,,,1.1 ) 8 <B
,,,
Bh¡ / lh¡
-
,.,
(K2-2 I)
F ,h,lhl
1:1 subíndice i se refiere a la cuerda de traslape
El subíndice j se refiere a la cuerda traslapada
(K2-22)
(Co111imia)
INSTITUTO MEX ICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capí111lo K. Dise1io de rn11exio11es e11 mie111hms 111h11lol'<!s
11-239
Tabla K2.2. (Co11ti1111ació11)
FUNCIONES
Q, = 1 para la cuerda (conectada en la superficie) en tensión
u
= 1.3- 0.4!3 S 1.0 para cuerdas (unidas por la superficie) en compresión para conexiones ~n T. Y o Cmz
(Kl-16)
= 1.3-0.4_!¿_ S 1.0 para cuerdas (unidas por la superficie) en compresión para conexiones en K traslapadas
(K2-23)
P,o
U=
1~
+M,.,1•
F.A,
Pm
= P,. para el OFCR; =P, para el DRf'. M,., =M, para el l>FCR: = M,, para el DRP
F,S
donde P., y M,,. se determinan en el lado de la conexión que tenga el menor esfucrw a compresión
(K 1-6)
(K2-24)
(K2-25)
p.,,,,= sp sp
y
Tabla K2.2A. Límites de aplicación de la tabla K2.2
Excentricidad de la unión:
-0.55 S e/D S 0.25 para conexiones en K
Ángulo de la carga en placa:
8 ~ 30°
Esbeltez de la pared de la cuerda:
8 /1 y 11/t S 35 para conexiones con desfase y conexiones T. Y y en cmz
8 /1S 30 para conexiones en K traslapadas
HII S 35 para conexiones en K traslapadas
B,/r, y 1/,/1, S 35 para cuerdas en tensión
0.2 < D,JD S 1.0 para conexiones T, Y. cruz y conexiones K traslapadas
0.4 S D,JD S 1.0 para conexiones K desfasadas
Relación de anchos:
S 1.25
~ 35
JE
~~
para cuerdas en compresión con desfase en conexiones en K, Y. T y en
Cílll.
para cuerdas en compresión con desfase en conexiones en K, Y, T y en cmz
51.1/E
fr.;;
para cuerdas en compresión con traslape en conexiones en K
Relación de ancho:
IJJ IJ y 11.IB S 0.25 para cuerdas con conexiones en K, T, Y y en cm1. traslapadas
Relación de aspecto:
0.5 < 1-1.IB, S 2.0 y 0.5 < H/8 S 2.0
Tr.islapc:
25% SO, S 100% para conexiones en K traslapadas
Relación de ancho de la cuerda:
8,/ 8,.. S 1.0 para conexiones en K traslapadas. donde el subíndice i se refiere a la cuerda
que se traslapa y el subíndice j se refiere a la cuerda de traslape
Relación de espesor de la cuerda:
1,.lt,. S 1.0 para conexiones en K traslapadas, donde el subíndice i se refiere a la cuerda
que se traslapa y el subíndice) se refiere a la cuerda de traslape
Resistencia del material:
F, y f ,,, S 360 MPa
Ductilidad:
F,1/-;, y F,1/ F•• S 0.8
Now: el acero ASTM A500 Grado Ces aceptable
(C()II/ÍfllÍO)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN F.N ACERO. A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
Il-240
Tabla K2.2A. (Continuación)
Límites adicionales para conexiones con desfase
Relación del ancho:
s. y /-fo '.::'.0.1 +.1.
8
B
50
B,o ?!. 0.35
Relación del desfase:
~=giB?!.0.5(1-~.-,1)
Desfase:
Tamaño de la cuerda:
menor B, 2'. 0.63 (mayor B. ). si ambas cuerdas son cuadradas
Nota: el tamaño máximo del desfase estará controlado por el límite e/H. Si el desfase es
muy grande, se debe considerar como dos conexiones en Y.
K3.
CONEXION ES A MOMENTO CON PTE
La resistencia de diseño, <l>M,., y la resistencia permisible, M,/Q., de conexiones se
detenninarán de acuerdo con las disposiciones de este capitulo y la sección B3.6.
Las conexiones a momento con PTE se definen como conexiones que consisten
en uno o dos miembros en celosía que están directamente soldados a una cuerda
continua que atraviesa la conexión, con el o los montantes o diagonales sujetos en
flexión.
Una conexión debe clasificarse como:
(a) Una conexión en T cuando exista un montante (perpendicular) conectado a la
cuerda, y como una conexión en Y cuando exista una diagonal (no perpendicular) conectada a la cuerda.
(b) Una conexión en cruz cuando exista un montante o diagonal en ambos lados
de la cuerda.
Para los efectos de esta especificación, las líneas centrales de los montantes, las
diagonales y la cuerda se encuentran en un plano común.
1.
Definición de parámetros
Ag es el área gruesa o total de la sección transversal del miembro PTE, cm 2 (mm2 )
B es e l ancho total de la sección transversal del perfil OR en la cuerda, cm (mm)
81, es el ancho total de la sección transversal del perfil OR en el montante o diagonal, cm (mm)
H es la altura total de la sección transversal del perfil OR en la cuerda, cm (mm)
H¡, es la altura total de la sección transversal del perfil OR en el montante o diagonal, cm (mm)
INSTITUTO MEX ICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. /\.C.
Capítulo K. Disefio de conexiones en miembros tubulares
11-24 1
D
es el diámelTO exterior de la sección transversal del perfil OC en la cuerda, cm
(mm)
Db es el diámetro exterior de sección transversal del perfil OC en el montante o
diagonal, cm (mm)
es el espesor de diseño de la sección transversal del PTE en la cuerda, cm (mm)
th es el espesor de diseño de la sección transversal del PTE en el montante o diagonal, cm (mm)
F,. es el esfuerzo disponible, kg/cm2 (MPa)
Fe= Fy para DFCR; y 0.6Fy para DRP
Fy es el esfuerzo de fluencia del PTE en la cuerda, kg/cm2 (MPa)
2
F yb es e l esfuerzo de fluencia del PTE en el montante o diagonal, kg/cm (MPa)
2
F,, es el esfuerzo último del PTE en la cuerda, kg/cm (MPa)
es el módulo de sección plástico del montante o diagonal alrededor del eje de
fl exión, cm3 (mm3)
~
es la relación de los anchos; la relación entre el diámetro del montante odiagonal y la cuerda =DblD para un perfi I OC; la relación entre el ancho total del
montante o diagonal y la cuerda= B,,IB para un perfil OR
y
es la relación de esbeltez de la sección transversal en la cuerda; la relación de
la mitad del diámetro entre el espesor= D/2t para perfiles OC; la relación de
la mitad del ancho entre el espesor= 8/2t para perfiles OR
TJ es un parámetro de la longitud de carga, aplicable solamente para perfiles OR;
la relación entre la longitud de contacto del montante o diagonal con la cuerda
en el plano de conexión y el ancho de la cuerda = lh/B, donde lh= Hhlsen0
0
es el ángulo agudo entre la diagonal y la cuerda (grados)
z,.
2.
PTE circular {OC)
La resistencia disponible de conexiones a momento dentro de los límites de la tabla
K3. I A, debe considerarse como el valor más bajo de los estados limite aplicables
y mostrados en la tabla K3. l.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A .C.
Especificació11 para el diseiio de estructuras de acero
U-242
Tabla K3. l. Resistencia disponible de conexiones a momento
con PTE circulares {OC)
Capacidad a momento disponible de la conexión
Ti¡>o de conexión
Montantes o diagonales con flexión en el plano
Conexiones Y, T y en cruz
,.
0
;'x)
Estado limite: plastificación de la cuerda
M,sen8 = 5.39F, r"y0 ' ~D,Q1
_j_
$ = 0.90 (DFCR)
o.
_[__ ./____ r ó
C: /)j
9'
/
~
!
1
M = 0.6F ID' [ 1+ 3scn0]
"
' " 4scn'0
~
$
=0.95 (DFCR)
(K3-2)
H = 1.58 (DRP)
Estado límite: plastificación de la cuerda
Montantes o diagonales con flexión fuera del plano
en conexiones Y, T y cruz
M
"rt
t\/,,scn0 =
º• 1---
FJ'D,[! - ~-~ IP ]Q,
$ : 0.90 (DFCR)
l ,-J-1,
(KJ-3)
Q = 1.67 (DRP)
Estado limite: fluencia en cortante por punzonamiento.
cuando n,, < (D - 21)
'
U"-'
1
-
{2 = 1.67 (DRP)
Estado limnc: fluencia en cortante por penetración,
cuando D,, < (D - 21)
/ ,/41 •
--1
(K3-1)
M,, =0.6F,1oz[3+scn0]
4scn 28
(K3-4)
O-
$ = 0 95 (DFCR)
Q e: 1.58 (DRP)
Para conexiones Y, T y cruz con montantes o diagonales en llcxocompresión en d plano y fuera del plano, o cualquier
combinación:
DFCR: [P.1$P,] + [M,.,/$M•.••]2 + [M,.,"'l$M~,,PJ :S 1.0
(K3-5)
DRP: [P./(P,/Q)] + [M, 0,/(M, ,,/Q)]2 + [M, ,.,,l(M, ,.,./Q)) 5 1.0
(K3-6)
cpP,: resistencia de diseño (o P.IQ = resistencia pennisiblc) obtenida de la tabla K2. I
cpM,..¡p = resistencia de diseño (o M•. .,,IQ: resistencia permisible) para ílexión en el plano
cpM,....,, : resistencia de diseño (o M,~.,,IQ = resistencia permisible) para tlcxión fuera del plano
M~ P= M,.., con DFCR; M,,._,, con DRP. M~,.,. : M."" con DFCR; M,, "" con DRP
FUNCIO 'ES
Q,- = 1.0 para cuerdas (superficies en cont:1cto) en tensión
Q¡
U
= 1.0 - 0.3U (1 + IJ) para cuerdas (superficies en contacto) en compresión
=1~+
F, A,
"'I.,donde P,. y M,. se refieren a la resistencia requerida en el
M
FS,
(Kl-5)
PíE
P,.= P,con DFCR. P,. "' P. con DRP. M,0 =M, con DFCR. M"': M, con DRP
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(K 1-6)
11-243
Capítulo K. Dise,1o de co11exio11es e11111ie111hros 111b11/w-¡,s
Tabla K3. I A. Límites de aplicación de la tabla K3. t
Ángulo de la diagonal
Esbeltez de la cuerda
8 ~ JOº
Dlt $ 50 para conexiones en T y en Y
0 11 $ 40 para conex iones en cruz
Esbeltez del montante o diagonal
D,/11,$ 50
Relación de anchos
Resistencia del material
Ducli Iid,1d
D,lt, < 0.05EIF,.
0.2 < D,/D $ 1.0
F, $ 3650kg/cm' (360 Mpa). F,,. < 3650 kg/cm 2 (36M ra)
F/ F, $ 0.8. F,,) F.,,. < 0.8.
Nota. se acepta i\STM i\500 grado C
3.
PTE rectangular {OR)
La resistencia disponible de conexiones a momento dentro de los límites de la tabla
K3.2A, debe considerarse como e l valor más bajo de los estados límite aplicables
y mostrados en la tabla K3.2.
Tabla K3.2. Resistencia disponible de conexiones a momento
con PTE rectangular (OR)
Tipo de conexión
Capacidad a momento disponible de la concxiím
Montanle(s) con tlexión en el plano
Conexiones tipo T y crn1,
Estado limite: plastificación en la pared de la cuerda.
cuando ~ $ 0.85
2
r¡ ] Q
M,. = F,.1 2 111, -l + ¡-;--;:;+-[ 2r¡ ..¡ 1- ~ ( 1- ~) 1
e¡, = 1.00 (DFCR)
CJ1
1- B-1
.Q
(K3-7)
= 1.50 (DRP)
Estado límite: tlucncia local de la pared lateral,
cuando ~ $ 0.85
M. = 0.5F,1(H, + 51)'
$ = 1.00 (DFCR)
(KJ -8)
.Q = 1.50 (DRP)
No pn:;scnlc en
ro1\Cx1ones T
Estado límite: fluencia local de montantc(s) debido a una
distribución de carga irregular. cuando ~ $ 0.85
(KJ-9)
e¡, = 0.95 (DFCR)
.Q
= I .58 (DRP)
(Co11ti11úa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, A.C.
Especificación para el diseño de eslrucluras de acero
11-244
Tabla K3.2. (Co11tinuación)
Capacidad a mome nto disponible de la conexión
Tipo de conexión
Estado límite: plastificación en la pared de la cuerda,
cuando p$ 0.85
Montantc(s) con flexión fuera del plano
Conexiones tipo T y cruz
M ; F.t2[ º·5H.(l+P) + /2BB.( 1+P)]Q (K3-1 0)
•
'
(1-P)
( 1- P)
/
$ = 1.00 (DFCR)
Q = 1.50 (DRP)
Estado límite: fluencia local de la pared lateral,
cuando P> 0.85
m
M.
t = 1.00 (DFCR)
1
1
1
1
1
1
1
=F,1(8 -
t)(H, + 51)
Q
(K3-1 I)
= 1.50 (DRP)
Estado lím ite: fluencia local de montantc(s) debido a una
distribución de carga irregular, cuando p> 0.85
r-r
1_'._J
'-: =-,
(K3-l 2)
Q = 1.58 (DRP)
$ = 0.95 (DFCR)
Estado limite: falla distorsiona! de la cuerda, para conexiones
T y conexiones en cruz irregulares
(K3- l 3)
q, = l.00 (DFCR)
Q
= 1.50 (DRP)
En conexiones en T y cruz, con montante(s) bajo una combinación de carga axial y flexión en el plano o fuera del plano:
DFCR:
[P,lq,P.] + [M,....,,lq,M. q,] + [M-,,l$M•..,,,] $ 1.0
( K3-14)
ORP:
[P,/(P.!!2)) + fM- 1,/(M._.,,ln)] + [M, ..,,l(M.~,/!1] $ 1.0
(K3-l 5)
= resistencia de dise1io (o P,ln = resistencia pem, isible) obtenida con la tabla K2.2
= resistencia de diseño (o M,-,,ln = resistencia pem1isiblc) de flexión en el plano
q,M,_,,, = resistencia de diseño (o M._,,,/Q = resistencia pcnnisible) de flexión fuera del pla no
q,P.
q,M,
;p
M....,, = M, q, para DFCR: M,,_.,, para DRP
M,..,,,, = M, "" para DFCR; M....,, para DRP
FUNCIONES
Q1 = 1 para cuerdas (superficies en contacto) en tensión
u
Q, = 1.3-0.4[3 :5 1.0 para cuerdas (superficies en contacto) en compresión
P,,,
M,.,1
U - 1;;, A, + FSc , donde Pn, y M ., se refieren a resistencias requerida;; en PTE
(Kl-16)
(Kl - 6)
1
P,, = P, para DFCR; P,,, = P, para DRP; M,,, = M,, para DFCR; Mn, = M,, para DFCR
= F,. para conexiones en T. F; = 0.8F, para conexiones en cruz
F:
-~ ( F,1,b)
b,,,1 -
B i t F,.•
B• <
_ 8,
INSTITUTO MEXICANO DE L A CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(K2- l 3)
11-245
Capítulo K. Dise,io de conexiones en 111ie111hros t11h11/ares
Tabla K3.2A. Límites de aplicación de la tabla K3.2
Ángulo del montante
0 : 90º
Esbeltez de la cuerda
8/1 5. 35, Hll 5. 35
Esbeltez del montante
5- 1.25
/E
y-¡::;:
Relación de anchos
Relación de aspecto
0.5 5. li,/B, 5- 2.0 y 0.5 5. f/18 5. 2.0
Resistencia del material
F,, 5. 3650 kg/cm' (360MPa). F,, 5. 3650 kg/cm' (360 MPa).
Ductilidad
FJF. 5. 0.8 F,.,IF. 5- 0.8.
Nota: se acepta AST M A500 grado C
K4. SOLDADURAS DE PLACAS, MONTANTES Y DIAGONALES
A PTE RECTANGULAR
La resistencia de diseño, <(>R,,, q,M,,, q,P,,, y la resistencia permisible, R,,ID., M,,/Q,
P,,/D., de conexiones, debe determinarse de acuerdo con las disposiciones de este
capítulo y del apartado B3.6.
La resistencia disponible de conexiones entre montantes o diagonales debe determinarse para el estado límite de transferencia de carga no-unjforme a lo largo
de la línea de soldaduras como sigue:
R,,=F,,...t,..Le
(K4-l)
M,, -ip = Fm,.Sip
(K4-2)
(K4-3)
Ver las ecuaciones de interacción K3- 14 y K3- l 5:
Para soldaduras de filete:
<j> == 0.75
(DFCR)
D.== 2.00 (DRP)
Para soldaduras de penetración parcial:
q> == 0.80 (DFCR)
Q == 1.88 (DRP)
INSTITUTO MEXICANO DEL/\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO,A.C.
11-246
Especificación para el dise1io de estructuras de acero
Donde:
F,..,, es el esfuerzo nominal (capítulo J) sin incremento en resistencia debido a la
direccionalidad de la carga, ksi (MPa)
S;,, es el módulo de seccíon elástico efectivo de soldaduras para flexión en el plano
(tabla K4, 1), cm3 (mm3)
S 0 ,, es el módulo de seccíon elástico efectivo de soldaduras para flexión fuera del
plano (tabla K4. I ), cm3 (mm 3)
le es la longitud total efectiva de soldaduras de ranura y filete en PTE rectangulares, cm (mm)
t
es la menor de la garganta de soldaduras alrededor del perímetro del montante,
diagonal o placa, cm (mm)
11,
Cuando se diseña una conexión traslapada en K de acuerdo con la tabla K2.2 de
este capítulo, y las componentes de las fuerzas en las diagonales normales a la
cuerda están 80% "balanceadas" (es decir, no difieren en más de 20%), la soldadura
"oculta" por debajo de la diagonal traslapada puede ser omitida si las soldaduras
restantes en la diagonal desarrollan su capacidad completa.
La revisión de las soldaduras en la tabla K4. l no son requeridas si las soldaduras son capaces de desarrollar la resistencia completa de la diagonal ( o de la placa).
Nota: el método que permite reducir el tamaño de las soldaduras en estas Especificaciones asume un tamaño de soldadura constante alrededor de todo el
perímetro de la diagonal PTE. Se requiere especial atención para anchos iguales (o similares) que combinan soldaduras de penetración parcial con soldaduras de filete.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-247
Capí/11/0 K. Diseiío de conexiones en miembros tuhulares
Tabla K4. I. Propiedades de soldaduras efectivas para
conexiones a PTE rectangular
Resistencia de la conexión soldada
Tipo de conexión
Conexiones con placa transversal T y cruz
bajo carga axial en la placa
Propiedades efectivas de la soldadura
-1
~------ ~ I
-------
H
--------
_l
IJ,
/,.=2(~)(
~• )s,,'!f2B,,
BI
1
1-
[3-.
t
(K4-4)
f ,,,t ,
donde 1, = longitud total efectiva de las soldaduras en ambos
lados de la placa
l-s-1
Conexiones T. Y y cruz
con carga axial o flexión en la diagonal o montante
Propiedades efoctivas de la soldadura
2/i•
(K4-5)
l, = - - + 2b.,,.
sene
(K4-6)
S
"P
=1. (
H.
e,.
senu
)e +
b
~(B')-'" / 3(8.-b.~, )'
3 h
8
•
IO(F.-1) e.s s,,
(K2-13)
b..,., = - - - B I I F,.,,.
Sección A-A
H,
(K4-7)
Donde~> 0.85 o 8 > 50", h,../2 < 21
sen 0
1- -1
Soldadura efectiva
Propiedades efectivas de la soldadura
cuando es 50º:
Conexión en K espaciada
con la diagonal en carga axial
11<>s.
- ---'-----'-+ 2('8-]?
1,
__, ,
/, _2(/1.-1.211,)
sene
?'--'/'.,'\A
,.)V"-:._
)
(K4-8)
2(H.- l.2lh ) (B -12 )
I, -- ---'-----'-+
h
• 4
(K4-9)
cuando 8 ? 60°:
sen0
cuando 50º < 8 < 60º, se deberá interpolar linealmente para
deten11inar /,
l/, - l.2h
Sección A-A
n
sene
/ º lado
(Conlinúa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO. /\.C.
Espec(ficación para el diseño de estructuras de acero
11-248
Tabla K4.J. (Continuación)
Tipo de conexión
Conexión K traslapada con carga axial en la diagonal
Resistencia ele la conexión soldada
Propiedades efectivas de la soldadura en miembros traslapados
(todas las dimensiones son de la diagonal traslapadas, O
cuando 25% :s; O, 50%:
O,,)(H"'
) º•( H., )]b b
1'' -_20,.
50 [( , -IDO
sen8, + 100 sen(8, +8,) + "" + ''"
(K4- 10)
cuando 50% :S O,. 80%:
-2[(I- IOO
O,)( sen8, +IOO
O,,(scn(8,Hb,+8, ) )] + b.,,, + b,.,.
¡
"-
f-1,. )
(K4-I I )
Note que la dirección de las fuerzas se pueden invertir.
cuando 80% :s; O, :s; 100%:
l.., =2
[(
, )(H.,
,. ( ---"-!lb;
1-0-) +0-
sen8,
100
100 scn(8, + 8 1 )
)]+81,, +b,,,.
(K4- l 2)
10 ( --F,,t ) Bhl :;; B.,
b,., =-B I t F,.• ,1,.
Sección A-A
H,
j_¿en~I
- -'-º-( F.,b1'•, )s,. _,.
b
Soldadura efectiva:
8,18 S 0.85
=
Bi,, / 1.1 F,,,,1.,
<8 .
(K2-20)
(K2-2 I)
cuando B,.18. > 0.85 o 0, > 50°, b,.)2 < 21
y cuando B,.18¡,, > 0.85 o ( 180 - 8,- 8,) > 50°, b- 12 < 21,.,
El subíndice i se refiere a la diagonal traslapada
El subíndice j se refiere a la diagonal que se traslapa
sen 9
s - - - :=-~---------------r--S
--------
&,ldadura efec1iva:
8,18 > 085
Propiedades efectivas de la soldadura en miembros traslapados
(todas las dimensiones son de la diagonal que se traslapa,j)
2Hbj
1, =--+2b,,"
sena,
(K4-13)
(K4-14)
cuando 8,/8 > 0.85 o 81 > 50°, /, = 2(Hi, - 1.21,,,)/sen01
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
CAPÍTULOL
DISEÑO POR ESTADOS LÍMITE DE SERVICIO
Este capítulo muestra los requerimientos del diseño bajo condiciones de servicio.
El capítulo está organizado como sigue:
L l. Generalidades
L2. Comba
L3. Deflexiones
L4. Distorsión
L5. Vibración
L6. Movimiento inducido por el viento
L7. Expansión y contracción
L8. Deslizamiento de conexiones
Ll.
GENERALIDADES
El estado límite de servicio es un estado en el que el funcionamiento de un edificio,
su apariencia, mantenimiento, durabilidad y la comodidad de sus ocupantes se mantiene ante el uso normal. Las magnitudes límite del comportamiento estructural en
el estado límite de servicio (por ejemplo las deformaciones y aceleraciones máximas) deben elegirse conforme a la función que se espera que satisfaga la estructura.
La condición de servicio debe ser evaluada usando las combinaciones de carga
apropiadas para el estado Limite de servicio establecidas.
Nota: los estados límite de servicio, las cargas de servicio y las combinaciones
de carga apropiadas para los requisitos de servicio se encuentran en el apéndice C y los comentarios del apéndice C del manual ASCE7. Los requisitos
de los estados límüe de servicio de este capítulo son consistentes con esos requerimientos. Las cargas de servicio, como están estipuladas aquí, son aquellas que actúan en la estructura en un instante arbitrario en el tiempo y no son
consideradas como cargas nominales.
INSTITUTO MEXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-249
füpeciflcación para el diseiio de estructuras de acero
IJ-250
L2.
CONTRAFLECHA
La contraflecha se usa para lograr una posición y localización adecuadas de la estructura; la magnitud, la dirección y la localización de la contraflecha deben ser especificadas en los planos estructurales.
L3.
DEFORMACIONES
Las deformaciones en miembros y sistemas estructurales bajo las apropiadas combinaciones de caiga de servicio no deben afectar el estado límite de servicio de la
estructura.
Nota: las condiciones que deben ser consideradas han de incluir la nivelación de pisos, el alineamiento de los miembros estructurales, la integridad
de los acabados del edificio y otros factores que afectan el uso normal y e l
funcionamiento de la estructura. En miembros compuestos se deben considerar las deformaciones adicionales debidas a la contracción y fluencia lenta
del concreto.
L4.
DISTORSIÓN
La distorsión (desplazamiento lateral relativo) de una estructura debe ser evaluada
con las cargas de servicio para satisfacer el estado límite de servicio, incluyendo la
integridad de los tabiques interiores y los recubrimientos exteriores. La distorsión
bajo las combinaciones de carga no debe causar colisión con las estructuras adyacentes o exceder la magnitud límite de dichas distorsiones que puedan especificar
el reglamento de construcciones aplicable.
LS.
VIBRACIÓN
El efecto de la vibración debe considerarse para la comodidad de los ocupantes y
el funcionamiento de la estructura. Las fuentes de vibración que deben considerarse
incluyen cargas peatonales, vibración de maquinarias y otras fuentes identificadas
en la estructura.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo l. Diseíio por estados límite de ser11icio
11-25 1
Nota: la Guía de Diseño No. 11 del AISC, Floor Vibrations Due To Human
Activity, contiene recomendaciones para evaluar la vibración de sistemas de
piso por actividad humana.
L6.
MOVIMIENTO IN DUCIDO POR EL VIENTO
El efecto del movimiento provocado por el viento en los edificios debe considerarse
en la comodidad de los ocupantes.
L7.
EXPANSIÓN Y CONTRACCIÓN
Los efectos de expansión y contracción del edificio deben ser considerados. El daño
en el recubrimiento de la edificación puede causar penetración del agua y
corrosión.
L8.
DESLIZAMIENTO DE LAS CONEXIONES
Los efectos del deslizamiento de las conexiones deben ser incluidos en el diseño
cuando las conexiones atornilladas puedan causar deformaciones en la condición
de servicio de la estructura. Cuando sea apropiado, la conexión debe ser diseñada
para incluir el deslizamiento.
Nota: en el diseño de conexiones críticas con deslizamiento se debe consultar
las secciones J3.8 y J3.9. En la RCSC Specificationfor Structural Joints Using
High Strength Bolts es posible encontrar más información del deslizamiento
de las conexiones.
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CAPÍTULO M
FABRICACIÓN Y MONTAJE
Este capítulo incluye los requisitos para planos de taller, fabricación, pintura de taller,
montaje y control de calidad.
El capítulo está organizado como sigue:
M 1.
M2.
M3.
M4.
M5.
Planos de taller y montaje
Fabricación
Pintura de taller
Montaje
Control de calidad
M1. PLANOS DE TALLER Y MONTAJE
Los planos de fabricación y montaje serán elaborados por el fabricante de las estructuras de acero en etapas progresivas. Los planos de taller deben elaborarse antes
de la fabricación y contener la información completa necesaria para la fabricación
de los componentes de la estructura, incluyendo la localización, el tipo y el tamaño
de soldaduras y tomillos. Los planos de montaje deben elaborarse antes de iniciar
el montaje y contener toda la infonnación necesa1ia para su ejecución. Los planos
de taller y de montaje deben hacer clara distinción entTe las soldaduras y los tornillos de taller y de campo, indicando las conexiones hechas con tornillos de alta tensión qué deben ser pretensionadas y las críticas al deslizamiento. Los planos de
taller y de montaje se harán tomando en cuenta la rapidez y la economía de la fabricación y el montaje.
M2. FA BRICACIÓN
1.
Contraflecha, curvado y enderezado
Se permite la aplicación local de calor o los medios mecánicos necesarios para
producir o corregir la contraflecha, el curvado y para enderezar elementos
I NSTITUTO MEXICANO DE Lt\ CONSTRUCCIÓN F.N /\CERO. A .C.
11-253
11-254
Espec//icación para el diseiio de estructura.1· de acero
estructurales. La temperatura de las áreas calentadas no excederá 590° C para
los aceros ASTM A514/A514M y ASTM A852/A852M, ni 650° C para los demás
aceros.
2.
Cortes térmicos (oxicorte)
Los cortes con oxígeno deben cumplir los requisitos de las nomrns norteamericanas
AWS D1.1/DI.IM, subcláusulas 5.15.1.2, 5.15.4.3 y 5.15.4.4, con excepción de los
realizados en los bordes libres que no están sujetos a esfuerzos de fatigc1 Además,
deben quedar libres de irregularidades con muescas ocasionales de fondo curvo no
mayores de 5 mm. Los de forma aguda y los de mayor tamaño se podrán corregir
con esmeril o repararse con soldadura.
Todas las esquinas entrantes deben estar formadas por una transición curva. La
curvatura de la transición no tiene que ser mayor que la necesaria para adaptarse a
la conexión. La superficie resultante de dos cortes rectos que se intcrsccan no será
considerada una transición curva. Son permitidas las esquinas sin continuidad
cuando el material a sus lados está interconectado para evitar su deformación y la
consecuente concentración de esfuerzos en la esquina.
Nota: las esquinas entrantes con radio de 13 a I O mm son aceptables para
elementos con carga estática. Cuando se requiere un ajuste preciso de las piezas, se permiten las esquinas entrantes discontinuas, siempre que las piezas
estén conectadas entre sí cerca de la esquina a sus dos lados. El extremo de
las ranuras en perfiles OR para placas de conexión, debe ser de forma semicircular o con sus esquinas curvas. Los extremos rectos son aceptables siempre
que el borde de la placa se suelde al perfil OR.
Los agujeros de acceso de soldadura deben cumplir con los requisitos geométricos
de la sección J 1.6. Cuando el elemento sea galvanizado, las superficies de los recortes de ajuste y de los agujeros de acceso de soldadura deben esmerilarse a metal
brillante. Las superficies de los recortes hechos en perfiles con espesor de patín no
mayor de 50 mm, no deben tener rugosidad mayor de 50 µm según se define en
ASME B46.1. Tratándose de perfiles laminados en caliente de acero NMX-B-252
(equivalente a la ASTM A6/A6M), con patines de espesor mayor a 50 mm y perfiles
de placas soldadas cuyos espesores también sean mayores a 50 mm, antes de efectuar los cortes se debe aplicar prccalcntamiento a una temperatura no menor a
65º C en las zonas en que se harán los oxicortes de los recortes y de las partes
curvas del agujero de acceso. Además, las superficies curvas de las partes co1iadas
térmicamente en estos materiales, deben esmerilarse.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACFRO, A.C.
Capítulo M. Fahricació11 y
111011/aje
11-255
Nota: la Guía de rugosidad de superficies para cortes con oxígeno de la AWS
(AWS C4.1-77), podrá ser usada para evaluar la rugosidad de la superficie en
perfiles cuyos patines no excedan de 50 mm de espesor.
3.
Cepillado de bordes
No será necesario el cepillado o terminación en los bordes cortados con cizalla o
ténnicamente que no requieren acabado adicional, a menos que lo estipule la documentación de la obra o haya sido estipulado como preparación para soldadura
de los bordes.
4.
Construcción soldada
La técnica de soldadura, la mano de obra, el acabado y la calidad, así corno los métodos de reparación de trabajo defectuoso, se harán de conformidad con la Norma
AWS D 1.1/01.1 M, salvo lo dispuesto en la sección J2.
S.
Construcción atornillada
Las partes de los miembros atornillados deben mantenerse rígidamente unidos durante el armado. El uso de punzones para alinear los agujeros para los tornillos durante el armado, no debe distorsionar el metal ni agrandar los agujeros. La notoria
falta de coincidencia de los agujeros será causa de rechazo.
Los agujeros de los tornillos deben cumplir con las disposiciones de la sección
3.3 de las Especificaciones para Uniones estructurales usando tornillos de alta resistencia del RCSC {RCSC Specificationfor Structural Joints), en lo sucesivo citadas
como Espec{ficaciones RCSC, salvo que se permitan los agujeros cortados térmicamente, debiendo ser la rugosidad de la superficie de corte no mayor de 25µm,
tal como se define en ASME B46.1. La profundidad de las muescas no debe ser
mayor de 2 mm. Los agujeros cortados con chorro de agua también están
permitidos.
Nota: cuando se pretenda evaluar la rugosidad de los agujeros cortados térmicamente, se debe usar la Guía de rugosidad de superficies del AWS para
cortes con oxígeno (AWS C4.1-77).
Están permitidas las calzas con un espesor total de no más de 6 mm, completamente
insertadas dentro de una unión, sin cambiar la resistencia de diseño de la conexión
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-256
Espec:(ficació11 para el diseiio de estructuras de acero
(con base en el tipo de agujero). La orientación de las calzas es independiente de
la dirección de aplicación de la carga.
El uso de tornillos de alta resistencia se ajustará a los requerimientos de las Espec(ficaciones RCSC, salvo lo dispuesto en la sección J3.
6.
Juntas en compresión
Las juntas en compresión que dependan del contacto por aplastamiento como parte
de la capacidad del empalme, tendrán las superficies de contacto ajustadas a un
plano común mediante un procedimiento adecuado.
7.
Tolerancias en dimensiones
Las tolerancias en las dimensiones estarán de conformidad con el capítulo 6 del
Código de prácticas generales del Instituto Mexicano para la Construcción en
Acero (IMCA), en lo sucesivo llamado Código de Prácticas Generales del I MCA.
8.
Acabado de las bases de las columnas
Las superficies de apoyo de las bases de las columnas y las placas de base tendrán
un acabado de acuerdo con los siguientes requisitos:
( 1) Las placas con espesor menor a 51 mm para apoyo de columnas, están permitidas sin acabado, siempre que se obtenga una superficie de contacto adecuada.
Las placas de apoyo de más de 51 mm, pero de no más de 102 mm de espesor,
se pueden enderezar en prensa; si esto no fuera posible, se puede hacer el aca- .
bado mediante fresado para obtener una superficie de contacto adecuada, con
las excepciones especificadas en los subpárrafos 2 y 3. Las placas de apoyo
de más de 102 mm de espesor deben tener sus superficies de contacto acabadas,
con las mismas excepciones mencionadas.
(2) No es necesario el acabado de la superficie inferior de las bases de columnas
y de las placas de apoyo cuando se asegura el contacto completo con la cimentación mediante el relleno con mortero expansivo debajo de estos elementos.
(3) No es necesario el acabado de la superficie superior de las placas de apoyo
cuando éstas se unen a la columna con soldadura de penetración completa.
9.
Agujeros para pernos de anclaje
Se permite hacer los agujeros para los pernos de anclaje mediante el uso de oxicorte,
siempre que se cumpla lo dispuesto en la sección M2.2.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Capítulo M. Fabricación y montaje
10.
11-257
Agujeros de drenaje
Cuando se pueda acumular agua dentro de un perfil OR o un miembro con sección
cajón durante la construcción o durante el servicio, el miembro debe ser sellado
y provisto con agujero de drenaje en la base o protegido por otros medios
adecuados.
11.
Requisitos para miembros galvanizados
Los miembros y las partes que serán galvanizados ya fabricados, deben diseñarse,
detallarse y fabricarse para permitir el flujo y el drenaje de los líquidos de decapado
y del zinc. Debe evitarse el aumento de presión en las partes selladas permitiendo
el flujo de entrada y salida de estos líquidos.
Nota: consulte El manual de diseño de productos galvanizados por inmersión
en caliente después de su fabricación (The Design of Products to be Hot-Dip
Galvanized after fabrication, en inglés), de la Asociación Americana de Ga lvanizadores, y las Normas ASTM A 123, ASTM A 153, ASTM A384 y ASTM
A780 o NMX-H-127, para tener información del d iseño y detallado de miembros que serán galvanizados después de su fabricación. La sección M2.2 establece los requerimientos para los recortes en miembros que serán
galvanizados.
M3. PINTURA DE TALLER
l.
Requisitos generales
La pintura de taller y la preparación de la superficie cumplirán con los requisitos
del capítulo 6 del Código de prácticas generales del IMCA.
La pintura de taller no se requiere si su aplicación no la establece la documentación de la obra.
2.
Superficies inaccesibles
Con excepción de las superficies de contacto, las superficies inaccesibles se deben
limpiar y pintar antes de ensamblarse, siempre que así se requiera por la documentación de la obra.
INST ITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-258
3.
Especiflcadón para el diserio de es/ruc/ums de acero
Superficies en contacto
Con excepción de las conexiones críticas al deslizamiento, la pintura está permitida
en todas las uniones atornilladas. En el caso de las conexiones de deslizamiento
crítico, los requisitos de las superficies de contacto se establecen en las Especificaciones RCSC, sección 3.2.2(b).
4.
Superficies con acabado
Las superficies acabadas se protegerán contra la corrosión por medio de un recubrimiento que pueda ser removido antes del montaje o que por sus características
no sea necesario quitar.
5.
Superficies adyacentes a soldaduras de campo
A menos de que se estipule otra cosa en la documentación de la obra, las superficies
situadas a unos 50 mm de cualquier parte donde se colocará soldadura de campo,
deben estar libres de sustancias que puedan impedir una soldadura correcta o produzcan emanaciones indeseables durante la ejecución de la soldadura.
M4. MONTAJE
l.
Ajustes de bases de columnas
Las bases de las columnas deben quedar a nivel, a la elevación correcta y asentadas
completamente sobre e l concreto o la mampostería, como se define en el capítulo
7 del Código de prácticas generales del IMCA.
2.
Estabilidad y conexiones
La estructura de los edificios de acero estructural debe levantarse a plomo con sus
elementos correctamente posicionados, dentro de los límites definidos en el capítulo
7 del Código de prácticas generales del IMCA. A medida que procede su erección,
debe asegurarse que la estructura soporte las cargas a las que normalmente pueda
estar sujeta durante el periodo del montaje y las producidas por los equipos de montaje y su funcionamiento, por el viento o sismo, pero no tienen que considerarse
impactos accidentales producidos por acciones ajenas al propio montaje. Se emplearán arriostramientos temporales de acuerdo con los requisitos del Código de
prácticas generales del IMCA, siempre que sean necesarios para resistir las cargas
mencionadas, y deben permanecer en su lugar todo e l tiempo que se requiera por
seguridad.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Capítulo M. Fabricaciú11 _r 111011111¡e
3.
11-259
Alineamiento
No se deben apretar los tomillos ni aplicar soldaduras pc1111anentcs hasta que las partes
adyacentes de la cstrnctura que pudieran ser afoctadas estén correctamente alineadas.
4.
Ajuste de las uniones en compresión de columnas y placas base
Se aceptarán holguras que no excedan de 2 mm entre piezas que deban estar teóricamente en contacto, independientemente del tipo de empalme empleado (soldadura
con penetración parcial o atornillado). Si la abertura excede de 2 mm, pero es menor
de 6 mm, y si un estudio técnico demuestra que no existe un área de contacto suficiente, entonces la holgura se rellenará con calzas planas de acero. Es suficiente que
las cuñas sean de acero dulce, cualquiera que sea el grado de acero de la columna.
5.
Soldadura de campo
Las superficies de las uniones que serán soldadas en sitio y sus zonas adyacentes,
deben prepararse según sea necesario para asegurar la buena calidad de la soldadura. Esta preparación debe corregir los daños o la contaminación sufridos después
de la fabricación de la estructura.
6.
Pintura de campo
La documentación de la obra debe señalar explícitamente la parte responsable de
limpiar la estructura en sitio y, en su caso, retocar la pintura de taller y aplicar la
pintura de acabado.
MS. CONTROL DE CALIDAD
El fabricante debe tener establecido un sistema de control de calidad, con los procedimientos a su juicio necesarios, para que su trabajo cumpla con los requisitos
de estas Especificaciones. Además de los procedimientos de contTol de calidad del
fabricante, el propietario tendrá e l derecho de supervisar los procedimientos de
control de cal idad, los materiales y la calidad de la mano de obra del fabricante,
mediante inspectores calificados que designe para este propósito. Los documentos
contractuales deben establecer que el propietario ejercerá este derecho.
1.
Cooperación
En tanto sea posible, la inspección por parte del propietario se realizará en la planta
del fabricante. El fabricante cooperará con el inspector del propietario, permitiénINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACFRO, A.C.
Espec/(icación para el diseíio de estructuras de acero
11-260
dote acceso a todas las partes de su planta donde se realizan los trabajos. El inspector, por su parte, procurará programar realizar sus actividades en fonna de intem1mpir lo menos posible el trabajo del fabricante.
2.
Rechazos
Los materiales y la mano de obra que no cumplan con los requisitos de estas Especificaciones, pueden ser rechazados en cualquier momento durante el progreso del
trabajo.
El fabticante debe recibir copias de todos los reportes e informes que eJ inspector designado por el propietario presente.
3.
Inspección de soldaduras
La inspección de las soldaduras se realizará de acuerdo con lo dispuesto en AWS
D 1.1, excepto con las modificaciones mencionadas en la sección J2.
Cuando la inspección que realiza el inspector calificado del propietario sea visual, así se especificará en los documentos de diseño.
Cuando se requieran pruebas no destructi vas, el proceso, los alcances y las normas se definirán claramente en los documentos de diseño.
4.
1nspección de conexiones con tornillos de alta resistencia
críticas al deslizamiento
La inspección de conexiones con tornillos de alta resistencia críticas al deslizamiento se realizará de acuerdo con lo dispuesto en las Especificaciones RCSC para
Conexiones con Tomillos ASTM A325 o A490.
S.
Identificación del acero
El fabricante debe poder demostrnr mediante los procedimientos por escrito y en
forma práctica el método de identificación del material, visible al menos hasta e l
momento del armado de los elementos principales.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
APÉNDICE 1
DISEÑO POR ANÁLISIS IN ELÁSTICO
Este apéndice trata sobre el diseño por análisis inelástico, en el que se permite la consideración de la redistribución de las fuerzas y momentos en los miembros y conexiones
como resultado de la plastificación.
Este apéndice está organizado como s igue:
1.1. Requisitos generales
1.2. Requisitos de ductilidad
1.3. Requisitos de análisis
1.1.
REQU (SITOS GENERALES
El diseño por análisis inelástico se lleva a cabo de acuerdo con la sección 83.3 ,
Método de diseño por/actores de carga y resistencia (DFCR). La resistencia última
del sistema estructural y sus miembros y conexiones debe ser mayor o igual que la
resistencia requerida que se detennine con el análisis inclástico. Las disposiciones
de este apéndice no se aplican en el diseño por sismo.
El análisis inelástico debe tener en cuenta: 1) las dcfonnaciones por flexión,
cortante y carga axial, las deformaciones de conexiones y todos sus otros componentes que contribuyan al desplazamiento de la estructura; 2) los efectos de segundo
orden (incluyendo los efectos P- f1 y P - 8); 3) las imperfecciones geométricas;
4) la reducción de la rigidez debido a la inelasticidad, incluyendo el efecto de los
esfuerzos residuales y la fluencia parcial de la sección transversal; y 5) la incertidumbre en el sistema, en las secciones y la resistencia y rigidez de las conexiones.
Los estados límite de resistencia detectados por un análisis inelástico que incorporen todos los requisitos mencionados anteriormente, no están s ujetos a lascorrespondientes di sposiciones de las especificaciones cuando se proporcione un
grado de confiabilidad comparable o más alto mediante el análisis. Los estados límite no detectados con el análisis inelástico, deben ser evaluados utilizando lascorrespondientes disposiciones de los capítulos D, E, F, G, H, 1, J y K.
INSTITUTO MEXICANO DE LI\ CONSTRUCCIÓN FN ACERO, A.C.
11-261
Especificación para el dise,10 de estructuras de acero
11-262
Las conexiones deben cumplir con los requisitos de la sección B3.6.
Los miembros y conexiones sujetos a deformaciones inelásticas deben demostrar que tienen una ductilidad adecuada y consistente con el comportamiento esperado del sistema estructural. No se permite la distribución de fuerzas por la rnptura
del miembro o conexión.
Se permite cualquier método que se base en un análisis inclástico para dimensionar miembros y conexiones que satisfagan estos requisitos generales. Estos requisitos generales quedan satisfechos mediante un método de diseño basado en un
análisis inelástico que cumpla con los requisitos de resistencia antes mencionados,
los requisitos de ductilidad de la sección 1.2 y los requisitos del análisis de la sección 1.3.
1.2.
REQUISITOS DE DUCTILIDAD
Los miembros y conexiones con elementos sujetos a fluencia, deben dimensionarse
de fonna que la demanda de deformación inelástica sea menor o igual que su capacidad de defonnación inelástica. En lugar de garantizar que las demandas de deformación inelástica sean menores o iguales que su capacidad de deformación
inelástica, los miembros de acero sujetos a articulación plástica deben cumplir los
siguientes requisitos:
1.
Material
El esfuerzo mínimo de fluencia, F,, de miembros sometidos a una articulación plástica, no debe exceder 450 MPa.
2.
Sección transversal
La sección transversal de los miembros con articulación plástica debe ser doblemente simétrica y con una relación ancho/grueso en sus elementos a compresión
que no exceda \"'' donde A'"' es igual a Ap de la tabla 84.1 b, excepto como se modifica a continuac ión:
(a) En la relación ancho/grueso (hit,..) de almas de secciones l. perfil OR y sección
cajón sujetas a flcxocompresión:
(i)
Cuando P,)<p, P,. ~ 0. 125:
"-""=3.76
/E(1- q>,· P,.P,,)
v-;;:
2 75
INSTITUTO MEXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C
(A-1-1)
Apéndice J. Diseiio por análisis inelástic(J
ll-263
(ii) Cuando P,,l<I>, P, > 0.125:
A. pt1 = 1.12 íi(2.33-~) 2:: 1.49
~~
<I>,~-
í:
~~
(A-1-2)
Donde:
h
fw
P 11
P,,
<l>c
es definido en la sección B4. 1, mm
es el espesor del alma, mm
es la carga axial requerida en compresión, N
es la resistencia axial de fluencia FvAg, N
es el factor de resistencia igual a 0.90
(b) En la relación ancho/grueso (bit) de patines de perfiles OR y de sección cajón,
patines para placas de refuerzo y placas diafragma entre los elementos de sujeción o soldadura:
"A, p<,
= 0.94.JE I F"
(A-1-3)
Donde:
b es definido en la sección B4.1, mm
t es definido en la sección B4.1, mm
(c) En la relación diámetro/grueso (Dlt) de perfiles OC en flexión:
(A-1-4)
Donde:
D es el diámetro exterior del perfil OC, mm
3.
Longitud sin arriostrar
En segmentos de miembros prismáticos que contienen articulaciones plásticas, la
longitud lateral sin arriostrar, l,,, no debe exceder L,.,, determinada como sigue: en
miembros sujetos sólo a flexión o a flexión y tensión, Lh debe considerarse como
la longitud entre los puntos arriostrados contra el desplazamiento lateral del patín
de compresión o entre los puntos arriostrados para prevenir la torsión de la sección
transversal; en miembros sujetos a flexión y compresión, l1, debe tomarse como la
longitud entre los puntos arriostrados contra ambos desplazamientos laterales en
la dirección del eje menor y la torsión de la sección transversal:
JNSTITUTO MEXICANO DE Li\ CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, /\.C.
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
11-264
(a) En perfiles I con flexión aJrededor de su eje fuerte:
l¡,d
M;] -r_r
E
=[0.12- 0.076M 2 F_),
(A-1-5)
Donde:
r,, es el radio de giro con respecto al eje débil, pulg (mm):
(i)
Cuando la magnitud del momento ílexionante en cualquier lugar dentro
de la longitud sin arriostrar excede M2 :
(A- l-6a)
De otra manera:
(ii) Cuando M,,.;,1 :s; (M1 + M2)/2:
(A-1-6b)
(iii) Cuando M,,,;,1 > (M1 + M2)/2:
(A- l-6c)
Donde:
M1
M2
Mm;d
M;
es el momento más pequeño en el extremo de la longitud sin arriostrar, N-mm (kg-mm)
es el momento más grande en el extremo de la longitud sin arriostrar,
N-mm (kg-mm); M2 debe tomarse como positivo en todos los casos
es el momento al centro de la longitud sin arriostrar, N-mm (kg-mrn)
es el momento efectivo al extremo de la longitud sin arriostrar
opuesta a M2, N-mm (kg-mm)
Los momentos M1y M 111 ;,1 son positivos cuando causan compresión en el mismo
patín, como el momento M 2, y negativo de otro modo.
(b) En varillas sólidas rectangulares, perfil OR y secciones cajón doblados alrededor de sus ejes principales:
[
M;]
L,,<1 = 0.17 - 0.10-
M2
E
-E r,, 2".0.10-r,,
F., ·
F,,
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(A-1-7)
Apéndice l. Dise1io por análisis inelástico
11-265
En todos los tipos de secciones sujetos a compresión y a articulación plástica, la
longitud lateral sin arriostrar del eje mayor o menor de su sección transversal, no
debe exceder 4.7 lrx.JE/ Fy y 4. 7 lr,,.JE/ Fy , respectivamente.
No hay límites Lpt1 para los miembros que contengan articulaciones plásticas
en los siguientes casos:
(1) Miembros con secciones circular o cuadrada sujetas a flexión o a flexión y
tensión.
(2) Miembros sujetos sólo a flexión alrededor de su eje menor o a la combinación
de tensión y flexión alrededor de su eje menor.
(3) Miembros sujetos sólo a tensión.
4.
Carga axial
La fuerza axial requerida en compresión está limitada a 0.75F,.Ag para asegurar la
ductilidad adecuada en elementos a compresión con articulaciones plásticas.
1.3. REQUISITOS DE ANÁLISIS
El análisis estructural debe satisfacer los requisitos generales de la sección 1.1.
Estos requisitos están permitidos para satisfacer un análisis inelástico de segundo
orden que cumpla los requisitos de esta sección.
Excepción: se permite hacer un análisis inelástico de primer orden o un análisis
plástico en vigas continuas sin carga axial en compresión, y los requisitos de las
secciones 1.3.2 y 1.3.3 no serían aplicables.
Nota: consulte los comentarios como guía en la realización de un análisis y
diseño plástico tradicional conforme a estas d isposiciones.
l.
Propiedades del material y criterios de fluencia
El esfuerzo mínimo de fluencia, F;, y la rigidez de todos los elementos de acero y
las conexiones, deben ser reducidos por un factor de 0.9 para el análisis, excepto
en los casos indicados en la sección 1.3.3.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACE RO. A.C.
Espec//icación para el diseiio de estructuras de a~·ero
11-266
La influencia de la carga axial y los momentos flexionantes alrededor del eje
fuerte y débil, deben ser incluidos en el cálculo de la respuesta inelástica.
La resistencia plástica de la sección transversal de un elemento debe ser representada en el análisis por un criterio de fluencia elastoplástico perfecto expresado
en ténninos de la fuerza axial y los momentos flexionantes, o bien por un modelado
explícito de la respuesta esfuerzo-deformación del material como clastoplástico
perfecto.
2.
Imperfecciones geométricas
El análisis debe incluir los efectos de las imperfecciones geométricas iniciales. Esto
se debe hacer con un modelado explícito de las imperfecciones como se especifica
en la sección C2.2a, o con la aplicación de las cargas hipotéticas equivalentes como
se indica en la sección C2.2b.
3.
Esfuerzos residuales y efectos de fluencia parcial
El análisis debe incluir los esfuerzos residuales y de fluencia. Esto se debe hacer
con un modelado con estos efectos en el análisis o por reducción de la rigidez de
todos los componentes estructurales, como se especifica en la sección C2.3.
Si se usan las disposiciones de la sección C2.3, entonces:
( 1) El factor de reducción de 0.9 especificado en la sección 1.3.1 debe ser reemplazado por la reducción del módulo de elasticidad E por 0.8, como se especifica en la sección C2.3.
(2) El criterio de fluencia elastoplástico perfecto expresado en ténninos de la fuerza
axial, momento flexionante máximo, momento ílexionante mínimo, debe satisfacer los límites de resistencia de la sección transversal definidos en las ecuaciones H 1-1 a y H 1-1 b, utilizando Pr = 0.9 P_,., M,:.r = 0.9 Mp.r y Mcy =0.9 M11v.
INST ITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
APÉNDICE 2
DISEÑO POR CARGAS DE ENCHARCAM IENTO
Este apéndice establece metodologías para dctetminar si un sistema de techo tiene la adecuada resistencia y rigidez para resistir cargas debidas al encharcamiento.
El apéndice está organizado como sigue:
2. 1. Diseño simplificado para la revisión por encharcamiento
2.2. Diseño mejorado para la revisión por encharcamiento
2.1.
DISEÑO SlMPLIFICADO PARA LA REVISIÓN POR
ENCHARCAMIENTO
El sistema de techo debe considerarse estable por encharcamiento y no necesitar
una investigación mayor si se cumplen las siguientes condiciones:
e,,+ o.9C. ~ 0.2s
(A-2-1)
IJ 'c. 3 940 s~
(A-2-2)
e,,-_ 504L,L1,
(A-2-3)
504SL1
1,
(A-2-4)
Donde:
/ ,,
L1, es la longitud de los miembros primarios, 111
l ., es la longitud de los miembros secundarios, m
S es e l espaciamiento de los mjcmbros scc1...' -1arios, m
J,, es el momento de inercia de los miembros primarios, mm4
/., es el momento de inercia de los miembros secundarios, ~!11 4
l,1 es el momento de inercia de la cubierta de acero soportada
en los miembros secundarios, mm-1/m
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN l::N ACERO. A.C.
11-267
11-268
Especificación para el diseiio de estructuras de acero
El cálculo de los momentos de inercia fP y l., en armaduras y vigas de acero, debe
incluir los efectos del alma a tensión cuando se utiliza la ecuación anterior.
Nota: cuando el momento de inercia se calcula utilizando sólo las cuerdas de
am1aduras o viguetas de alma abierta, la reducción en el momento de inercia
debido a la defonnación de alma, puede ser considerado como 15%.
Una cubierta de acero debe considerarse como un miembro secundario cuando está
apoyada directamente en un miembro primario.
2.2.
DISEÑO MEJORADO PARA LA REVISIÓN
POR ENCHARCAMIENTO
Las disposiciones establecidas a continuación se utilizan cuando es necesaria una
evaluación más precisa de la rigidez de la estructura que la establecida por las ecuaciones J\-2-1 y A-2-2.
Los índices de esfuerzo están definidos por las siguientes ecuaciones:
.
.
U P = ( 0.8F,.-·fº ) para e lementos pnmanos
.fo
I'
U,
= ( 0.8F, ..f,,
fo) para e lcmentos secundanos
.
(A-2-5)
(A-2-6)
Donde_/;, es el esfuerzo debido a D + R (Des la carga muerta estipulada y Res la
carga estipulada debida a lluvia o nieve que contribuyen al encharcamiento), MPa
(kg/m 2).
Es necesario evaluar la rigidez de techos conformados por miembros primarios
y secundarios con base en la figura A-2.1 a partir del siguiente procedimiento: encuentre el índice de esfuerzo U¡, determinado para la viga primaria; mueva horizontalmente al valor calculado C, de la viga secundaria y luego baje a la escala de
las abscisas. La rigidez combinada de la estructura primaria y secundaria es suficiente para prevenir el encharcamiento si la lectura constante de flexibilidad desde
esta última escala es mayor que la magnitud calculada de C¡, para el miembro primario; en caso contrario, es necesaria la rigidez de la viga primaria o secundaria o
la combinación de ambas.
Un procedimiento similar se debe seguir utilizando la figura A-2-2.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Apéndice 1. Oise,io por cargas de e11clwrca111ie11/o
11-269
La evaluación de la rigidez de un lecho conformado por una serie de vigas
igualmente espaciadas y apoyadas en muros, se realiza como sigue. Las vigas se
consideran como miembros secundarios apoyados en un miembro primario infinitamente rígido. En esta revisión se debe considerar la figura A-2-2 con el índice de
esfuerzo U_. El límite de Cs está definido por la intersección de una línea horizontal
que representa la magnitud de Us y la curva para Cp = O.
Nota: la contribución a la detlexión de la cubierta de metal asociada al encharcamiento es por lo general pequeña en relación con el total de la deflexión
del techo, por lo que es suficiente con limitar su momento de inercia (por cada
metro del ancho de su claro) a 0.000025 (3940) veces a la cuarta potencia de
la longitud de su claro.
La estabilidad por encharcamiento de un techo formado por una cubierta con relación peralte-claro relativamente esbelta, y con vigas apoyadas directamente en columnas, se determinará con las figuras A-2-1 o A-2-2, usando un coeficiente de
flexibilidad C, para un metro de ancho de la cubierta de azotea (S = l.O).
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especijicación para el diseíio de estructuras de acero
11-270
3.4
3.2
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Linutc surcrior de h, constante de flexibilidad. C,
Figura A-2-1. Coeficiente del límite de flexibilidad de un sistema primario.
l'\ISI I IUl O :-.lhX I( ,\~O DI. LA COJ\ST Rl ICCI0'\11'1 \Cl ·RO. ,\.C
1}1
11-271
Apéndice 2. Diseiio por cargas de e11charcamil'lll11
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0.3
0.4
0.5
\l 6
Límite superior de la constante de flexibilidad, C.
Figura A-2-2. Límite del coeficiente de flexibilidad para sistemas secundarios.
INSTITUTO M EXICANO DI: L A CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
07
APÉNDICE3
DISEÑO POR FATIGA
Este apéndice se aplica a los miembros y conexiones de acero sujetos a cargas con alto
número de ciclos que generan esfuerzos elásticos con una frecuencia y magnitud suficiente
para comenzar e l agrietamiento y una falla progresiva, lo cual define el estado límite de
fatiga.
Nota: este apéndice no se aplica a miembros y conexiones con carga cíclica generada
por sismos. Para ello, refiérase a la nom1a sísmica para edificios de acero estructural
{AlSC 341).
Este apéndice está organizado como sigue:
3. 1. Disposic iones generales
3.2. Cálculo de los esfuerzos máximos y los intervalos permitidos de esfuerzos
3.3. Intervalo de esfuerzos de diseño
3.4. Tomillos y piezas roscadas
3.5. Fabricació n especial y requisitos de montaje
3.1.
DISPOSICIONES GENERALES
Las disposiciones de este apéndice se aplican a los esfuerzos calculados bajo cargas
de servicio. El esfuerzo máximo permitido debido a las cargas de servicio es 0.66F,..
El intervalo de esfuerzos se define como la magnitud del cambio de esfuerzo
debido a la aplicación o retiro de la carga viva de servicio. En el caso de una inversión en el signo del esfuerzo, el intervalo de esfuerzos se calculará como la suma
algebraica de los esfuerzos máximos en tensión y compresión, o como la suma algebraica de los esfuerzos máximos cortantes en dirección opuesta en el punto del
agrietamiento probable.
I NSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-273
11-274
Especi/icació11 para el dise,io de estruc/urm· de acero
En e l caso de soldadura de penetración completa, el intervalo de esfuerzos permisibles máximos calculados con la ecuación A-3-1 se aplica únicamente a las soldaduras probadas con ultrasonido o radiografías que cumplen con los requisitos de
aprobación de las secciones 6. 12.2 o 6.13.2 del Aws D 1.1.
No se requiere evaluación de resistencia a fatiga si el intervalo de esfuerzos
por carga viva es menor que e l umbral de intervalo de esfuerzos permisibles, Frn
(ver la tabla A-3. 1).
No se requiere evaluación de resistencia a fatiga de miembros consistentes de
perfi les o placas si el número de ciclos de aplicación de carga viva es menor que
20,000. No se requiere evaluación de resistencia a fatiga de miembros consistentes
de PTE en edificios sujetos a cargas de viento.
La resistencia a carga cíclica que se determina por las disposiciones de este
apéndice, es aplicable a estructuras con una protección adecuada a la con-osión, o
bien a estructuras en ambientes medianamente corrosivos o en condiciones atmosféricas nonnales.
La resistencia a carga cíclica que se determina por las disposiciones de este
apéndice, es aplicable únicamente a estructuras sujetas a temperaturas no mayores
de 150 ºC.
3.2. CÁLCULO DE LOS ESFUERZOS MÁXIMOS
E INTERVALOS DE ESFUERZOS
Los esfuerzos calculados deben basarse en análisis elásticos. Los esfuerzos no
deben ser amplificados por factores de concentración de esfuerzos por discontinuidades geométricas.
Para tomillos y barras roscadas en tensión, los esfuerzos c.ilcu lados deben incluir los efectos de la acción de palanca. En el caso de esfuerzo axial combinado
con flex ión, los esfuerzos máximos, de cada tipo, serán aquellos detenninados por
atTeglos concurrentes de la carga aplicada.
Para miembros con secciones transversales simétricas, los pasadores y las soldaduras deben ser distribuidos simétricamente alrededor del eje del miembro, o
bien los esfuerzos totales, incluyendo aquellos debidos a la excentricidad, deben
incluirse en el cálculo del intervalo de esfuerzos.
Los efectos de la excentricidad pueden ser ignorados en ángulos cargados axialmente cuando el centro de gravedad de la soldadura se encuentra entre la línea del
centro de gravedad de la sección transversal angular y e l centro del ala conectada.
Si el centro de gravedad de la soldadura se encuentra fuera de esta zona, los esfuerzos totales, incluyendo los debidos a la excentricidad, deben incluirse en e l
cálculo del intervalo de esfuerzos.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCClÓN EN ACFRO, A.C.
11-275
Apéndice 3. Dise110 porfatiga
3.3. MATERIAL SIMPLE Y UNIONES SOLDADAS
El intervalo <le esfuerzos por cargas de servicio no debe exceder el intervalo de esfuerzos permisible calculado de la siguiente manera:
(a) Para las categorías de esfuerzos A, B, B', C, D, E y E', el intervalo de esfuerzos
pennitidos, F.5R, se determinará por la ecuación A-3-1:
Cr x329
0333
F.~R = ( - - - - )
~
nsu
FTI/
(A-3-1)
Donde:
C1 es la constante de la tabla A-3.1 para la categoría de fatiga
FsR es el intervalo de esfuerzo permisible, MPa (kg/cm2 )
F 711 es el umbral del intervalo de esfuerzos permisibles, intervalo de esfuerzos
máximos para la vida útil indefinida de la tabla A-3.1, MPa (kg/cm 2)
nsR es el número de fluctuaciones del intervalo de esfuerzos en la vida útil; y
es el número de fluctuaciones del intervalo de esfuerzos por día x 365 x
años de vida útil
(b) Para el esfuerzo categoría F, el intervalo de esfuerzos permisibles, FsR, se detenninará por la ecuación A-3-2:
F SR
_ C¡ X 11 X 10 4
-
(
---'----11sR
o 167
J
~
F
171
(A-3-2)
(e) En placas en tensión conectadas en sus bordes en T, en Lo cruciformes, con
soladura de penetración completa o parcial, soldadura de filete o combinación
de las anteriores, transversal a la dirección del esfuerzo, el intervalo de esfuerzo
permisible en la sección transversal de la placa en tensión en la punta de la
soldadura se detem1ina como sigue:
(i)
Con base en el inicio de la grieta desde la punta de la soldadura de la placa
en tensión, el intervalo de esfuerzos permisibles, F.511 , será determinado
por la ecuación A-3-3 de categoría C de la siguiente manera:
Fsn = 14.4x 10
( nsn
1 )0333 ~68.9
i
INSTITUTO MEXIC'/\NO DEL/\ CONSTRUCCIÓN EN /\CERO, /\.C.
(A-3-3)
11-276
Esµec(/irnl'ión pura el dise,io de estructuras de acero
(1i) Con base en el inicio de la grieta desde la raíz de la soldadura de la placa
en tensión, el intervalo de esfuerzos admisibles, F.~R, con soldadura de penetración parcial, con o sin refuerzo o soldaduras de filete en el contorno,
y el intervalo de esfuerzos pennisible en la sección transversal en la punta
de la soldadura, deberán ser detenninados por la ecuación A-3-4 con esfuerzo categoría C':
f ,11
CUJJ
l4.4x 10 11
= R1:11• ( .
11 R~
(A-3-4)
)
Donde R1,1r• es el factor de reducción por soldadura de penetración parcial
con o sin refuerzo, el cual se detennina como sigue:
20
l. 12 - 1.01(
R PJP
fµ
J+ l .24(~)
Iµ
= - - - ~t?,- - - - -
:s; l .O
(S.l.)
167
Si RPJP =1.0, use el esfuerzo categoría C
2a es la longitud de la raíz de la soldadura en la dirección del espesor de la placa en tensión, mm
w
es el tama1'io de la pierna del refuerzo o filete de contorno en la
dirección del espesor de la placa en tensión, mm
11,
es el espesor de la placa en tensión, mm
(íii) Con base en el inicio de la grieta desde las raíces de un par de soldaduras
de filete transversales en los lados opuestos de la placa en tensión, el intervalo de esfuerzos admisible, Fs11, en la sección transversal en la punta
de las soldaduras, se determinará por la ecuación A-3-5, con esfuerzo categoría C", de la siguiente manera:
F.~R = R F/1. (
0.333
14.4x 10 11
ns11
)
(A-3-5)
Donde RFll es el factor de reducción para la unión usando sólo un par de
soldaduras de filete transversales:
R.· =(O.IO+ l.24(W lt¡,))s;1.0
IIL
,,
t0.167
Si R1-11- = 1.0, use el esfuerzo categoría C.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Apéndice 3. Dise,10 porjc,tiga
3.4.
11-277
TORNILLOS Y PIEZAS ROSCADAS
El intervalo de esfuerzos para las cargas de servicio, no excederá el intervalo de
esfuerzos pennisíbles calculado como sigue:
(a) En conexiones mecánicas fijas cargadas en cortante, el máximo intervalo de
esfuerzos en el material conectado ante cargas de servicio, no excederá el intervalo de esfuer,::os permisibles calculado usando la ecuación A-3-1, donde
C1 y Fm se toman de la sección :2 de la Labia A-3.1.
(b) En tomillos de alta resistencia, tomillos comunes y barras de anclaje roscadas,
el máximo intervalo de esfuerzos en tensión en el área neta debida a la carga
axial y momento aplicados, más la carga debida a la acción de pala11ca, no
debe exceder el intervalo de esfuerzos pem1isibles calculado con la ecuación
A-3-6 ( esfuerzos categoría G). El área neta a tensión, A,, se obtiene con la ecuación A-3-7:
\).333
FsR= l.28xlOII
(
nsR
~48
)
A, =~(d1,-0.9382 p)2
4
(A-3-6)
(A-3-7)
Donde:
p es el paso entre cuerdas, mm
d,, es el diámetro nominal del vástago, mm
11
3.5.
son las cuerdas por mm
FABRICACIÓN ESPECIAL Y REQUISITOS DE MONTAJE
Se permite que las barras longitudinales de respaldo permanezcan en sitio siempre
que sean continuas. Si se necesitaran empalmes para uniones largas, las barras
deben unirse con soldaduras a tope de penetración completa. Las placas de respaldo
longitudinales, si se dejan en sitio, deben fijarse con soldaduras continuas de filete.
En juntas transversales sujetas en tensión, las barras de respaldo, si se utilizan,
deben ser removidas.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN LN AChRO, 1\.C
11-278
Espec/ficación para el diseño de estructuras de acero
En uniones transversales T y L con soladuras de penetración completa, se debe
afiadir en las esquinas reentrantes un refuerzo con soldadura de filete con tamaño
no menor de 6 mm o ¼".
La rugosidad de la superficie de los bordes cortados térmicamente sujetos a intervalos de esfuerzo cíclico, incluido tensión, no debe exceder 25 µm, de acuerdo
con la norma ASME B46.1 .
Nota: la norma AWS C4.I puede utilizarse para evaluar el cumplimiento de
este requisito.
Las esquinas entrantes en los cortes y en agujeros de acceso para soldar, deben
tener un radio no menor de I O mm o 3/8 de pulgada por pretaladrado o subpunzonado y escariado de un agujero o por coite tém1ico para fonnar el radio del corte.
Si el radio está fonnado por corte térmico, la superficie de corte debe estar aterrizada a una superficie de metal brillante.
La sección J2.2b presenta requisitos para remates de vuelta de soldaduras de
filete sometidas a cargas cíclicas de servicio.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-279
Apéndice 3. Dise,10 por/i1tiga
TABLA A-3. 1. Parámetros de diseño por fatiga
Descripción
Categoría Constante
de
C¡
esfuerzo
Umbral
Fru
(MPa)
Punto de. inicio
de la potencial grieta
SECCIÓN 1-MATERlALSIMPLE ALE.IADO DE SOLDADURAS
l. l. Metal base, excepto acero sin recubrimiento a
A
250 X 10'
165
Lejos de rodas las soldaduras
o conexiones cstrncturalcs.
B
120 X 10'
110
Lejos de todas las soldadura~
o conexiones estructurales.
1.3. Miembros con agujeros taladrados o
escariados. Miembros con csqui11as reentrantes en
cortes u otras discontinuidades geométricas hechas
con los requisitos del apéndice 3.5, excepto en
orificios de acceso de soldadura.
B
120x 10'
110
En cualquiera de los bordes
externos o agujeros en el
perímetro.
1.4. Secciones transversales laminadas con ori licios
de acceso de soldadura hechos con los requisitos de
la sección J 1.6 y del apéndice 3.5. Miembros con
agujeros taladrados o escariados con tornillos para
conectar contravientos delgados donde existe una
pcqueiia componente longitudinal de fuerza.
e
44 X 10'
69
En esquinas reentrantes con
orificios de acceso de
soldadura o en cualquier
agujero pequeño que puede
contener tomillos para
conexiones menores.
la in1cmperie, con st1perficies laminadas o limpias.
Bordes cortados con soplete con rugosidad de
superficie de 25 µ m o menos. pero sin esquinas
reentrantes.
1.2. Metal base de acero sin recubrimiento a la
intemperie con superficie laminada o limpia.
Bordes cortados con soplete con rngosidad de
superficie de 25 ft m o menos, pero sin esquinas
reentrantes.
SECCIÓN 2 - MATERIAL CONECTADO EN UN IONES CON PASADORES
2. 1. Sección brnta del metal base de traslapes
conectados con tomillos de alta resistencia en
uniones que satisfacen los requisitos de cone,, iones
de deslilamienlO crítico.
13
120x 10'
110
A través de la sección
transversal cerca del agujero.
:!.2. Sección neta del metal base en uniones con
tom illos de alta resistencia, dise1iados por
aplastamiento pero fabricados e instalados con los
requisitos de conexiones de deslizamiento critico.
B
120x 10'
11 0
En la sección neta en el lado
del agujero.
2.3. Sección neta del metal base en ot ras uniones
con pasadores. excepto en barras de ojo y
articulac1oncs hechas de placa.
D
22 X 10'
48
En la sección neia en el lado
del agujero.
2.4 Sección neta del metal base en harras de ojo y
,1rt1culaciones hech,1s de placa.
E
11 X 10'
31
En la sección neta en el lado
del agujero.
(Co111i1111a)
INSTITUTO Mi.oXIC1\ NO DF 1.A CONSTRU( C'IÓN EN ACI.RO. A.C.
11-280
Espec//icació11 para el diseiio de es/rucl!lras de acero
TABLAA-3.1. (Continuacián)
SECCI N 1-MATERIALSIMPLEALE,IADO DE SOLDADURAS
1.1 y 1.2
(
13
1.-t
~
a)
SECCI N 2 - MATERJ AL CONECTADO EN UNIONES CON PASADORES
2.1
Vista con la placa de
..
--~ -------~
CtJh1ena l'CtlllWld:l
.
•
~
o
o
h)
it)
C)
La.-. figura.-. corr,',r,ondcn a concx1onc,;, crítica, por tm,l.tpc atomillad:1.-.
2.2
V1:,,ta c"n la pbca dr
cub1cna removida
[fj
e)
hl
a)
L1.-. figura:,, corrc,pondcn :i conc~ionci- cri1ica~ atornillaJ.a-.. d1~ctiada)\. por co111a1.:1u
? ,
--~>
Vista con la plal·a de
cobicrta rc1,1u,ida
[fj
bi
>I
C)
24
a¡
·CO
bi
(Co111i11úa)
INSTITUTO MEXICA NO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Apéndice 3. Dise1io porfhti~a
11-281
TABLA A-3.1. (Co11ti1111"dó11)
Descripción
Categoría
de
Constantr
C¡
esfuerzo
lJmbrnl
F,,,
(MPa)
ru n10 de inicio
de la polencial grieta
SECCIO N 3 -JUNTAS SOLDADAS UNIENDO COMPONENTES DE MíEMBROS ARMADOS
3, l. Metal base y metal de aportación en miembros
sin elementos armados de placas o perfiles
conectados por soldaduras continuas longitudinales
de penetración completa o de filete.
8
120x 10'
1lO
En la superficie o
discontinuidades intern,Ls en
la soldadura alejada de los
extremos.
3.2. Metal base y metal de aportación en miembros
sin elementos annados de placas o perfiles
conectados por soldaduras continuas longitudinales
de penetración completa con barras de respaldo que
no se retiran. o por soldaduras continuas de
penetración parcial.
8'
61
10'
83
En la superficie o
discontinuidades internas en
la soldadura. incluyendo la
soldadura en las barras de
respaldo.
3.3. Metal base en terminaciones con el metal de
aportación de soldaduras longitudinales ,rara
orificios de acceso en conexiones con miembros
annados.
D
22 X 10'
48
Desde la terminación de la
soldadura hacia el alma o
patín.
3.4. Metal base en extremos de segmentos de
soladuras longitudinales intennitentes.
E
11
31
En material conectado en sus
ubicaciones inicial y linal de
cualquier soldadura.
X
X
10'
3.5. Metal base en extremos de cubreplacas
soldadas en longitud parcial de menor ancho que el
patín con extremo rectangular o variable, con o sin
soldaduras en los extremos. y cubre¡ilacas de mayor
ancho que el patín con soldaduras en los extremos.
En el patín y extremo de las
soladuras o en el patín y
tenninación de soldaduras
longitudinales. o en bordes de
patines con cubrcplacas
anchas.
+ Espesor del patin (11) $ 20 mm
+ Espesor del patín (11) > 20 mm
E
E'
11 X JO'
3.9x l0'
31
18
3.6. Metal base en extremos de cubrcplacas
soldadas en longitud parcial de mayor ancho que el
patín con o sin soldadura en los extremos.
E'
3.9 X 10'
18
En el borde del patín y al
final de la cubreplaca
soldada.
SECCION 4 - SOLDADURAS DE FILETE LO GITUDINALES
4.1. Metal base en la unión de miembros cargados
axialmente con conexiones extremas soldadas
longitudinalmente. Las soldaduras deben estar en
cada lado del eje del elemento para equilibrar los
esfuerzos de la soldadura.
,~ 12mm
1> 12 mm
Inicia al final de la
term inación de la soldadura y
se c.~ticndc haciu el metal
base.
E
E'
11 X 10'
3.9 X 10'
31
18
(Co111i111ia)
INSTITUTO M EXICANO DE LJ\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-282
TABLA A-3.1. (Continuación)
SECCI N 3-JUNTAS SOLDADAS UNIENDO COMPONENTES DE MIEMBROS ARJ\1A DOS
3.1
C)
3.2
--e
3.3
h)
a)
34
bl
3.5
3.6
a)
b)
SECCION 4 - SOLDADURAS DE FILETE LONGITUDINALES
-1.1
-~
h)
(Continúa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACF.RO. A.C.
Apéndice 3. Dise110 pnrjaliga
11-283
TABLAA-3.1. (Conti1111ación)
Descripción
Categoría
de
esfuerzo
Constante
e,
Umbral
Fm
(MPa)
Punto de inicio
de la potencial grieta
SECCION 5 - UNlONES SOLDADAS TRANSVERSALES A LA DIRECCION DE LOS ESFUERZOS
5.1. Metal de aportación y metal base en o
adyacente a traslapes soldados con penetración
completa en secciones transversales laminadas o
armadas, y con soldaduras esencialmente paralelas
a la dirección del esfuerzo y aprobadas por medio
de inspecciones de radiografias o ultrasonido
conforme a requisitos d<! secciones 6.12 o 6.13
AWS D1.1.
B
120x 10'
110
Desde discontinuidades
internas en el metal de
aportación o a lo largo de la
frontera de fusión.
B
B'
120xl0'
61 X 10'
110
83
Desde discontinuidades
internas en el metal de
aportación o a lo largo de la
frontera de fusión o en el
inicio de la transición
cuando F,,<'. 620 MPa.
5.3. Metal base con F,, igual o mayor que 620 MPa.
y metal de aportación en o adyacente a traslapes
soldados con penetración completa. con soldaduras
esencialmente paralelas a la dirección del esfuerzo.
con transiciones en el ancho con radio de giro no
menor a 600 mm y aprobadas por medio de
inspecciones de radiograíias o ultrason ido
confom1e a los requisitos de las secciones 6.12 o
6.13delAWSDI.I.
B
[20 X 10'
110
Desde discontinuidades
internas en el metal de
aportación. o
discontinuidades a lo largo
de la frontera de fusión.
5.4. Metal de aportación y metal base en o
adyaceme a la punta de soldadura de penetración
completa en j untas To esquina o traslapes con o sin
transiciones de espesor con pendiente no mayor que
1:2.5, cuando el refuerzo de soldadura no se retira,
y aprobadas por medio de inspecciones de
radiografías o ultrasonido conforme a los requisitos
de las secciones 6.12 o 6.13 del AWS DI. l.
c
44 X 10'
69
Desde la superficie con
discontinuidad en la punta de
soldadura extendiéndose
hacia el metal base o al
metal de aportación.
5.5. Metal base y el metal de aportación en
conexiones de extremo transversales a placas en
tensión usando soldaduras de penetración parcial a
tope o en j untas To de esquina, con refuerzo o
filetes en el contorno; F,. será el más pequeño del
intervalo de csfucr1os permisible en las grietas en
punta o raíz.
e
44 X 10'
69
Inicia en discontinuidad
geométrica en punta de
soldadura extendiéndose en
metal base.
+ Grieta que inicia desde la punta de la soldadura:
+ Grieta que in icia desde la raíz de la soldadura:
C'
5.2. Metal de aportación y metal base en o
adyacente a traslapes soldados con penetración
completa, con soldaduras esencialmente paralelas a
la dirección del csfüerzo. con transiciones en el
espesor o en el ancho con pendiente no mayor a
1:2.5 y aprobadas por medio de inspecciones de
radiografias o ultrasonido confonne a los requisitos
de las seccione., 6.12 o 6.13 del AWSDI . l.
F, < 620MPa
F,. ~620 MPa
Ec. A-3-4
N/A
Inicia en la raíz de la
soldadura sujeta en tensión
extendiéndose en la
soldadura.
(r,111,m11111
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A C.
U-284
Espec[ficación para el diserio de estructuras de acero
TABLAA-3.1. (Continuación)
SECCION 5 - UNIONES SOLDADAS TRANSVERSALES A LA DIRECCI N DE LOS ESFUERZOS
5.1
~ CJP tcnninada
~
b)
a)
5.2
~~
F,;, 620Mra
Cat. H'
e)
b)
a)
d)
5.3
e)
b)
5.4
runto po1c11cíal para el inicio de la
frnc1ura c.lct"do a c--fucr,,o, de
r-.-1
~
a)
C)
e)
b>
[P
.
r
Punto potencial parn el inicio de la
5.5
rracuir.1 debido a esfücl7:0S ,le
1cn~ión por ílcxión
\ PJP
~
•>
.
2,
e)
1.a
,
d)
~
b)
e)
(Co111i11tÍa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-285
Apéndice 3. Dise,io por fatiga
TABLA A-3.1. (Continuación)
Descripción
Categoría Constante
de
e,
esfuerzo
Punto de inicio
de la potencial grieta
Umbral
Fm
(MPa)
SECCIÓN S - UN IONES SOLDADAS TRANSVERSALES A
DIRECCIÓN DE ESFUERZO (CONTINUACIÓN)
5.6. Metal base y metal de aportación en
conexiones extremo transversales de placa en
tensión utilizando soldaduras de penetración parcial
en juntas a tope T, o esquina. con refuerzo o filete
en el contorno; f'."' será el menor del intervalo de
esfuerzos permisibles de grietas en punta o raíz.
Grieta que inicia en punta de soldadura:
Grieta que inicia en raíz de soldadura:
5.7. Metal base de placas en tensión y en patines o
alma de trabes y vigas laminadas en puntas de
soldaduras de filete transversales adyacentes a
atiesadores transversales soldados.
e
44 X J08
69
C"
Ec. A-3-5
NIA
e
44 X 108
69
Inicia en discontinuidad
geométrica en la punta de
soldadura extendiéndose
hacia el metal base.
Inicia en raíz de soldadura en
tensión extendiéndose en y a
través de soldadura.
En la discontinuidad
geométrica en la punta del
filete extendiéndose hacia el
metal base.
SECCION 6- METAL BASE EN CONEXIONES DE MIEMBROS TRANSVERSALES SOLDADOS
Cerca del punto tangente al
radio en borde del miembro.
6. 1. Metal base en detalles unidos por soldadura de
penetración completa con carga longitudinal
cuando el detalle incorpora un radio de transición
R. y es aprobada por inspecciones de radiografias o
ultrasonido confom1e a los requ isitos de las
secciones 6. 12 o 6.13 del AWSD I.1.
R<!600mm
600 mm> R;:: 150 mm
150 111111 > R ;:: 50 mm
50 mm> R
B
e
D
E
120x 10'
44 X 10'
22 X 108
1J X 10'
110
69
48
31
(CominlÍa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-286
Especificació11 para el diseíio de estructuras de acero
TABLA A-3.1. (Continuación)
SECCION 5- UNIONES SOLDADAS TRANSVERSAUS A
DIRECCIÓN DE ESFUERZO
5.6
p~~··""Potencial fractura
por e~fuerzo~ en
b)
a)
5.7
a)
b)
el
SECCION 6 - METAL BASE EN CONEXIONES DE MIEMBROS TRANSVERSALES SOLDADOS
6.1
•>
b)
el
(Continúa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Apéndice 3. Diseño por./(11iga
11-287
TABLA A-3.1. (Continuación)
Descripción
Categoría
Constan le
Umbrnl
de
C¡
nu
esfuerzo
Punto de inicio
de la potencial grieta
(MPa)
SECCIÓN 6- MHAL BASE EN CONEXIONES DE MIEMBROS
TRANSVERSALES SOLDADOS
6.2. Metal base en detalles del mismo espesor
unidos por soldadura de penetración completa
sometidas a cargas trans, ersales con o sin carga
longitudinal donde el detalle incorpora un radio de
transición R y es aprobada por inspecciones de
radiograf1as o uhrasomdo conforme a los rcqui~1tos
de las secciones 6.12 o 6.13 del AWSDI . l.
Cuando se retira el refuerzo de wldadurn:
B
120 X 10'
44 X 10'
22 X 10"
11 X 10'
110
69
48
31
E
44 X
44 X
22 X
11 x
69
69
48
31
D
nx 10•
7(48)
E
11 X 10'
4.5(31)
E
11 X 10'
4.5(31)
D
E
22 X 10'
11 X 10'
48
31
e
D
E
c
e
D
10'
10'
10'
IO'
+ Cerca de puntos ta• gemcs
al rad io o en la soldadura o
en la frontera de fusión o en
miembro o en anexo.
+ En la punta de soldadura
ya sea a lo largo del borde o
en el miembro o en el anexo.
R?:600mm
600 mm > R ?: 150 mm
150 mm > R?: 50 mm
50111111 >R
Si no se rettr(t el refuerzo de soldadurn:
R?: 600 mm
600 mm> R?: 150 mm
150 111111 > R?: 50 111111
50mm > R
6.3. Metal base en detalles de espesor desigual
unidos por soldadura de penetración completa
sometidos a cargas transversales con o sin carga
longitudinal cuando el detalle incorpora un radio de
lr:msición R y es aprobada por inspecciones de
radiografias o ultrasonido confom1c a los requisitos
de las secciones 6.12 o 6.13 del AWSD 1.1.
+ En punt,1 de soldadura a lo
largo del borde del material
de menor espesor.
+ En lerminación de
soladuras de radio menor.
+ En punta de soldadura a lo
largo del borde del material
de menor espesor.
Cuando se retira el refuerzo de soldadura:
R > 1 in. (50 mm)
/? S 2 in. (50 mm)
S1 no se retira el refuerzo de soldadura:
Cualquier radio R
6.4. Metal base sujeto a esfuerzo longitudinal en
miembros transversales con o sin esfüerzo
transversales con anexos unidos por soldaduras de
filete o de penetración parcial paralelas a la
dirección del esfuerzo cuando el detalle tiene un
radio de transición R:
Iniciando en el metal base en
la terminación de la
soldadura o en la punta de la
soldadura extendiéndose en
el metal base.
Cuando/? > 50 111111
Cuando R S 50 111111
(Co11/imía)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Espec/ficación para el diseño de estructuras de acero
11-288
TABLAA-3.1. (Continuación)
SECCI N 6 - METAL BASE EN CONEXIONES DE MIEMBROS
TRANSVERSALES SOLDADOS
6.2
~
C)
dl
a)
e)
b)
6.3
e)
lransición
e)
d)
(Co111i11úa)
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
ll-289
Apéndice 3. Diseiio por fatiga
TABLA A-3.1. (Continuación)
Categoría
de
esfuerzo
Descripción
Constante
C¡
Umbral
Frn
(MPa)
Punto de inicio
de la potencial grieta
SECCIÓN 7 - METAL BASE EN ANEXOS CORTOS J
7.1 Metal base sujeto a carga longitudinal en
detalles con soldadura paralela o transversal a la
dirección del esfuerzo cuando el detalle no
incorpora radio de transición y con detalle anexo de
longitud en dirección del esfuerzo a y espesor b:
e
E
E'
44 X 10'
22 X 108
11 X 108
3.9 X 10'
69
48
31
18
Iniciando en el metal base en
terminación de soldadura o
en la punta de la soldadura
extendiéndose en el metal
base.
D
E
22 X 108
11 X 108
48
31
Iniciando en el metal base en
tem1inación de soldadura,
extendiéndose en el metal
base.
D
a< 50 mm
50mm:,a:,min(l2b, 100111m)
a> 100111111, cuando b >20 mm
a>111in(l2b, I00mm)yb:,20111111
7.2. Metal ba5e sujeto a esfuerzos longitudinales en
anexos unidos con soldaduras de filete o
penetración parcial, con o sin cargas transversales
en anexos. cuando éste tiene un radio de transición R:
R>50111111
R:,50111111
SECCIÓN 8- MISCELANEOS
8.1. Metal base en conector de cortante unido con
soldadura de filete o con soldadura de pernos.
e
44 X 108
69
En la punta de la soldadura
en el metal base.
8.2. Cortante en garganta de soldadura de filete
longitudinal continua o intermitente.
F
150 X 101º
Ec. A-3-2
55
Iniciando en la raíz de la
soldadura de filete,
extendiéndose dentro de la
soldadura.
8.3. Metal base en soldadura de tapón o ranura.
E
IJ X I0S
31
lniciandc ·n el metal base en
el extremo de la soldadura de
tapón y ranura,
extendiéndose dentro del
metal base.
8.4. Cortante en soldadura de tapón o ranura.
F
150 X 101º
Ec. A-3-2
55
Iniciando en la superficie de
la soldadura,
extendiéndose dentro de la
soldadura.
3.9 X 10'
48
8.5. Tomillos de alta resistencia, tom illos comunes,
barras de anclaje roscadas, y barras colgadoras con
cuerdas. El intervalo de esfuerzos en área con
esfuerzos en tensión por carga viva más acción de
palanca cuando aplique.
G
co111ac10 de
Iniciando en la raíz de las
cuerdas, extendiéndose
dentro del pasador.
"Anexo" en esta sección se define como cualquier detalle de acero soldado a un miembro y el cual, por su presencia y la
independencia de su carga, causa una discontinuidad en el flujo de esfuerzos en el miembro y, por lo tanto, reduce la
resistencia a lafatiga.
1
(Continúa)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-290
E.lpeci/icació11 para el diseiio de estructuras de acero
TABLA A-3.J. (Coutimwción)
SECCI N 6- METAL BASE EN CONEXIONES DE MIEMBROS
TRANSVERSALES SOLDADOS
6.4
el
SECCI N 7 - METAL BASE EN ANEXOS CORTOS 1
7.1
-~
e)
<)
/¡
7.2
a)
(Co11/i11tÍo)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Apéndice 3. Diseiio porfatiga
11-29 1
TABLAA-3.1. (Continuación)
SECCI N 8 - MISCELANEOS
8.1
h)
a)
8.2
ll)
bi
8.3
b¡
8.4
bi
8.5
b)
<)
INSTITUTO MEXICANO DE L A CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
J)
APÉNDICE 4
DISEÑO ESTRUCTURAL
PARA CONDICIONES DE INCENDIOS
Este apéndice describe el criterio para el diseño y evaluación de componentes, sistemas
y marcos de acero estructural para condiciones de incendios. Este criterio provee la detenninación del calor de entrada, expansión té1mica y la degradación de las propiedades
mecánicas de los materiales a e levadas temperaturas, que causan un decremento en la resistencia y rigidez de los componentes estructurales y sistemas a elevadas temperaturas.
El apéndice se organiza como sigue:
4.1. Disposiciones generales
4.2. Diseño estructural para condiciones de incendio por análisis
4.3. Diseño por pruebas calificadas
4.1.
DISPOSICIONES GENERALES
Los métodos contenidos en este apéndice proporcionan la evidencia reguladora
de la confom1idad de acuerdo con los usos del diseño contorneados en esta
sección.
4.1.1. Objetivo de desempeño
Los componentes estructurales, miembros y sistemas de marcos de los edificios
serán diseñados para mantener su función resistente durante el incendio de diseño
y para satisfacer otros requerimientos especificados para la ocupación del edificio.
Los criterios de defonnación serán aplicados cuando los miembros estructurales provistos para la resistencia al Juego o el criterio de diseño para barreras
de faego requieran consideraciones de la deformación de la estructura cargada.
En el sector de origen del fuego, las fuerzas y deformaciones calculadas para
el incendio de diseño no deben causar alteración de la subdivisión horizontal o
vertical de la estructura.
IN STITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCC IÓN EN ACERO, A .C.
IJ-293
1
Espeq/icación para el cliseiio de estructuras de acem
11-294
4.1.2. Diseño por análisis de ingeniería
Los métodos de análisis de la sección 4.2 son permitidos para documentar el desempeño anticipado de marcos de acero cuando están sometidos a escenarios del
incendio de diseño. Los métodos de la sección 4.2 provén la evidencia confonne
al desempeño de los objetivos establecidos en la sección 4. I .1.
Los métodos de análisis de la sección 4.2 están permitidos para demostrar
una equivalencia de un material o método alternativo, tal como se permite en la
norma de edificios aplicable.
El diseño estructural para las condiciones de incendio permitidas en el apéndice 4.2 debe considerarse mediante el método de diseño por factores de carga y
resistencia de acuerdo con la sección B3.3 (DFCR).
4. 1.3. Diseño por calificación por pruebas
Los métodos de calificación por pruebas de la sección 4.3 están permitidos para
documentar la resistencia al fuego de marcos de acero sujetos a protocolos de incendios estándares de prueba de la norma de edificios aplicable.
4.1.4. Combinaciones de carga y resistencia requeridas
La resistencia requerida de la estructura y sus elementos debe ser determinada
por la siguiente combinación de carga:
[0.9 o 1.2] D + T + 0.5 L + 0.2 S
(A-4- 1)
Donde:
D es la carga muerta nominal
l es la carga viva nominal
S es la carga de nieve nominal
T son las fuerzas nominales y defonnaciones debidas a las bases de diseño por
fuego definidas en la sección 4.2.1
Una <:arga teórica N1 - 0.002 Y,, como se define en la sección C2.2, debe ser aplicada en combinación con las cargas estipuladas en la ecuación A-4-1 , donde N;
es la carga teórica aplicada en el marco del nivel i y Y, es la carga gravitatoria de
la combinación A-4-1 actuando sobre el marco del nivel i. A menos que sean estipuladas de otra manera en el reglamento de construcción, D, L y S deben ser
cargas nominales especificadas en el reglamento local, el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal o en la norma SEI/ASCE 7.
INSTITUTO MEXICANO DF. LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Apéndice 4_ Diseño es/ructural para condiciones de i11ce11dios
4.2.
11-295
DISEÑO ESTRUCTURAL POR ANÁLISIS PARA
LA CONDICIÓN DE FUEGO
Está permitido diseñar miembros estructurales, componentes y marcos del edificio
para temperaturas elevadas de acuerdo con los requisitos de esta sección.
4.2.1. Incendio de diseño
Un incendio de diseño debe ser definido para identificar las condiciones de calentamiento de la estructura. Estas condiciones de calentamiento deben relacionarse con la instalación de combustibles y las características de sectorización
vigentes en el área del incendio supuesto. La densidad total de la carga de combustible basada en la ocupación del espacio debe ser considerada cuando se determine la carga de combustible total. Las condiciones de calentamiento deben
especificarse en los términos de flujo de calor o mediante la temperatura de la
capa superior del gas creada por el fuego. La variación de las condiciones de calentamiento en el tiempo debe detenninarse para la duración del fuego.
Cuando los métodos de análisis de la sección 4.2 sean usados para demostrar
una equivalencia como un material o método alternativo, estará pennitido, considerando el reglamento de edificios local, determinar el incendio de diseño conforme a la norma ASTM El 19.
4.2.1.1. Fuego localizado
Cuando la tasa de liberación de calor del incendio es insuficiente para causar ignición, se debe suponer una exposición a fuego localizado. En esos casos debe
considerarse la composición del combustible, la disposición del aiTeglo del fuego
y el área de piso ocupado por el fuego para determinar el flujo de calor radiante
de la columna de la llama y humo a la estructura.
4.2. 1.2. Incendio en el sector después de la ignición
Cuando la tasa de liberación de calor es suficiente como para causar ignición,
debe suponerse un incendio en el sector después de la ignición. La determinación
del perfil de temperatura contra el tiempo resultante debe incluir la carga del combustible, las características de ventilación del espacio (naturales y mecánicas) y
las dimensiones y características térmicas de límites del sector.
La duración del incendio en un área particular se determinará considerando
la masa total de combustible o la carga de combustible disponible en el espacio.
En el caso de fuego localizado o sectores de fuego después de la ignición, la duración del fuego debe determinarse como la masa del combustible total dividida
entre la tasa de pérdida de masa.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A .C.
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-296
4.2.1.3. Incendios exteriores
La exposición del exterior de la estructura a las llamas que se proyecten por ventanas u otras aberturas del muro como el resultado de un incendio en el sector
después de la ignición, debe ser considerada junto con la radiación desde el incendio interior a través de la abertura. La forma y longitud de la proyección de la
llama proyectada debe considerarse en conjunto con la distancia entre la llama y
el acero exterior para detenninar el flujo de calor al acero. El método identificado
en la sección 4.2.1.2 se usará para describir las características del incendio en el
sector interior.
4.2.1.4. Sistema activo de protección contra incendios
Los efectos del sistema activo de protección contra incendios se considerarán en
la definición del incendio de diseño.
Cuando la ventilación automática de humo y calor sea instalada en espacios
sin rociadores, la temperatura del humo resultante se detenninará mediante
cálculos.
4.2.2. Temperaturas en sistemas estructurales en condiciones de incendio
Las temperaturas dentro de la estructura, sus componentes y marcos debido a las
condiciones de calentamiento que plantea el incendio de diseño, se detenninarán
mediante un análisis de transferencia de calor.
4.2.3. Resistencia de los materiales a temperaturas elevadas
Las propiedades de los materiales a temperaturas elevadas se detenninarán a partir
de datos de pruebas. En ausencia de estos datos, se pem1ite utilizar las propiedades
del material d ispuesto en este apartado.
Estas relaciones no se aplican para los aceros con límite de fluencia mayor a
448 Mpa (4570 kg/cm2) o concretos con resistencias a la compresión mayores a
55 Mpa (560 kg/cm2).
4.2.3.J. Dilataciones térmicas
Se considerarán los siguientes coeficientes de expansión tém1ica:
(a)
(b)
En aceros estructurales y acero de refuerzo, el coeficiente de expansión térmica será de 1.4 x I o-5/ºC en cálculos en temperaturas superiores de 65 º C.
En concreto de peso normal, el coeficiente de expansión térmica será
1.8 x 10-s¡oc en cálculos de temperaturas superiores de 65 º C.
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN /\CERO. /\.C.
Apéndice 4. Diseño estructural para co11dicio11es de i11ce11dios
(c)
U-297
En concreto de peso ligero, el coeficiente de expans1on térmica será
7.9 x t0-6/ºC en cálculos de temperaturas superiores a 65 ºC.
4.2.3.2. Propiedades mecánicas a temperaturas elevadas
El deterioro de la resistencia y la rigidez de los elementos estructurales, componentes y sistemas se tendrá en cuenta en el análisis estructural del marco. Los valores F_,. (T), F,,(T), F,,(T), E(T), G(7), J'c(T), Ec(T) y €c11(T) a temperatura
elevada que se usarán en el análisis estructural expresados como la relación con
respecto a la propiedad en el ambiente supuesta a 20 ºC, serán definidas como se
indica en las tablas A-4.2. l y A-4.2.2. F,, es el límite proporcional a temperaturas
elevadas, que se calcula como un cociente del rendimiento de la fuerza, como se
especifica en la tabla A-4.2.1. Es válido interpolar entre las magnitudes.
En concreto ligero, los valores de ce,, se obtendrán de pruebas.
Tabla A-4.2.1.
Propiedades del acero a temperaturas elevadas
Tcmpcrntura del
acero, ·e
20
kE= E(7)/E
=F,(T)/F,
k, = F,( T)/F,
1.00
1.00
1.00
kµ= F,,(T)IF,
k,
= G(T)/G
1.00
93
1.00
1.00
1.00
1.00
204
0.90
0.80
1.00
1.00
316
0.78
0.58
1.00
1.00
399
0.70
0.42
1.00
1.00
427
0.67
0.40
0.94
0.94
538
0.49
0.29
0.66
0.66
649
0.22
0.13
0.35
0.35
760
0.1 1
0.06
0.16
0.16
871
007
0.04
0.07
0.07
982
0.05
0.03
0.04
0.04
1093
0.02
0.01
0.02
0.02
1204
0.00
0.00
0.00
0.00
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-298
Especijicación para el dise1io de estructuras de acero
Tabla A-4.2.2.
Propiedades del concreto a temperaturas elevadas
k, e=/-;( T)!J;
Temperatura del
concreto. ºC
E,(T)IE,
t,,,(T) (%)
Concreto de peso
normal
Concreto de peso
ligero
Concreto de peso
normal
20
1.00
1.00
1.00
0.25
93
0.95
1.00
0.93
0.34
204
0.90
1.00
0.75
0.46
288
0.86
1.00
0.61
0.58
316
0.83
0.98
0.57
0.62
427
0.71
0.85
0.38
0.80
538
0.54
0.71
0.20
1.06
649
0.38
0.58
0.092
1.32
1400
0.21
0.45
0.073
1.43
1600
0.10
0.31
0.055
1.49
1800
0.05
0. 18
0.036
1.50
2000
0.0 1
0.05
0.018
1.50
2200
0.00
0.00
0.00
0.00
4.2.4. Requisitos de diseño estructural
4.2.4.1. Integridad estructural general
El marco estructural debe ser capaz de proporcionar suficiente resistencia y capacidad de deformación para soportar, como sistema, las acciones estructurales
desarrolladas durante el incendio dentro de los límites establecidos de la deformación. El sistema estructural debe ser diseñado para sostener el daño local, mientras e l sistema estructural en su conjunto permanece estable.
Se deben considerar patrones de carga continuos para transferir todas las fuerzas desde la sección expuesta el punto final de resistencia. La cimentación debe
ser diseñada para resistir las fuerzas y reacomodar las deformaciones desarrolladas
durante el incendio de diseño.
4.2.4.2. Requisitos de resistencia y límites de deformación
La conformidad del sistema estructural debe cumplir estos requisitos mediante la
construcción de un modelo matemático de la estructura basado en los principios
de la mecánica estructural y la evaluación de este modelo para las fuerzas internas
y dcfonnaciones en los miembros de la estructura provocadas por las temperaturas
del incendio de diseño.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Apéndice 4. Dise1io estructural para co11dicio11es de incendios
D-299
Los miembros individuales deben estar provistos de una resistencia adecuada
para resistir los cortantes, las fuerzas axiales y momentos determi nados de
acuerdo con estas disposiciones.
Las conexiones deben desarrollar la fuerza de los miembros conectados o de
las fuerzas que se han indicado anteriormente. Cuando los medios para proveer
resistencia al fuego requieran la consideración de los criterios de la deformación,
la deformación del sistema estructural, o miembros del mismo, debida al incendio
de diseño, no excederá los límites preestablecidos.
4.2.4.3. Métodos de análisis
4.2.4.3a. Métodos avanzados de análisis
Los métodos de anál isis de esta sección están permitidos para el diseño de estructuras de acero en condiciones de incendio. La exposición al incendio de diseño
será la determinada en la sección 4.2.1. El análisis debe incluir una respuesta térmica y mecánica al incendio de diseño.
La respuesta ténnica debe producir un campo de temperatura en cada elemento estructural como resultado del incendio de diseño e incorporar propiedades
térmicas dependientes de la temperatura de los elementos estructurales y materiales resistentes al fuego conforme a la sección 4 .2.2.
La respuesta mecánica resulta en fuerzas y deformaciones en el sistema estructural sometido a la respuesta térmica calculada a partir del incendio de diseño.
La respuesta mecánica debe tener en cuenta explícitamente el deterioro de la resistencia y la rigidez al aumentar la temperatura, los efectos de las dilataciones
térmicas y grandes deformaciones. Las condiciones de borde y la fijación de las
conexiones deben representar el disefio estructural propuesto. Las propiedades
de los materiales se definirán de acuerdo con la sección 4.2.3.
El análisis resultante tendrá en cuenta todos los estados límite pertinentes,
tales como deflexiones excesivas, fracturas de conexión y fracturas en general o
el pandeo local.
4.2.4.3b. Métodos simples de análisis
Los métodos de análisis en esta sección pueden ser usados para la evaluación del
desempeño de los miembros individuales a temperaturas elevadas durante la exposición al fuego.
Las condiciones de apoyo y restricción (fuerzas, momentos y condiciones de
borde) aplicables a temperaturas normales se puede suponer que permanecen
constantes a lo largo de la exposición al incendio.
En las temperaturas del acero inferior o igual a 204 ºC, la resistencia de diseño
del elemento y la conexión se determinarán sin considerar los efectos de temperatura.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCC IÓN EN ACERO, A.C.
Especificación para el disetio de estructuras de acero
11-300
Nota: en temperaturas menores a 204 ºC, la degradación de las propiedades
del acero no se debe considerar en el cálculo de las resistencias de los elementos usando el método s imple de análisis. Sin embargo, sí se deben considerar las fuerzas y deformaciones inducidas por las temperaturas elevadas.
(l)
Miembros en tensión:
Se permite modelar la respuesta ténnica de un elemento en tensión usando
una ecuación unidimensional de transferencia del calor con la entrada de
calor según el incendio de diseño con base en la sección 4.2.1
La resistencia de diseño de un miembro de tensión se determinará mediante las disposiciones del capítulo D, con las propiedades del acero como
se estipula en la sección 4.2.3 y considerando una temperatura unifom1e en
toda la sección transversal usando una temperatura igual a la temperatura
máxima del acero.
(2)
Miembros en compresión:
Se permite modelar la respuesta tém1ica de un e lemento en compresión utilizando una ecuación unidimensional de transferencia de calor con la entrada
de calor que imponga el incendio de diseño, como se define en la sección
4.2.1.
La resistencia de diseño de un miembro a compresión se determinará
conforme a lo dispuesto en el capítulo E, con las propiedades de acero como
se estipula en la sección 4.2.3 y la ecuación A-4-2 utilizada en lugar de las
ecuaciones E3-2 y E3-3 para calcular la compresión nominal y la fuerza de
pandeo por flexión:
F,AT) = [ 0.42 JF,,(T)IF,(T)] F ,,(T)
(A-4-2)
Donde Fy(T) es el esfuerzo de fluencia a temperatura elevada, Fe(T) es el
esfuerzo de pandeo e lástico crítico calculado a partir de la ecuación E3-4
con e l módulo de elasticidad E(T) a una temperatura e levada; F.,(T) y E(T)
se obtienen util izando los coeficientes de la tabla A-4.2. 1.
(3)
Miembros en flexión:
Se pennite modelar la respuesta térmica de los elementos a flexión mediante
una ecuación unidimensional de transferencia de calor para calcular la temINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-301
Apéndice 4. Dise,io estructural para condiciones de incendios
peratura en el patín inferior y asumir que esta temperatura del patín inferior
es constante en la profundidad de los miembros.
La resistencia de diseño de un miembro de la flexión se detenninará
según lo dispuesto en el capítulo F con las propiedades del acero como se
estipula en la sección 4.2.3 y las ecuaciones A-4-3 a A-4-1 O usadas en lugar
de las ecuaciones F2-2 a través de F2-6 para calcular la resistencia nominal
a la flexión de pandeo lateral del arriostramiento lateral de los miembros
doblemente simétricos:
(a) Cuando Lb~ L,(T):
M ,,(T)=
C¡,[M,(T)+[ M µ(T) - M,(T)J[1-~L, (t) ]c']
(A-4-3)
(b) Cuando l b> l,(T):
(A-4-4)
M,,(T) - Fcr(T)Sx
Donde:
(A-4-5)
2
E(T)
L, (T)= l.95rl\ - -Je- + ( Je ) + 6 _76 [ FL(T) ]
' FL(T) Sxh,,
S,ho
E(T)
2
(A-4-6)
(A-4-7)
FL(T) - Fy(k,, - 0.3ky)
(A-4-8)
(A-4-9)
1'
ex =0.6 + - ~3.0 donde Testá en ºC
250
(A-4-1 O)
Las propiedades del material a temperaturas elevadas [E(T) y Fy(T )] y los
coeficientes kPy ky se calculan de acuerdo con la tabla A-4.2.1 , mientras que
los otros términos se definen en el capítulo F.
INSTITUTO M EXICANO D E LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Especijicació11 para el diseño de estructuras de acero
11-302
(4)
Piso de elementos compuestos:
Se permite modelar la respuesta térmica de elementos en flexión que soporten una losa de concreto usando una ecuación unidimensional de transferencia de calor para calcular la temperatura en el patín inferior. Esta
temperatura se toma como constante entre el patín inferior y la mitad del
alma y se disminuirá linealmente en no más de 25% desde la mitad del alma
hasta el patín superior de la viga.
La resistencia de diseño de un miembro compuesto en flexió~ se determinará según lo dispuesto en el capítulo[, con un esfuerzo de fluencia en el
acero consistente con la variación de la temperatura descrita bajo la respuesta termal.
4.2.4.4. Resistencia de diseño
La resistencia de diseño se determinará como se indica en la sección B3.3. La resistencia nominal, R,., se calculará utilizando las propiedades del material como
se estipula en la sección 4.2.3 a la temperatura desarrollada por el incendio de
diseño.
4.3.
DISEÑO DE PRUEBAS DE CLASIFICACIÓN
4.3.1. Normas de calificación
Los elementos estructurales y componentes de acero de los edificios deben ser
calificados para el periodo de evaluación en conformidad con la norma ASTM
El 19. La demostración del cumplimiento de estos requisitos podrá realizarse con
los procedimientos previstos para la construcción de acero especificados en la
sección 5 del Manual de Métodos Estándar para Calcular la Protección Estructural
contra Incendio SEI/ASCE/SFPE Estándar 29-05.
4.3.2. Construcción restringida
En arreglos de piso y el techo y las vigas individuales de edificios, una condición
restringida existe cuando la estructura circundante o de sopo1te es capaz de resistir
las fuerzas y reacomodar las deformaciones causadas por la expansión ténnica
en todo el intervalo de temperaturas elevadas previstas.
Las vigas y marcos de acero que soporten losas de concreto que están soldadas o atornilladas a los miembros integrales del marco, se considerarán como
construcción restringida.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Apéndice 4. Diseño estructural pam co11dicio11es de i11ce11dios
11-303
4.3.3. Construcción no restringida
Las vigas y marcos de acero que no soporten una losa de concreto, se considerarán
sin restricciones a menos que los miembros estén atornillados o soldados a la
construcción circundante cuando ésta ha sido especialmente diseñada y detallada
para resistir las acciones causadas por las temperaturas elevadas.
Un miembro de acero apoyado en un muro en un solo claro o en el último
claro de múltiples claros, debe ser considerado como no restringido a menos que
el muro haya sido diseñado y detallado para resistir los efectos de la expansión
térmica.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
APÉNDICE 5
EVALUACIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
Este apéndice se aplica a la evaluación de la resistencia y la rigidez bajo cargas estáticas
verticales (gravitacionales) de las estructuras existentes mediante el análisis tstructural,
por pruebas de carga, o por una combinación del análisis estructural y las pruebas de carga
cuando se especifica por el ingeniero responsable o en las especificaciones. En esta evaluación, los grados de acero no limitan a los enumerados en la sección A3. l . Este apéndice
no muestra las pruebas de carga para los efectos de cargas sísmicas o cargas en movimiento (vibraciones).
Este apéndice está organizado como sigue:
5.1. Generalidades
5.2. Propiedades del material
5.3. Evaluación con análisis eslructural
5.4. Evaluación con pruebas de carga
5.5. Reporte de evaluación
5.1. GENERALIDADES
Estas disposiciones se aplicarán cuando la evaluación de una estructura existente
de acero esté especificada por: a) la verificación de un conjunto específico de cargas
de diseño, o b) la determinación de la resistencia de una carga resistida por un
miembro o sistema. La evaluación se realizará mediante un análisis estructural (sección 5.3) o mediante una combinación del análisis estructura l y de las pruebas de
carga, como se establece en las especificaciones. Cuando se usen pruebas de carga,
e l ingeniero responsable debe analizar primero la aplicabilidad a las partes que confonnan la estructura, elaborar un plan de pruebas y desarrollar un procedimiento
para prevenir la defo1mación excesiva permanente o de colapso catastrófico durante
los ensayos.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCClÓN EN ACERO. A.C.
ll-305
ll-306
Especijicación para el diseño de estruczuras de acero
5.2. PROPIEDADES DEL MATERIAL
l.
Determinación de las pruebas requeridas
El ingeniero responsable debe determinar las pruebas específicas que se requieren
a través de las secciones 5.2.2 y 5.2.6, y especificar la ubicación donde se requieran.
Cuando esté disponible el historial del proyecto mediante registros, estará permitido
reducir o eliminar las pruebas.
2.
Propiedades a tensión
Las propiedades a tensión de elementos deben considerarse en la evaluación del
análisis estructural (sección 5.3) o de las pruebas de carga (sección 5.4). En estas
propiedades se debe incluir el esfuerzo de fluencia, la resistencia a tensión y el porcentaje de elongación. Cuando estén disponibles, con este propósito se permitirá
considerar los resultados de los informes de las pruebas de certificación del material
o los informes de certificación de las pruebas hechas por el fabricante o por un laboratorio de pruebas confonnc a las normas NMX-B-252 o NMX-B-266 (equivalentes a la normas ASTM A6/A6M y A568/A568M, respectivamente). De otro modo,
las pruebas a tensió n deben llevarse a cabo con la norma NMX-B-172 (equivalente
a la norma ASTM A370), a partir de muestras cortadas de los componentes de la estructura.
3.
Composición química
Cuando la soldadura se anticipe para la reparación o la modificación de las estructuras existentes, la composición química del acero se determinará mediante
las especificaciones para la aplicación de soldaduras (WPS). Cuando estén disponibles, se permitirá considerar los informes de las pruebas de certificación del
material o los informes de certi ficación de las pruebas hechas por el fabricante o
por un laboratorio de pruebas de acuerdo con los procedimientos NMX o ASTM.
De otro modo, el análisis se debe realizar conforme a la norma ASTM A751, a
partir de muestras usadas para determinar las propiedades a tensión o de las tomadas del mismo lugar.
4.
Tenacidad del metal base
Cuando los empalmes de tensión soldados en secciones pesadas y placas como se
define en la sección A3. l d sean críticos en el comportamiento de la estructura, se
determinará la tenacidad mediante un ensayo de prueba Charpy en V, conforme a
lo especificado en la sección A3. l d. En caso de que la tenacidad determinada no
INSTITUTO MEXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO,A.C.
Apéndice 5. Evaluación de estructuras exislellles
U-307
cumpla con las disposiciones de la sección A3. ld, el ingeniero responsable debe
decidir si son necesarias acciones correctivas.
5.
Metal de soldadura
Cuando el desempeño de la estructura depende de las conexiones soldadas, se deben
obtener muestras representativas del metal de soldadura que se analizarán mediante
análisis químico y pruebas mecánicas para caracterizar el metal de soldadura y determinar la magnitud y consecuencias de las imperfecciones. Si los requisitos de
las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras Metálicas o AWS D 1 no se cumplan, el ingeniero responsable determinará si
se requieren acciones correctivas.
6.
Tornillos y remaches
Se inspeccionarán muestras representativas de tomillos para determinar las marcas
y clasificaciones. Cuando los tomillos no puedan ser identificados, se removerán
muestras representativas y se probarán para determinar su resistencia a tensión de
acuerdo con las normas ASTM F606 o ASTM F60 6M, y así detenninar su clasificación. Por otra parte, se pennitirá la suposición de que los tornillos son NMX-H-118
(ASTM A307). Los remaches se supondrán como ASTM A502, grado l, a menos que
un grado superior se establezca a través de los ensayos.
5.3. EVALUACIÓN CON ANÁLISIS ESTRUCTURAL
l.
Datos de las dimensiones
Todas las dimensiones utilizadas en la evaluación, tales como espaciamiento, altura de las columnas, espaciamiento de los elementos, lugar de arrostramiento,
dimensiones de la sección transversal, espesor y detalles de conexiones, se detenninarán con un estudio de campo. Alternativamente, cuando estén disponibles,
para determinar las dimensiones se permitirá considerar las dimensiones de los
planos de diseño del proyecto con la verificación en terreno de las magnitudes
críticas.
2.
Evaluación de la resistencia
Las fuerzas (efectos de carga) en miembros y conexiones se determinarán con un
análisis estructural aplicable al tipo de estructura a evaluar. Los efectos de carga se
determinarán con cargas estáticas verticales (gravitacionales) y combinación de la
carga incrementada estipulada en la sección B2.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCíÓN EN ACERO, A.C.
Esµec/ficación para el dise,io de est111c/11ras de acero
11-308
La resistencia disponible de los miembros y las conexiones de determ10ará de
acuerdo con las disposiciones de los capítulos B al K de estas Especificaciones.
3.
Evaluación del servicio
Cuando se requieran, las defonnaciones ante cargas de servicio se deben calcular
y reportar.
5.4.
EVALUACIÓN PARA PRUEBAS DE CARGA
l.
Determinación de la capacidad de carga mediante pruebas
En la detenninación de la capacidad de carga de un piso existente o la estructura de
techo, se debe aplicar gradualmente una carga de prneba de acuerdo con la planificación del ingeniero responsable. La estructura se inspeccionará visualmente para
delectar signos de fatiga o falla inminente para cada nivel de carga. Si se encuentran
condiciones fuera de lo común, se realizarán las medidas correspondientes.
Las pruebas de resistencia de la estructura se considerarán como la carga de
prueba máxima aplicada más la carga muerta in situ. La intensidad de la carga viva
del techo de una estructura se determinará mediante las pruebas de resistencia igual
a 1.2D + l .6L, o equivalente, donde D es la carga muerta estipulada y L la carga
viva de la estructura. La intensidad nominal de la carga viva de la estructura no
debe exceder a lo calculado con las disposiciones aplicables de las especificaciones.
Es posible considerar combinaciones de carga más críticas cuando así se requiera
conforme a los criterios de los códigos aplicables.
Es necesario considerar una descarga periódicamente, una vez que se ha alcanzado la intensidad de carga de servicio para identificar el inicio del comportamiento
estructural inelástico a fin de documentar la cantidad y magnitud de las deformaciones inelásticas. Las defonnaciones de la estructura, así como las que se presentan
en los elementos, deben monitorearse en los puntos críticos durante las pruebas y
referenciarse a la posición inicial antes de la carga. Es necesario demostrar que la
defonnación de la estructura no se incrementa más de 10% manteniendo la carga
máxima de la prueba durante una hora. Se perinitirá repetir la secuencia de carga
para demostrar su cumplimiento.
Es necesario registrar las deformaciones de la estructura después de 24 horas
de haber removido la carga para determinar la deformación pcmrnnente. Debido a
que la cantidad aceptable de defonnación permanente depende de la estructura, no
se especifica un límite para la deformación pennanente bajo la carga máxima.
Cuando no sea posible ensayar la estructura completa. se debe seleccionar un segmento o zona representativa de la condición crítica, que no debe ser menor a una
bahía completa.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Apéndice 5. Evaluación de estructuras existen/es
2.
11-309
Evaluación de la serviciabilidad
Cuando se recomienden cargas de prueba, la estructura debe cargarse incrementalmente hasta la intensidad de carga de servicio. Las deformaciones deben monitorearse durante una hora manteniendo la carga de servicio. Entonces, la carga debe
descargarse y registrar la deformación.
S.S.
INFORME DE E VALUACIÓN
Después de que se ha concluido la evaluación de una estructura existente, el ingeniero responsable debe preparar un reporte para documentar la evaluación. El reporte debe indicar si la evaluación se desarrolló mediante un análisis estructural,
un ensayo de carga o por la combinación de ambos. Además, cuando se desarrolle
un ensayo, el reporte debe incluir las cargas y las combinaciones de cargas consideradas y la relación observada entre la carga y la deformación y el tiempo y la deformación. Toda la info1mación relevante obtenida de los planos de diseño, reportes
de los ensayos al material y otras pruebas complementarias, deben ser igualmente
reportadas. Finalmente, el reporte debe indicar si la estructura, incluyendo todos
los elementos y sus conexiones, es adecuada para soportar los efectos de las cargas.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
APÉNDICE 6
ARRIOSTRAMIENTO ESTABLE PARA COLUMNAS Y VIGAS
En este apéndice se refieren la resistencia mínima y la rigidez necesaria que deben proporcionar los arriostramientos en una columna, viga o columna-viga. Está organizado de
la siguiente manera:
6.1. Disposiciones generales
6.2. Arriostramiento de miembros en compresión
6.3. Arriostramiento de miembros en flexión
6.4. Arriostramiento de miembros en flexocompresión
Nota: los requisitos para la estabilidad de los sistemas de marcos contraventeados
están provistos en el capítulo C. Las disposiciones en este apéndice se aplican al
arriostramiento proporcionado para estabilizar columnas individuales, vigas y
vigas-columna.
6.1.
DISPOSICIONES GENERALES
Las columnas con puntos finales e intermedios arriostrados diseñados para satisfacer los requisitos de la sección 6.2 pueden ser diseñadas basándose en la longitud
no arriostrada, l, entre los puntos arriostrados con un factor de longitud efectiva
K = 1.0. Las vigas con puntos intermedios arriostrados diseñadas para cumplir los
requisitos de la sección 6.3, pueden ser diseñadas basándose en la longitud no
arriostrada, l 6, entre los puntos aJTiostrados.
Cuando el arriostramiento es perpendicular a los miembros que serán arriostrados, las ecuaciones en las secciones 6.2 y 6.3 deben usarse de manera directa.
Cuando e l arriostramiento está incli nado a un ángulo del miembro que será arriostrado, estas ecuaciones estarán ajustas a la inclinación del ángulo. La evaluación
de la rigidez proporcionada por un arriostramiento debe incluir las propiedades
geométricas del arriostramiento y del miembro, así como los efectos de las conexiones y detalles de anclaje.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
11-311
Especificación para el diserio de es/ruc/uras de acero
11-312
Nota: las disposiciones de este anexo se aplican al soporte lateral relativo y
nodal logrado mediante sistemas de arriostramiento en columnas y vigas con
soporte lateral. Además, se aplica a vigas con arriostramiento torsional, nodal
y sistemas de arriostramiento continuo.
Un arriostramiento relativo controla el movimiento del punto arriostrado
con respecto a los puntos arriostrados adyacentes. Un arriostramiento nodal
controla el movimiento en el punto arriostrado sin interacción directa con los
puntos arriostrados. Un sistema de arriostramiento continuo consiste en que
el arriostramiento está unido a lo largo del miembro completo; sin embargo,
sistemas de arriostramiento nodales con espaciamiento regular pueden ser
modelados como un sistema continuo.
La resistencia y rigidez disponibles de los miembros arriostrados y conexiones
deben ser iguales o exceder la resistencia y rigidez requeridas, respectivamente, a
menos que el análisis indique que magnitudes menores están justificadas. Un análisis de segundo orden que incluya la desalineación inicial del miembro para obtener
los requisitos de resistencia y rigidez del arriostramiento, está permitido en lugar
de los requerimientos de este apéndice.
6.2. ARRIOSTRAMIENTO DE MIEMBROS EN COMPRESIÓN
Está permitido a1Tiostrar una columna individual en los puntos finales e intermedios
a lo largo de la longitud usando cualquier arTiostramiento relativo o nodal.
l.
Arriostramiento relativo
La resistencia requerida es:
P,1, = 0.004P,
(A-6-1 )
La rigidez requerida es:
R
1-' br
=$1(2P,)
Lh
(DFCR)
~ br
=
n(
2
::) (DRP)
Donde:
q> = 0.75 ( DFCR)
Q
= 2.00 (DRP)
l b es la distancia no arriostrada, mm
INSTITUTO MEX ICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(A-6-2)
Apéndice 6. Arrios1ramie11to eswhle para col1111111as y vigas
Jl-313
Para el diseño de acuerdo con la sección 83.3 (DFCR)
P, es la resistencia a carga axial en compresión requerida usando combinaciones
de carga del DFCR, N (kg)
Para el diseño de acuerdo con la sección 83.4 (DRP)
P, es la resistencia a carga axial en compresión requerida usando combinaciones
de cmga del DRP, N (kg)
2.
Arriostramiento nodal
La resistencia requerida es:
(A-6-3)
P,.h=0.0 l P,.
La rigidez requerida es:
A
1-'hr
1(
8P,)
=-1<)>'
L,,
(DFCR)
~br
= Q (-8P,-) (DRP)
L,,
(A-6-4)
Nota: estas ecuaciones corresponden a l supuesto de que los arriostramientos
nada/es están espaciados a distancias iguales a lo largo de la columna.
Donde:
<)>
= 0.75 (DFCR)
Q
= 2.00 (DRP)
Para el diseño de acuerdo con la sección B3.3 del (DFCR)
P,. es la resistencia a carga axial en compresión requerida usando combinaciones
de cmga del DFCR, N (kg)
Para el diseño de acuerdo con la sección 83.4 {DRP)
P,. es la resistencia a carga axial en compresión requerida usando combinaciones
de carga del DRP, N (kg)
En la ecuación A-6-4, lh debe ser al menos mayor que la longitud efectiva no arriostrada KL, pem1itida para la columna con base en la resistencia requerida por carga
axial, P,.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN l::N ACERO. A.C.
JJ-314
Especificación para el diseíio de estructuras de acero
6.3. ARRIOSTRAMlENTO DE MIEMBROS EN FLEXIÓN
Vigas y armaduras deben estar restringidas ante rotaciones sobre su eje longitudinal
en los puntos de soporte. Cuando un punto arriostrado es asumido entre los puntos
de diseño del soporte, el arriostramiento lateral, arriostramiento torsional o la
combinación de los dos debe prevenir el desplazamiento relativo de los bordes superior e inferior (es decir, para evitar que se tuerza). En los miembros sujetos a
doble curvatura por flexión, el punto de inflexión no debe ser considerado como
punto arriostrado a menos que el arriostramiento sea provisto en ese lugar.
l.
Arriostramiento lateral
Los soportes laterales deben estar unidos cerca del patín de la viga en compresión,
con las siguientes excepciones:
(1) En el extremo libre de una viga en voladizo, el arriostramiento lateral debe
estar unido en o cerca del patín superior (en tensión).
(2) En vigas arriostradas sujetas a curvatura doble por flexión, el arriostramiento
lateral del punto de arriostramiento debe unirse a ambos patines en el lugar
más cercano al punto de inflexión.
la.
Arriostramiento relativo
La resistencia requerida es:
P,h = 0.008M,C,¡/h
(A-6-5)
0
La rigidez requerida es:
Donde:
q> = 0.75 (DFCR)
.Q
= 2.00 (DRP)
h 0 es la distancia entre los centroides del borde, mm
Cd es igual a 1.0, excepto en el siguiente caso:
C,1 es igual a 2.0 en el arriostramiento más cercano al punto de inflexión en una
viga sujeta a curvatura doble por flex ión
L1i es la distancia no arriostrada, mm
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-315
Apéndice 6. Arriostramiento estable para columnas y vigas
Para el diseño considerando la sección B3.3 del (DFCR)
M, es la resistencia a flexión requerida usando las combinaciones de carga del
DFCR, N-mm (kg-cm)
Para el diseño considerando la sección B3.4 (DRP)
M,. es la resistencia a flexión requerida usando las combinaciones de carga del
DRP, N-mm (kg-cm)
lb.
Arriostramiento nodal
La resistencia requerida es:
(A-6-7)
La rigidez requerida es:
Donde:
<j>
= 0.75 (DFCR)
Q
= 2.00 (DRP)
Para el diseño considerando la sección B3.3 (DFCR)
M,. es la resistencia a flexión requerida usando las combinaciones de carga del
DFCR, N-mm (kg-cm)
Para el diseño considerando la sección B3.4 (DRP)
M,. es la resistencia a flexión requerida usando las combinaciones de carga del
DRP, N-m.m (kg-cm)
En la ecuación A-6-8, L,, no debe ser menor que la máxima longitud no arriostrada
permitida para la viga con base en la resistencia requerida por flexión M,..
2.
Arriostramiento longitudinal
Se permite colocar arrioslramiento torsional en cualquier ubicación de la sección
trasversal, que no debe estar conectado cerca del patín de compresión.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO.A.C.
11-316
Especificación para el dise,io de estructuras de acero
Nota: es posible proveer arriostramiento torsional con una conexión a momento en la viga, marcos en cruz u otro elemento diafragma.
2a.
Arriostramiento nodal
La resistencia requerida es:
M ,_, = 0.024M,L
(A-6-9)
nCbLb
La rigidez requerida del arriostramiento es:
A
l3r
(A-6-10)
pn,=( 1- -l3r)
l3sec
Donde:
13r = _!_( 2.4LM;) (DFCR)
<1>
nEiyq
AT
fJ
.
= " ( 2.4LM;) (DRP)
:!.,!:
- -
nEJ,,q
(A-6-11)
(A-6-12)
Donde:
<j>
= 0.75 (DFCR)
Q
= 3.00 (DRP)
Nota: n = 1.52/<j> = 3.00 en la ecuación A-6-1 1, debido a que el término del
momento está elevado al cuadrado.
L es la longitud del claro, mm
n
es el número de puntos nodal arriostrados dentro del claro
E es el módulo de elasticidad del acero; es 2,039,000 kg/cm2 (200,000 MPa)
1,, es e l momento de inercia fuera del plano, mm 4
Ch es el factor de modificación definido en el capítulo F
lw
t,,
es e l espesor del alma de la viga, mm
es el espesor de la membrana de refuerzo, mm
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Apéndice 6. Arriostramiento estable para colu11111as y vigas
b.,
bs
~r
~ scc
11-3 17
es el ancho de refuerzo para un solo lado reforzado, mm
es el doble del ancho del cartabón individual para pares de cartabones, mm
es la rigidez total del sistema de arriostramiento, N-mm/rad (kg-cm/rad)
es la rigidez distorsiona! del alma, incluyendo e l efecto de los cartabones transversales al alma en su caso, N-mm/rad (kg-cm/ rad)
Nota: si ~ scc < ~r, la ecuación A-6- 1Oes negativa, lo cual indica que el arriostramiento torsional de la viga no sería adecuado debido a la rig idez distorsiona[ del alma.
En el diseño considerando la sección 83.3 (DFCR)
M,. es la resistencia a flexión requerida usando las combinaciones de carga del
DFCR, N-mm (kg-cm)
Para el diseño considerando la sección B3.4 (DRP)
M,. es la resistencia a flexión requerida usando las combinaciones de carga del
DRP, N-mm (kg-cm)
Cuando se requiera, el atiesador del alma se debe extender el peralte total del miembro arriostrado y debe unirse al patín si el arriostramiento está igualmente unido al
patín. Alternativamente, está permitido que el atiesador se extienda hasta una distancia igual a 4t.., desde cualquier patín de la viga que no esté directamente unido
al aITiostramiento torsional.
En la ecuación A-6-9, L1, debe ser al menos la longitud máxima no arriostrada
permitida para la viga con base en la resistencia requerida por flexión M ,.
2b.
Arriostramiento continuo
En arriostramientos continuos, las ecuaciones A-6-9 y A-6- 1Odeben usarse con las
siguientes modificaciones:
(l) Lln = l.O
(2) Lb debe tomarse igual a la máxima longitud no arriostrada permitida para la
viga con base en la resistencia requerida por flexión, M,.
(3) La rigidez djstorsional de alma debe considerarse como:
r:l.
1-'sec
= 3.3Et!,
12h0
INSTITUTO M EXIC/\NO DE L/\ CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
(A-6-13)
IJ-3 18
6.4.
Especificación para el diseíio de estructuras de acero
ARRIOSTRAMIENTO DE MIEMBROS EN FLEXOCOMPRESIÓN
En viga-columna, la resistencia y rigidez requeridas para la carga axial se determinarán como se especifica en la sección 6.2, mientras que la resistencia y rigidez requerida por flexión deberán ser detenninadas como se especifica en la sección 6.3.
Las magnitudes determinadas así, se combinan como sigue:
(a) Cuando un arriostramiento lateral relativo sea considerado, la resistencia requerida se considerará como la suma de las magnitudes determinadas con las
ecuaciones A-6- 1 y A-6-5, y la rigidez requerida se calculará como la suma de
las magnitudes determinadas con las ecuaciones A-6-2 y A-6-6.
(b) Cuando el arriostramiento lateral nodal sea considerado, la resistencia se
calculará como la suma de las magnitudes determinadas con las ecuaciones
A-6-3 y A-6-7, y la rigidez requerida se calculará como la suma de las magnitudes determinadas con las ecuaciones A-6-4 y A-6-8. En las ecuaciones
A-6-4 y A-6-8, L6 para vigas-columnas se considerará como la distancia real
no arriostrada; en este caso, lo dispuesto en las secciones 6.2.2 y 6.3. 1b cuando
L6 debe ser al menos la máxima longitud efectiva no arriostrada permitida con
base en P, y M,, no será aplicada.
(e) Cuando el arriostramiento torsional es provisto por flexión en combinación
con el arriostramiento re lativo o nodal para la carga axial, la resistencia y la
rigidez requeridas se deben combinar o distribuir de manera que sean consistentes como la resistencia provista por el(los) elemento(s) de los detalles reales
del arriostramiento.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
APÉNDICE 7
MÉTODOS ALTERNATIVOS DE DISEÑO POR ESTABILIDAD
En este apéndice se presentan alternativas al método de análisis directo por estabilidad
definido en el capítulo C. Los dos métodos alternativos son el método de longitud efectiva
y el método de análisis de primer orden.
El apéndice está organizado de la siguiente manera:
7. 1. Requisitos generales de estabilidad
7.2. Método de longitud efectiva
7.3. Método de análisis de primer orden
7.1. REQUISITOS GENERALES DE ESTABILIDAD
Deben aplicarse los requisitos generales de la sección Cl. Como una alternativa al
método de análisis directo (definido en las secciones C I y C2), se permite diseñar
estructuras por estabilidad de acuerdo con el método de longitud efectiva especificado en la sección 7.2, y con el método de análisis de primer orden especificado
en la sección 7.3 sujetos a las limitaciones presentadas en cada sección.
7.2. MÉTODO DE LONGITUD EFECTIVA
l.
Limitaciones
El uso del método de longitud efectiva debe limitarse a las siguientes condiciones:
( 1) La estructura soporta las cargas gravitacionales principalmente a través de columnas, muros y marcos rigidos.
(2) La relación entre los máximos desplazamjentos laterales de segundo y primer
orden en todos los pisos, debe ser igual o menor que 1.5 (ambos determinados
por combinaciones de carga basadas en DFCR, o 1.6 veces las combinaciones
de acuerdo con el DRP).
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
11-319
11-320
fapeciflcación para el diseño de estructuras de acero
Nota: la relación de desplazamientos laterales de segundo a primer orden en
un entrepiso, puede tomarse como el factor B2 calculado según las especificaciones del apéndice 8.
2.
Resistencias requeridas
Las resistencias requeridas de los componentes de una estructura deben detenninarse de un análisis de acuerdo con los requisitos de la sección C2. I, excepto que
no debe aplicarse la reducción de rigideces indicada en la sección C2.3, sino que
deben usarse las rigideces nominales de todos los componentes estructurales. En
el análisis deben aplicarse cargas virtuales de acuerdo con la sección C2.2b.
Nota: cuando se aplique el método de longitud efectiva, deben satisfacerse
en todos los casos las condiciones especificadas en la sección C2.2b(4); las
cargas virtuales se aplicarán únicamente en las condiciones de cargas gravitacionales.
3.
Resistencias disponibles
Las resistencias disponibles de miembros y conexiones deben calcularse de acuerdo
con los capítulos D, E, F, G, H, I y K según se aplique.
El factor de longitud efectiva K de miembros sujetos a compresión, debe tomarse como se especifica abajo en los incisos a o b, según se aplique.
(a) En sistemas de marcos arriostrados, sistemas con muros de cortante y otros
sistemas estructurales donde la estabilidad lateral y la resistencia a cargas laterales no dependan de la rigidez a la flexión de las columnas, el factor de longitud efectiva K, de miembros sujetos a compresión, debe tomarse igual a 1.0,
a menos que un análisis racional indique que se puede tomar una magnitud
menor.
(b) En marcos rígidos resistentes a momento y otros sistemas estructurales en los
que la rigidez a la flexión de las columnas contribuye a la estabilidad y resistencia a cargas laterales, el factor de longitud efectiva K o el esfuerzo critico
al pandeo elástico, F., de las columnas, debe detenninarse de una análisis de
pandeo lateral de la estructura; la K se tomará como 1.0 para las columnas
cuya rigidez a la flexión no contribuye a la estabilidad y resistencia a cargas
laterales.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Apéndice 7. Métodos alternativos de diseíio por estabilidad
Jl-32 1
Excepción: se permite considerar K = 1 en el diseño de todas las columnas, si la
relación de los máximos desplazamientos laterales de segundo y primer orden en
todos los entrepisos es igual o menor que 1.1 (ambos desplazamientos determinados
en las combinaciones de carga basadas en DFCR, o 1.6 veces las combinaciones de
acuerdo al DRP).
Nota: los métodos para calcular el factor de longitud efectiva K se discuten
en los comentarios de este manual.
Los arriostramientos para definir la longitud no arriostrada de los miembros, deben
tener la suficiente rigidez y resistencia para controlar los movimientos de los puntos
arriostrados.
Nota: los métodos para satisfacer los requisitos de arriostramiento se presentan en e l apéndice 6. Los requisitos del apéndice 6 no se aplican a contraventeos incluidos como parte del sistema resistente en el análisis de la estructura
completa.
7.3.
MÉTODO DE ANÁLISIS DE PRIMER ORDEN
l.
Limitaciones
El uso del método de análisis de primer orden debe limitarse a las siguientes condiciones:
( l) La estructura soporta cargas gravitacionales principalmente a través de columnas nominalmente verticales, muros o marcos.
(2) La relación de desplazamientos laterales de segundo y primer orden en todos
los pisos es menor que 1.5 (ambos desplazamientos determinados en las combinaciones de carga basadas en DFCR, o 1.6 veces las combinaciones de
acuerdo con el DRP).
Nota: la relación de desplazamientos laterales de segundo y primer orden en
un entrepiso puede tomarse como el coeficiente B2 , calculado como se especifica en el apéndice 8.
fNSTITUTO MEXJCANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
11-322
Espec/ficación para el diseífo de eslructuras de acero
(3) La resistencia requerida a compresión axial de todos los miembros cuya rigidez
a flexión contribuya a la estabilidad y resistencia lateral, debe satisfacer la limitación:
aP,.::; 0.5P,.
(A-7-1)
Donde:
a= 1.0 (DFCR);
a = 1.6 (DRP)
P, es la resistencia a compresión axial requerida según las combinaciones
DFCR o DRP, kg (N)
Py = FyA es la resistencia a la fluencia, kg (N)
2.
Resistencias requeridas
La resistencia requerida de los componentes de la estructura debe determinarse de
un análisis de primer orden, con los requisitos adicionales especificados anteriormente en los incisos I y 2. El análisis debe considerar las deformaciones por flexión, cortan te y carga axial y todas las otras deformaciones que contribuyan al
desplazamiento de la estructura.
(1) En todas las combinaciones de carga debe incluirse una carga lateral, N;, en
combinación con las otras cargas aplicada en cada nivel de la estructura:
N;=2.la ( lD.máx ) Y;~0.0042Y;
(A-7-2)
Donde :
a = 1.0 (DFCR);
a = 1.6 (DRP)
Y;
es la carga gravitacional aplicada en el nivel i según las combinaciones
de carga DFCR o DRP, kg (N)
D./L es la máxima relación de D. a L de todos los pisos de la estructura
D.
es el desplazamiento lateral de primer orden calculado con las combinaciones de carga DFCR o DRP, cm (mm). D. varía en el área de la planta de
la estructura, y se tomará como el promedio de los desplazamientos en
proporción al peso, o alternativamente se puede considerar el máximo
desplazamiento
L
es la altura del entrepiso, cm (mm)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Apéndice 7. Métodos alternativos de dise,io por estabilidad
11-323
La carga adicional N; debe distribuirse sobre todo el nivel de tal manera, que
sea proporcional a las cargas gravitacionales del nivel. La carga lateral adicional debe aplicarse en la dirección que produzca mayores efectos desestabilizadores.
Nota: en muchas estructuras, los requisitos relacionados con la dirección de
N; se pueden satisfacer como sigue. En combinaciones de carga que no incluyan carga lateral, debe considerar dos direcciones ortogonales alternativas de
la carga adicional en sentido positivo y negativo y en cada una de las dos direcciones, considerando la misma dirección en todos los niveles. En las combinaciones de carga que incluyan cargas laterales, debe aplicarlas en la
dirección de la resultante de todas las cargas en esa combinación.
(2) La amplificación de la deformación entre extremos P - 8 de los momentos de
todos los elementos, se calcula con el factor de amplificación Bl del apéndice 8.
3.
Resistencias disponibles
Las resistencias disponibles de los miembros y conexiones deben calcularse de
acuerdo con las especificaciones de los capítulos D, E, F, G, H, I, J y K, según se
aplique.
El factor de longitud efectiva K para todos los miembros, se tomará igual a 1.0.
Los arriostramientos para definir la longitud no arriostrada de los miembros
deben tener la suficiente rigidez y resistencia para controlar los movimientos de
los puntos arriostrados.
Nota: los métodos para satisfacer los requisitos de arriostramiento se presentan e l apéndice 6. Los requisitos del apéndice 6 no se aplican a contraventeos
incluidos como parte del sistema resistente en el análisis de la estructura completa.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
APÉNDICE 8
ANÁLISIS APROXIMADO DE SEGUNDO ORDEN
Este apéndice establece un procedjmiento alternativo para calcular los efectos de segundo
orden en estructuras amplificando las resistencias requeridas obtenidas de un análisis de
primer orden.
El apéndice está organizado de la siguiente manera:
8.1. Limitaciones
8.2. Procedimiento de cálculo
8.1. LIMITACIONES
El uso de este procedimiento está limitado a estructuras que soportan cargas gravitacionales principalmente a través de columnas nominalmente verticales, muros o
marcos, excepto cuando se permite el uso del procedimiento para determinar los
efectos P - 8 de cualquier miembro individual sometido a compresión.
8.2. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
La resistencia requerida de segundo orden a flexión, M" y la resistencia a carga
axial requerida, P,, de todos los miembros, deben determinarse como sigue:
(A-8-1)
(A-8-2)
Donde:
B 1 es el factor para calcular los efectos P - 8, determinados para cada miembro
sujeto a compresión y flexión y en cada dirección de flexión del miembro de
acuerdo con la sección 8.2.1. B I se toma como 1.0 en miembros que no están
sujetos a compresión
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
JJ-325
Especificación para el diseño de estructuras de acero
11-326
es el factor para calcular los efectos P - !J. determinado para cada entrepiso de
la estructura y en la dirección de la traslación lateral del piso de acuerdo con
la sección 8.2.2
M1t es el momento de primer orden usando las combinaciones DFCR o DRP debidas
únicamente a la traslación de la estructura, N-mm (kg-cm)
M,11 es el momento de primer orden usando las combinaciones DFCR o DRP con la
estructura restringida contra traslación lateral, N-mm (kg-m)
P1, es la fuerza axial de primer orden usando las combinaciones DFCR o DRP debidas únicamente a la traslación de la estructura, N (kg)
P,,, es la fuerza axial de primer orden usando las combinaciones DFCR o DRP con
la estructura restringida contra traslación lateral, N (kg)
P, es la resistencia a carga axial requerida de segundo orden usando las combinaciones DFCR o DRP, N (kg)
82
Nota: las ecuaciones A-8- 1 y A-8-2 son aplicables a todos los miembros en
toda la estructura. Además, los valores de B 1 diferentes a 1 se aplican únicamente a momentos en columnas a flexocompresión; B 2 se apl ica a momentos
y fuerzas axiales en los componentes de los sistemas resistentes a fuerzas laterales (esto incluye columnas, vigas, contravientos y muros de cortante).
1.
Factor B 1 para efectos P El factor B 1 para cada miembro sujeto a compresión y en cada dirección de la flexión del elemento se calcula como sigue:
81 =
C"'
~l
1- a.P, / P,1
(A-8-3)
Donde:
a. = 1.00 (DFCR)
a. = 1.60 (DRP)
C,,, es el coeficiente que supone que no hay traslación lateral y que se determina
como sigue:
(a)
En columnas que no están sujetas en el plano de flexión a cargas transversales entre sus apoyos:
C"' = 0.6 - 0.4(Mi/M2)
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCJÓN EN ACERO, A.C.
(A-8-4)
11-327
Apéndice 8. Análisis aproximado de segundo orden
donde M 1 y M 2 calculados de un análisis de primer orden, son respectivamente el menor y el mayor de los momentos en los extremos de la porción no arriostrada en el plano de flexión que se está considerando. Mi/Mi
es positivo cuando el miembro se flexiona en curvatura doble y negativo
cuando se flexiona en curvatura simple.
(b)
En columnas sujetas a cargas transversales cargadas entTe sus apoyos, el
valor de Cm debe determinarse ya sea por un análisis o conservadoramente
considerado como 1.0 en todos los casos.
Pei es la resistencia al pandeo critico elástico del miembro en el plano de flexión,
calculado con base en la suposición de que el miembro está restringido a translación lateral de sus extremos, N (k.g):
(A-8-5)
Donde:
El* es la rigidez requerida a flexión para usarse en el análisis (= 0.8'C1,EI cuando
se considera el método de análisis directo, donde 'Ch se define en el capítulo C;
El para el método de longitud efectiva y el método de análisis de primer
orden)
E
es el módulo de elasticidad del acero; es 2,039,000 kg/cm2 (200,000 MPa)
/
es el momento de inercia en el plano de flexión, mm4 (cm4)
L
es la longitud del miembro, mm (cm)
K I es el factor de longitud efectiva en el plano de flexión, calculado con base en
la suposición de que no hay traslación lateral de los extremos del miembro e
igual a 1.0 a menos que un análisis detallado justifique una magnitud menor
Se permite usar un estimado de primer orden de P, (por ejemplo: Pr = P,11 + P1,) en
la ecuación A-8-3.
2.
Factor B 2 para efectos P El factor B2 para cada entrepiso y cada dirección de la traslación lateral se calcula
de la siguiente manera:
B2 = - - - ~ l
I - a?i,iso
P e---piso
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
(A-8-6)
11-328
Especificación para el diseiío de estructuras de acero
Donde:
a= 1.60 (DRP)
a= 1.00 (DFCR);
Pµ;so
P ,.piso
es la carga vertical total soportada por el entrepiso usando las combinaciones
DFCR o DRP según se aplique, incluyendo las cargas de las columnas que no
fonnan parte del sistema resistente a carga lateral, N (kg)
es la carga crítica de pandeo elástica para el entrepiso en la dirección de la
traslación que se está considerando, N (kg), determinado por un análisis de
pandeo lateral o mediante la siguiente ecuación:
HL
P e-piso
= RM- D,. lf
(A-8-7)
Donde:
RM = 1 - 0.15(P11,¡IPµ;so)
(A-8-8)
L
es la altura del entrepiso, cm (mm)
P,,,¡ es la carga vertical total de todas las columnas del entrepiso que forman parte
de los marcos a momento y en la dirección de la traslación que está siendo
considerada; es igual O para sistemas de marcos contraventeados, N (kg)
D.11 es e l desplazamiento lateral de primer orden del entrepiso en la dirección en
la que se está considerando la traslación lateral, debido a fuerzas laterales, mm
( cm), calculado utilizando la rigidez requerida según el método de análisis (rigidez reducida si el método es análisis directo). Cuando D.11 varía sobre el área
del plano de la estructura, se tomará el promedio de los desplazamientos tomados en proporción a las cargas verticales o como alternativa se puede tomar
el desplazamiento mayor
H es e l cortante de entrepiso en la dirección de la traslación que se está considerando y producido por las fuerzas laterales usadas para calcular D.11, N (kg)
Nota: H y D.H en la ecuación A-8-7 puede calcularse para cualquier carga lateral que proporcione una magnitud representativa de la rigidez del entrepiso,
HID.11.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
PARTE 111
Código de prácticas generales
para la construcción de
estructuras de acero
CONTENIDO DE LA PARTE 111
SECClÓN J. DISPOSICIONES GENERALES
1.1. Alcance
1.2. Documentos de referencia y definiciones
1.3. LJnjdades
1.4. Criterio de diseño
1.5. Responsabilidades
1.6. Patentes y derechos de autor
l. 7. Estructuras existentes
1.8. Medios, métodos y seguridad del montaje
J.9. Tolerancias
SECCIÓN 2. CLASIFJCAClÓN DE MATERIALES
2.1. Definición del acero estructural
2.2. Otros elementos de acero, hierro o metal
SECCIÓN 3. ESPECIFICACIONES Y PLANOS DE DISEÑO
3.1. Especificaciones y planos de d iseño estructural
3.2. Especificaciones y planos de diseño arquitectónico
y de instalaciones
3.3. Discrepancias
3.4. Planos legibles
3.5. Revisiones de las especificaciones y los planos de d iseño
3.6. Entrega de gestión rápida de l proyecto
SECCIÓN 4. PLANOS DE FABRICACIÓN Y PLANOS DE MONTAJE
4. l. Responsabilidad del propietario
4.2. Responsabilidad del fabricante
4.3. Dibujos suministrados por el propietario
4.4. Aprobación
4.5. Planos de taller y/o montaje no suministrados por el fabricante
4.6. El proceso de las solicitudes de información
4.7. Planos de montaje
SECCIÓN S. MATERIALES
5.1. Materias primas
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A C.
lll-3
Ill-7
III-7
III-8
111-10
ITl-11
IH-11
Tll-12
111-13
IU-1 3
IU-14
III-15
Jll-15
Ill-1 8
III-21
Ill-2 1
Jll-29
III-29
IIT-30
Ul-3 1
ILI-32
lll-33
IU-33
IIl-34
IIl-36
lll-38
llI-40
lll-41
UI-42
111-43
ITT-43
m-4
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
5.2. Materiales en existencia
SECCIÓN 6. FABRICACIÓN EN TALLER Y ENTREGA
6.1. Identificación del material
6.2. Habilitado del material
6.3. Ajuste y sujeción
6.4. Tolerancias de fabricación
6.5. Limpieza y pintura de taller
6.6. M arcas de montaje
6. 7. Entrega de materiales
SECC IÓN 7. MONTAJE
7.1. Método de montaje
7.2. Condiciones del sitio de trabajo
7.3. Cimientos, pilas y estribos
7.4. Trazos y bancos de nivel
7.5. Colocación de pernos de anclaje y elementos empotrados
7.6. Placas de apoyo
7.7. Rellenos con mortero expansivo (grouting)
7.8. Materiales para conexiones de campo
7.9. Piezas sueltas
7.10. Soportes provisionales durante el montaj e de
las estructuras de acero
7.11. Protección de la seguridad
7.12. Tolerancias de la estructura de acero
7 .13. Tolerancias de montaje
7. l 4. Corrección de errores
7.15. Cortes, modificaciones y agujeros para otros usos
7.16. Manejo y almacenamiento
7. 17. Pintura de campo
7.18. Limpieza final
SECC IÓN 8. CONTROL DE CALIDAD
8.1. Generalidades
8.2. Inspección de materiales laminados
8.3. Ensayos no destructivos
8.4. lnspección de la preparación de s uperficie y de la p intura de taller
8.5. Inspección externa
SECCIÓN 9. CONTRATOS
9.1. Tipos de contratos
9.2. Cálculo del peso de la estructura
9.3. Modificaciones a los documentos contractuales
9.4. Ajustes a los precios del contrato
9.5. Programación
9.6. Forma de pago
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
111-44
III-47
Ill-47
m-49
III-49
lll-50
III-53
III-56
ITl-57
III-59
III-59
HJ-59
IJl-60
111-60
UI-60
lll-62
IJI-63
lll-63
JJI-64
III-64
111-69
IU-69
IJl-70
Ul-81
l1I-82
III-82
III-83
lII-83
JH-85
IIl-85
ITI-86
Ill-86
Tfl-86
Jll-86
TU-89
lJI-89
JII-89
III-92
Ill-92
III-93
IIl-93
111-5
Contenido
SECCIÓN 10. ACERO ESTRUCTURAL APARENTE
10.1. Alcance
10.2. Fabricación
10.3. Entrega de materiales
I 0.4. Montaje
APÉNDICE A. MODELOS DIGITALES PARA LA CONSTRUCCIÓN
A. l. Documentes de referencia y definiciones
A.2. Especificaciones y planos de diseño
A.3. Responsabilidad del fabricante
A.4. Aprobación
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO.A.e.
lll-95
lll-95
Ill-96
Ill-98
lfl-98
Tfl-99
IIl-100
III-10 1
III-102
III-103
SECCIÓN l. DISPOSICIONES GENERALES
1.1.
ALCANCE
Las prácticas que a continuación se definen son las comúnmente aceptadas en la
industria de la construcción de estructuras de acero en México. A falta de otras
especificaciones en los documentos contractuales, las prácticas definidas en este
Código regirán la fabricación y el montaje de las estructuras de acero.
Este Código establece los criterios para las prácticas comerciales relacionadas
con los edificios, puentes y otras estructuras de acero, en donde las otras estructuras se definen como las diseñadas, fabricadas y montadas de una manera similar
a los edificios, con elementos de resistencia de carga vertical y lateral como en
los edificios. En ausencia de instrucciones específicas en los documentos contractuales, las prácticas comerciales que se definen en el presente Código regirán
sobre la fabricación y el montaje del acero estructural.
Comentario:
Las prácticas definidas en este Código son los estándares comúnmente aceptados de usos y costumbres para la fabricación y el montaje del acero estructural en México. Este Código no pretende cambiar las obligaciones y
responsabilidades del propietario, contratista, arquitecto y/o ingeniero estructural establecidos en el contrato, o bien asignar al propietario, arquitecto
o ingeniero estructural ningún derecho o autoridad para asumir la responsabilidad que no sea consistente con las disposiciones del contrato.
Este código no aplica a los sistemas metálicos distintos al acero estructural.
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Lll-8
1.2.
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
DOCUMENTOS DE REFERENCIA Y DEFINICIONES
1.2.1. Documentos de referencia
El presente Código de Prácticas Generales hace referencia a las versiones vigentes
de los siguientes documentos:
•
•
•
•
•
•
•
Especificación IMCA. Especificación para el diseño de estructuras de acero.
fnstituto Mexicano para la Construcción en Acero (IMCA).
NTC-RCDF. Normas técnicas complementarias del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal.
ANSVAISC 360. Specfficationfor structural steel buildings. American Institute
of Steel Construction (AISC).
ANSI/AJSC 341. Seismic provisions for structural steel buildings. American
Institutc of Steel Construction {AISC).
ANSl/AISC 358. Prequalified connections for special and intermediate steel
moment f,·ames Jor seismic applications. American lnstitute of Steel Construction (AISC).
SCT. Normativa para la infraestructura del transporte: NPRY.CAR·6 - Proyectos de puentes y estructuras. NCTR·CAR · l ·02·005 - Acero estructural y
elementos metálicos. NCTR·CAR· l ·02·008 - Estructuras de acero. Secretaría
de Comunicaciones y Transportes (SCT).
AASHTO. LRFD Bridge design specijications. American Association of State
Highway and Transportation Officials (AASHTO}.
NMX-B-252. Requisitos generales para planchas, perfiles, tablestacas y barras de acero laminado para uso estructural. Normas Mexicanas (NMX}.
ASTM A6/A6M. Standard specification Jor general requirements far rolled
structural steel bars, plates, shapes, and sheet piling. American Society for
Testing and Materials (ASTM).
NMX-B- 177. Norma de tubos de acero soldados, con o sin costura, negros y
galvanizados por inmersión en caliente. Normas Mexicanas (NMX).
ASTM A53/A53M. Standard specfficationfor pipe, s teel, black and hot- dipped, zinc coated, welded and seamless. American Society far Testing and Materials (ASTM).
NMX H-124. Tornillos de alta resistencia para uniones de acero estructural.
Normas Mexicanas (NMX).
ASTM A325/A325M. Standard specificaüon for structural bolts, steel, heat
treated, 120/ 105 ksi minimum tensile strength. American Society for Testing
and Materials (ASTM).
NMX H-1 23. Tornillos de acero aleado, templados y revenidos para juntas de
acero estructural. Normas Mexicanas (NMX).
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Sección l . Disposiciones generales
IU-9
ASTM A490/490M. Standard speciflcation for heat-treated steel structural
bolts, J50 ksi minimum tensile strength. American Society for Testing and
Materials (ASTM).
NMX B-199. Tubos sin costura o soldados de acero al carbono, formados en
frío, para usos estructurales. Normas Mexicanas (NMX).
ASTM A500/ A500M. Standard speciflcation far cold:formed welded and seamless carbon steel structural tubing in rounds and shapes. American Society
for Testing and Materials (ASTM).
• NMXB-200 . Tubos de acero al carbono, sin costura o soldados, conformados
en caliente para usos estructurales. Normas Mexicanas (NMX).
• ASTM ASO l. Standard specification for hot-formed welded and seamless carbon steel structural tubing. American Society for Testing and Materials
(ASTM).
• ASTM A6l8/A618M. Standard specificationfor hot-formed welded and seamless high-strength low-alloy structural tubing. American Society for Testing and Materials (ASTM).
ASTM A847/A847M. Standard specificalionfor cold:formed welded and seamless high-strength, low-alloy structural tubing with improved atmospheric
corrosion resistance. American Society for Testing and Materials (ASTM).
ASTM F 1852. Standard specification jor "twist-off" type tension control
structural bolt/nut/washer assemblies, steel, heat-treated, 120/ 105 ksi mínimum tensile strength. American Society for Testing aod Materials (ASTM).
• AWS Dl.1/Dl.lM. Structural welding code - steel. American Welding Society
(AWS).
• RCSC Specification. The specijicationfor structuraljoints using high strength
bolts. Research Council on Structural Connections (RCSC).
• ASME B46. I. Su,face texture (surface roughness, waviness and lay). American Society of Mechanical Engineers (ASME).
Specification AREMA. Manualfor railway engineering. Volume 11 - Structures, Chapter 15. American Railway Engineering and Maintenance-of-Way
Association (AREMA).
SSPC-SP2. Su,face preparation specification no. 2: hand too/ cleaning. Society for P rotective Coatings (SSPC).
• SSPC-SP6. Surface prepara/ion specification no. 6, commercial blast cleaning. Society for Protective Coatings (SSPC).
1.2.2. Definiciones
Aprobación: es la autorización que da el propietario para que el fabricante
pueda comenzar el trabajo contratado, incluyendo compra de materiales y
elaboración de planos de fabricación y planos de montaje.
Corresponsable en seguridad estructural: perito en diseño estructural requerido en algunos reglamentos locales.
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Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
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1.3.
Director responsable de obra: persona designada por el propietario responsable de hacer cumplir la construcción en el tiempo y forma establecidos en
los documentos contractuales.
Diseñador de conexiones: especialista en el análisis, el diseño y la fabricación
de las conexiones entre elementos de acero y compuestos. Es designado por
el fabricante.
Diseñador estructural: especialista en el análisis y diseño estructural, y responsable del buen comportamiento de la estructura. Es designado por el propietario.
Documentos contractuales: documentos que delimitan la responsabilidad de
las partes involucradas en la presentación de la oferta para el suministro, fabricación y montaje de la estructura de acero. El contrato, los planos de diseño
y sus especificaciones, así como el programa de suministro, fabricación y
montaje, forman parte integral de los documentos contractuales.
Fabricante: es la parte responsable del suministro del acero estructw-al fabricado en taller.
inspector: persona o compañía encargada por el propietario de realizar pruebas y asegurar la calidad de la estructura y de su montaje.
Materiales: son principalmente los productos de acero de las plantas de laminación expresamente ordenados para cubrir las necesidades de un determinado proyecto. incluyen también los consumibles requeridos para la
fabricación, como soldadura, lomillería y pintura.
Montador: es el responsable del montaje de la estructura de acero.
Planos de taller y planos de montaje: son los dibujos preparados por el fabricante para la ejecución del trabajo.
Planos estructurales: son los dibujos suministrados por el diseñador estructural responsable del diseño de la estructura.
Proveedor: principalmente es la empresa que produce perfiles, placas y tubos
de acero estructural, etc., que se requieren para la fabricación de la estructura
de acero. El ténnino se aplica también al distribuidor del acero estructural, a
los productores y distribuidores de lomillería, soldadura y otros consumibles
que requiere la fabricación de la estructura.
Propietario: es el dueño de la estructura, o los representantes por él designados, que pueden ser el arquitecto, el diseñador, el contratista, el supervisor,
el consultor, una dependencia oficial u otros.
Solicitud de información: carta u oficio entre el propietario o sus designados
y el fabricante o montador, en la que se solicitan detalles específicos relacionados con La fabricación o el montaje de la estrnctura de acero.
UNIDADES
El presente Código de Prácticas adopta como sistemas de unidades el sistema métrico decimal (mks) y el sistema internacional (SI). En algunos casos se incluyen
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Sección l. Disposiciones generales
111-11
por conveniencia ciertos valores en el sistema inglés. Cada sistema será utilizado
independientemente del otro. Es costumbre expresar las dimensiones de las estructuras de acero en milímetros, debido a que los tamaños de sus elementos y
sus tolerancias se miden en estas unidades.
Comentario:
En este Código, las dimensiones, los pesos y otras medidas se proporcionan
en las unidades del sistema métrico decimal (mks), convencionalmente
usado en México, y sus equivalencias en unidades del Sistema Internacional
entre paréntesis. Por conveniencia, en algunos casos (por ejemplo diámetros
de tornillos o barras, entre otros) se incluyen además ciertos valores en el
sistema inglés. Debido a que todos los sistemas son independientes, no se
recomienda la combinación entre éstos.
1.4.
CRITERIO DE DISEÑO
En el caso de edificios y otras estructuras similares de acero estructural, la Especificación para el Diseño de Estructuras de Acero del Instituto Mexicano de la
Construcción en Acero (lMCA) será complementaria a la norma vigente o reglamento local de construcción aplicable al diseño de las estructuras de acero. En
ausencia de norma o reglamento local, la Especificación del IMCA regirá el diseño
del acero estructural; los temas no cubiertos por la anterior, se regirán por especificaciones de la AISC.
Para puentes de acero estructural, en ausencia de norma o reglamento local,
deben aplicarse las Especificaciones de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) o del American Association ofState Highway and Transportation
Ojjicials (AASHTO).
1.5.
RESPONSABILIDADES
1.5.1. Responsable del diseño estructural
Cuando el propietario provee el diseño estructural, los planos y las especificaciones de diseño, el fabricante y el montador no son responsables de la conveniencia, lo adecuado o confonnidad con los reglamentos o normas aplicables de
diseño. En todo caso, el diseñador estructural o el corresponsable en seguridad
estructural, en su caso, son responsables de garantizar que el diseño estructural
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IU -12
Código de prácticas generales para lo construcción de estructuras de acero
sea correcto, adecuado y que cumpla con todos los requisitos de los reglamentos,
normas o especificaciones aplicables de diseño, incluida la Especificación para
el Diseño de Estructuras de Acero del IMCA.
Cuando el propietario celebra un contrato directo con el fabricante, tanto
para diseñar como para fabricar una estructura de acero completa y terminada, el
fabricante será responsable de la conveniencia, lo adecuado, de confonnidad con
los criterios de desempeño establecidos por el propietario y de conformidad con
los reglamentos, normas o especificaciones aplicables de diseño, incluida fa Especificación para el Diseño de Estructuras de Acero del fMCA.
En cualquier caso, el propietario o su representante serán responsables de establecer los criterios de desempeño para la estructura de acero de acuerdo con la
conveniencia, adecuación y conformidad de los reglamentos y normas con respecto a los elementos no estructurales y contenidos.
1.5.2. Responsable de la fabricación
El fabricante es responsable de garantizar que la fabricación sea correcta, adecuada y con tolerancias de fabricación no mayores a las máximas pennitidas por
este Código de Prácticas Generales. Cuando el suministro de las materiales estructurales quede incluido en su tarea, es responsable de que éstos sean adecuados
y que cumplan con todos los requisitos de los reglamentos, normas o especificaciones aplicables. Cuando el propietario suministra el material estructural, éste
se hace responsable de su oportuna entrega y de que sea adecuado y cumpla con
los reglamentos, normas y especificaciones aplicables.
1.5.3. Responsable del montaje
El montador es responsable de que el armado en el sitio de la construcción sea
correcto, adecuado, seguro y con tolerancias de montaje no mayores a las máximas permitidas por este Código de Prácticas. Cuando el fabricante sea quien realice el montaje de la estructura de acero, debe quedar claramente estipulado en
los documentos contractuales que asume cualquier responsabilidad de que el montaje sea correcto, adecuado y seguro, y de que las tolerancias de montaje no sean
mayores a las máximas permitidas por este Código de Prácticas.
1.6.
PATENTES Y D ERECHOS DE AUTOR
La entidad o entidades que sean responsables de la especificación y/o selección
de diseños estructurales de propiedad privada, garantizarán todos los derechos de
propiedad intelectual necesarios para el uso de estos diseños. Cuando el diseño
estructural es suministrado por el propietario o su representante del diseño, se
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Sección l. Disposiciones generales
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supone que el propietario o su representante legal han obtenido todos los permisos necesarios para la construcción de la estructura, y que por consiguiente, el fabricante o montador no infringirán derechos de patente por cumplir con los
requisitos de los documentos contractuales.
1.7.
ESTRUCTURAS EXISTENTES
l.7.l. La demolición y el apuntalamiento de cualquier paite de una estrnctura existente
no están incluidas dentro de los alcances del trabajo del fabricante ni del montador. Tanto la demolición como el apuntalamiento de estructuras existentes deberán ejecutarse en tiempo y forma para no interferir o retrasar el programa general
de fabricación y montaje.
1.7.2. En un proceso de montaje normal, no está incluida en el alcance de los trabajos
del fabricante y montador la protección necesaria para prevenir daños en las estructuras existentes, incluyendo sus equipos y demás contenidos, ni su remoción.
Dicha protección se llevará a cabo de manera oportuna, de modo que no interfiera
o retrase el trabajo de fabricación o montaje.
1.7.3. El propietario es responsable de proporcionar al fabricante y montador los planos
producto del levantamiento topográfico de las estructuras existentes. Esta información es necesaria para la elaboración de los planos de fabricación y montaje,
y debe ser proporcionada en tiempo y forma para no interferir o retrasar el programa general de fabricación y montaje.
1.7.4. La disminución o eliminación de materiales peligrosos no está dentro del alcance
del trabajo que proveen ya sea el fabricante o el montador. Dicha disminución o
eliminación se realizarán de manera oportuna, de modo que no interfieran o retrasen el trabajo de fabricación y montaje.
1.8.
MEDIOS, MÉTODOS Y SEGURIDAD DEL MONTAJE
1.8.1. El montador será responsable de los medios, los métodos y la seguridad del montaje de la estructura de acero.
1.8.2. El diseñador estructural y el corresponsable en seguridad estructural, cuando
aplique, serán los responsables de que el diseño estructural del proyecto sea adecuado. El diseñador estructural no será responsable de los medios, los métodos
ni la seguridad del montaje de la estructura de acero.
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Código de práclicas generales para la construcción de eslructuras de acero
111-14
1.9.
TOLERANCIAS
Las tolerancias para materiales, fabricación y montaje deben estar estipuladas
como se menciona en las secciones 5, 6, 7 y 10 del presente Código.
Comentario:
Las tolerancias para cada posible caso que pudiera producirse no están necesariamente especificadas en este Código. Para la mayoría de los proyectos,
en donde una tolerancia no esté especificada o cubierta en este Código, no
es necesario asegurar que el acero estructural fabricado y montado cumple
con los requerimientos de las secciones 6 y 7. Si un concepto de diseño especial o componente del sistema requiere una tolerancia que no esté espec ificada en este Código, la tolerancia necesaria debe ser especificada en los
documentos contractuales. La ausencia de una tolerancia en este Código
para cada caso particular no significa que la tolerancia es cero, sino que simplemente no se ha establecido dicha tolerancia. La tolerancia estándar cero
no existe en ningún caso.
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SECCIÓN 2. CLASIFICACIÓN DE MATERIALES
2.1.
DEFINICIÓN DEL ACERO ESTRUCTURAL
Para definir el alcance del suministro bajo los ténninos de los documentos contractuales, el acero estructural consistirá solo en los siguientes elementos y componentes que se muestren y detallen en los planos estructurales:
•
•
•
•
•
•
Anclas roscadas de acero estructural.
Armaduras.
Arriostramientos, contravientos y puntales pennanentes.
Columnas.
Largueros y polines fonnados en frío o de perfiles estructurales.
Marcos de puertas y ventanas de perfiles si forman parte de la estructura de
acero.
Monorrieles si son de perfiles estructurales y están conectados a la estructura
de acero.
Pernos o conectores de cortante instalados en taller.
Piezas de acero embebidas que reciban elementos de la estructura de acero.
Placas base, tomillos de nivelación y arandelas de placa para agujeros sobredimensionados.
Plantillas para asegurar el correcto posicionamiento de las anclas de columnas.
Tirantes y péndolas de perfiles estructurales.
Tomillos para conexiones y pasadores.
Trabes carril para grúa viajera, incluyendo las fabricadas de placas soldadas.
Trabes y vigas de perfil laminado, incluyendo las fabricadas con placas soldadas.
Tuercas y arandelas de nivelación.
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Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
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Comentario:
El fabricante normalmente fabrica sólo los elementos de acero listados en
esta sección 2.1. Las figuras 1 a 4 muestran algunos de estos elementos de
acero. Dichos elementos deben ser mostrados, detallados y descritos en los
planos de diseño estructural. El arriostramiento incluye arriostramiento vertical para resistencia para cargas por viento, sismo y estabilidad estructural,
arriostramiento horizontal para sistemas de piso y techo, y arriostramiento
de estabilidad permanente para componentes de la estructura de acero estructural.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
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1. Anclas para viga de acero
2. Anclas para columna de acero
3. Placa base en columna de acero
4. Viga de acero
5. Placa de soporte de acero
6. Empalme atornillado de columna de acero
7. Riostras diagonales
8. Ménsulas conectadas al marco de acero
9. Conexión doble recortada (ver figura 2)
10. Columna de acero
11. Estructuia de transportador
12. Trabe carril, riel de grúa y tope
13. Marcos de puerta
14 . Piso de rejilla, o lámina lisa o realzada
15. Trabe Gerber (ver figura 3)
16. Trabe de acero
17. Polines de acero en pared
18. Zapata de vigas de acero
19. Soporte del larguero
20. Columna de perfil tubular estructural (PTE)
2 1. Lámina de acero acanalada y corrugada (LAC) para pisos
22. Cerramiento o dintel de acero
23. Cubierta en voladizo
24. Monorriel
25. Joist
26. Larguero
27. Ángulo atiesador de polín
28. Placas de unión y otros accesorios de conexión
29. Conectores de cortante
Figura l. Descripción de diferentes elementos en una estructura de acero.
30. Ángulos de soporte
3 1. Columna de acero embebida en concreto
32. Bastidor de ventana fijado al marco de acero
33. Escaleras y barandales de acero
34. Viga que enmarca hueco de escalera
35. Trabes tacón (ver figura 4)
36. Soportes de plafones
37. Tensores, ganchos y barras
38. Armadura
-i
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
111- 18
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Recone para montaje
;.
1 80
1 1 80
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i\ticsador
80 a 120 mm (típico)
Apoyo lateral
Conexión de
placa extrema
recortada
Viga en voladizo
Apoyo lateral
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.........,
simplerodcnte 1
apoya a
Placa tapa
....
::i:1'- \ .
1
'
Conexión
1
recortada con
dos ángulos
Figura 3. Trabe Gerber.
Figura 2. Conexión doble recortada.
Figura 4. Trabe tacón.
2.2.
OTROS ELEMENTOS DE ACERO, HIERRO O METAL
La definición de acero estructural no incluirá otros elementos de acero, hierro o
metal no descritos en la sección 2. 1, incluso cuando dichos elementos se muestren
en los planos arquitectónicos o estructurales, o estén anexos a la estructura de
acero. Los elementos de acero, hierro o metal que se excluyen del suministro son
(aunque no están limitados a):
•
•
•
•
•
•
•
Acero de refuerzo para elementos de concreto o mampostería.
Cables de arriostramiento o suspensión.
Chimeneas, tanques y recipientes a presión.
Cimbras de lámina para losa LAC.
Elementos metálicos ornamentales.
Elementos requeridos para la instalación o armado de materiales suministrados por otros contratistas.
Embebidos que no reciban elementos de la estructura de acero.
Estructuras de soportes de tuberías, transportadores y similares.
Escaleras y barandales.
Herrería y cancelería.
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Sección 2. Clasificación de materiales
•
•
111-19
Pernos o conectores de cortante que se requieran instalar en el campo.
Piezas de fundición.
Piezas que no sean de acero estructural o requieran trabajo de máquinas-herramientas.
Placas de piso, lisas o antidcrrapantes.
Rejillas de piso.
Rieles para grúas.
Comentario:
La sección 2.2 incluye algunos elementos que pueden ser suministrados por
elfabricante si es contratado para ello y detallado específicamente en los
documentos contractuales. Cuando dichos artículos son contratados para
que los suministre el fabricante, normalmente se requerirá la coordinación
entre el fabricante y otros proveedores de materiales y servicios. No se pretende que las disposiciones en este Código apliquen a los elementos de la
sección 2.2.
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SECCIÓN 3. ESPECIFICACIONES Y PLANOS DE DISEÑO
3.1.
ESPECIFICACIONES Y PLANOS DE DISEÑO ESTRUCTURAL
Los documentos contractuales deben incluir planos estructurales completos producto del diseño estructural mostrando claramente el trabaj o por ejecutarse. A
menos de que se indique de otro modo en el contrato o los documentos contractuales, los planos de diseño estructural se basarán en la consideración de las cargas
de diseño y las fuerzas que serán resistidas por la estructura y sus componentes
de acero durante todas las etapas de la vida útil del proyecto, incluyendo todas
las etapas durante el montaje y su construcción.
Los planos de diseño estructural mostrarán claramente el trabajo que será
realizado y proveerán la siguiente información con las dimensiones suficientes
para dar a conocer con precisión la cantidad y naturaleza del acero estnictural
que será fabricado:
a) El tamaño, la sección, el grado del material y la ubicación de todos los
miembros.
b) Toda la geometría y los puntos de trabajo necesarios para el diseño.
c) Las elevaciones de los pisos.
d) Las coordenadas de los ejes de columnas y sus tolerancias.
e) Los requerimientos de contraflechas para los miembros.
f) Los requerimientos de unión entre los elemet1tos de los miembros armados.
g) La infonnación que se requiere en las secciones de la 3.1. 1 a la 3.1 .6.
Las especificaciones del acero estructural incluirán cualquiera de los requerimientos especiales para la fabricación y el montaje del acero estructural.
Los planos estructurales, las especificaciones y los anexos del diseño estructural estarán numerados y fechados para fines de identificación.
3.1.1. El aiTiostramiento pennanente, los atiesadores de columnas, los refuerzos de alma
de columna, los atiesadores de carga en vigas y trabes, el refuerzo de alma, las
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111-22
Código de práclicas generales para la construcción de eslrucluras de acero
aberturas para instalaciones y otros detalles especiales, donde se requieran, deben
mostrarse con suficiente detalle en los planos estructurales para que los requerimientos de cantidad, detalle y fabricación para estos elementos se puedan entender
fácilmente.
Comentario:
Los documentos contractuales varían mucho en complejidad y contenido.
No obstante, el fabricante debe poder confiar en la precisión y contenido
del contrato. Esto permite que el fabricante presente una cotización adecuada
y completa. También permite la preparación de los planos de taller y montaje, y el pedido de materiales, y pennite la planeación de la fabricación y
el montaje oportunos de la estructura.
En algunos casos, el propietario se puede beneficiar cuando se permite
un margen razonable en los documentos contractuales para las alternativas
que puedan reducir los costos sin comprometer la calidad. Sin embargo, los
requerimientos esenciales que son necesarios para proteger los intereses de
los propietarios, que afecten la integridad de la estructura o que sean necesarios para que el fabricante proceda con su trabajo, deben incluirse en los
documentos contractuales. Cuando sean aplicables, algunos ejemplos de información crítica pueden incluir:
•
•
•
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•
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•
•
•
•
•
Especificaciones y códigos estándar que rigen el diseño, fabricación y
montaje del acero estructural, incluyendo tomillos y soldadura.
Especificaciones de los materiales.
Requerimientos especiales de material que serán informados en los reportes de pruebas de material.
Configuración de las conexiones.
Calificación del procedimiento de soldadura de taller.
Requerimientos especiales para el trabajo de otros oficios.
Disposición final de las barras de respaldo y extensiones para soldadura.
Arriostramiento lateral.
Arriostramiento de estabilidad.
Conexiones o datos para la selección y/o terminación de la conexión.
Restricciones en los tipos de conexión.
Atiesadores de columna (también conocidos como placas de continuidad).
Refuerzos de alma de columna.
Atiesadores de carga en vigas y trabes.
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Sección 3. Especificaciones y planos de dise,io
•
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Refuerzo del alma.
Aberturas para otros servicios o instalaciones.
Requerimientos de preparación de superficie y taller de pintura.
Requerimientos de inspección de taller y campo.
Requerimientos de pruebas no destructivas, incluyendo criterios de
aceptación.
Requerimientos especiales a la entrega.
Limitaciones especiales de montaje.
Identificación de los elementos de acero no estructural que interactúan
con el marco de acero estructural para proveer la estabilidad lateral del
marco de acero estructural (véase 3.1.4).
Información del acortamiento diferencial de la columna (véase comentario de sección 7.13).
Deílexiones anticipadas y las condiciones de carga asociadas para los
principales elementos estructurales, como trabes y entramados de transferencia, columnas de soportes y soportes colgantes (véase el comentario en la sección 7 .13).
Fabricación especial y tolerancias de montaje.
Disposiciones especiales para el pesaje y pago.
3.1.2. El diseñador estructural designado por el propietario indicará una de las siguientes opciones para el detallado de las conexiones:
( 1) El diseño completo de las conexiones será realizado por él mismo y, por
lo tanto, todos los <letal les de las conexiones se mostrarán en los planos
estructurales.
(2) En los planos estructurales o en las especificaciones de diseño, se designará qué conexiones pueden ser diseñadas o el diseño completado por el
fabricante a partir de la información general que se incluya en los planos
estructurales.
(3) En los planos estructurales o las especificaciones de diseño, se designará
qué conexiones deberán ser analizadas, diseñadas y detalladas por un diseñador de conexiones contratado por o trabajando para el fabricante,
con base en la información contenida los mismos planos.
En todas las opciones anteriores:
(a) Aplicarán los requerimientos de la sección 3.1.1.
(b) Se seguirá el proceso de aprobación en la sección 4.4.
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III-24
Código de prácticas generales para la construcción de estnicluras de acero
Cuando sea la opción (1) anterior, el representante del diseño estructural designado por el propietario, proveerá la siguiente infonnación en los planos y especificaciones de diseño estructural:
(a) Normas de los materiales a utilizarse, localización de todos los miembros,
tipos de conexiones entre miembros, niveles de los pisos, alineaciones y
centros de columnas y contraflechas, así como las dimensiones suficientes
para poder estimar correctamente las cantidades y tipo de acero estructural
por swninistrarse. Las especificaciones del acero estructural deben incluir
cualquier requisito especial referente a la fabricación y montaje del mismo.
(b) Mostrar con suficiente detalle para ser fácilmente comprendidos los
arriostramientos, contravientos, conexiones, atiesadores en columnas y
vigas, refuerzos y agujeros en almas para otras instalaciones y otros detalles especiales.
(c) Incluir infonnación suficiente con respecto a todos los detalles de lasconexiones, para que de esta información se puedan elaborar los planos de
fabricación y montaje de la estructura.
(d) Mostrar los tamaños de perfiles y localización de todas las piezas, incluyendo placas de relleno, de nivelación y otros elementos especiales.
Cuando se especifican las opciones 2) o 3) anteriores, el representante del diseño
estructural designado por el propietario, proveerá la siguiente información en los
planos y especificaciones de diseño estructural:
(a) Cualquier restricción en los tipos de conexiones que están permitidos.
(b) Datos relativos a las cargas, incluyendo fuerzas axiales y cortantes, momentos, y fuerzas de transferencia que serán resistidas por los miembros
individuales y sus conexiones. Dichos datos deben ser suficientes para
permitir completar el análisis y el diseño de los detalles de la conexión y
realizar los planos de taller y montaje.
(c) Especificar si los datos proporcionados corresponden a cargas de servicio
o cargas últimas o factorizadas.
(d) Especificar si se debe utilizar DFCR o DRP en el análisis y diseño de la
conexión.
(e) Qué información específica de la conexión, en su caso, se proveerá con
los planos de taller y montaje al representante de diseño designado por el
propietario.
Cuando se especifica la opción 2) anterior:
El.fabricante utilizará la información proporcionada en los planos estructurales entregados por el representante del diseño estructural para comlNSTITUTO M EXICANO D E LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
Sección 3. Especificaciones y planos de diseño
nI-25
pletar el detallado de las conexiones. Complementario a la información
anterior, se podrán utilizar las tablas del Manual de Construcción en
Acero del IMCA, y otra información de referencia que aplique. Cuando
se opte por esta opción, los planos de taller y montaje pueden ser suficientes sin requerir memoria de cálculo de la conexión.
Cuando se especifica la opción (3) anterior:
(a) El fabricante presentará de manera oportuna los detalles de diseño y la
memoria de cálculo de la conexión al representante del diseño estructural designado por el propietario. Éste confirmará por escrito y de manera oportuna si esta información es o no consistente con los
requerimientos establecidos en los documentos contractuales, y en su
caso notificará qué modificaciones se requieren para hacer que las conexiones cumplan con los requerimientos establecidos en los documentos contractuales. Esta revisión inicial es adicional a los requerimientos
de la sección 4.4.
(b) El diseñador de conexiones designado por el fabricante revisará y confirmará por escrito que los planos de taller y montaje incorporan correctamente el diseño de las conexiones. Esta revisión no sustituye el proceso
de aprobación de los planos de taller y montaje por parte del propietario
o su representante de diseño que se especifica en la sección 4.4.
(c) Elfabricante proveerá un medio con el cual, para propósitos de revisión,
la información de diseño de las conexiones tenga referencia con las conexiones que se detallen en los planos de taller y montaje, así como con
las que se fabriquen.
Comentario:
Existen tres opciones contempladas en la sección 3.1.2 en las que se designa
quién realiza el detallado de las conexiones:
( 1)
En la opción 1, la siguiente información mínima será contenida cuando
el representante de diseño designado por el propietario incluya el diseño completo de las conexiones en los planos de diseño estructural:
(a) Todos los tipos, tamaños y longitudes de soldadura.
(b) Todos los tamaños, ubicaciones, cantidades y grados de tomillos.
(c) Todos los tamaños, espesores y las dimensiones de placas y ángulos.
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Código de prácticas ge11erales para la co11s1rucció11 de estructuras de a::ero
111-26
(d)
Todas las ubicaciones de los puntos de trabajo y la infonnación
relacionada.
La intención de esta opción es que toda la información necesaria para detallar las conexiones se muestre en los planos estructurales. Se deben incluir
detalles típicos para cada tipo de conexión, conjunto de parámetros geométricos y condiciones adyacentes. El fabricante podrá entonces transmitir
dicha información a los planos de taller y montaje, aplicándola a las piezas
individuales que se detallan.
(2)
En la opción 2, el representante de diseño designado por el propietario
permite al fabricante seleccionar o completar las conexiones, comúnmente esto se hace refiriéndose a tablas o infonnación esquemática en
los planos de diseño estructural, en las tablas del Manual de Construcción en Acero del IMCA, u otra información de referencia aprobada por
el representante de diseño designado por el propietario, como artículos
en revistas técnicas y producción de software reconocido. Las tablas
y la información esquemática en los planos estructurales deben proveer
dicha información, como los tipos y tamaños de soldadura, los espesores de placa y las cantidades de tomillos. Sin embargo, puede haber
alguna información de geometría y dimensional que el fabricante debe
desarrollar y complementar. El fabricante podrá configurar las conexiones basadas en las cargas de diseño y otra información proporcionada en los planos estructurales.
La intención de este método es que el fabricante, a partir de detalles
generales incluidos en los planos estructurales y de tablas de referencia, seleccione los materiales y la configuración, o bien complemente
el detallado de una conexión específica (por ejemplo dimensiones, distancias del borde y espaciado del tomillo).
(3)
La opción 3 refleja una potencial y deseable práctica para México, en la
que un diseñador de conexiones (especialista en el análisis, el diseño y
la fabricación de las conexiones entre elementos de acero y compuestos)
se contrata por o trabaja para el fabricante con el objeto de que éste
realice el diseño de las conexiones especiales de un proyecto. El representante de diseño designado por el propietario, quien tiene conocimiento de la estructura como un todo, debe revisar y aprobar los planos
de taller y montaje, y tomar medidas con base en la información contenida en la memoria de cálculo de la conexión según lo estime conveniente. Véase la sección 4.4 para el proceso de aprobación.
INST JTUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección 3. Especificaciones y planos de dise,7o
lll-27
Cuando el representante de diseño designado por el propietario autorice que las conexiones sean diseñadas por el diseñador de conexiones designado por el fabricante, la memoria de cálculo y los planos
con detalle de las conexiones, entre otra información que se genere en
este proceso, fon11ará parte de los documentos contractuales para la
fabricación y montaje de la estructura de acero.
En los documentos contractuales se debe indicar una de estas tres
opciones para cada conexión del proyecto. Es aceptable agrupar los
tipos de conexión y utilizar una combinación de estas opciones para
los diversos tipos de conexión que intervienen en un proyecto.
Independiente de la opción que se adopte en la sección 3 .1.2, el representante de diseño designado por el propietario debe revisar los planos de taller y montaje durante el proceso de aprobación como se
especifica en la sección 4.4 para lograr la conformidad con los criterios
especificados y compatibilidad con el diseño de la estructura primaria.
Si existen restricciones en cuanto a los tipos de conexiones que
serán utilizados, se requiere que estas limitaciones se establezcan en
los planos estructurales y las especificaciones de diseño. Hay una gran
variedad de conexiones disponibles en la literatura (por ejemplo: AJSC
358 y Manual de Construcción en Acero del IMCA, entre otros) para
una situación dada. La preferencia por un tipo particular de conexión
variará entre fabricantes y montadores. Establecer estas limitaciones,
en su caso, en los planos estructurales y las especificaciones de diseño,
ayudará a evitar cambios repetidos en los planos de taller y montaje
debido a la selección de una conexión que no sea aceptable para el representante de diseño designado por el propietario, evitando así costos
adicionales y/o el retraso debidos al nuevo trazado de planos de taller
y montaje.
Los planos de diseño estructural deben indicar el método de diseño
utilizado como DFCR o DRP. Con el fin de cumplir con el espíritu de
la Especificación de diseño de estructuras de acero del IMCA, las conexiones deben ser seleccionadas utilizando el mismo método y las referencias correspondientes.
La memoria de cálculo de la conexión, cuando se requiera, puede
elaborarse con cualquier formato. Cuando se designa la opción (2), los
planos de taller y montaje pueden ser suficientes sin requerir memoria
de cálculo de la conexión. Cuando se designa la opción (3), la memoria
de cálculo de la conexión puede elaborarse usando un formato de
cálculos manuales y/o de impresión de resultados con programas
de computadora.
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Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
lll-28
Cuando es necesaria la memoria de cálculo de la conexión, se recomienda que la información que deba incluir ésta sea acordada antes
de la preparación de los planos de taller y montaje, con el fin de evitar
costos adicionales, el retraso en el rediseño de la conexión y/o rehacer
dichos planos.
Cuando se opte por la opción 3), el representante de diseño designado por el propietario puede exigir que la memoria de cálculo y/o los
planos de taller y montaje de la conexión estén firmados. La firma en
la portada o carta de presentación que presenten los planos de taller y
montaje, así como la memoria de cálculo de la conexión, pueden ser
suficientes. La firma indica que un diseñador de conexiones realizó el
trabajo, pero no sustituye el proceso de aprobación previsto en la sección 4.4.
No se recomienda firmar cada hoja de los planos de taller y
montaje, ya que se confundiría la responsabilidad del diseño entre
el representante del diseño estructural designado por el propietario
y el representante del diseño de la conexión designado por el fabricante.
3.1.3. Cuando se suministren placas de nivelación como parte de los requisitos del contrato, su ubicación, espesor y tamaños requeridos se especificarán en los documentos contractuales.
3.1.4. Cuando el marco de acero estructural, completamente montado y totalmente
conectado, requiera la interacción con elementos de acero no estructural (véase
la sección 2) para resistencia y/o estabilidad, esos elementos de acero no estructural serán identificados en los documentos contractuales según se requiera
en la sección 7 .1 O.
Comentario:
Los ejemplos de elementos de acero no estructural incluyen diafragmas hechos de cubierta de acero, diafragmas hechos de concreto en cubierta de
acero y mampostería y/o muros de cortante de concreto.
3.1.5. Cuando se requiere la contraflecha, la magnitud, dirección y ubicación de ésta se
especificarán en los planos de diseño estructural.
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Sección 3. Especificaciones y planos de diseño
111-29
Comentario:
La contraflecha que se especifique en voladizos puede estar arriba o abajo
dependiendo de la carga.
3.1.6. Los miembros o porciones específicos que se dejarán sin pintar serán identificados
en los documentos contractuales. Cuando se requiera el taller de pintura, los requerimientos de pintura se especificarán en los documentos contractuales, incluyendo la siguiente información:
(a) La identificación de miembros específicos o porciones de los mismos que
serán pintados.
(b) La preparación de la superficie que se requiera para estos miembros.
(c) Las especificaciones de pintura y la identificación del producto del fabricante que se requieran para estos miembros.
(d) El espesor mínimo de la capa de taller de la película seca que se requiere
para estos miembros.
Comentario:
Puede ser requerido que algunos miembros o porciones de los mismos se
dejen sin pintar, como aquellos que estarán en contacto y actuando de manera compuesta con el concreto, o aquellos que recibirán materiales para
protección contra incendios aplicados en aerosol.
3.2.
ESPECIFICACIONES Y PLANOS DE DISEÑO
ARQUITECTÓNICO Y DE INSTALACIONES
Los planos arquitectónicos y de instalaciones eléctricas, mecánicas, hidráulicas,
sanitarias, de aire acondicionado y otras, pueden usarse como suplemento de los
planos estructurales para definir los detalles constructivos de la estructura, siempre
que los requisitos derivados de ellos se muestren en los planos estructurales.
3.3.
DISCREPANCIAS
Cuando existan discrepancias entre los planos y las especificaciones de diseño,
prevalecerán los planos de diseño. Cuando existan discrepancias entre las dimenINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
lll-30
siones a escala y los valores descritos en los planos estructurales, prevalecerán
los valores indicados. Cuando existan discrepancias entre los planos estructurales
y los planos arquitectónicos, eléctricos, mecánicos, de instalaciones u otros planos
de diseño, prevalecerán los planos estructurales.
En caso de que se descubra una discrepancia en los documentos contractuales
en el curso del trabajo del fabricante, el fabricante notificará de inmediato al representante de construcción designado por el propietario, con el fin de que la discrepancia pueda ser resuelta por el representante de diseño designado por el
propietario. Dicha resolución será oportuna, para no retrasar el trabajo del fabricante. Véanse las secciones 3.5 y 9.3.
Comentario:
Si bien es responsabilidad del fabricante reportar cualquier discrepancia que
se descubra en los documentos contractuales, no es responsabilidad del fabricante descubrir estas discrepancias, incluyendo aquellas que están asociadas con la coordinación de las diversas disciplinas de diseño. La calidad
de los documentos contractuales es responsabilidad de las entidades que
producen esos documentos.
3.4.
PLANOS LEGIBLES
Los planos de diseño estarán claramente legibles y trazados a una escala identificada que sea apropiada para transmitir claramente la información. La información más compleja debe dibujarse a la escala necesaria para su claridad.
Comentario:
Generalmente, la escala comúnmente aceptada para los planos de acero estructural ha sido l: 1OO. Sin embargo, hay situaciones en las que es adecuada
una escala más pequeña o más grande. En última instancia, se debe prestar
atención a la claridad del plano.
El escalamiento de los planos de diseño para determinar las dimensiones
no es una práctica aceptada para detallar los planos de taller y montaje. Sin embargo, se debe recordar al preparar los planos de diseño que el escalamiento
puede ser el único método disponible cuando se utilizan planos del anteproyecto
para dctenninar las dimensiones para propósitos de estimación y licitación.
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Sección 3. Especificaciones y planos de diseño
3.5.
111-31
REVISIONES DE LAS ESPECIFICACIONES
Y LOS PLANOS DE DISEÑO
Las revisiones de las especificaciones de diseño y los planos estructurales se
harán mediante la emisión de nuevos planos y especificaciones de diseño, o la
reemisión de los planos y las especificaciones de diseño existentes. En cualquier
caso, todas las revisiones, incluyendo las respuestas a las solicitudes de información o a la anotación de los planos de taller y/o montaje (véase la sección 4.4.2),
se indicarán claramente y de forma individual en los documentos contractuales.
Los documentos contractuales estarán fechados e identificados por número de revisión. Cada plano de diseño estará identificado por el mismo número de plano a
lo largo de la duración del proyecto, independientemente de la revisión. Véase
también la sección 9.3.
Comentario:
Las revisiones de las especificaciones de diseño y los planos estructurales
se pueden hacer mediante la emisión de croquis e información complementaria separados de los planos y las especificaciones de diseño. Estos croquis
e información complementaria se convierten en enmiendas de los planos y
las especificaciones de diseño, y se consideran como adiciones a los documentos contractuales. Todos los bosquejos y la información complementaria
deben ser identificados de manera única con un número y la fecha, según
las últimas instrucciones, hasta el momento en que puedan ser reemplazadas
por nueva información.
Cuando las revisiones se hacen mediante la reemisión de los planos y/o
las especificaciones de diseño estructural existentes, se debe agregar un número único y la fecha de revisión a esos documentos para identificar esa información como las instrucciones más recientes hasta el momento en que
puedan ser reemplazadas por información nueva. El mismo número único
de plano debe identificar a cada uno los planos de diseño a lo largo de toda
la duración del proyecto, de modo que las revisiones puedan ser rastreadas
correctamente, para evitar confusión y falta de comunicación entre las distintas entidades que participan en el proyecto.
Cuando las revisiones se comunican a través de la anotación de los planos de taller o montaje, o las entregas del contratista, dichos cambios deben
ser confirmados por escrito por uno de los métodos antes mencionados. Esta
confirmación escrita es imprescindible para mantener el control de los costos
y el calendario de un proyecto, y para evitar posibles errores en la fabricación.
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111-32
3.6.
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
ENTREGA DE GESTIÓN RÁPIDA DEL PROYECTO
Cuando se seleccione un sistema de gestión rápida de entrega del proyecto, la liberación de los planos estructurales y las especificaciones de diseño constituirán
una liberación para la construcción del proyecto, independientemente del estatus
del diseño arquitectónico, eléctrico, mecánico, de instalaciones, otros diseños y
los documentos contractuales. Las revisiones posteriores, si las hubiese, serán
respons~bilidad del propietario y se harán de acuerdo con las secciones 3.5 y 9.3.
Comentario:
El sistema de entrega de gestión rápida del proyecto generalmente provee
un calendario condensado para el diseño y la construcción de un proyecto.
Bajo este sistema de entrega, el propietario elige liberar, para la construcción, los planos estructurales y las especificaciones de diseño que pueden
estar parcialmente completos, en un momento en el que puede preceder la
coordinación con y la finalización del diseño arquitectónico, mecánico, eléctrico, de instalaciones, otros trabajos de diseño y los documentos contractuales.
La liberación de los planos estructurales y las especificaciones de diseño
al fabricante para pedidos de material, constituye una liberación para la construcción del proyecto. En consecuencia, el fabricante y el montador pueden
comenzar su trabajo con base en los documentos parcialmente completos.
A medida de que los elementos de diseño arquitectónico, mecánico, eléctrico
y otros elementos de diseño del proyecto sean completados, se puede requerir revisiones en el diseño y/o la construcción. Así, al considerar el sistema
de entrega de gestión rápida del proyecto, el propietario debe poner en una
balanza los beneficios potenciales de la programación del proyecto con la
contingencia de costo del proyecto que pueda ser requerida para permitir
estas revisiones posteriores.
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SECCIÓN 4. PLANOS DE FABRICACIÓN
Y PLANOS DE MONTAJE
4.1.
RESPONSABILIDAD DEL PROPIETARIO
El propietario proveerá, en forma oportuna y de acuerdo con los documentos contractuales, los planos estructurales y las especificaciones de diseño aprobados
para poder ordenar los materiales, elaborar los planos de fabricación y de montaje,
y comenzar los trabajos de fabricación. A menos de que se indique de otro modo,
los planos de diseño que se provean como parte de un paquete de licitación de
contrato, constituirán la autorización por parte del propietario de que los planos
de diseño están liberados para la construcción.
Comentario:
Cuando el propietario o su representante emiten los planos y las especificaciones de diseño que se han liberado para la construcción, el fabricante y el
montador confían en el hecho de que éstos son los requerimientos finales
del propietario del proyecto. Esta liberación es requerida por el fabricante
antes de ordenar los materiales, y antes de la preparación y finalización de
los planos de taller y montaje.
A fin de garantizar el flujo ordenado de adquisición de materiales, detalle, fabricación y actividades de montaje, en proyectos de construcción
por etapas, es esencial que los diseños no sean revisados continuamente después de haber sido liberados para la construcción. En esencia, una vez que
una porción de un diseño es liberado para la construcción, los elementos
esenciales de ese diseño deben ser "congelados" para garantizar el apego al
precio del contrato y al calendario de construcción. De forma alternativa,
todas las partes deben llegar a un entendimiento común sobre los efectos de
cambios futuros, si los hubiera, ya que afectan las entregas programadas y
los costos añadidos.
IN STITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
111-33
111-34
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
Una reunión de trabajo para establecer los detalles previos, sostenida
después de que se haya otorgado el contrato de fabricación de la estructura
de acero, puede beneficiar al proyecto. Los participantes generalmente son:
el representante de construcción designado por el propietario, el representante de diseño designado por el propietario, el fabricante y sus designados
para el detallado de las conexiones y de los planos de taller y montaje del
proyecto. Los temas de la reunión deben estar relacionados con las características específicas del proyecto, y pueden incluir:
•
•
•
•
•
Revisión de los documentos contractuales y del proyecto en general, incluyendo aclaraciones del alcance de la obra, tolerancias, diseños, secuencias y consideraciones especiales.
Necesidades de detalle y coordinación como, por ejemplo, detalles en la
fijación con pernos o soldadura, consideración especiales de las conexiones, consideraciones sobre la factibilidad de construcción, requerimientos legales, coordinación con otros diseños y detalle sobre el peso
o volumen del material requerido.
El sistema de comunicación del proyecto, incluyendo la distribución de
la información de contacto de las partes interesadas en el contrato, la
identificación de los contactos principales y alternos, y el sistema para
solicitar información que se utilizarán en el proyecto.
Se requiere el horario de presentación, incluyendo el número de copias
de los documentos, las presentaciones de conexión y la identificación de
las áreas críticas del calendario del proyecto, si las hay.
Revisión de los requerimientos de calidad e inspección, incluyendo el
proceso de aprobaciones para el trabajo correctivo.
El registro de la primera reunión de trabajo debe quedar por escrito en una
minuta, distribuirse a todas las partes interesadas y anexarse a los documentos contractuales. También puede ser útil llevar a cabo reuniones subsecuentes para discutir el progreso y los problemas que surjan durante la
construcción.
4.2.
RESPONSAB ILIDAD DEL FABRICANTE
Salvo lo dispuesto en la sección 4.5, el fabricante presentará los planos de taller
y montaje para la fabricación y el montaje del acero estructural, y es responsable
de lo siguiente:
INSTITUTO MEXICA 'JO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección 4. Planos defahricació11 y planos de montaje
111-35
(a) La transferencia de la infonnación de los documentos contractuales en planos
de taller y montaje completos y exactos.
(b) El desarrollo de información dimensional precisa y detallada para proveer el
ajuste de partes en el campo.
Cada plano de taller y montaje se identificará por el mismo número de plano a lo
largo de la duración del proyecto, y se identificará por el número y la fecha de revisión, con cada revisión específica claramente identificada.
Cuando e l fabricante presenta una solicitud para cambiar los detalles de la
conexión que se describen en los documentos contractuales, el fabricante notificará a los representantes de diseño y construcción designados por el propietario
por escrito antes de la presentación de los planos de taller y montaje. El representante de diseño designado por e l propietario revisará y aprobará o rechazará
la solicitud de manera oportuna.
Cuando así lo solicite el representante de diseño designado por el propietario,
el fabricante proveerá a los representantes de diseño y construcción designados
por el propietario su calendario para la presentación de los planos de taller y montaje con el fin de facilitar el flujo oportuno de información entre todas las partes.
Cuando el fabricante prepare los planos de fabricación, deberá proporcionar
copias de los mismos al propietario para su revisión y aprobación, considerando
que le serán devueltos en un plazo no mayor al estipulado en los documentos contractuales. El propietario devolverá estos planos aprobados, o aprobados sujetos
a las correcciones anotadas.
El fabricante quedará autorizado para proceder a la fabricación después de
corregir los dibujos de acuerdo con las anotaciones y enviar las copias corregidas
al propietario.
La aprobación por el propietario de los planos de fabricación o de taller preparados por el fabricante, indica que éste ha interpretado correctamente los planos
estructurales y las especificaciones. Esta aprobación no releva al fabricante de su
responsabilidad por la exactitud de las dimensiones detalladas en los planos de
fabricación, ni por el buen ajuste de las piezas al ensamblarse en el campo.
A no ser que se estipule otra cosa, al aprobar el propietario con modificaciones
los planos de fabricación o de montaje, autoriza al fabricante a proceder con la
fabricación con los cambios anotados.
Comentario:
Se permite que el fabricante utilice los servicios de un diseñador de conexiones para elaborar los planos de taller y montaje, y para prestar otros servicios de apoyo como la producción de listas anticipadas de materias primas
y de Lomillería.
INSTITUTO MLXICANO Df LA CO:-ISTRUCCIÓ EN ACI RO. A.C.
111-36
Código de prácticas generales para la construcción de es/ructuras de acero
A medida que el fabricante desan-olla la información dimensional detallada para la producción de los planos de taller y montaje, puede haber discrepancias, infonnación faltante o conflictos detectados en los documentos
contractuales. Véase la sección 3.3.
Cuando el fabricante tiene la intención de proponer detalles de conexión
distintos a los que figuran en los documentos contractuales, el fabricante
debe notificar a los representantes de diseño y construcción designados por
el propietario con anticipación. Esto pe1mitirá a las partes interesadas planear un mayor esfuerzo que puede ser requerido para revisar los detalles alternativos de conexión. Además, el propietario podrá evaluar la posibilidad
de ahon-o de costos y/o de las mejoras en el programa de la obra, en comparación con el costo adicional de diseño para la revisión de los detalles de
conexión alternativos propuestos por parte del representante de diseño designado por el propietario. Esta evaluación por parte del propietario puede
resultar en el rechazo o la aceptación de la propuesta, a la luz de su revisión
con base en las ventajas que pudiera o no ofrecer.
El representante de diseño designado por el propietario puede solicitar
el programa del fabricante para la presentación de los planos de taller y montaje. Este proceso tiene por objeto pennitir a las partes planear las demandas
de personal para el programa de presentación. Los documentos contractuales
pueden abordar esta cuestión con más detalle. Ante la falta del requerimiento
de proveer este programa, no es necesario hacerlo..
Cuando el fabricante suministra un programa para la presentación de
los planos taller y montaje, se debe reconocer que puede verse afectado por
las revisiones y el tiempo de respuesta a las solicitudes de información faltante o a la resolución de discrepancias.
4.3.
DIBUJOS SUMINISTRADOS POR EL PROPIETARIO
Cuando el propietario proporciona los planos de fabricación, los debe entregar
oportunamente para permitir al fabricante adquirir materiales y fabricar en forma
ordenada, de acuerdo con el programa convenido. El propietario debe preparar,
hasta donde sea posible, los planos de fabricación de acuerdo con las normas y
prácticas del fabricante. El propietario será responsable de que los planos que suministre sean completos y exactos.
El fabricante no utilizará ni reproducirá ninguna parte de los planos de diseño
como parte de los planos de taller o montaje sin el permiso por escrito del representante de diseño designado por el propietario. Cuando los archivos CAD o las
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Sección 4. Planos de fabricación y planos de montaje
III-37
copias de los planos de diseño estén disponibles para uso del fabricante, el fabricante aceptará esta información en las siguientes condiciones:
(a) Toda la información contenida en los archivos CAD o en las copias de los
planos de diseño, se considerarán instrumentos al servicio del representante
de diseño designado por el propietario y no se utilizarán para otros proyectos,
adiciones en el proyecto o la terminación del proyecto por otros. Los archivos
CAD y las copias de los planos de diseño permanecerán como propiedad del
representante de diseño designado por el propietario y en ningún caso se considerará como una venta el traslado de estos archivos CAD o de las copias de
los planos de diseño.
(b) Los archivos CAD o las copias de los planos de diseño no se considerarán
como documento contractual. En caso de conflicto entre los planos de diseño
y los archivos CAD o copias de los mismos, los planos de diseño tendrán
prioridad.
(c) El uso de archivos CAD o copias de los planos de diseño no obviará de modo
alguno la responsabilidad del fabricante en cuanto a la revisión y coordinación apropiadas de dimensiones, detalles, tamaños de los miembros, y ajuste
y cantidades de los materiales según se requiera para facilitar la preparación
de los planos de taller y montaje que están completos y son precisos según
se requiere en la sección 4.2.
(d) El fabricante eliminará la información que no sea requerida para la fabricación o el montaje del acero estructural a partir de los archivos CAD o las copias de los planos de diseño.
Comentario:
Con el advenimiento de los medios electrónicos e intemet, las copias electrónicas de los planos de diseño están fácilmente disponibles para el fabricante. Como resultado, el representante de diseño designado por el
propietario puede haber reducido el control sobre el uso no autorizado de
los planos de diseño. Hay que tener en cuenta muchos derechos de autor y
otras cuestiones legales.
El representante de diseño designado por el propietario puede optar por
poner a disposición del fabricante los archivos CAD o las copias de los planos de diseño, y puede cobrar una cuota de servicio o licencia por este beneficio. De ser así, se debe establecer un acuerdo cuidadosamente negociado
para establecer las responsabilidades específicas de ambas partes en vista
de las responsabilidades que les implica. Para una muestra del contrato,
véase el Documento CASE 11 .
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
111-38
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
Los archivos CAD y/o las copias de los planos de diseño se proveen al
fabricante únicamente para su conveniencia. La información de los mismos
debe ser adaptada para su uso sólo en referencia a la colocación de los miembros de acero estructural durante el montaje. El fabricante debe tratar esta
información como si fuera producida íntegramente por él mismo y llevar a
cabo el mismo nivel de control y aseguramiento de calidad. Cuando se hacen
enmiendas o revisiones a los documentos contractuales, el fabricante debe
actualizar este material de referencia.
Cuando los archivos CAD o las copias de los planos de diseño se proveen
al fabricante, a menudo contienen otra información, como los antecedentes
arquitectónicos o referencias a otros documentos contractuales. Este material adicional debe ser eliminado al producir los planos de fabricación para
evitar la posibilidad de confusión.
4.4.
APROBACIÓN
Salvo lo dispuesto en la sección 4.5, los planos de taller y montaje se presentarán a los representantes de diseño y construcción designados por el propietario
para su revisión y aprobación. El tiempo acostumbrado para que los planos de
taller y montaje sean devueltos al fabricante es dentro del lapso de 14 días naturales.
La información confirmatoria final de las conexiones, si existe, también se
presentará con los planos de taller y montaje. El representante de diseño designado
por el propietario es la autoridad final en caso de desacuerdo entre las partes en
cuanto al diseño de conexiones.
Los planos de taller y montaje ya aprobados incluirán las anotaciones individuales hechas por los representantes de diseño y construcción designados por el
propietario ya sea como aprobados, o aprobados sujeto a las correcciones anotadas. Cuando así se requiera, el fabricante efectuará posterionnente las correcciones anotadas y entregará los planos de taller y montaje corregidos a los
representantes de diseño y construcción designados por e l propietario.
Comentario:
El propósito de este Código es que, a falta de infom1ación contraria en los
documentos contractuales, se pueden suponer 14 días para propósitos de licitación, contratación y programación. Cuando se desea tiempo adicional,
como cuando fonnan parte de las presentaciones los cálculos de las coneINSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección 4. Planos de fabricación y planos de montaje
lll-39
xiones propuestas que requieran revisión, debe estipularse el tiempo de respuesta necesario en el documento contractual.
Si se aprueba un plano de taller o montaje con las correcciones anotadas,
el representante de diseño designado por el propietario puede o no requerir
que se vuelva a presentar para propósitos de registro después de la corrección. Si un plano de taller o montaje no es aprobado, se deben hacer revisiones y el plano debe presentarse de nuevo hasta que se logre la aprobación.
4.4.1. La aprobación de los planos de taller y montaje, la aprobación sujeta a las correcciones anotadas y las aprobaciones similares constituirán lo siguiente:
(a) La confirmación de que el fabricante ha interpretado correctamente los documentos contractuales en la preparación de dichas presentaciones.
(b) La confirmación de que el representante de diseño designado por el propietario ha revisado y aprobado los detalles de conexión mostrados en los planos
de taller y montaje, y fueron presentados de conformidad con la sección
3.1.2, en su caso.
(c) La liberación por parte de los representantes de diseño y construcción designados por el propietario para que el fabricante inicie la fabricación utilizando
las presentaciones aprobadas.
Dicha aprobación no eximirá al fabricante de la responsabilidad ya sea de la precisión de las dimensiones detalladas en los planos de taller y montaje o el ajuste
general de las partes que serán ensambladas en el campo.
El fabricante determinará el programa de fabricación que sea necesario para
cumplir con los requerimientos del contrato.
Comentario:
Al considerar el lenguaje actual en esta sección, el Comité buscó un lenguaje
que fuera paralelo a las prácticas de CASE. En el documento CASE 962, se
indica que cuando el diseño de algún elemento del sistema estructural primario se deja a una persona distinta al ingeniero estructural, " ...dichos elementos, incluidas las conexiones diseñadas por otros, deben ser revisados
por el ingeniero estructural. El ingeniero estructural debe revisar dichos diseños y detalles, aceptarlos o rechazarlos, y ser responsable de sus efectos
en el sistema estructural primario". Históricamente, este Código ha adoptado
este mismo concepto.
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lll-40
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
Desde el inicio de este Código, el IMCA y la industria en general han·
reconocido que sólo el representante de diseño designado por el propietario
tiene toda la información necesaria para evaluar el impacto total de los detalles de conexión en el diseño estructural del proyecto en su conjunto. Esta
autoridad tradicionalmente se ha ejercido durante el proceso de aprobación
de los planos de taller y montaje. El representante de diseño designado por
el propietario ha mantenido así la responsabilidad de la adecuación y la seguridad de toda la estructura desde la primera edición de este Código.
4.4.2. A menos de que se indique lo contrario, cualquier adición, supresión o revisión
que se indiquen en las respuestas a las solicitudes de información, o en los planos
de taller y montaje aprobados, constituirá la autorización del propietario de que
las adiciones, supresiones o revisiones están liberadas para la construcción. El fabricante y el montador notificarán sin demora al representante de construcción
designado por el propietario cuando exista un costo adicional y/o un retraso a
consecuencia de cualquier dirección o anotación en respuesta a las solicitudes de
información, o a los planos de taller o montaje, o a cualquier otra información.
Véanse las secciones 3.5 y 9.3.
Comentario:
Cuando el fabricante, en respuesta a una solicitud de información, notifica al
representante de construcción designado por el propietario que una dirección
o anotación tendrá un costo adicional o un retraso, entonces será responsabilidad del representante de construcción designado por el propietario notificar
posteriormente al representante de diseño designado por el propietario.
4.5.
PLANOS DE TALLER Y/O MONTAJE NO SUMINISTRADOS POR
EL FABRICANTE
Cuando los planos de taller y montaje son suministrados por otros y no son preparados por el fabricante, serán entregados al fabricante de manera oportuna.
Estos planos de taller y montaje se prepararán, en la medida en que sea práctico,
de conformidad con los estándares de fabricación del taller y detalles del fabricante. El fabricante no será responsable de la integridad o precisión de los planos
de taller y montaje ya proporcionados, ni tampoco del ajuste general de los miembros que están fabricados a partir de ellos.
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Sección 4. Planos de lahricaci1Í11 .1· planos de 1110111a¡e
4.6.
111-4 1
EL PROCESO DE LAS SOLICITUDES DE INFORMACIÓN
Cuando se emiten las solicitudes de i11/ormación, el proceso incluirá el mantenimiento de un registro por escrito de las preguntas y respuestas relacionadas con
la interpretación e implementación de los documentos contractuales, incluyendo
las aclaraciones y/o revisiones hechas a los documentos contractuales que resulten
en su caso. Las solicitudes de "!formación no se utilizarán para acelerar la liberación de los planos de diseño de la construcción. Cuando las solicitudes de información impliquen discrepancias o revisiones, véanse las secciones 3.3, 3.5 y
4.4.2.
Comentario:
El proceso de las solicitudes de información es comúnmente utilizado durante el proceso de detalle, pero también se puede utilizar para reenviar consultas hechas por el montador o para informar al representante de diseño
designado por el p,vpietario en caso de un error del fabricante o montador
y para desarrollar medidas correctivas para resolver dichos errores.
El proceso de las solicitudes de información tiene como objetivo proveer
un registro escrito de solicitudes y respuestas asociadas pero no de reemplazar a toda la comunicación verbal entre las partes en el proyecto. Las solicitudes de üiformación deben estar preparadas y ser respondidas de forma
oportuna a !in de no retrasar el trabajo de los participantes. La discusión de
los problemas de las solicitudes de información y las posibles soluciones
entre el fabricante, el montador y los representantes de disetio y construcción designados por el propietario, a menudo puede facilitar una resolución
oportuna y práctica. A diferencia de las presentaciones de los planos de taller
y montaje en la sección 4.2, el tiempo de respuesta de las solicitudes de información puede variar en función de la urgencia del problema, la cantidad
de trabajo requerida por los representantes de diseño y construcción designados por el propietario para desarrollar una respuesta completa, y otras
circunstancias, como la aprobación oficial de la construcción.
Las solicitudes de información deben ser preparadas en un formato estandarizado, incluyendo el número de folio y la fecha, la identidad del autor,
la referencia a un número específico de plano de diseño (y el detalle específico, según el caso) o la sección de la especificación, la fecha de respuesta
necesaria, una descripción de una solución sugerida (se recomiendan representaciones gráficas para problemas más complejos) y una indicación del
impacto posible en el programa y los costos. Las solicitudes de información
deben limitarse a una pregunta cada una (a no ser que múltiples preguntas
INSTITUTO MEXI( ANO 01. LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. /\.C.
111-42
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
sobre el mismo tema se relacionen entre sí) para facilitar la resolución y minimizar el tiempo de respuesta. Las preguntas y las soluciones propuestas
presentadas en las solicitudes de información deben ser claras y estar completas. Las respuestas a las solicitudes de información deben ser igualmente
claras y estar completas en las descripciones de las soluciones, y firmadas
y fechadas por la parte que responde.
A menos de que se indique de otro modo, el fabricante y el montador
pueden asumir que una respuesta a una solicitud de información constituye
una liberación para la construcción. Sin embargo, si la respuesta se traducirá
en un aumento en el costo o un retraso en el programa, la sección 4.4.2 requiere que el fabricante y/o el montador informen con prontitud a los representantes de diseño y construcción designados por el propietario.
4.7.
PLANOS DE MONTAJE
Los planos de montaje serán proporc ionados al montador de manera oportuna
con el fin de permitirle planear y realizar la obra correctamente.
Comentario:
Para fines de planeación, esto puede incluir la liberación de los planos de
montaje preliminares, si lo solicita el montador.
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SECCIÓN 5. MATERIALES
5.1.
MATERIAS PRIMAS
El fabricante podrá ordenar el suministro de los materiales estructurales necesarios
al recibir los documentos contractuales liberados para construcción.
Comentario:
El fabricante puede comprar los materiales estructurales en largos comerciales, largos exactos sobre medida o largos múltiples de medidas diversas,
para satisfacer los requerimientos de los planos estructurales. Estos materiales son generalmente específicos para cada trabajo y no propios para otros
usos, y pueden no ser devueltos a su valor de compra, en caso de cambios
de diseño que los vuelvan inadecuados para ser usados en la forma originalmente intencionada. Estos materiales deben pagarse al fabricante al recibirse en su planta, sujeto al pago adicional por cambios de proyecto
posteriores que obliguen a modificar su uso o sustituirlos. La compra de materiales a largos estipulados no se considera como fabricación.
5.1.1. A no ser que los documentos contractuales estipulen pruebas de laboratorio especiales, el productor del acero estructural sólo realizará las pruebas requeridas
para el material en cuestión por las Especificaciones de la ASTM mencionadas en
los documentos contractuales. Los materiales ordenados con requisitos especiales
los debe entregar el proveedor con las marcas indicadas en la sección 12 de la
ASTM AG/ AGM. Sin t:slas marcas, no podrán ser usados en la estructura m ientras
no se cumpla con que:
(a) Quede establecida su identificación mediante la realización de las pruebas
arriba mencionadas.
(b) Se aplique la marca de identificación del fabricante en la forma descrita en
las secciones 6.1.2 y 6.1.3.
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Ill-43
Código de prácticas generales para la construcción de es1r11ct11ras de acero
111-44
5.1.2. Cuando los perfiles estructurales no cumplen con las tolerancias de la ASTM
A6/A6M por su perfil o derechura, el fabricante podrá aplicar medidas de corrección, incluyendo la aplicación de calor controlado y/o enderezado mecánico, sujeto a las Especificaciones del IMCA.
Comentario:
Las variaciones normales de geometría de la sección transversal de los perfiles estructurales deben ser reconocidas por el diseñador, el fabricante, los
dibujantes de los diseños de taller y el montador (los ejemplos se muestran
en la figura 5). Las tolerancias son obligadas porque los efectos del desgaste
de los rodillos de laminación y las deformaciones térmicas de la sección
transversal producidas por el enfriamiento disparejo del material al salir caliente del molino, las hace inevitables. No existe la perfección de la sección
transversal de los perfiles ni es necesaria por razones estructurales ni arquitectónicas, siempre que se reconozcan las tolerancias y se tomen en cuenta.
Las tolerancias en derechura de la ASTM son adecuadas para la construcción
en general, pero pueden estipularse en casos especiales tolerancias más estrictas, que pueden lograrse en el proceso de fabricación a costo adicional,
si el proyecto en cuestión lo justifica.
5.1.3. Cuando se encuentra que las tolerancias fueron excedidas después de que el material fue entregado en la planta del fabricante, éste tendrá la opción de aplicar
las medidas señaladas en ASTM A6/ A6M para reacondicionar las superficies de
los perfiles y placas.
5.1.4. Cuando se requieran materiales estructurales con tolerancias más estrictas que las
establecidas por ASTM A6/A6M, las tolerancias especiales deben especificarse
en los documentos contractuales. El fabricante podrá opcionalmente ordenar los
materiales con especificaciones normales ASTM A6/A6M y aplicar él mismo las
medidas correctivas definidas en las secciones 5.1.2 y 5.1.3.
5.2.
MATERJALES EN EXISTENCIA
5.2.1. Si el fabricante va a emplear materiales de sus existencias en una estructura, la
calidad de éstos debe ser cuando menos igual a la calidad requerida por las Especificaciones ASTM que se indica en los documentos contractuales.
5.2.2. Los certificados de calidad del productor del acero estructural serán aceptados
como comprobantes de la calidad de los materiales tomados de existencias por el
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IJJ-45
Sección 5. Materiales
'<
11
l
rr--rr-.,,.o - -r~
~b+
Sección real del parin
[
-
Sección teórica del patln
-,
Tolerancias permisibles en patines:
T+ T' = 6 mm (1/4 in) parad $ 300 mm (12 in)
= 8 mm (6/16 in) parad ~ 300 mm (12 in)
Tolerancias de distancias en alma:
d, = d ± 3 mm ( 1/8 in)
d,., = d + T + T'
Tolernncias de distancias en patines:
b' = 1/2 b,±5 mm (3/16 in)
b = 1/2 b,±5 mm (3/16 in)
bmu = b,+ 6 mm (1/4 in) o b, - 5 mm (3/ 16 in)
Figura S. Tolerancias en la sección transversal de un perfil IR.
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111-46
Código de prácticas generales para la construcción de estructllras de acero
fabricante. El fabricante debe conservar los certificados de calidad de los materiales que tiene en existencia. No es necesario que el fabricante pueda comprobar
que los certificados de calidad de estos materiales corresponden a las piezas individuales que se usarán en la estructura, siempre que pueda demostrar que sus
órdenes de compra establecen una calidad que corresponde a la requerida por las
Especificaciones ASTM aplicables.
5.2.3. Cuando los materiales en existencia se hayan ordenado sin estipular su calidad o
de una calidad inferior a la requerida por la Especificación ASTM aplicable, o que
carezcan de certificado de calidad u otra prueba de su calidad, no podrán ser usados sin autorización previa del representante del propietario responsable del diseño estructural.
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SECCIÓN 6. FABRICACIÓN EN TALLER Y ENTREGA
6.1.
IDENTIFICACIÓN DEL MATERIAL
6.1.1. El fabricante debe poder demostrar mediante procedimiento escrito y realizado,
un método de identificación de materiales con la siguiente información, visible
hasta el punto de ensamble de los miembros:
(a) Para material estándar, la identificación mostrará la designación de forma.
Reportes representativos de pruebas de material serán mostrados por el fabricante si lo requiere el representante de diseño designado por el propietario, ya sea en los documentos contractuales o mediante instrucciones escritas
por separado, dadas al fabricante antes de ordenar los materiales estructurales.
(b) Para el material de grado distinto al material del taller estándar, la identificación incluirá la designación de forma y grado de material. Los reportes de
ensayos representativos de material serán mostrados por el fabricante si lo
requiere e l representante de diseño designado por el propietario, ya sea en
los documentos contractuales o mediante instrucciones escritas por separado
dadas al fabricante antes de ordenar los materiales estructurales.
(c) Para e l material ordenado de acuerdo con un suplemento de las normas NMX
o ASTM u otros requerimientos de materiales especiales en los documentos
contractuales, la identificación incluirá la designación de forma, el grado del
material y número de colada. Los reportes de ensayos de material correspondientes serán mostrados por el fabricante si se lo requiere el representante
de diseño designado por el propietario, ya sea en los documentos contractuales o mediante instrucciones escritas por separado dadas al .fabricante
antes de ordenar los materiales de laminación.
A menos que un sistema alternativo se establezca en los procedimientos escritos
del fabricante, el material estándar de taller debe ser el siguiente:
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111-47
111-48
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
Tabla l. Material de taller estándar por perfil
Perfil
Material de taller estándar
NMX
IR, TR
IE
ASTM
A992
B•254
B·284
A36
A572
A992
PTE(OR u OC)
B•l99
B·177
A500 Grado B
A53 Grado B
Placas y barr.1s
B·254
B·284
A36
A572
A992
Ll,LD
CE
Comentario:
Los requisitos de la sección 6.1.1 (a) serán suficientes para la mayoría de
los proyectos. Cuando el material es de un nivel de resistencia que difiere
del grado estándar de taller, aplicarán los requerimientos de la sección
6.1. l(b).
Cuando aplican los requerimientos de materiales especiales, como el
suplemento S5 o S30 para prueba de Cbarpy con ranura en V (CVN) de la
norma ASTM A6/A6M, e l suplemento S8 para prueba ultrasónica de la
norma ASTM A6/A6M, o la norma ASTM A588/A588M para resistencia
a la corrosión atmosférica, aplican los requerimientos en la sección
5.1. l(c).
6.1.2. Durante la fabricación, hasta la etapa del ensamble, cada pieza de material con
requisitos especiales llevará la marca de identificación del fabricante o la marca
de identificación original del productor del acero estructural. La marca de identificación delfabricante corresponderá con e l sistema establecido de identificación de material del fabricante. Este sistema quedará registrado y disponible antes
del inicio de la fabricación, para conocimiento del representante del propietario
designado para construcción, la autoridad local y el inspector.
6.1.3. Los miembros con material especial no tendrán su marca de ensamble o montaje
igual a la de los miembros con otro material, incluso si son de dimensiones y detalles idénticos.
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Sección 6. Fabricación en taller y entrega
6.2.
lll-49
HABILITADO DEL MATERIAL
6.2.1. Los cortes térmicos de elementos de acero estructural pueden hacerse a mano
libre o con guía mecánica.
6.2.2. Las superficies de estructuras que en los planos se señalan como "alisadas" o "terminadas", se definen como las que tienen una rugosidad ANSI máxima de 13 µ.
Cualquier técnica de fabricación que produzca este acabado, tal como corte por
fricción, aserrado, esmerilado, etc., es aceptable.
Comentario:
La mayoría de los procesos de corte, incluyendo sierra por fricción, aserrado
en frío, esmerilado y los procesos de laminación, cumplen una limitación
de rugosidad de superficie de 13µ, según la norma ASME B46.l.
6.3.
AJUSTE Y SUJECIÓN
6.3.1. Los elementos de conexión no tienen que enderezarse en el plano conectado si
puede demostrarse que la instalación de los tornillos o el uso de dispositivos de
ajuste proporcionarán un contacto razonable entre las superficies de unión.
6.3.2. Las placas de respaldo y para extensión de soldadura se utilizarán de acuerdo con
la norma AWS D 1.1, según se requiera para producir soldaduras sanas. El fabricante o montador no necesitan removerlas a menos de que se estipule en los documentos contractuales. Cuando se especifica la remoción de las placas de
respaldo en los documentos contractuales, dicha remoción cumplirá con los requisitos de la norma AWS D 1.1. Cuando sea necesario removerlos, puede hacerse
con oxicorte a mano libre cerca del borde del miembro unido, sin que se requiera
mayor alisado, a no ser que los documentos contractuales estipulen acabado especial.
Comentario:
En la mayoría de los casos, el tratamiento de las placas de respaldo y de extensión se deja a la discreción del representante de diseño designado por el
propietario. En algunos casos se puede requerir un tratamiento que vaya
INSTITUTO M EXICANO DE L A CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Código de prácticas generales para la co11strucció11 de estructuras de acero
111-50
más allá de los casos básicos descritos en esta sección. Como ej emplo, las
placas de respaldo y de extensión en conexiones a momento viga-columna
de estructuras en zonas sísmicas, requieren de tratamiento especial. En todos
los casos, el representante de diseño designado por el propietario debe cspeci ficar los tratamientos requeridos en los documentos contractuales.
6.3.2. A menos que se indique de otro modo en los planos de taller, los tornillos de alta
resistencia para conexiones hechas en taller, se instalarán en el taller de acuerdo
con las Especi ficaciones del IMCA.
6.4.
TOLERANCIAS DE FABRICACIÓN
Las tolerancias en la fabricación de acero estructural estarán de conformidad con
los requerimientos de las secciones 6.4.1 a 6.4.6.
Comentario:
Las tolerancias de fabricación se estipulan en diversas especificaciones y códigos, cada una aplicable a un área especializada de construcción. En la presente sección se estipulan las tolerancias de fabricación básicas. Para el acero
estruchtral arquitectónicamente expuesto, véase la sección I O. Comúnmente,
también se incorporan otras especificaciones y códigos por referencia en los
documentos contractuales, como la Especificación del IMCA, u otras especificaciones (por ejemplo RCSC, O 1. 1 del AWS, AASHTO o SCT).
6.4.1. Para los miembros que tienen ambos extremos terminados (véase la sección 6.2.2)
para apoyo por contacto, la variación en la longitud total será igual o menor a 1
mm. Para otros miembros que se enmarcan a otros clemente.:; de acero estructural,
la variación en la longitud detallada será la siguiente:
(a) Para los miembros que son iguales o menores a I Om de longitud, la variación
será igual o menor a 2 mm.
(b) Para los miembros que son mayores a I O m de longitud, la variación será
igual o menor a 3 mm.
6.4.2. Para miembros estructurales rectos distintos a los miembros en compresión, ya
sea de un solo pe,fil laminado o un pe1:/il armado, la variación en la al ineación
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección 6. Fabricación en taller y e111rega
Jll-51
será igual o menor a la especificada para perfiles IR en la norma NMX-B-252 o la
norma ASTM A6/A6M, excepto cuando se especifica una menor tolerancia en derechura en los documentos contractuales. Para los miembros rectos en compresión, ya sea de un solo perfil o perfil armado, la tolerancia en derechura será igual
o menor a 1/1000 de la longitud axial entre los puntos que serán soportados lateralmente. Para los miembros estructurales IR curvos, la variación de la curvatura
teórica será igual o menor a la variación en combadura lateral que se especifica
para un miembro recto equivalente con igual longitud recta en la norma NMX-B252 o en la norma ASTM A6/A6M.
En todos los casos, los miembros terminados estarán libres de torceduras, dobleces y uniones abiertas. Los retorcimientos o dobleces agudos serán causa de
rechazo.
6.4.3. Para las vigas que se detallan sin contraflecha especificada, el miembro será fabricado
de manera que, después del montaje, cualquier curvatura debida a fabricación en taller esté bacía arriba. Para entramados que se detallan sin contraflecha especificada,
los componentes serán fabricados de forma que, después del montaje, cualquier contraflecba incidental en la armadura debida a fabricación del taller esté hacia arriba.
6.4.4. Para las vigas que se especifican en los documentos contractuales con contraflecha, las vigas recibidas por el.fabricante con 75% de la contraflecha especificada
no requerirán combadura posterior. De lo contrario, la variación en la contraflecha
será como sigue:
(a) Para vigas con longitud igual o menor de 15 m, la variación será igual o inferior a menos cero/más 13 mm.
(b) Para v igas con longitud mayor a 15 m, la variación será igual o inferior a
menos cero/más 13 mm, y más 3 mm por cada 3 m o fracción de las mismas
arriba de 15 m de longitud.
Para propósitos de inspección, la contraflecha se medirá en el taller delfabricante,
sin que la pieza se encuentre sujeta a ningún esfuerzo.
Comentario:
No hay ninguna manera conocida de inspeccionar la contraflecha de la viga después de que la viga es recibida en el campo, debido a factores que incluyen:
(a)
La liberación de esfuerzos en los m iembros a través del tiempo y en
diversas aplicaciones.
INSTITUTO M EXlCANO D E LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
lll-52
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
(b)
(e)
( d)
Los efectos del peso propio del elemento.
La restricción causada por las conexiones de los extremos al quedar
montada.
Los efectos de la carga muerta adicional que será aplicada posteriormente.
Por lo tanto, la inspección de la contraflecha de vigas debe hacerse en el taller de fabricación, sin que las piezas se encuentren sujetas a ningún esfuerzo.
6.4.5. Para las armaduras que se especifican en los documentos contractuales con contraflecha, la variación en la contraflecha en cada punto especificado de la contraflecha será igual o inferior a más o menos 1/800 de la distancia a ese punto desde
e l punto más cercano de apoyo. Para propósitos de inspección, la contraflecha se
medirá en el taller del fabricante en la condición de no esfuerzo. Para armaduras
que se especifican en los documentos contractuales, sin indicación de contraflecha, aplicarán los requerimientos anteriores en cada punto del panel de la armadura con una ordenada de contraflecha cero.
Comentario:
No hay manera conocida de inspeccionar la contraflecha de las armaduras
después de que se reciben en el campo, debido a factores que incluyen:
(a)
(b)
(e)
Los efectos del peso muerto del miembro.
La restricción causada por las conexiones de las la armaduras ya montadas.
Los efectos de la carga muerta adicional que será aplicada posteriormente.
Por lo tanto, la inspección de la contraflecha de las armaduras se debe hacer
en el taller de fabricación, y en piezas sin esfuerzos. Véase la figura 6.
6.4.6. Cuando las variaciones permisibles en las profundidades de las vigas y trabes resultan en cambios bruscos de profundidad en los empalmes, dichas desviaciones
se alinearán como sigue:
(a) Para empalmes con uniones atornilladas, las variaciones en profundidad se
ajustarán con placas de relleno.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
111-53
Sección 6. Fabricación en taller y entrega
(b) Para los empalmes con uniones soldadas, el perfil de soldadura se adaptará
a las variaciones en profundidad; se proveerá la sección transversal requerida
de la soldadura y el grado de inclinación de la superficie de la soldadura cumplirá con los requerimientos en la norma D 1.1 de la AWS.
Punto en el cual se específica la contraflecha
Curva teórica de fabricación
Punto de soporte
\
1
- :-
L-
Contra flecha que se especifica
-----
Línea recta entre los puntos de soporte
Claro
.1
Figura 6. Ilustración de la tolerancia de contraílecha.
6.5.
LIMPIEZA Y PINTURA DE TALLER
Al acero estructural que no requiera del taller de pintura, se le limpiarán el aceite
y la grasa con limpiadores de solvente, y la suciedad y otros materiales extraños
mediante barrido con un cepillo de fibras u otros medios adecuados. El acero estructural que requiere ser pintado en el taller, se sujetará a los requisitos de las
secciones 6.5.1 a 6.5.4. Véase también la sección 3.1.6.
Comentario:
Puede ser perjudicial la exposición prolongada del acero estructural sin pintar,
que se haya limpiado para la aplicación en campo de materiales de protección
contra incendios. La mayoría de los niveles de limpieza requieren la eliminación de todas las escamas de laminación sueltas, pero permiten cierta cantidad
de escamas de laminación firmemente adheridas. Cuando una pieza de acero
estructural que ha sido limpiada a un nivel aceptable, se deja expuesta a un
ambitmlt: normal, la hume<la<l puede penetrar detrás de la escama y puede producir un poco de desprendimiento de las escamas por el proceso de oxidación.
La limpieza de las escamas desprendidas después del envío de la estructura al
campo no es responsabilidad del fabricante y los documentos contractuales
deben designar al contratista responsable de este trabajo.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, /\.C.
111-54
Código de práclicas generales para la co11s1rucció11 de estructuras de acero
La sección 6.5.4 del presente Código no es aplicable al acero resistente a la
intemperización, por lo que siempre se necesitan especificaciones especiales
de limpieza en los documentos contractuales.
6.5.1. El fabricante no es responsable del deterioro de la capa del taller que pueda resultar de la exposición a condiciones atmosféricas normales o condiciones corrosivas que son más severas que las condiciones atmosféricas normales.
Comentario:
La mano de pintura de taller es el primario del sistema de protección. Se
pretende que proteja por sólo un corto periodo de exposición en condiciones
atmosféricas normales, y se considera como un recubrimiento temporal y
provisional.
6.5.2. A menos de que los documentos contractuales estipulen otra cosa, antes de pintar
la estructura el fabricante eliminará de su superficie el óxido suelto, las escamas
de laminación sueltas, la suciedad y materiales extraños, a mano, por medio de
cepillo de alambre u otro método que elija, para cumplir con los requerimientos
de la norma SSPC-SP2. Si el trabajo del fabricante en la preparación de la superficie será inspeccionado por el inspector, dicha inspección se llevará a cabo de
manera oportuna antes de la aplicación de la capa de taller.
Comentario:
La selección de un sistema de pintura es una decisión de diseño que involucra muchos factores, incluyendo:
a) La preferencia del propietario.
b) La vida útil de la estructura.
e) La gravedad de la exposición ambiental.
d) El costo tanto de la aplicación inicial como de renovaciones futuras.
e) La compatibilidad de los distintos componentes que conforman el sistema de pintura (preparación de la superficie, primario de taller y capas
posteriores).
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Sección 6. Fabricación en taller y entrega
111-SS
Debido a que la inspección de la pintura de taller debe ocuparse de la calidad
de la mano de obra en cada etapa de la operación, el fabricante debe dar
aviso previo al inspector del programa del proceso y permitirle acceso al
sitio de trabajo. La inspección debe ser coordinada con ese programa, con
el fin de evitar el retraso de la aplicación de pintura.
La aceptación de la superficie preparada se debe hacer antes de la aplicación del primario de taller porque el grado de preparación de la superficie
no puede verificarse fácilmente después de la pintura. La demora en el
tiempo entre la preparación de la superficie y la aplicación de la capa de taller puede dar lugar a un deterioro inaceptable de una superficie adecuadamente preparada, lo que exige una repetición de la preparación de la
superficie. Esto es especialmente cierto con superficies limpiadas a chorro.
Por lo tanto, para evitar el deterioro potencial de la superficie, se presume
que la preparación de la superficie es aceptada a menos de que sea inspeccionada y rechazada antes de la aplicación prevista de la mano de taller.
El primario de taller en cualquier sistema de pintura está diseñado para
maximizar las características de humectación y adherencia de la pintura, generalmente a expensas de sus capacidades de desgaste. El detetioro de la capa
de taller comienza en general inmediatamente después de la exposición a los
elementos y empeora a medida que se prolonga la duración de la exposición.
En consecuencia, es probable que la exposición prolongada de la capa de taller
conduzca a su detetioro y puede requerir reparación, incluyendo posiblemente
la repetición de la preparación de la superficie y la aplicación de primario en
áreas limitadas. Con la introducción de sistemas de pintura de alto rendimiento, evitar retrasos en la aplicación de la capa de taller se ha vuelto más
critico. Los sistemas de pintura de alto rendimiento generalmente requieren
un mayor grado de preparación de la superficie, así como la aplicación temprana de protección contra el desgaste del primario de taller.
Como el fabricante no tiene control sobre la selección del sistema de
pintura, de la compatibilidad de los diversos componentes del sistema total
de pintura o la duración de la exposición de la mano de taller, el fabricante
no puede garantizar el desempeño del primario ni de cualquier otra parte
del sistema. Por esto, el fabricante sólo es responsable de llevar a cabo la
preparación de la superficie especificada y de la aplicación de la pintura de
taller de acuerdo con lo estipulado en los documentos contractuales.
Esta sección estipula que el acero estructural será limpiado para cumplir
los requerimientos en la norma SSPC-SP2. Esta estipulación no pretende representar un nivel de limpieza único, sino más bien el nivel de preparación
de la superficie que será suministrado a menos de que se especifique de otro
modo en los documentos contractuales, si el acero estructural será pintado.
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111-56
Código de práclicas generales para la conslmcción de es1ructuras de acero
6.5.3. A menos de que se especifique de otro modo en el documento contractual, la pintura
se aplicará con brocha, a presión con o sin aire, rodillos, revestimiento de flujo, inmersión u otros medios adecuados, a elección del fabricante. Cuando se utilizan
los términos "mano de taller", "pintura de taller" u otro término equivalente, sin
que se especifique un determinado sistema, la capa de pintura de taller estándar del
fabricante será aplicada a un espesor de película seca no menor de un mil [25 µm].
6.5.4. Los retoques de las abrasiones causadas por el manejo después de la pintura serán
responsabilidad del contratista que realiza los retoques en el campo o la pintura
de campo.
Comentario:
El retoque en el campo y la pintura de campo nonnalmente no son parte del
contrato del fabricante o del montador.
6.6.
MARCAS DE MONTAJE
6.6.1. Si no se estipula otra cosa, las marcas de montaje se pondrán en los miembros de
la estructura con pintura u otro medio adecuado.
6.6.2. Los ensambles de tomillos y los tornillos, las tuercas y rondanas sueltos se enviarán por separado en contenedores cerrados de acuerdo con la longitud y el diámetro, según corresponda. Las partes pequeñas y los paquetes de tornillos, tuercas
y rondanas se enviarán en cajas de cartón o de madera, barriletes o barriles. En el
exterior de cada contenedor cerrado aparecerá una lista y la descripción de los
materiales contenidos.
Comentario:
En la mayoría de los casos, los tomillos, las tuercas y otros componentes
de un ensamble de conexión pueden ser enviados sueltos en recipientes
separados. Sin embargo, los ensambles con tornillos de tensión controlada
ASTM Fl852/F1852M, los ensambles de tornillos galvanizados ASTM
A325/A325M y los ensambles de tornillos F1852/Fl852M, deben ser ensamblados y enviados en el mismo contenedor de acuerdo con la longitud
y el diámetro.
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Sección 6. Fabricación en taller y entrega
6.7.
IU-57
ENTREGA DE MATERIALES
6.7.1. La estructura de acero debe entregarse en forma consistente con los requerimientos de los documentos contractuales, en la secuencia que permita la ejecución
más económica y eficiente en su fabricación y montaje. Si el propietario desea
establecer o controlar la secuencia de entrega de la estructura, debe estipularlo
en los documentos contractuales. Si el propietario contrata por separado los servicios de entrega y montaje de la estructura de acero, este contratista coordinará
la planeación entre el montador y otros contratistas.
6.7.2. Los materiales que sean empotrados en la obra de albañilería, tales como pernos
de anclaje y otros similares, deben embarcarse a tiempo para estar disponibles
cuando se necesiten. El propietario debe dar tiempo suficiente al fabricante para
que produzca y embarque estos materiales antes de que sean requeridos en la
obra. Los tomillos, tuercas y arandelas se embarcan generalmente en paquetes
según su diámetro y largo, y se deben almacenar de tal manera que se protejan de
la corrosión y se mantengan limpios.
6.7.3. Si se reclama cualquier faltante en las cantidades de materiales que se muestran
en los estados de envío, el propietario o el montador deben notificar de inmediato
al transportista y al fabricante para que se investigue la reclamación.
Comentario:
Las cantidades de material que se muestran en la lista de entrega generalmente son aceptadas como correctas por el propietario, fabricante y montador.
6.7.4. A menos de que se especifique de otro modo en los documentos contractuales
y sujeto a los planos de taller y montaje aprobados, el fabricante limitará el número de empalmes de campo al número que sea consistente con el costo mínimo. El tamaño y el peso de las piezas de acero estructural pueden estar
limitados por las instalaciones del fabricante, por los medios de transporte disponibles y por las condiciones en el sitio de la obra. Con base en lo anterior, el
fabricante determinará el número de uniones de campo para lograr la mayor
economía de la estructura.
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III-58
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
Comentario:
Esta sección reconoce que el tamaño y el peso de los ensambles de acero
estructural pueden estar limitados por las capacidades del taller, el peso admisible y las dimensiones de espacio libre del transporte disponible o las
condiciones del sitio de trabajo
6.7.5. Si la estructura llega dañada a su destino, la parte responsable de su recepción
debe notificar al fabricante y al transportista antes de la descarga del material o
inmediatamente después de descubrir el daño.
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SECCIÓN 7. MONTAJE
7.1.
MÉTODO DE MONTAJE
Si el propietario desea fijar el método y la secuencia del montaje, o si ciertos
miembros no pueden ser montados en el orden normal, lo debe establecer en los
documentos contractuales. En ausencia de cualquier restricción, el montador procederá a usar los métodos y orden de montaje que le resulten más seguros, convenientes y económicos y que cumplan con los requisitos de los documentos
contractuales. Cuando se contrate por separado la fabricación y el montaje, el
propietario será responsable de coordinar las actividades entre los contratistas
Comentario:
El montador solicita a veces modificaciones de diseño para permitir o facilitar el montaje del acero estructural. Cuando éste es el caso, el montador
debe notificar al fabricante antes de la preparación de los planos de taller y
montaje de modo que el fabricante pueda referir la solicitud del montador a
los representantes de diseño y construcción designados por el propietario
para la resolución.
7.2.
CONDICIONES DEL SITIO DE TRABAJO
El representante de construcción designado por el propietario proveerá y mantendrá para el fabricante y montador lo siguiente:
(a) Vías de acceso adecuadas hacia y a través del sitio de trabajo para la entrega
segura y el movimiento del material que será montado, así como de las grúas,
camiones y otros equipos necesarios, movidos por sus propios medios de
propulsión.
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111-59
11 1-60
Código de práclícas ge11erales para la co11s1rucció11 de estrncturas de acero
(b) Un espacio con piso firme, con pendiente adecuada, drenado, adecuado y
conveniente, en el lugar de trabajo para la operación del equipo del montador,
sin obstrucciones de altura como líneas de conducción eléctrica, líneas telefónicas u otros estorbos similares.
(c) Un espacio de almacenamiento adecuado, cuando la estrnctura no ocupe la
totalidad del sitio de trabajo disponible, para permitir que el fabricante y el
montador operen con la mayor eficiencia posible.
El montador debe suministrar e instalar los medios de protección requeridos para
su propio trabajo. La protección para otras actividades no directamente pertenecientes al montaje de la estructura es responsabilidad del propietario.
Cuando el propietario no pueda proporcionar un espacio en la proximidad inmediata a la zona de montaje para el almacenamiento de la estructura, lo debe indicar al proveedor de la estructura y al montador, para ser considerado en sus
costos y en los documentos contractuales.
7.3.
CIMIENTOS, PILAS Y ESTRIBOS
El propietario es el único responsable de la correcta ubicación, capacidad de carga,
facilidad de acceso y lo adecuado del diseño de todos los cimien1os, pilas y estribos.
7.4.
TRAZOS Y BANCOS DE NIVEL
El propietario es el responsable de la exacta ubicación de las anclas, de los trazos
y bancos de nivel en el sitio de construcción y debe suministrar al montador un
plano conteniendo toda la información relativa, incluyendo el cumplimiento o incumplimiento con las tolerancias de colocación del presente Código de Prácticas
Generales (véase la sección 7.11.1 ). El propietario establecerá líneas de compensación y elevaciones de referencia en cada nivel para uso del montador en la colocación de los elementos ajustables (véase la sección 7. 13. l .3).
7.5.
COLOCACIÓN DE PERNOS DE ANCLAJE
YELEMENTOSEMPOTRADOS
7.5.1. Todos los elementos empotrados para anclaje deben ser colocados por el propietario de acuerdo con los planos aprobados. Las tolerancias con respecto a las dimensiones mostradas en los planos de montaje no serán mayores de:
(a) 3 mm en distancias de centro a centro de dos pernos cualquiera de un grupo
de pernos de anclaje. Se define como grnpo de pernos de anclaje al conjunto
de pernos que reciben una columna o una sola pieza fabricada.
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111-61
Sección 7. Monlaje
(b) 6 mm de centro a centro de dos grupos de pernos de anclaje adyacentes.
( c) 13 mm de desnivel entre los pernos de anclaje de cualquier grupo.
(d) Un error acumulativo máximo de 1:5000 de la longitud de un eje de columnas, pero sin exceder de un total de 25 mm. Se define como eje de columnas
la recta que más se aproxima a los centros de grupos de pernos de anclaje
como quedaron colocados.
(e) 6 mm de desviación desde el centro de cualquier grupo de pernos de anclaje
al eje de columnas que pasa por ese grupo, definiéndose eje de columnas
como en el párrafo anterior.
En el caso de grupos de pernos de anclaje situados fuera del eje de columnas, las tolerancias establecidas en los incisos anteriores se aplicarán a las dimensiones paralelas y perpendiculares mostradas en los planos de colocación de pernos de anclaje.
Comentario:
Las tolerancias establecidas en esta sección han sido seleccionadas para ser
compatibles con los tamaños de los orificios que se recomiendan para las
placas base en el Manual de Construcción en Acero del IMCA. Si las condiciones especiales requieren tolerancias más restrictivas, el contratista responsable de colocar los pernos de anclaje debe ser informado de ello en los
documentos contractuales. Cuando se coloquen fundas en los pernos de anclaje, el ajuste proporcionado por dichas fundas puede ser utilizado para satisfacer las tolerancias requeridas.
7 .5.2. A menos que los planos muestren otra cosa, los pernos de anclaje estarán colocados perpendicularmente a la superficie teórica del apoyo.
7.5.3. Otras partes empotradas o de conexión entre el acero estructural y elementos de
otras instalaciones serán localizadas y colocadas por el propietario de acuerdo
con las necesidades de la obra o como se muestre en los planos de montaje. La
exactitud de colocación de estas partes debe cumplir con las tolerancias de montaje establecidas en la sección 7 .13.
7.5.4. Todo el trabajo efectuado por el propietario será terminado oportunamente para
no interferir con el montaje del acero estructural y debe entregar al montador un
plano final con medidas exactas de la localización de anclas y placas empotradas,
no excediendo las tolerancias permitidas en la sección 7.5.
7.5.5. El fabricante tendrá la obligación de diseñar, fabricar y suministrar al propietario
los dispositivos que le faciliten el correcto posicionamiento de las anclas en los cimientos de las columnas de la estructura. Estos dispositivos deben ser adecuados
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Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
111-62
para fijarse con clavos a las fonnas de madera del concreto y no a su annado. Deben
indicar la posición exacta de los ejes de construcción, fijar la posición correcta de
las anclas y su verticalidad o perpendicularidad a la cara de la placa base de la columna y la longitud sobresaliente de las anclas de la superficie del concreto, dejando
huella en el concreto de la posición de los ejes de construcción.
7.5.6. Estos dispositivos se entregarán en cantidad suficiente y con la oportunidad necesaria para cumplir con el programa de construcción de los cimientos. Su costo
será determinado de común acuerdo entre el propietario y el fabricante.
Comentario:
Un error muy común en la construcción es amarrar las anclas al annado de
acero, en vez de fijarlas clavando la plantilla a las formas de madera, ya que
el annado suelto fácilmente puede moverse de su lugar durante e l proceso
de colocación del concreto, lo que rara vez sucede con las fonnas. La manera
más común de acordar el precio es considerar el precio promedio de la estructura que suministra el fabricante.
7.6.
PLACAS DE APOYO
Cuando las placas base o de apoyo no forman parte de la columna y no se requiere
de grúas para su manejo, el propietario debe colocar todas las placas sueltas de
apoyo y nivelación en sus ejes y niveles correctos. Si se requiere el uso de grúa
para su manejo, este trabajo lo hará el montador, ajustándolos con cuñas, placas
de relleno o tuercas de nivelación. El fabricante de la estructura marcará en las
piezas de apoyo los ejes necesarios para facilitar su alineación.
Oportunamente después de la colocación de los dispositivos de apoyo, el propietario debe revisar su correcta colocación. El error de nivel para todos los dispositivos de apoyo no debe exceder de 3 mm. La ubicación final de los
dispositivos de apoyo es responsabilidad del propietario.
Comentario:
La tolerancia de 3 mm en el desnivel de los placas de apoyo se establece
para pennitir alguna variación en la exactitud de colocación, tomando en
cuenta la precisión que se puede alcanzar con instrumentos de topografia
comunes. Se sugiere no usar placas de nivelación con dimensiones mayores
de 550 x 550 mm. Para propósitos de estabilidad del montaje, no se recomienda el uso de tuercas y arandelas de nivelación cuando las placas base
de las columnas tienen menos de cuatro anclas.
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Sección 7. Montaje
7.7.
III-63
RELLENOS CON MORTERO EXPANSIVO (GROUTING)
El relleno que debe hacerse con mortero expansivo (grouting) debajo de las placas
base de las columnas, una vez ajustadas a su nivel de proyecto, será responsabilidad
del propietario. Las placas de nivelación, placas base, placas sueltas y placas de
apoyo serán oportunamente rellenadas con mortero expansivo después de ser colocadas y revisadas para comprobar su alineación y nivelación. Columnas con placas
base, vigas con placas de apoyo y otros miembros similares con dispositivos adjuntos
que se encuentran temporalmente soportados con tuercas y arandelas de nivelación,
cuñas u otros dispositivos similares de nivelación, se rellenarán con prontitud después
de que el acero estructural, o la porción del mismo, hayan sido plomeados.
Comentario:
En la mayoría de las estructuras, la carga vertical en las placas base de las
columnas se transmite a los cimientos a través del relleno de mortero expansivo. En general, existen tres métodos mediante los cuales se provee soporte para las placas base de las columnas durante el montaj e:
(a) Placas de nivelación o placas base sueltas.
(b) Cuñas.
(c) Tuercas y arandelas de nivelación en las barras de anclaje debajo de
la base de la columna.
La práctica estándar establece que las placas base sueltas y las placas de nivelación serán rellenadas con mortero expansivo al colocarse. Los dispositivos de apoyo que se colocan en cuñas o tuercas de nivelación se rellenan
después de plomearse, lo que significa que el peso del marco de acero estructural montado está soportado en las cuñas o arandelas, tuercas y barras
de anclaje. El montador debe tener cuidado de asegurarse de que la carga
que sea transmitida en esta condición temporal, no exceda la resistencia de
las cuñas o arandelas, tuercas y barras de anclaje. Estas consideraciones se
presentan en mayor detalle en las Guías de Diseño No. 1 y No. 1O del ATSC.
7.8.
MATERIALES PARA CONEXIONES DE CAMPO
7.8.1. El fabricante proveerá los detalles de la conexión de campo que sean consistentes
con los requerimientos establecidos en los documentos contractuales y que, en
opinión del fabricante, resultarán en una fabricación y montaje de bajo costo.
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Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
111-64
7.8.2. Cuando el fabricante es el responsable del montaje de la estructura de acero, debe
suministrar todos los materiales requeridos para las conexiones provisionales y
permanentes de los diversos componentes del marco de acero estructural.
7.8.3. Cuando el fabricante no es contratado para el montaje del acero estructural, el fabricante debe suministrar el siguiente material para las conexiones de campo:
(a) Tomillos, tuercas y arandelas de grado, tipo y tamaño requerido y en cantidad
suficiente para todas las conexiones de campo de los componentes de la estructura de acero que quedarán permanentemente atornillados. Debe incluir
un excedente de 2% en la cantidad de cada diámetro y largo de tornillo requerido.
(b) Placas o láminas de relleno necesarias para la confonnación y el ajuste de
conexiones de campo permanentes entre los elementos de acero estructural.
(e) Las placas de respaldo y de extensión que se requieran para las conexiones
pennanentes que serán soldadas en campo.
7.8.4. El montador debe suministrar todos los electrodos para las soldaduras, los conectores de cortante instalados en campo, los tomillos de ajuste y pernos pasadores,
y todas las herramientas para las conexiones temporales que requiera el montaje
de la estructura de acero.
Comentario:
Véase comentario de la sección 2.2.
7.9.
PIEZAS SUELTAS
Las piezas sueltas de acero estructural que no estén conectadas y formen parte de
la estructura de acero, deben ser colocadas por el propietario sin ayuda del montador, a menos de que los documentos contractuales estipulen otra cosa.
7.10.
SOPORTES PROVISIONALES DURANTE EL MONTAJE
DE LAS ESTRUCTURAS DE ACERO
7 .10.1. El representante de diseño designado por el propietario debe establecer en los documentos contractuales lo siguiente:
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111-65
Sección 7. Montaje
(a) El sistema de resistencia de carga lateral y los elementos de conexión de diafragma que proveen la resistenc ia lateral y la estabilidad en la estructura terminada.
(b) Las condiciones especiales de montaje y las otras consideraciones adicionales
que pudiera requerir el diseño por sus características, tal como el uso de puntales, gatos o cargas que deban ajustarse durante el progreso del montaje,
para establecer o mantener la contratlecha, la posición dentro de las tolerancias especificadas o el pretensado.
Comentario:
La intención de la sección 7.10.1 del Código es hacer notar al representante
de construcción designado por el propietario y al montador del papel que
desempeñan los elementos de la estructura que resisten las cargas laterales
en la estructura terminada, de manera que se pueda hacer la planeación adecuada para la construcción del edificio. A continuación se muestran ejemplos
de una descripción del sistema de resistencia de carga lateral según lo establece la sección 7.10.l(a).
El ejemplo 1 es un edificio con estructura de acero con entrepisos de
construcción compuesta. Toda la resistencia a carga lateral la proporcionan
marcos rígidos formados por vigas soldadas a las columnas, en las direcciones ortogonales del edificio. La siguiente es una descripción adecuada de
este sistema de resistencia de carga lateral: toda la resistencia a la carga lateral y la estabilidad de la estructura del edificio terminado, es proporcionada
por marcos rígidos formados por vigas con conexiones soldadas a las columnas, enmarcados en cada dirección ortogonal (su localización se encuentra en los planos de estructurales). Los entrepisos de construcción compuesta
sirven como diafragmas horizontales que distribuyen las fuerzas horizontales
de viento y sismo a los marcos rígidos verticales. Estos marcos llevan las
cargas laterales a los cimientos del edificio.
El ejemplo 2 es un edificio con marco de acero con entrepisos de construcción compuesta. Todas las conexiones de las viga a las columnas son
simples y toda la resistencia a las cargas laterales la proveen muros de cortante de concreto reforzado en el núcleo del edificio y en los cubos de escalera. La siguiente es una descripción adecuada de este sistema de resistencia
de carga lateral: toda la resistencia a carga lateral y la estabilidad de la estructura del edificio la proporcionan los muros de cortante de concreto reforzado en el núcleo del edificio y en los cubos de escalera (su localización
se encuentra en los planos de estructurales). Estos muros proveen toda la
resistencia a la carga lateral en cada dirección ortogonal del edificio. Los
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111-66
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
entrepisos de construcción compuesta sirven de diafragmas horizontales,
que distribuyen las fuerzas del viento y sísmicas a los muros de cortante de
concreto, que las transmiten a los cimientos del edificio.
Véase también el comentario de la sección 7.10.3.
La sección 7 .1 O. 1(b) tiene la intención de hacer notar los requerimientos especiales inherentes al concepto de diseño, que de otra manera podría no conocer el montador. Dichas condiciones pueden incluir diseños que requieran
el uso de puntales o gatos para producir una carga o para obtener una elevación
o posición específica necesaria en una etapa posterior del proceso de montaje
en una estructura o de miembros instalados posterionnente. Estos requerimientos no serían evidentes para un montador y deben ser identificados para
que pueda licitar, programar y llevar a cabo el montaje de manera apropiada.
El montador es responsab le de la instalación de todos los miembros, incluyendo los m iembros en voladizo, con la verticalidad, elevación y
alineación especificadas dentro de las tolerancias de montaje detenninadas
en este Código. El montador debe proveer todos los soportes y dispositivos
provisionales para mantener la elevación o la posición dentro de tolerancias.
Estos requisitos fonnan parte del trabajo del montador, sin que el representante de diseño designado por el propietario tenga que especificarlos.
7.10.2. Una estructura de acero autosoportada es la que tiene la estabilidad requerida y
que es capaz de resistir, sin soporte externo, las cargas verticales y las fuerzas de
viento y sismo supuestas en el diseño y las del propio montaje, pero no las cargas
producidas por huracanes, explosiones, choques, ni cargas resultantes de trabajos
ejecutados por otros. El montador suministrará e instalará solamente aquellos soportes provisionales necesarios para asegurar los elementos de la estructura de
acero hasta que sea estable sin apoyos externos.
7.10.3. Una estructura de acero soportada externamente es aquella que requiere interacción
con otros elementos no clasificados, como acero estructural, para tener la estabilidad
requerida y resistencia a cargas verticales, a fuerzas de viento y sismo y del propio
montaje. Estas estructuras serán claramente identificadas en los documentos contractuales, que además establecerán la secuencia y programa de colocación de tales
elementos. El montador determinará la necesidad de usar y debe suministrar e instalar, los soportes provisionales de acuerdo con esta infonnación.
Es responsabilidad del propietario la instalación y oportuna terminación de
todos los elementos no clasificados como acero estructural requeridos para la estabilidad de la estructura de acero.
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Sección 7. Montaje
Jil-67
Comentario:
Muchos marcos de acero estructural tienen sistemas de resistencia de carga
lateral que se activan durante el proceso de montaje. Dichos sistemas de resistencia de carga lateral pueden consistir en marcos rígidos soldados, marcos arriostrados o, en algunos casos, columnas en voladizo a partir de
cimientos de base fija. Normalmente, dichos marcos están arriostrados con
cables tensores provisionales que,junto con los pisos con cubierta de acero
y los diafragmas de techo, u otros arriostramientos de diafragma que puedan
ser incluidos como parte del diseño, proveen estabilidad durante el proceso
de montaje. Los cables tensores también se utilizan comúnmente para poner
a plomo el marco de acero estructural. El montador normalmente suministra
e instala los soportes provisionales requeridos y el arriostramiento para estabilizar los marcos de acero estructural sin fijación, o partes de los mismos,
durante el proceso de montaje. Cuando los documentos contractuales requieren planos del arriostramiento del montaje, esos planos deben contener
la infonnación necesaria.
Si el representante de construcción designado por el propietario determina que las cubiertas de acero no serán instaladas por el montador, se
puede requerir arriostramiento temporal del diafragma si no está disponible
un diafragma horizontal para distribuir las cargas al sistema de resistencia
de carga vertical y lateral. Si las cubiertas de acero no estarán disponibles
como diafragma durante el montaje del acero estructural, el representante
de construcción designado por el propietario se lo debe informar al montador antes de la licitación. Si se requiere dicho arriostramiento de diafragma,
debe ser suministrado e instalado por el montador.
A veces los sistemas estructurales que son empleados por el representante de diseño designado por el propietario dependen de otros e lementos
además del marco de acero estructural para la resistencia de carga lateral.
Por ejemplo, se pueden utilizar muros de cortante de concreto o mampostería, o elementos horizontales de concreto reforzado para proveer resistencia a las cargas verticales y laterales en la estructura terminada. Debido
a que estas situaciones pueden no ser obvias para el contratista o el montador, en este Código se requiere que el representante de diseño designado
por el propietario identifique dichas situaciones en los documentos contractuales. Del mismo modo, si una estructura está diseñada de forma que
se requieran técnicas especiales de montaje, como elevación para imponer
ciertas cargas o posición durante el montaje, en este Código se requiere
que dichos requerimientos se detallen específicamente en los documentos
contractuales.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
lll-68
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
En algunos casos, el representante de diseño designado por el propietario podrá optar por mostrar el arriostramiento del montaje en los planos
de diseño estructural. En este caso, el representante de diseño designado
por el propietario debe entonces confirmar que los requerimientos de arriostramiento fueron entendidos mediante la revisión y aprobación de los planos
de montaje durante su proceso de aprobación.
A veces, durante la construcción de un edificio se puede requerir que
los elementos colaterales de la construcción, como el revestimiento exterior,
sean instalados en el marco de acero estructural antes de la terminación del
sistema de resistencia de carga lateral. Estos elementos pueden aumentar la
magnitud de las cargas laterales en los soportes temporales. También se
puede requerir que dichos soportes temporales permanezcan en su lugar después de que se haya erigido el marco de acero estructural. El representante
de construcción designado por el propietario debe establecer disposiciones
especiales para estos casos.
7 .10.4. En caso de que el diseño de la estructura considere el uso de puntales o gatos para
fijar o mantener contraflechas o pretensados. Estos requerimientos deben quedar
estipulados en los documentos contractuales.
7.10.5. Los tirantes, arriostramientos, obra falsa y demás elementos requeridos para el
montaj e, que son suministrados e instalados por el montador, son de su propiedad y no forman parte de la estructura. En el caso de estructuras autosoportadas,
los soportes provisionales ya no se requieren después de que se coloquen los
elementos que hacen autosoportante la estructura y se conecten definitivamente
dentro de las tolerancias requeridas. Después de efectuadas las conexiones definitivas, el montador ya no es responsable de soportar provisionalmente la estructura autosoportante y podrá retirar los soportes provisionales. En el caso de
estructuras soportadas externamente, el montador puede retirar los soportes provisionales cuando estén completos los elementos externos necesarios para la
estabilidad de la estructura. No podrán retirarse los soportes provisionales sin
el consentimiento del montador. A la terminación del montaje de la estructura,
cualquier soporte provisional que hubiera sido necesario dejar instalado por instrucciones del representante de construcción designado por el propietario, deberá ser retirado por el propietario y devuelto en buenas condiciones al
montador. En caso de que durante o después del montaje del acero estructural
se requieran soportes provisionales adicionales a los definidos como responsabilidad del montador en la sección 7, su suministro e instalación será responsabilidad del propietario.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección 7_Mo111aje
7.11.
Hl-69
PROTECCIÓN DE LA SEGURIDAD
7. 11.1. El montador debe suministrar los pisos, pasillos y pasamanos requeridos por
los reglamentos de seguridad aplicables, necesarios para la protección de su
personal durante el montaje. A no ser que los documentos contractuales estipulen otra cosa, podrá retirar los elementos de protección de las áreas cuyo montaje ya terminó.
7.11.2. Cuando los elementos de la protección de la seguridad se queden en su lugar para
el uso de otras actividades ajenas al montaje, será obligación del responsable designado por el propietario:
(a) Aceptar la responsabilidad de mantener las protecciones en buen estado.
(b) IJ1demnizar al fabricante y al montador por cualquier daño causado a las mismas por uso de los encargados de otras actividades.
(c) Asegurar que estas protecciones son adecuadas para el uso de las otras actividades.
(d) Estar seguro de que estas protecciones cumplen con las normas de seguridad
aplicables a las otras actividades.
(e) Remover estas protecciones cuando ya no sean requeridas y devolverlas al fabricante y/o montador en las mismas condiciones en las que fueron recibidas.
7.11.3. Las protecciones de seguridad para trabajadores que no sean empleados del montador, serán responsabilidad del propietario.
7.11.4. Cuando el propietario y no el montador sea el responsable de la instalación de
los sistemas de pisos que sirven de protección de seguridad, su instalación debe
hacerse de tal manera que no interfiera con los trabajos del montador y se cumpla
con todos los requisitos de seguridad aplicables.
7.11.5. A no ser que las actividades y seguridad de otros contratistas sean coordinadas
con las del montador por el representante designado por el propietario, no se
permitirán actividades ajenas al montaje ni el almacenamiento de materiales pertenecientes a otras actividades, hasta que el montador haya terminado el montaje
de la parte de la estructura que pudiera ser afectada, y ésta sea aceptada por el representante designado por el propietario.
7.12.
TOLERANCIAS DE LA ESTRUCTURA DE ACERO
La acumulación de las tolerancias de laminación y las tolerancias de fabricación
no causará que se excedan las tolerancias de montaje.
INST ITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A_C.
Código de prácticas generales para la co11str11cció11 de estructuras de acero
111-70
Comentario:
En ediciones anteriores de este Código, se establecía que "se considera que
las variaciones son aceptables cuando no exceden el efecto acumulado de
las tolerancias de laminación, fabricación y montaje". En la disposición actual de esta sección se reconoce que las acumulaciones de las tolerancias de
laminación y fabricación generalmente se producen en lugares diferentes a
donde ocurren las tolerancias de montaje aplicables y no en los mismos lugares.
7.13. TOLERANCIAS DE MONTAJE
Las tolerancias de montaje se definen en relación con los puntos y líneas de trabajo de los miembros, como sigue:
(a) Para miembros no horizontales, los puntos de trabajo son los centros geométricos en cada extremo de la pieza.
(b) Para miembros horizontales, los puntos de trabajo son el centro de la superficie o patín superior en cada extremo.
(e) La línea de trabajo de una pieza es la línea recta que une sus puntos de trabajo.
Los puntos de trabajo arriba mencionados pueden sustituirse si resulta conveniente, siempre y cuando se basen en las definiciones anteriores.
Las tolerancias de montaje del acero estructural estarán en conformidad con
los requerimientos de las secciones de la 7. 13. I a la 7. 13 .3.
Comentario:
Las tolerancias de montaje definidas en esta sección se han desarrollado a
través de muchos años de uso como criterios prácticos para el montaje del
acero estructural. Las tolerancias de montaje se definieron por primera vez
en la edición de 1924 del Código AISC. Con los cambios que tuvieron lugar
en los tipos y el uso de materiales en la construcción de edificios de acero,
y la creciente demanda de arquitectos y propietarios para tolerancias más
específicas, el AISC ha venido actualizando sus Código de Prácticas (ATSC
303) para las tolerancias de montaje de estructuras de acero aplicables en
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
111-71
Sección 7. Mo11tqje
los Estados Unidos. En México, el IMCA adoptó estos estándares para las
tolerancias de montaje de estructuras de acero desde la primera edición de
su Manual. La experiencia ha demostrado que, en ambos países, se pueden
cumplir con estas tolerancias sin mayor costo.
El acortamiento diferencial de columnas puede ser una consideración
en el diseño y la construcción. En algunos casos, esto puede ocurrir debido
a la variabilidad en la acumulación de carga muerta entre columnas diferentes (véase la figura 7). En otros casos, puede ser característico del sistema
estructural que se emplea en el diseño. La consideración de los efectos de
este acortamiento puede ser muy importante, como cuando en los casos en
que se reduce el espesor de la losa o cuando se pretende que los accesorios
eléctricos y otros similares montados en el acero estructural, queden al ras
con el nivel del piso terminado o cuando hay poco espacio libre entre la cara
inferior de vigas y la parte superior de los marcos de puertas o tuberías.
Los efectos de la deflexión de trabes y armaduras en cuanto al nivel de
elementos que sostienen, puede ser una consideración en el diseño y la construcción. Como en el caso del acortamiento diferencial de columna, la deflexión de estos miembros de soporte durante y después de la construcción
cambiará la elevación y alineación de los elementos afectados.
La expansión y contracción en un marco de acero estructural puede ser
una consideración en el diseño y la construcción. El acero se expandirá o
contraerá aproximadamente 2 mm por cada IO m por cada cambio de l 5°C
en temperatura. Puede suponerse que este cambio en la longitud actúa sobre
el centro de rigidez. Cuando se anclan a sus cimientos, las columnas extremas se quedarán a plomo únicamente cuando el acero esté a temperatura
nonnal (véase la figura 8). Por lo tanto, es necesario ajustar las medidas de
campo para corregir por los efectos de la expansión o contracción del acero
estructural expuesto. Por ejemplo, un edificio de 60 m de longitud que se
puso a plomo a 38ºC, debería tener sus puntos de trabajo en la parte superior
de las columnas extremas, 14 mm (7 mm en cada extremo), más abiertas
que los puntos de trabajo en las bases correspondientes con el fin de que las
columnas se encuentren a plomo a 21 ºC. Los efectos diferenciales de la temperatura en la longitud de columna también deben tenerse en cuenta en las
evaluaciones de los plomos cuando las estructuras de acero estructural de
edificios altos se someten a la exposición al sol en un solo lado.
La alineación de dinteles, enjutas, soportes de pared y miembros similares que se utilizan para conectar otras unidades de construcción de edificios al acero estructural, debe tener un ajuste de magnitud suficiente para
permitir la acumulación de tolerancias de laminación y tolerancias de fabricación, así como tolerancias de montaje. Véase la figura 9.
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Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
UJ-72
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Nivel de empalme
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i
Base de columnas
Figura 7. Efectos del acortamiento diferencial de columnas.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
111-73
Sección 7. Montaje
Al poner a plomo el primer tramo de las columnas extremas del edificio, por cada
15 º C de diferencia entre las temperaturas de montaje y servicio, debe aplicarse un
ajuste por temperatura de 1/5000 de su distancia al centro de rigidez del edificio.
Longitud
Centro a centro entre
columnas adyacente sujetas
a las tolerancias de
laminación y fabricación
T.
7
T.
• 1••_ Lo-ng-itu_d_-j
•
Centro de
rigidez del
edificio
Alineamiento
Figura 8. Tolerancias en planta para la ubicación de columnas.
Ejes establecidos de columnas
D : Tolerancias requeridas
por manu factura de las
unidades prefabricadas
más tolerancias en medidas
deñ edificio
L J
Dimensiooes de
la columna
+ Tolerancias
'---...L. Conexiones con agujeros
alargados y/o placas de
1
ajuste para ajustarse a las
tolerancias
Si las uniones entre elementos de fachada se miden desde el nivel de empalme
superior de la comuna más próxima debe dejarse una holgura de ± 16 mm para
ajuste vertical. Los dibujos de detalle de fachada del propietario deben tomar en
cuenta el acortamiento de las columnas por efecto del peso del edificio.
Figura 9. Espacio requerido para acomodar acabados de fachada.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
lll-74
Código de prácticas generales para la co11strucció11 ele estructuras ele acero
7.13.1. Las tolerancias en posición y alineación de los puntos y líneas de trabajo de los
elementos de acero estructural, serán como se describe en las secciones de la
7.13.1.1 a la 7.13.1.3.
7.13.1.1. Se considera que cada tramo de una columna está a plomo si la desviación angular entre la vertical y su línea de trabajo no excede de L/500, con las
siguientes limitaciones:
(a) En los tramos individuales de columnas adyacentes a cubos de elevadores,
el desplazamiento de su eje teórico de los puntos de trabajo no será mayor
de 25 mm en los primeros 20 pisos. Arriba de este nivel, se admite un incremento de I mm por cada piso adicional, hasta un límite máximo de desplazamiento de 50 mm de su eje teórico.
(b) Los puntos de trabajo de los tramos de columna exteriores podrán estar desplazados de su eje teórico no más de 25 mm hacia afuera ni 50 mm hacia
adentro del edificio en los primeros 20 pisos; el desplazamiento puede aumentarse 2 mm por cada piso adicional, sin que exceda de 50 mm hacia
afuera ni 75 mm hacia adentro del edificio.
Comentario:
Las limitaciones que se describen en esta sección y se ilustran en las figuras
1O y 11, hacen posible mantener fachadas construidas en el lugar o prefabricadas en un plano vertical exacto hasta el nivel 20, si se utilizan conexiones que permitan el ajuste de 75 mm. Por encima del nivel 20, la fachada
se puede mantener con error máximo de 2 mm por nivel, con una desviación
total no mayor de 25 mm, de un plano vertical, si se uti !izan conexiones que
permitan el ajuste de 75 mm. Las conexiones que permiten ajustes de más
de 50 mm a menos de 75 mm (125 mm total), serán necesarias en casos en
los que se desea construir la fachada a un plano vertical por encima del nivel
20.
(e) Los puntos de trabajo de cualquier tramo de columna exterior, a cualquier
nivel de empalme en edificios multipisos, o en el extremo superior de columnas en el caso de edificios de un solo piso, no deben quedar fuera de una
envolvente horizontal, paralela al paramento, de 38 mm de ancho para edificios de hasta 90 m de longitud. El ancho de la envolvente puede aumentarse
13 mm por cada 30 m adicionales de longitud, sin exceder de 75 mm.
INSTITUTO M EXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
llJ-75
Sección 7. Montaje
brmáx._h_
b1máx+_h_
2
1000
2
1000
Envolvente de espacio
libre mínimo
dmáx
h
dmáx
h
--2-•1000
-2-•iooo
L
L
Para revestimientos o aditamentos que
pueden seguir el alineamiento de la columna
b
b .
-1.!!l!!+_h_+ Tp
.
f max + _h_+ Tp
2
1000
2
Envolvente de espacio
libre minimo
1000
Envolvente de la ubicación real de
los pumos de trabajo (PT) para
definir el eje establecido de
columna. Ver ligura 7.
Eje establecido de la columna
..J
- - - - - -Eje establecido de la columna
L
L
Para revestimientos o aditamentos que
deban mantenerse en una posición fija
L = Distancia real C-C de columnas = distancia teórica :l. tolerancias
en la sección transversal de la columna :l. tolerancias en la longitud de la viga
T, = Tolerancia de desplome hacia afuera del al ineamiento (ver figura 7)
T, = Tolerancia de desplome hacia adentro de alinemaicnto (ver figura 7)
T, = TolcrJncia de desplome paralelo al alincmaiento (= T, )
Figura 10. Espaciamiento requerido para acomodar tolerancias acumuladas en
columnas.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
111-76
Eje establecido de la
columna
75mm
50mm
Empalme
500L\\
Empalme 1
sooL
Piso 36
1
Pendiente de
1.6 mm por piso
Piezas individuales contenidas en la envolvente
'
Piso 20
L
Elevación
variable
Punto
arriostrado
UIOOO
L
g
. ·I
Elevación
- wciaa)tl::-
.s
I
µ
1
Entre puntos arriostrados
- - ---Pendiente 1/500
Envolvente dentro de la cual
deben caer todos los puntos
de trabajo
6 mm--+++-- 6 mm
Tolerancias en'la localización del
punto de trabajo en la ha~e
Figura 11. Tolerancias del desplome de columnas.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
III-77
Sección 7. Montaje
Comentario:
Esta sección limita la posición de los puntos de trabajo de la columna exterior en cualquier elevación de empalme a una envolvente horizontal estrecha
paralela a la fachada del edificio (véase la figura 12). Esta envolvente está
limitada a un ancho de 38 mm, normal al paramento del edificio, en edificios
con longitud de hasta 90 m. No es necesario que la ubicación horizontal de
esta envolvente quede directamente arriba o debajo de la envolvente correspondiente a los empalmes de columnas adyacentes, pero debe estar dentro
de la limitación de la tolerancia de verticalidad de 1:500 especificada para
las columnas de fachadas (véase la figura 13).
d)
Los puntos de trabajo de los tramos de columnas exteriores podrán estar desplazados de su eje teórico, en el sentido paralelo a la fachada del edificio, no
más de 50 mm en los primeros 20 pisos; a mayores alturas el desplazamiento
puede aumentarse 2 mm por cada piso adicional, pero sin exceder de 75 mm.
Alineamiento
[
Ejes establecidos
decolumnas
--
-
-
.=-
•
~
-
-
.
w
~
-
-
-
[
-
--
--
Ejes establecidos de columnas
-- -- -
-,
1)-
- - - -----
-- - -
Máxima envolvente de los puntos de trabajo para todas las columnas en cualquier
nivel. E ; 40 mm para longitudes hasta 100 m; para longitudes mayores, aumentar 13mm
por cada 30 m adicionales sin exceder de 75 mm en total
Tolerancia total de desplome de columnas. Ver figura 6 y 7.
+
Indica puntos de trabajo en columnas
En cualquier nivel de empalme, la envolvente E está localizada dentro de los límites Ta y Tt.
En cualquier nivel de empalme, la envolvente E puede estar desalineada con respecto a la
correspondiente envolvente de los empalmes adyacentes, ubicados más arriba o más abajo del
nivel en cuestión, en una cantidad no mayor de 1/500 de la longitud de la columna
Figura 12. Tolerancias en planta para cualquier nivel de empalme de columnas exteriores.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
111-78
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
500
•
t
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500
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500
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500
-'f--===::-:-=~•======-=-=-=-=--=--=---~
-·=:::::--l:
+ Puntos de apoyo
•
Empalmes de campo
Figura 13. Tolerancias de alineación para miembros con empalmes de campo.
7.13.1.2. Para los miembros que no son columnas, aplicarán las siguientes limitaciones:
(a) Para miembros rectos sin empalmes, que no sean voladizos, será aceptable
su alineación si los errores se deben solamente a las variaciones, dentro de
las tolerancias de fabricación y montaje, de la alineación de la columna o
miembro soportante principal.
(b) El nivel de los miembros rectos conectados a columnas será aceptable si la
distancia del punto de trabajo del miembro al nivel del empalme superior de
la columna, tiene variación no mayor de+ 5 mm, ni de - 8 mm de la distancia
marcada en planos.
(c) Para un miembro que consiste en una pieza de envío individual que no se
conecta a una columna, la variación en la elevación será aceptable si es causada únicamente por las variaciones en las elevaciones de los miembros de
soporte, dentro de las variaciones permisibles para la fabricación y montaje
de esos miembros.
(d) Para un miembro que consiste en una pieza de envío individual y recta, y
que es un segmento de una unidad ensamblada en obra, con empalmes entre
sus puntos de soporte, la verticalidad, elevación y alineación serán aceptables
si la variación angular, vertical y horizontal de la línea de trabajo de una línea
recta entre los puntos de apoyo, es igual o menor a 1/500 de la distancia entre
los puntos de trabajo.
Comentario:
La desalineación angular de las líneas de trabajo de los elementos estructurales que se encuentran en el caso ( d), con respeto a la línea entre los puntos
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
lll-79
Sección 7. Montaje
de apoyo, del miembro en su conjunto en posición montada, no debe exceder
1:500 una vez montada la pieza. Nótese que la tolerancia no se expresa en
términos de un desplazamiento lineal en cualquier punto y no se tomará
como la longitud total entre los soportes, dividida entre 500. Los ejemplos
típicos se muestran en la figura 13. Son posibles numerosas condiciones
dentro de la tolerancia para éstos y otros casos. La condición descrita en (d)
aplica a la tolerancia angular, vertical, horizontal y de elevación.
(e) Para un miembro en voladizo que consiste en una sola pieza recta, la verticalidad, elevación y alineación serán aceptables si la variación angular entre
su línea de trabajo y la línea recta que se extiende desde e l punto de trabajo
de su extremo apoyado al punto de trabajo teórico del extremo libre, no es
mayor de I/500 de la longitud de esta última.
(t) Para un miembro de forma irregular, la verticalidad, elevación y alineación
serán aceptables si el miembro está dentro de sus tolerancias y los miembros
que lo soportan también lo están.
(g) Para un miembro que se encuentra con sus partes ensambladas y ya instalada
en la estructura de acero, sin estar sujeta a esfuerzos, aplicarán las mismas
tolerancias como si se hubiera ensamblado totalmente en el taller.
(h) En el caso de miembros cuyos componentes se ensamblan en campo, elemento por elemento en el proceso de montaje, se utilizará un soporte temporal o se someterá un plan de montaje alternativo a los representantes de
diseño y construcción designados por el propietario. Debe cumplirse con la
tolerancia estipulada en la sección 7. l3.1.2(d), con los puntos de trabajo tomados en el o los soportes temporales.
Comentario:
Las armaduras montadas como una unidad o como un conjunto de elementos ya ensamblados, por lo regular mantienen su posición vertical s in
tener que recurrir a procedimientos especiales de fabricación y/o de montaje. Sin embargo, cuando es necesario ensamblar sus componentes al
tiempo de instalarlos en la estructura uno por uno, existe mayor riesgo de
-.-- ·qtie ocurran deflexiones de los componentes individuales de la armad ura
y no se puedan cumplir los requisitos de posición vertical. En dicho caso,
el proceso de montaje debe seguir un plan de montaje que solucione este
problema.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
111-80
7.13.1.3. La alineación de los dinteles, soportes de muros, marcos de ángulo,
montantes y otros miembros de apoyo similares no estructurales, con tolerancias
más estrictas que las anteriores, no puede obtenerse a no ser que los planos estructurales indiquen conexiones ajustables de estos elementos con la estructura
de acero. Cuando se especifiquen conexiones ajustables, los dibujos del propietario deben indicar el ajuste total requerido, considerando las tolerancias de la estructura de acero y la alineación requerida de estos soportes. Las tolerancias en
posición y alineación de los elementos ajustables son las siguientes:
(a) Los elementos ajustables se consideran correctamente colocados, en posición
vertical, cuando quedan instalados con error no mayor de 10 mm con respecto a su posición teórica. La referencia vertical se tomará desde el plano
del empalme superior de la columna más próxima al elemento.
(b) Los elementos ajustables se consideran correctamente colocados, en posición
horizontal, cuando quedan instalados con error no mayor de 1Omm con respecto a su posición teórica relativa al límite lateral del piso en cuestión.
(c) La variación en el alineamiento vertical y horizontal de elementos colindantes debe ser igual o menor a 5 mm.
Comentario:
Cuando se requiere que la alineación de dinteles, soportes de pared, ángulos
de bordillo, parteluces y miembros de soporte similares para el uso de otros
oficios sea mejor que lo que permiten las tolerancias anteriores para el acero
estructural, el representante de diseño designado por el propietario debe
identificar dichos elementos en los documentos contractuales como elementos ajustables.
7.13.2. El representante de diseño designado por el propietario, al realizar el diseño de
la estructura de acero, debe prever los espacios y ajustes necesarios para la instalación de materiales suministrados por otros, tomando en cuenta las tolerancias
de dimensiones de los perfiles estructurales, las tolerancias de fabricación y las
de montaje establecidos en el presente Código.
Comentario:
A pesar de todos los esfuerzos para minimizar las imprecisiones, siempre
habrá desviaciones; por consiguiente, además, los diseños de paneles de
INSTITUTO M EX ICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACE RO, A .C.
lll-81
Sección 7. Montaje
pared prefabricados, paneles divisorios, ventanas, puertas y elementos similares, deben prever el espacio libre y los detalles para su ajuste, como se
describe en la sección 7 .13 .2. Los diseños deben tener previsto el ajuste en
la dimensión vertical de los paneles de fachada prefabricados soportados
por la estructura de acero, ya que la acumulación del acortamiento por carga
de las columnas de acero resultará en que la fachada, que no está sometida
a esfuerzo por estar soportada en cada nivel, sea más al ta que el marco de
acero estructural en que se apoya. Las observaciones de campo han mostrado
que donde se monta una fachada pesada, de altura mayor en un lado que en
el otro, de un edificio multipisos, el marco de acero estructural será jalado
fuera de su alineación. Las fachadas deben ser montadas a una velocidad
relativamente uniforme alrededor del perímetro de la estructura.
7.13.3. Antes de que se coloque o instale cualquier otro material, es responsabilidad del
designado para construcción por el propietario revisar que la estructura de acero
cumpla con las tolerancias de plomo, nivel y alineación. Al montador le avisará
oportunamente la aceptación de la estructura de acero, o bien le dará una lista
que precise las correcciones que deba realizar para obtener dicha aceptación.
Dicho aviso debe darse inmediatamente después de la terminación de cualquier
parte de la estructura, antes de que se inicie el trabajo de otros que se conecten a,
se soporten en o apliquen a, la estructura de acero.
7.14.
CORRECCIÓN DE ERRORES
El trabajo del montador incluye la corrección de pequeños desajustes mediante
trabajos moderados de desbaste o corte y el hacer llegar a su lugar los miembros
mediante el uso de punzones. Los errores que no puedan corregirse por los medios
antes mencionados o que requieran cambios importantes en la forma de los miembros, deben ser informados inmediatamente por el montador al propietario y al
fabricante para que el responsable del error lo corrija, o apruebe el método más
eficiente y económico para que lo corrijan otros.
Comentario:
Como se utiliza en esta sección, el término "moderado" se refiere a la cantidad de escariado, rectificado, soldadura o corte que se debe hacer en todo
el proyecto, no a la cantidad que requiere hacerse en un solo determinado
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A .C.
111-82
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
lugar. No tiene la intención, por ejemplo, de limitar la cantidad de material
que se elimina en el escariado de un agujero para tornillo, lo que se encuentra
limitada por su tamaño y las tolerancias aplicadas a agujeros, establecidas
por las Especificaciones del IMCA y del RCSC.
7.15.
CORTES, MODIFICACIONES Y AGUJEROS PARA OTROS USOS
A no ser que los documentos contractuales claramente estipulen lo contrario, ni
el fabricante ni el montador podrán hacer cortes, agujeros ni cambios en la estructura requeridos por los trabajos de otros. Cuando se estipule este tipo de trabajo, el propietario es responsable de suministrar la información completa y
precisa de los trabajos adicionales requeridos.
7.16.
MANEJO Y ALMACENAMIENTO
El montador debe manejar y almacenar el acero estructural durante el montaje
con razonable cuidado, para evitar que éste se ensucie innecesariamente. El montador no es responsable de limpiar el acero estructural de la suciedad que se haya
acumulado, como resultado de las condiciones del sitio de almacenamiento ni de
su exposición a la intemperie.
Comentario:
Durante el almacenamiento, carga, transporte, descarga y montaje, se producen diferentes grados de daño en las superficies de las estructuras de
acero, debido al uso de eslingas, cadenas y amarres, etcétera. Se esperan
abrasiones causadas por manejo o acarreo después de la pintura. Se debe reconocer que cualquier revestimiento aplicado en el taller, no importa el cuidado que se ponga para protegerlo, requerirá retoques o ser repintado en el
campo. Retocar o pintar nuevamente las superficies dañadas es responsabilidad del contratista que ejecuta la pintura de campo.
El montador es responsable del correcto almacenamiento y manejo del
acero estructural en el lugar de trabajo durante el montaje. El acero estructural pintado en taller que se almacena en el sitio antes de su montaje, debe
mantenerse apartado del suelo y colocado de modo que se minimice la retención de agua. El propietario o el representante de construcr:;ión designado
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección 7. Montaje
lll-83
por el propietario es responsable de proveer condiciones convenientes de
almacenamiento en el sitio de trabajo y el acceso apropiado a fi n de que el
fabricante y el montador puedan llevar a cabo su labor.
A menudo los sitios de trabajo son lodosos, arenosos y polvorientos, o
tienen una combinación de estas condiciones. En estas condiciones, puede
ser imposible almacenar y manejar el acero estructural sin que se ensucie.
Las reparaciones de los daños a las superficies pintadas y/o la remoción
de suciedad y de materiales extraños, debidos a las condiciones adversas del
sitio de trabajo, están fuera del ámbito de responsabilidad del fabricante y
del montador cuando se han hecho intentos razonables de manejo y almacenamiento apropiados.
7.17.
PINTURA DE CAMPO
El fabricante y el montador no tienen la obligación de efectuar ninguna operación
de pintura ni de hacer resanes en la estructura metálica, a no ser que se haya estipulado en los documentos contractuales.
7.18.
LIMPIEZA FINAL
Al terminar el montaje y para la aceptación final de la estructura, el montador
debe retirar del sitio de construcción cualquier obra falsa, casetas, materiales sobrantes y desperdicios.
INSTITUTO M EXICANO DE L A CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
SECCIÓN 8. CONTROL DE CALIDAD
8.1.
GENERALIDADES
8.1.1. El fabricante y el montador mantendrán vigentes los programas de control que se
estipulan en el capítulo M de las Especificaciones IMCA, para asegurar que la calidad de sus trabajos cumpla con los requisitos de este Código y con las Especificaciones IMCA. Si el propietario demandase un programa de aseguramiento de
calidad más completo o si requiriera de inspección externa, lo estipulará claramente en los documentos contractuales indicando los alcances de la inspección.
Pronto existirá el Programa de Certificación de Calidad del IMCA, que requiere que el fabricante cumpla además con los requisitos del capítulo N de las
Especificaciones IMCA, que aparecerá en la próxima edición de este Manual.
Comentario:
El Programa de Certificación de Calidad del IMCA que se inicia en el año
2014, servirá para informar a sus clientes que un fabricante de acero estructural certificado por IMCA tiene la capacidad, por razón de compromiso, de
personal, organización, expe1iencia, procedimientos, conocimiento y equipo
para producir acero estructural fabricado con la calidad requerida para una
categoría determinada de trabajo. El Programa de Certificación de Calidad
del JMCA no pretende involucrar inspección y/o juicio de la calidad del producto en proyectos individuales. Tampoco pretende garantizar la calidad de
los productos específicos fabricados de acero estructural. Este programa se
inicia en el año 2014 con la publicación del capítulo N de la Especificación
IMCA.
8.1.2. El montador mantendrá un programa de control de calidad para garantizar que el
trabajo se realice de conformidad con los requerimientos establecidos en este Código, la Especificación del IMCA y los documentos contractuales. El montador
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
111-85
lll-86
Código de prácticas generales para la conslrucción de estructuras de acero
será capaz de llevar a cabo el montaje del acero estructural, y proveerá el equipo,
el personal y manejo necesarios para el alcance, la magnitud y la calidad requeridos en cada proyecto.
8.2.
INSPECCIÓN DE MATERIALES LAMINADOS
Generalmente la inspección de los materiales laminados efectuada por el .fabricante, es solamente visual, sin realizar ningún ensayo de materiales. Depende el
.fabricante de la información suministrada por la laminadora o sus distribuidores
de que el material satisface los requisitos del pedido. En caso de que los documentos contractuales estipulen certificación de materiales, serán informes fehac ientes los de la laminadora o los resultados de los ensayos adicionales que el
propietario haya ordenado al fabricante efectuar por cuenta del propietario.
Si el propietario desea verificar los ensayos efectuados por la laminadora, o
si requiere ensayos adicionales a éstos, lo debe estipular en los documentos contractuales y ordenarlos a través del fabricante.
8.3.
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
Cuando se requieran ensayos no destructivos, los documentos contractuales deben
establecer claramente los procesos, alcances, técnica y normas de aceptación.
8.4.
INSPECCIÓN DE LA PREPARACIÓN DE SUPERFICIE Y DE LA
Pl NTURA DE TALLER
Debe programarse la inspección de la preparación de superficie y de la pintura
de taller para la aceptación de cada etapa al ser terminada por elfabricante. La
inspección del sistema de pintura incluyendo sus materiales y espesores, debe hacerse al tenninar la aplicación de pintura. La inspección de espesores de película
húmeda se hará durante la aplicación de la pintura.
8.5.
INSPECCIÓN EXTERNA
Cuando los documentos contractuales establecen que la inspección será efectuada
por personal no perteneciente al fabricante o al montador, las partes contratantes
adquieren las siguientes obl igaciones:
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección 8. Co111rol de calidad
111-87
8.5.J . El fabricante y el montador deben permitir el acceso al inspector a todos los lugares en donde se esté efectuando el trabajo. El fabricante y el montador deben
notificar con un mínimo de 24 horas de anticipación el inicio de sus trabajos, a
no ser que se convenga otra cosa.
8.5.2. La inspección por el propietario o su representante se llevará a cabo en el taller
del fabricante hasta donde sea factib le. Las inspecciones deben hacerse en la secuenc ia necesaria, oportuna y en fonna tal de causar el menor trastorno a las operaciones de producción, pennitiendo la reparación del material que no cumpla
con los requisitos, mientras se encuentra en proceso de fabricación en el taller.
8.5.3. La inspección de los trabajos de campo se hará oportunamente para que las correcciones puedan realizarse sin demorar el avance del trabajo.
8.5.4. Los materiales y la mano de obra que no cumplan con las estipulaciones de los
documentos contractuales, podrán ser rechazados por el propietario en cualquier
momento durante el desarrollo del trabajo. Sin embargo, este derecho del propietario no lo exime de la obligación de efectuar la inspección en forma oportuna y
en la secuencia necesaria.
8.5.5. El fabricante, el montador y los representantes de diseño y construcción designados por el propietario, serán informados de las deficiencias que no sean detectadas por el inspector inmediatamente después de la inspección. Las copias de
todos los reportes preparados por el inspector se entregarán sin demora a l fabricante, al montador y a los representantes de diseño y construcción designados
por el propietario. El trabajo correctivo necesario se realizará de una manera
oportuna.
8.5.6. El inspector no podrá sugerir, disponer ni aprobar, que el fabricante o montador
se desvíen de los documentos contractuales o de los planos de taller y montaje,
sin la aprobación por escrito de los representantes de diseño y de construcción
designados por el propietario.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
SECCIÓN 9. CONTRATOS
9.1.
TIPOS DE CONTRATOS
9.1.1. En los contratos a precio alzado, los alcances de los trabajos de fabricación y de
montaje se definen en los documentos contractuales.
9.1.2. En los contratos que estipulan precio por kilogramo, los alcances de los trabajos
de fabricación y de montaje se definen en los documentos contractuales.
9.1.3. En los contratos que estipulan e l precio por pieza, los alcances de los trabajos de
fabricación y de montaje se definen en los documentos contractuales.
9.1.4. Para los contratos que estipulen precios unitarios para las diferentes categorías
de acero estructural, el alcance será representativo del trabajo que deban hacer
el.fabricante y el montador, requerido por la cantidad, naturaleza y complej idad
de los elementos en cada categoría, de acuerdo con su descripción en los documentos contractuales.
9.2.
CÁLCULO DEL PESO DE LA ESTRUCTURA
A no ser que los documentos contractuales establezcan otra cosa, en los contratos
a precio por kilogramo de estructura de acero fabricada, transportada y/o montada,
el peso de la estructura para fines de pago se detenninará calculando el peso bruto
del material mostrado en los planos de fabricación.
Comentario:
El procedimiento estándar para el cálculo de pesos que se describe en
este Código, cumple con la necesidad de un sistema universalmente acep-
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCClÓN EN ACERO, A.C.
IH-89
lll-90
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
table para definir los " pesos de pago" en contratos basados en e l peso de
los materiales entregados y/o montados. Estos proced imientos permiten
al propietario evaluar de modo fácil y preciso las propuestas de precio
por kilogramo de los fabricantes potenciales, y permite a todas las partes
en un contrato tener una comprensión c lara y común de la base para el
pago.
El procedimiento en este Código provee un método simple y fácil de
entender para el cálculo que producirá pesos de pago que sean consistentes
en toda la industria y que puedan ser fácilmente verificados por el propietario. Si bien este procedimiento no produce pesos reales, puede ser utilizado
por los fabricantes para definir una base ampliamente aceptada para la licitación y contratación para la fabricación de una estructura de acero estructural. Sin embargo, se puede utilizar cualquier otro sistema como la base de
un acuerdo contractual. Cuando se utilicen otros sistemas, tanto elfc1bricante
como el propietario deben entender claramente los detalles de l procedimiento alternativo.
9.2.1. El peso volumétrico del acero se considera de 7850 kg/m3 (77 N/mm 3). El peso
unitario de otros materiales se determina de acuerdo con los datos publicados por
los fab1icantes del producto en cuestión.
9.2.2. Los pesos de los perfiles, placas, barras y tubos se calculan con base en los planos
de fabricación que muestran las cantidades y dimensiones reales del material suministrado, en la siguiente forma:
(a) El peso de todos los perfiles estructurales y de los tubos se calcula con e l
peso nominal por metro y la longitud total detallada.
(b) El peso de placas y barras se calcula usando las dimensiones totales rectangulares detalladas.
(e) Cuando las partes pueden ser cortadas económicamente en múltiplos de una
pieza de mayores dimensiones, el peso se calcula con base en las dimensiones
teóricas rectangulares de la pieza de la que se coitan las partes.
(d) Cuando las partes se cortan de un perfil estructural del que sobre un tramo
no utilizable en el mismo contrato, el peso se calcula con base en el peso nominal de la pieza de donde fueron cortadas las partes.
(e) No se hacen deducciones por el material removido por corte, recorte, biselado, punzonado, taladrado y otros procesos de producción.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Sección 9. Contratos
IJl-91
Comentario:
El procedimiento para el cálculo del peso de las estructuras para fines de
pago que se expone en la sección 9.2.2, es el estipulado por el AISC; es de
uso general en los Estados Unidos, donde las laminadoras venden sus productos a largos especiales y los distribuidores manejan una variedad de diversos largos de perfiles. En México, los productores de perfiles
estructurales y sus distribuidores generalmente los venden en longitudes de
6.1 Oo 12.20 m, por lo que es dificil en la práctica aplicar los procedimientos
de los incisos (c) y (d) de la sección 8.2.2. Para simplificar y normalizar el
cálculo del peso para fines de pago, se recomienda aplicar un incremento
del 3.5% al peso calculado con los procedimientos descritos en los incisos
(a) y (b) de la sección 9.2.2.
9.2.3. Los pesos de perfiles y tubos se calcularán a partir de los pesos especificados en
las tablas del Manual de Construcción en A cero del IMCA. El peso de los tomillos
de campo y de taller, de las tuercas y arandelas, se deben calcular con la lista de
cantidades de tornillos y los pesos mostrados en el Manual de Construcción en
Acero del IMCA.
9.2.4. Los pesos de los elementos que no se muestran en las tablas del Manual de Construcción en Acero del IMCA, se deben determinar a partir del catálogo del productor, y se utilizará e l peso de envío del productor.
Comentario:
Muchos de los elementos que se pesan para fines de pago no se tabulan con
pesos en el Manual de Construcción en Acero del IMCA. Éstos incluyen,
pero no están limitados a, barras de anclaje, horquillas, tensores, tuercas
especiales, pasadores de chaveta y dispositivos similares.
9.2.5. No se debe incluir en el peso calculado para fines de pago el peso de las soldaduras de taller y de campo, ni el de la pintura u otros revestimientos protectores.
fNSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
111-92
9.3.
MODIFICACIONES A LOS DOCUMENTOS CONTRACTUALES
Las modificaciones del contrato que resulten necesarias por mutuo acuerdo de
las partes, se harán mediante la expedición de nuevos documentos o con la reexpedición de los documentos existentes. En ambos casos quedarán claramente indicadas las modificaciones y la fecha de expedición del documento.
Las modificaciones de los documentos contractuales se hacen mediante órdenes de cambio del trabajo o por trabajo adicional.
A no ser que específicamente se estipule lo contrario, la expedición de una
modificación constituye la autorización del propietario de proceder a la construcción.
9.4.
AJUSTES A LOS PRECIOS DEL CONTRATO
9.4.1. Cuando se modifiquen las obligaciones del fabricante o del montador establecidas en los documentos contractuales, debe hacerse el ajuste correspondiente
del precio del contrato. Para calcular el aj uste del precio, el fabricante y el montador tomarán en cuenta el trabajo que se agrega o disminuye, los cambios en
el tipo de trabajo y la forma como los cambios pudieran afectar los suministros
de materiales, los planos de fabricación, los planos de montaje, la fabricación
y el montaje.
Comentario:
La fabricación y el montaje del acero estructural son un proceso dinámico.
Típicamente, el material está siendo adquirido al mismo tiempo que se están
preparando los planos de taller y montaje. Además, el taller de fabricación
normalmente fabrica piezas en e l orden en que el acero estructural está
siendo enviado y erigido.
Los elementos que se revisan o se ponen en espera generalmente alteran
estas relaciones y pueden ser muy perjudiciales para los procesos de <letal le,
fabricación y montaje. Las disposiciones en las secciones 3.5, 4.4.2 y 9.3
están destinadas a minimizar estas interrupciones con el fin de permitir que
el trabajo continúe. En consecuencia, en este Código se requiere que el revisor de las solicitudes de ajustes de precios del contrato reconozca esto y
permita la compensación al fabricante y al montador por estas ineficiencias
y por los materiales que se compran, y por el detalle, la fabricación y el
montaje que se han llevado a cabo, cuando se ven afectados por el cambio.
INSTITUTO M EXICANO D E L A CONSTRUCCIÓN EN ACE RO, A.C.
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Sección 9. Con/ralos
9.4.2. Las solicitudes de ajuste de precios por la razón expuesta en la sección 8.4.1 o
por otras razones, deben ser presentadas oportunamente por el fabricante y el
montador, acompañándolas con una descripción lo suficientemente detallada para
permitir su evaluación y oportuna aprobación por el propietario.
9.4.3. Los contratos que estipulan precio por kilogramo y precio por pieza, generalmente
prevén la adición o disminución de los trabajos por efectuar. Los aumentos y las
disminuciones a las cantidades de trabajo pueden requerir un ajuste en el precio
del contrato.
9.5.
PROGRAMACIÓN
9.5.1. Los documentos contractuales normalmente establecen el programa para la ejecución de los trabajos de suministro de materiales, elaboración de planos de fabricación, la fabricación y el montaje. Los programas deben indicar cuándo serán
entregados los planos estructurales aprobados para construcción y cuándo quedarán
listos el sitio de trabajo, la cimentación y demás obras requeridas para el montaje
de la estructura, sin obstrucciones y con acceso para el montador, a fin de que el
montaje pueda iniciarse en la fecha establecida y continuarse sin interferencias ni
demoras causadas por el propietario o los encargados de otros trabajos.
9.5.2. El fabricante y el montador deben informar oportunamente al propietario de los
efectos de las modificaciones en el programa de trabajo.
9.5.3. En caso de que por cambios en el diseño o por otras causas atribuibles al propietario resulten demoras significativas en el programa de trabajo, deben compensarse al fabricante y al montador los gastos adicionales en que incurran.
9.6.
FORMA DE PAGO
Se debe pagar al fabricante por el material suministrado y por el material fabricado
que estén almacenados en el taller de fabricación, a menos de que se estipule otra
cosa en los documentos contractuales.
Comentario:
Estos términos incluyen elementos como pagos parciales para material, fabticación, montaje, retención, fianzas de cumplimiento y pago, y pago final.
Si una fianza de cumplimiento o pago, pagada por el propietario, es requerida por contrato, no se exigirá retención.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
SECCIÓN 10. ACERO ESTRUCTURAL APARENTE
10.1.
ALCANCE
Los requisitos que a continuación se presentan son solamente aplicables a los
miembros específicamente designados e11 los documentos contractuales como
"aparentes". Todas las disposiciones de la sección I a la sección 9 de este Código
son aplicables, a menos de que sean específicamente modificadas en la presente
sección I O. Los elementos aparentes deben fabricarse y montarse con e l cuidado
y tolerancias en sus dimensiones que se establecen a continuación. Los documentos contractuales deben contener la siguiente información referente al acero estructural aparente:
(a) La identificación de los elementos que serán aparentes.
(b) En su caso, las tolerancias de fabricación y montaje que sean más estrictas
que las estipuladas en las secciones 5 y 6.
(e) En su caso, el requisito de presentar muestras o elementos para ensayo o inspección que sirvan de base de comparación antes de iniciar la fabricación.
Comentario:
La presente sección en este Código define los requerimientos adicionales
que aplican únicamente a los miembros que están específicamente designados en los documentos contractuales como acero aparente o expuesto arquitectónicamente. El uso común del acero estructural aparente como un
medio de expresión arquitectónica ha dado lugar a una demanda de tolerancias dimensionales más estrechas y superficies terminadas más alisadas que
las requeridas para el del acero estructural ordinario.
La presente sección en este Código establece los estándares para estos
requerimientos que toman en cuenta tanto e l aspecto deseado de acabado
como las habilidades del taller de fabricación para producir el producto de-
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO. A.C.
IH-95
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Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
seado. Cabe señalar que el término acero aparente, como se explica en esta
sección, debe ser especificado en los documentos contractuales si el.fabricante está obligado a cumplir con los estándares de fabricación en esta sección, que aplica sólo a la porción del acero estructural así identificado.
Los requerimientos del acero aparente normalmente implican un costo
significativo superior al del acero estructural. Por lo tanto, la designación
acero aparente se debe aplicar de manera racional, con criterios de aceptación visuales que sean apropiados para la distancia a la que el elemento expuesto será visto en la estructura terminada. Con el fin de evitar malos
entendidos y para mantener los costos al mínimo, sólo aquellas superficies
de acero estructural y las conexiones que pennanecerán expuestas y sujetas
a la vista normal de los peatones u ocupantes de la estructura completa,
deben ser designadas como acero aparente.
10.2.
FABRICACIÓN
10.2.1. Perfiles laminados
Las tolerancias de alineación de los elementos aparentes serán como se establecen
en las normas ASTM NMX-B-252 o ASTMA6/A6M, excepto por la derechura, que
tendrá la mitad de tolerancia. Las demás tolerancias serán las mismas que para
los perfiles laminados y no se harán trabajos especiales para hacer coincidir las
secciones en los empates, a no ser que los documentos contractuales específicamente lo requieran.
10.2.2. Perfiles armados
Las tolerancias de alineación de los perfiles armados aparentes serán como se
establecen en las normas NMX-B-252 o ASTM A6/ A6M, excepto por la derechura, que tendrá la mitad de tolerancia. Las tolerancias en dimensiones generales de secciones compuestas a base de placas, barras y perfiles se limitan a la
suma de las tolerancias de las partes componentes establecidas en la misma
norma.
10.2.3. Soldaduras expuestas
Es un hecho reconocido que al aplicar soldadura por un lado de la unión, dependiendo del tipo de unión, del espesor del metal base y del tipo de soldadura, ésta
puede penetrada unión y pasar al otro lado. Esta característica no será motivo de
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN AC ERO, A.C.
Sección /0. Acero eslructural aparente
lll-97
rechazo, a no ser que los documentos contractuales establezcan un criterio específico para estos casos.
Comentario:
Generalmente, la soldadura expuesta es una función del tamaño de la soldadura y el espesor del material.
10.2.4. Ajustes de superficies de uniones
Todas las uniones expuestas a la vista, que los planos muestran con apertura, la
tendrán unifonnemente de 3 mm. Si se muestran sin apertura, estarán en contacto
razonable.
10.2.5. Acabado de soldaduras
Todas las soldaduras expuestas a la vista tendrán aspecto aceptable si cumplen los
requisitos de AWS Dl. 1, excepto las soldaduras de ranura en uniones a tope, en uniones de equinas exteriores y las soldaduras de tapón expuestas a la vista; las soldaduras
no deben sobresalir de la superficie más de 2 mm. No es necesario esmerilarlas, a
no ser que se requiera ajustarlas para su unión con otros componentes.
10.2.6. Aceros resistentes a la intemperie
No deben ponerse marcas de montaje ni marcar con pintura las superficies de
aceros resistentes a la intemperie que quedarán aparentes en la estructura tenninada. A no ser que los documentes contractuales estipulen otra cosa, el fabricante
debe hacer la limpieza de este tipo de aceros de acuerdo con los requisitos de
SSPC-SP6.
10.2.7. Marcas de montaje
Las marcas estampadas o alzadas de identificación deljabricante, no deben ser
rellenadas, esmeriladas ni removidas de otra manera.
10.2.8. Perfiles tubulares
Las soldaduras de fábrica en las costuras de los perfiles tubulares serán aceptadas
tal como vienen de fábrica, si no presentan defectos. Las costuras deben quedar
orientadas fuera de la vista, o como se indique en los documentos contractuales.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Código de prácticas generales para la co11stn1cció11 de estructuras de acero
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10.3.
ENTREGA DE MATERIALES
El fabricante tendrá especial cuidado en el manejo de los elementos aparentes
para evitar doblarlos, torcerlos o dañarlos.
10.4.
MONTAJE
l 0.4.1. Generalidades
El montador tendrá especial cuidado al descargar, manejar y montar los elementos
aparentes para evitar dañarlos. También tendrá cuidado en causar el menor daño
posible a la pintura de taller. En caso de que sea necesario soldar dispositivos auxiliares de montaje, tomará las precauciones necesarias al quitarlos para no dañar
las superficies. Los puntos de soldadura deben esmerilarse y los huecos rellenarse
con soldadura u otro material adecuado y alisarse. El montador desarrollará su
trabajo en forma de lograr buenos ajustes y una apariencia limpia de la estructura.
10.4.2. Tolerancias de mo ntaje
Las tolerancias en plomo, nivel y alineación de los elementos aparentes, si los
documentos contractuales no estipulan otra cosa, serán la mitad de las tolerancias
de elementos no aparentes especificadas en este Código. Estas tolerancias requieren que los planos del propietario indiquen conexiones ajustables entre los elementos aparentes y la estructura de acero, concreto o mampostería, para que el
montador tenga manera de hacer los ajustes necesarios.
10.4.3. E lementos combinados con concreto
Cuando los elementos aparentes estén en contacto con concreto sin fraguar, es
responsabi lidad del contratista general reforzarlos con los amarres, puntales y soportes necesarios para evitar que se abolsen, se cuelguen o sufran otras deformaciones por efecto del peso y la presión del concreto.
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APÉNDICE A. MODELOS DIGITALES
PARA LA CONSTRUCCIÓN
Las disposic iones en este Anexo aplicarán cuando los documentos contractuales
indiquen que un mode lo tridimensional digital para la construcción sustituye a
los p lanos de l contrato, y será utilizado como el medio principal para diseñar, representar e intercambiar datos del acero estructural para e l proyecto. Cuando éste
sea el caso, todas las re ferencias a los planos de diseño en el presente Código
aplicarán a l modelo de diseño y todas las referencias a los planos de taller y montaje en el Código aplicarán al mode lo de fabricación. El modelo digital lógico
CIS/2 se utilizará como modelo de diseño y fabricación para la construcción de
acero estructural.
Si el principal medio de comunicación del proyecto se revierte a partir de un
sistema basado en el modelo a un sistema basado en papel, aplicarán todos los
requerimientos establecidos en este Código, menos los de este Apéndice.
Comentario:
El presente Apéndice A es complementario de las secciones previamente
descritas del Código de Prácticas. La numeración en este Apéndice está emparejada con las secciones del Código que complementan a través del uso
de un modelo digital para la construcción de una estructura de acero.
La tecnología actual permite la transferencia de datos del modelo tridimensional digital para la construcción entre los equipos de diseño y constmcción para un proyecto. En los últimos años, los diseñadores y fabricantes
han utilizado el CIS/2 como un formato estándar para el intercambio de modelos digital para la construcción que representan la estructura de acero.
Este Apéndice facilita el uso de esta tecnología en el diseño y la construcción
de estructuras de acero y elimina cualquier interpretación de este Código
que podría prohibir o inhibir el uso de esta tecnología. Si bien la tecnología
es nueva y no hay un estándar largamente establecido, es la intención de
este Apéndice proveer orientación para su uso.
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A.1.
Código de prácticas generales para la co11str11cció11 de estructuras de acero
DOC UM ENTOS DE REFERENCJA Y DEFINICION ES
Considere las siguientes referencias adicionales en la sección 1.2.
•
Normas de Integración CIMSteel, Versión 2: Segunda Edición P265: CIS/2.1:
Volúmenes 1 a 4.
Adicionalmente, agréguense las siguientes definiciones en la sección 1.2.
•
•
•
•
•
Modelo digital para la construcción. Una estructura de información digital
de los objetos que conforman un edificio, la captura de la forma, la función, el comportamiento y las relaciones de las partes y los ensambles
dentro de uno o más sistemas de construcción. Un modelo digital para la
construcción se puede implementar de varias maneras, incluso como un
archivo de texto {ASCII) o como una base de datos. Los datos en el modelo
se crean, manipulan, evalúan, revisan y presentan usando aplicaciones de
diseño por computadora, ingeniería y fabricación. Los dibujos b idimensionales tradicionales pueden ser uno de los muchos reportes generados
por el modelo digital para la construcción. Para mayores detalles, se sugiere consultar la siguiente referencia: Eastman C.M. ( 1999). 'Building
Product Models: Computer Environments Supporting Design and Construction ". CRC Press.
C!S/2 {C!MSteel Integra/ion Standards, CIM Estándares de integración del
acero I Versión 2). La especificación que provee el modelo digital para la
construcción para el acero estructural y el formato para el intercambio de
datos electrónicos (EDI, Electronic Data lnterchange) entre las aplicaciones de software que se ocupan del diseño, análisis y la fabricación del
acero.
Conformidad con la gestión de datos (DMC, Data Management Co,?formance). La capacidad del modelo CIMSteel para incluir entidades de datos
opcionales para la gestión y el rastreo de las adiciones, supresiones y modificaciones de un modelo, incluyendo quién hizo el cambio y cuándo se
hizo el cambio para todos los cambios de datos.
Modelo digital (LPM. logical Product Model). El modelo digital para la
construcción CIS/2, que apoya la ingeniería de construcción de baja, mediana y gran altura, en contextos domésticos, comerciales c industriales.
Todos los elementos de la estructura están cubiertos, incluyendo el enmarcado principal y secundario. y las conexiones. Los componentes utilizados pueden ser de cualquier variedad del perfil o e l e lemento
estructurales.
El modelo digital aborda el intercambio de datos entre las aplicaciones de
acero estructural. Tiene el propósito de apoyar un conjunto heterogéneo
de aplicaciones a través de una porción bastante amplia del ciclo de vida
INSTITUTO MEXICA!',,O DL LA CO'ISTRUCCIÓN EN ACERO. A.<:.
Apéndice A. Modelos digilales para la construcción
111- 101
del acero. Se organiza en torno a tres diferentes submodelos: el modelo
de análisis (datos representados en el análisis estructural), el modelo de
diseño (dalos representados en la disposición del diseño de marcos) y
el modelo de fabricación ( datos representados en detalle para la fabricación).
A.2.
ESPECIFICACIONES Y PLANOS DE DISEÑO
Además de los requerimientos establecidos en la sección 3, aplican los siguientes
requerimientos al modelo de diseño:
A.2.1. Modelo de diseño
El modelo de diseño debe:
(a) Consistir en clases de conformidad con la gestión de datos.
(b) Contener los datos del modelo de análisis para incluir los cálculos de carga
como se especifican en los documentos contractuales.
(c) Incluir entidades que definen completamente cada elemento de acero y el alcance en detalle de cada elemento, como se registraría en el conjunto equivalente de planos de diseño del acero estructural.
(d) Incluir todos los elementos de acero identificados en los documentos contractuales, así como cualesquiera otras entidades requeridas para la resistencia y estabilidad de la estructura completamente erigida.
(e) Gobernar sobre todas las otras formas de información, incluyendo planos,
bocetos, etcétera.
A.2.2. Administración del modelo digital
El propietario designará a un administrador para el modelo digital, quien:
(a) Controlará el modelo digital, al proveer privilegios apropiados de acceso
(leer, escribir, etcétera) a todas las partes pertinentes.
(b) Mantendrá la seguridad del modelo digital.
(c) Protegerá contra la pérdida de datos del modelo digital.
(d) Será responsable de las actualizaciones y revisiones del modelo digital a medida que ocurran.
(e) Informará a todas las partes pertinentes sobre los cambios en el modelo digital.
INSTITUTO MEXICANO DE LA CONSTRUCCIÓN EN ACERO, A.C.
Código de prácticas generales para la construcción de estructuras de acero
111- 102
Comentario:
Cuando un proyecto es diseñado y construido utilizando el intercambio de
datos electrónicos, es imperativo que una entidad individual en el equipo
sea responsable de mantener el modelo digital. Esto es para asegurar la protección de datos a través del respaldo, almacenamiento y la seguridad apropiados para lograr la coordinación del flujo de información a todos los
miembros del equipo cuando la información se añade al modelo. Los miembros del equipo intercambian información para revisar el modelo con este
administrador. El administrador validará todos los cambios al modelo digital.
Esto es para asegurar el rastreo y control apropiados de las revisiones.
Este administrador puede ser uno de los miembros del equipo de diseño,
como un arquitecto ingeniero estructural de registro, o una entidad independiente en el equipo de diseño que sirva a este propósito. El administrador
también puede ser el diseñador de las conexiones o una entidad independiente en el equipo de construcción que sirva a este propósito.
A.3.
RESPONSABILIDAD DEL FABRICANTE
Además de los requerimientos en la sección 4.3, aplicarán los siguientes requerimientos. Cuando el modelo de diseño se utiliza para desarrollar el modelo
de fabricación, elfabricante aceptará la información bajo las siguientes condiciones:
(a) Cuando la información de diseño sea entregada alfabricante por medio del
modelo de diseño, en el caso de un conflicto entre el modelo y los planos de
diseño, el modelo de diseño tendrá e l control.
(b) La propiedad de la información añadida al modelo digital para la fabricación
de la estructura debe estar definida en los documentos contractuales. En ausencia de términos para la propiedad en relación con la información añadida
por el fabricante al modelo digital en los documentos contractuales, la propiedad pertenecerá al fabricante.
(c) Durante el desarrollo del modelo de fabricación, mientras las ubicaciones de
los miembros se ajustan para convertir las partes modeladas a partir de un
modelo de diseño, estas reubicaciones se realizarán únicamente con la aprobación del representante de diseño designado por el propietario.
(d) El fabricante y el montador aceptarán el uso del modelo digital como el modelo de diseño bajo las mismas condiciones que las establecidas en la sección
4.3 con respecto a los archivos CAD, salvo las modificaciones en la sección
A4.3 anterior.
INSTITUTO MEXICANO DE LA