www.libreriaingeniero.com www.libreriaingeniero.com www.libreriaingeniero.com www.libreriaingeniero.com Proyecto desarrollado y financiado por Gerdau AZA S.A. con aportes del Fondo de Innovación para la Competitividad del Ministerio de Economía, Fomento y Turismo Otros documentos técnicos de Gerdau AZA disponibles para los usuarios interesados son: • Manual de Cálculo de Hormigón Armado • Manual de Armaduras de Refuerzo para Hormigón • Manual Sistema de Refuerzo de Rocas con Pernos Saferock • Manual de Diseño Ángulos Estructurales L-AZA • Catálogo Técnico de Barras y Perfiles Laminados Para consultas sobre nuestros productos y servicios: E-mail: Joistec@gerdau.com www.joistec.cl www.gerdauaza.cl www.libreriaingeniero.com www.libreriaingeniero.com Currícula de los Autores Alberto Maccioni Quezada, es ingeniero civil, mención estructuras, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, socio de Bascuñán Maccioni e Ingenieros Asociados, BMing. Bárbara Ramírez Hernández, es ingeniero civil, mención estructuras, Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción, ingeniero de proyectos en Bascuñan Maccioni e Ingenieros Asociados, Bming. Rodolfo Vergara del Pozo, es ingeniero civil, mención estructuras, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile y Master of Science in Structural Engineering, Imperial College of Science and Technology, London University. www.libreriaingeniero.com Vista aérea Planta Colina Gerdau AZA Vista aérea Planta Renca Gerdau AZA 6 www.libreriaingeniero.com Manual de Diseño Sistema Constructivo JOISTEC® Presentación Gerdau en Chile, representada por Gerdau AZA, en su permanente Entre las materias abordadas se distinguen, en el primer capítulo, compromiso por promover el uso y aplicaciones del acero en la la introducción, la denominación del producto y los procesos de industria y la construcción, tiene el agrado de presentar a la comunidad fabricación y control de calidad de los ángulos laminados en caliente de arquitectos, ingenieros y constructores, como también a la s Gerdau AZA, realizados de acuerdo a los estándares de la más empresas constructoras, inmobiliarias y del retail, inversio nistas y alta calidad, en las instalaciones de sus Plantas ubicadas en la fabricantes de estructuras metálicas, la primera edición del Man ual Comuna de Colina y de Renca, en la Región Metropolitana. de Diseño Sistema Constructivo JOISTEC ®, cuyo desarrollo fue financiado por Gerdau AZA con aportes del Fondo de Innovación para la Competitividad del Ministerio de Economía, Fomento y Turismo. Como temas centrales incluidos en el cuerpo de este manual, se destacan: las bases teóricas, el diseño de las Joistec ® y Girders, tanto mediante el método ASD como LRFD, las deformaciones, El Sistema JOISTEC® de Gerdau AZA se compone de los siguientes elementos estructurales de alma abierta: las Girders o vigas maestras, las Joistec ® propiamente dichas, que son viguetas para uso en estructuras de techumbre o de pisos, y los accesorios del sistema. sus tablas de carga, una selección de ejemplos, algunos casos especiales de diseño y una serie de láminas unitarias con detalles constructivos del Sistema JOISTEC®, para finalizar con un anexo donde se muestran los resultados de los ensayos de verificación del diseño estructural, realizado por DICTUC, y otro donde se Este sistema fue diseñado para satisfacer los requerimientos de superficies amplias, libres de elementos estructurales verticale s presenta una serie de recomendaciones para el transporte y montaje del producto JOISTEC®. intermedios, mediante distancias entre apoyos de hasta 24,0 metros de largo para las Girders y 26,0 metros para las Joistec®. Todos los antecedentes técnicos de este manual y del producto JOISTEC®, corresponden al resultado de los estudios y ensayos de validación realizados con perfiles ángulo de acero laminados en caliente, Grado A270ES, fabricados por Gerdau AZA. En consecuencia, todas las características, propiedades y las aplicaciones indicadas no deben hacerse válidas en perfiles de otro origen, aún cuando est os Esperamos muy sinceramente, que esta primera edición del Manual de Diseño Sistema Constructivo JOISTEC®, sea un aporte valioso y necesario para todas las personas vinculadas con el diseño y ejecución de estructuras de acero y confiamos, además, en la favorable acogida que tendremos entre todos los profesionales de la arquitectura, ingeniería y construcción, quienes en forma directa o indirecta, día a día especifican o utilizan nuestros productos. perfiles sean aceptados por las especificaciones y normas vigentes. Finalmente, un sincero reconocimiento por el respaldo y confianza El contenido del presente documento de 128 páginas, ampliamente que han depositado en Gerdau AZA, y el agradecimiento ante desarrollado por sus autores y equipo de colaboradores, consta cualquier aporte, observación o comentario que sirva para enriquecer de 8 Capítulos y 5 Anexos complementarios. el producto JOISTEC® y estas páginas en futuras ediciones. 7 www.libreriaingeniero.com Índice Capítulo 1 1.1 1.2 13 Introducción Denominación del Producto Joistec® 14 Joistec® 14 1.2.1 Denominación de las 1.2.2 Denominación de las Girders 14 1.3 Fabricación de los Ángulos Laminados Estructurales Gerdau AZA 15 1.3.1 Fabricación del acero 15 1.3.2 Colado del acero 15 1.3.3 Laminación en caliente 16 1.3.4 Control de calidad y certificación 17 1.3.5 Características y propiedades 19 1.3.6 Serie de los Ángulos 20 1.3.7 Embalaje de los productos 21 Bases Teóricas 23 Capítulo 2 2.1 25 Definiciones Joistec® 25 2.2 Componentes de una 2.3 Conexión Crimped 26 2.4 Girders 26 2.5 Puntales (Bridging) 2.6 Capítulo 3 8 11 Información General 28 Series Sistema Constructivo JOISTEC® 29 Diseño de Joistec® y Girders 31 3.1 Tensiones 33 3.1.1 Tracción 33 3.1.2 Compresión 33 3.1.3 Flexión 34 3.1.4 Soldadura 34 3.2 Esbelteces Máximas 3.3 Elementos que componen una Joistec 37 3.3.1 Cuerdas 37 3.3.2 Alma 39 3.3.3 Puntales (Bridging) 39 3.4 Conexiones 42 3.5 Contraflecha 34 ® 42 3.6 ® Diseño de la Joistec Serie LH 42 3.7 Diseño de las Girders 43 www.libreriaingeniero.com Manual de Diseño Sistema Constructivo JOISTEC® Capítulo 4 45 Deformaciones Joistec® 47 4.1 Deformaciones en 4.2 Deformación en Girders 47 Tablas de Cargas 49 Consideraciones para el uso de las tablas 51 Capítulo 5 5.0 Tabla de Carga Joistec® Método ASD 52 5.2 Tabla de Carga Joistec® Método LRFD 54 5.3 Tabla de Carga y Pesos Girders Método ASD 56 5.4 Tabla de Carga y Pesos Girders Método LRFD 56 Ejemplos 59 5.1 Capítulo 6 Ejemplo de Joistec® Simplemente Apoyada (ASD) 61 6.2 Ejemplo de Joistec® Simplemente Apoyada (LRFD) 62 6.3 Ejemplo de Girder Simplemente Apoyada (ASD) 62 6.4 Ejemplo General 63 Casos Especiales de Diseño 77 7.1 Joistec® 79 7.2 Girder con Pendiente 80 7.3 Joistec® 80 7.4 Marcos Rígidos 81 7.5 Joistec® con 81 7.6 Vibraciones 6.1 Capítulo 7 con Pendiente como Puntales de Cubierta Succión de Viento 81 JOISTEC® 82 7.7 Recomendaciones de Estructuración del Sistema Constructivo 7.8 Estructuración para Sistemas de Piso 83 7.9 Estructuración Eficiente 85 Librería de Detalles 87 Capítulo 8 Anexos 101 A.1 Referencias A.2 Términos y Definiciones 103 104 JOISTEC® 113 A.3 Ensayos de Verificación del Diseño Estructural A.4 Recomendaciones para el Transporte y Montaje 117 A.5 Tabla Conversión de Unidades 124 9 www.libreriaingeniero.com Productos y procesos de calidad reconocida y certificada 10 www.libreriaingeniero.com Capítulo 1 Información General 1.1 Introducción 1.2 Denominación del Producto Joistec® 1.2.1 Denominación de las Joistec® 1.2.2 Denominación de las Girders 1.3 Fabricación de los Ángulos Estructurales Gerdau AZA 1.3.1 Fabricación del acero 1.3.2 Colado del acero 1.3.3 Laminación en caliente 1.3.4 Control de calidad y certificación 1.3.5 Características y propiedades 1.3.6 Serie de los Ángulos www.libreriaingeniero.com www.libreriaingeniero.com Capítulo 1: Información General Capítulo 1 Información General 1.1 INTRODUCCIÓN lo que es muy ineficiente, resultando un peso estructural relativamente elevado por unidad de superficie. El presente Manual de Diseño para estructuras de techumbres y entrepisos JOISTEC®, ha sido desarrollado Con el Sistema JOISTEC ®, es posible unir estructuras por Gerdau AZA para entregar a los ingenieros, arquitectos primarias tan distantes como 26 m con Joistec y constructores de nuestro país, toda la infomación técnica cumplen la función de costaneras, sin requerir de otros necesaria para el diseño de edificios de acero, apoyos intermedios, de manera de obtener una solución especialmente galpones y naves con superficies libres simple y económica. ® que importantes, es decir, aquellos que cuentan con grandes luces y modulaciones, que son difíciles de construir de El elemento básico utilizado es el ángulo laminado en manera económica en la actualidad, con los sistemas y caliente, Grado A270ES, fabricado por Gerdau AZA estructuraciones tradicionales. conforme a la norma chilena NCh 203, con el cual se forman las vigas enrejadas primarias o vigas principales El Sistema Constructivo JOISTEC ® aprovecha toda la conocidas como Girders, y las vigas enrejadas secundarias experiencia del sistema conocido como Steel Joist, el cual (costaneras) que reciben las cubiertas, denominadas se ha desarrollado y aplicado con éxito en EEUU, Canadá, Joistec®, y los elementos que evitan la inestabilidad lateral México y otros países por más de 80 años. Este sistema de estas últimas, conocidos como puntales (bridging). ha tenido una permanente evolución orientada a conseguir estructuras cada vez más seguras, resistentes y livianas. El ángulo laminado en caliente tiene excelentes propiedades para la construcción de estructuras enrejadas. El hecho El surgimiento en Chile de proyectos comerciales de grandes de obtener su forma mediante el paso por un tren de superficies, como supermercados, centros de distribución, rodillos a altas temperaturas, permite una sección muy bodegas, centros comerciales y hangares, ha generado la estable y prácticamente libre de esfuerzos residuales. necesidad de disminuir el número de columnas en la planta a cubrir, lo que ha significado una presión sobre los La sección en el vértice del ángulo contiene un canto diseñadores para lograr espacios con columnas cada vez nítido, mientras que al interior de éste es redondeado, con más distanciadas, a lo largo y ancho de las naves, y esto lo que se obtiene una sección compacta con propiedades ha sido resuelto trabajosamente diseñando sobre las geométricas para el diseño muy superiores a otros ángulos estructuras primarias, otras estructuras enrejadas que presentes en el mercado, como por ejemplo, un mayor finalmente reciben las costaneras de techo, las cuales momento de inercia y una menor esbeltez local del ala. normalmente cubren distancias no mayores a los 6 m. De esta forma, para cubrir una distancia de 18 m entre columnas, Las series de Joistec a lo largo y ancho del edificio, se necesitan 4 líneas de Gerdau AZA corresponden a un subconjunto de las series estructuras separadas cada 6 m para cubrir esta modulación, de costaneras Joists y vigas Girders publicadas por el ® y Girders desarrolladas por 13 www.libreriaingeniero.com Steel Joist Institute (SJI) de EEUU y para su selección se 1.2 DENOMINACIÓN DEL PRODUCTO JOISTEC® requerimientos y condiciones del mercado nacional. 1.2.1 Denominación de las Joistec® El diseño de estos elementos se basa en la Edición 43 El primer número en la denominación es la altura nominal “Standard Specifications Load Tables and Weight Tables en centímetros, la altura en milímetros que se incluye en la for Steel Joists and Joist Girders (SJI, 2010, ver anexo A1)”. tabla es la que se adopta para el mercado nacional. Las tomaron aquellos diseños que mejor se adaptaban a los tablas dan también el peso aproximado en kilos por metro. Una Joistec® se puede seleccionar con la ayuda de tablas La capacidad de carga en kgf/m entregada en las tablas estándares de carga incluidas en este Manual. Estas tablas para una luz determinada es garantizada por el fabricante. dan capacidades de carga en kgf/m, disponibles tanto Por ejemplo, una Joistec ® 50K3 significa que tiene una para el método LRFD como ASD, en unidades métricas. altura real de 500 mm, y que pertenece a la serie K del SJI. Si se observa una tabla, ASD o LRFD, éstas entregan para La Joistec ® 50K3 para una luz de 12 metros resiste una cada combinación de luz y Joistec® un par de valores. Los carga total de 188 kg/m y una carga viva de 100 kg/m para valores ubicados en la parte superior e inferior de la tabla el Método ASD. para una luz dada, corresponden respectivamente a la capacidad total de carga en kgf/m y a la sobrecarga en Tanto las cuerdas superior como inferior de las Joistec ®, kgf/m que producirá una deformación de 1/360 de la luz. series K y LH, así como los elementos del alma son de acero Para luces en la zona sombreada de la tabla se requieren con una tensión de Fluencia de 2700 kgf/cm2 (Acero Grado puntales (bridging) especiales. A270ES). La capacidad de carga de las Joistec® de la serie K ha sido verificada por Gerdau AZA con ensayos de carga. Todas las Joistec ® están diseñadas como enrejados simplemente apoyados, con carga uniformemente distribuida 1.2.2 Denominación de las Girders en la cuerda superior. Esta carga somete a la cuerda superior tanto a flexión como a compresión, por lo que se diseña Las Girders se diseñan para soportar Joistec ®. Para una como una viga-columna (flexo compresión). El diseño luz determinada, el ingeniero determina el número de considera para la estabilidad lateral, la cantidad de apoyos espacios de Joistec ®, luego de las tablas de peso de las laterales que se indica en la tabla 5.3. El diseño de estos Joistec® se selecciona una altura de Girder. La Girder se elementos de apoyo lateral se encuentra regido por las designa especificando su altura, el número de espacios de disposiciones de las “Standard Specifications”, los cuales Joistec®, la carga en cada punto del panel de la cuerda deben cumplir esbelteces mínimas, y se diseñan para una superior cargado de la Girder, y una letra para indicar si la fuerza horizontal equivalente a un porcentaje de la capacidad carga es factorada (“F”) o no factorada (“K”). Por ejemplo, en compresión de los elementos de la cuerda que dan apoyo. usando ASD, una 1,8G10N2700 es de 1.800 mm de altura, provee 10 espacios iguales para Joistec ® en la cuerda En el caso de considerar los deck de piso o de techumbre superior, y será capaz de resistir 2700 kgf de carga en cada como elementos de apoyo lateral continuo de la cuerda posición de Joistec®. Las tablas de las Girders entregan el superior, se deben verificar dichos paneles según lo peso en kilógramos por punto del panel para la Girder especificado por el Steel Deck Institute (SDI). especificada para una luz dada. 14 Capítulo 1: Información General 1.3 FABRICACIÓN DE LOS ÁNGULOS LAMINADOS en el cual alcanza una temperatura de alrededor de 1.630ºC, ESTRUCTURALES GERDAU AZA el acero es trasladado a un Horno de Cuchara donde se realizará la etapa de afino y se procederá a tomar muestras 1.3.1 Fabricación del acero de acero, para realizar el análisis de espectrometría, con el propósito de conocer su composición química. Durante En Gerdau AZA, el proceso de fabricación del acer o se toda la etapa de fusión, se inyectan al horno importantes inicia con la selección, pr ocesamiento y corte de tr ozos cantidades de oxígeno para extraer y remover las impurezas de acero en desuso, la chatarra, que es la materia prima y cumplir así con los estándares de calidad previamente básica. Otros elementos que también son empleados en establecidos. la fabricación, son las ferr oaleaciones, oxígeno, cal y fundentes, entre otros. Luego de conocido el informe sobr e la composición química, se realizan las correcciones necesarias mediante En primer lugar, la materia prima se carga en cestas, en el proceso de afino, lo que permite obtener la composición proporciones adecuadas para satisfacer las especificaciones y purezas deseadas. De esta forma, el grado del acer o del pr oceso de fabricación del acer o, las que son estructural A270ES se obtiene a partir de un cuidadoso trasladadas a la Acería para alimentar el hor no de arco control de la composición y mediante la adición de eléctrico. Toda la carga es fundida en el hor no de 60 ferroaleaciones, como ferr omanganeso y ferr osilicio, toneladas de capacidad, mediante la aplicación de un arco aprovechando la mayor afinidad química de estos elementos eléctrico que desarr olla una potencia de 45.000 KV A. para formar, entre otros, óxidos y sulfuros que pasan en mayor cantidad a la escoria. Una vez terminado el proceso de fusión, en donde toda la carga pasa del estado sólido al estado líquido, momento Cuando el acero líquido cumple con las especificaciones requeridas, tanto de composición química como de temperatura, éste es trasladado en la cuchara hasta la máquina de colada continua, donde se r ealizará el colado del acero. 1.3.2 Colado del acero Obtenido el acer o en su estado líquido, éste debe solidificarse en forma conveniente para la utilización posterior en los trenes de laminación, lo cual se hace mediante un equipo de colada continua, en el que se aplica un proceso distinto del convencional, para transformar el acero líquido en un producto semiterminado, llamado palanquilla, que son barras macizas de 130 x 130 mm de sección. Figura 1.3.1: Palanquillas de 130 x 130 mm de sección El acero líquido que se encuentra en la cuchara de colada, 15 Luego de esto, las palanquillas son inspeccionadas visualmente para detectar eventuales defectos superficiales o de forma. Después de apr obadas, las palanquillas son separadas por coladas, identificadas y almacenadas para la operación siguiente: la laminación en caliente. 1.3.3 Laminación en caliente La laminación en caliente es un proceso de transformación termomecánico, en donde se da la forma final a los productos siderúrgicos. En el caso de los perfiles ángulo laminados estructurales de alas iguales, el proceso es el siguiente: en la planta de laminación las palanquillas son seleccionadas de acuer do al grado del acer o y son Figura 1.3.2: Líneas de colada continua de acería, Planta Colina cargadas a un horno de recalentamiento horizontal, donde alcanzan una temperatura uniforme de 1.200ºC, lo que permitirá su deformación plástica durante el pr oceso de es transferido a una artesa o distribuidor , desde donde laminación en caliente. pasa a las vías de colada. En este proceso, la palanquilla es tratada mecánicamente, Desde el distribuidor, el acero cae dentro de tres lingoteras haciéndola pasar sucesivamente por trenes de laminación, de cobre sin fondo, de doble par ed y r efrigeradas por los cuales van r educiendo su sección original y agua, donde se inicia la solidificación del acer o, con la formación de una delgada cáscara superficial endurecida, que contiene aún su núcleo de metal en estado líquido. Para ayudar a acelerar la formación y engr osamiento de dicha cáscara, las lingoteras tienen un movimiento de oscilación vertical que, además, impide su adher encia a las paredes del molde y permite su transporte hacia el mecanismo extractor. Después de dejar las lingoteras, tr es metros debajo de éstas, el acer o superficialmente sólido es tomado por juegos de rodillos refrigerados con chorros de agua a alta presión, solidificándose completamente, y ya convertido en palanquilla, cortado automáticamente a la longitud deseada, mediante oxicorte. 16 Figura 1.3.3: Sala de Laminación, Planta Renca Capítulo 1: Información General consecuentemente, aumentando la longitud inicial. De de Normalización – INN, NCh203 Of.2006, “Acer o para esta forma, se lleva la sección transversal de la palanquilla uso estructural- Requisitos”, que establece los requisitos cada vez más próxima a la forma y espesor final del perfil de diseño que deben cumplir los aceros destinados al uso ángulo de alas iguales requerido. en estructuras generales y aquellos para estructuras sometidas a cargas de origen dinámico. En su planta ubicada en la comuna de Renca, Gerdau AZA posee un laminador continuo de 100.000 El sistema de control de calidad establece la extracción, toneladas anuales de capacidad, que permite controlar el identificación y r etiro de muestras por inspector es enfriamiento de las barras, con lo cual las pr opiedades calificados. En nuestro caso, los ensayes y certificación mecánicas finales son determinadas con gran precisión, son realizados por el Instituto de Investigaciones y Ensaye dado que los perfiles son conducidos hasta el final del tren de Materiales de la Universidad de Chile, IDIEM y el de laminación, a una parrilla o lecho de enfriamiento donde certificado entregado por Gerdau AZA. terminan de enfriarse, para luego proceder a su enderezado y corte en frío a la medida deseada, para finalmente ser En la página siguiente, se ajdunta un facsimil de certificado empaquetados, etiquetados y almacenados. Es aquí donde e informe de calidad, emitido por IDIEM, el que describe se extraen las muestras para su aprobación y certificación los controles necesarios a que son sometidos los Ángulos de acuerdo a las normas vigentes. Laminados Estructurales y los resultados obtenidos en los ensayos. 1.3.4 Control de calidad y certificación Las muestras son preparadas para ser sometidas a ensayos normalizados, midiéndose las pr opiedades mecánicas Todo el proceso de la gestión de fabricación, de los perfiles más relevantes, como la resistencia a la tracción, la tensión ángulos laminados estructurales en Gerdau AZA, está de fluencia y el alargamiento. certificado bajo las normas ISO 9001, ISO 14001 y OHSAS 18001; de esta forma, a lo largo de todas las etapas de los procesos de fabricación del pr oducto existen monitoreos, mediciones y ensayos. Desde la selección de la chatarra y otros insumos, pasando por la fabricación del acero líquido, su composición química, hasta el control de las dimensiones finales obtenidas en la laminación en caliente, conforman un complejo sistema que permite asegurar la obtención de productos de calidad, de acuerdo a los actuales estándares. La certificación de calidad de todas las partidas de ángulos fabricados por Gerdau AZA, en sus dimensiones normales de 20x20 mm hasta 80x80 mm, da cumplimiento a las exigencias de la norma chilena del Instituto Nacional Figura 1.3.4.1: Laboratorio Ensayos Mecánicos de IDIEM, en Gerdau AZA 17 Figura 1.3.4.2: Informe de Ensayos Mecánicos IDIEM Otro ensaye importante a que son sometidos los perfiles Of.2006 y se procede a certificar las partidas. La aprobación ángulos laminados estructurales, es el de doblado; en este de los lotes, permite la certificación y autorización del uso caso, una probeta debe resistir el doblado sin que a simple de las partidas de perfiles ángulo de alas iguales en vista se observen grietas en la zona sometida a los esfuerzos construcciones estructurales. Los resultados de los ensayes de tracción. se presentan en certificados de calidad, en los que se identifica el material ensayado y se entrega el veredicto de De acuerdo a los resultados obtenidos en estos ensayes, cumplimiento con la norma respectiva, constituyéndose en se verifica el cumplimiento con la norma chilena NCh203 una garantía del producto para el usuario. 18 Capítulo 1: Información General 1.3.5 Características y propiedades El ángulo laminado es un perfil de acer o estructural con alas iguales que forman un ángulo de 90º entr e sí. Las caras interiores de ambas alas, se unen en una arista H redonda y las exteriores, lo hacen formando una arista un poco más aguda. e Todas las tolerancias dimensionales adoptadas en la B fabricación de los ángulos laminados estructurales, fabricados por Gerdau AZA, cumplen con holgura lo establecido en la norma chilena NCh697 Of.74, lo que se indica en la tabla 1.3.5.1. Las propiedades mecánicas, la composición química y los requisitos de soldabilidad del acero de los ángulos estructurales de 80x80 y menores, cumple con lo indicado en Figura 1.3.5: Identificación y dimensiones la Norma Chilena NCh203 Of.2006. Tabla 1.3.5.1 Tolerancias Normales de la Serie de Angulos Laminados en Caliente Gerdau AZA Conforme a las Tolerancias Admisibles de la Norma Chilena NCh697 Of.74 HxB mm Tolerancias Admisibles en el espesor del acero en las alas En el ancho Diferencia mm del ala H ó B entre alas mm mm 3 4 5 6 8 10 12 20 x 20 25 x 25 ± 0,50 ± 0,50 30 x 30 40 x 40 50 x 50 65 x 65 ± 1,20 ± 2,40 ± 1,80 ± 3,60 ± 2,30 ± 4,60 ± 2,80 ± 5,60 ± 0,75 ± 0,60 ± 0,75 ± 1,10 80 x 80 ± 1,10 ± 1,40 100 x 100 ± 1,30 ± 1,60 19 (1) Norma Chilena NCh203 Of.2006: Acero para uso estructural. Son requisitos adicionales de esta norma el cumplir con un ensayo de doblado practicado sobre una probeta estandarizada, además de cumplir exigencias en la composición química para asegurar su soldabilidad. (2) Válido para probetas de 50 mm entre marcas. Para espesores o diámetros sobre 16 mm y menores a 50 mm, estos valores deben disminuirse en 2%; para espesores o diámetros menores o iguales a 5 mm, deben aumentarse en 2%. En las designaciones de los aceros, según las normas chilenas, la letra A indica que el material es acero de carbono; el número se refiere a la tensión de fluencia mínima por tracción, expresada en MPa, la letra E indica que el acero es para usos estructurales y la letra S que el acero es de soldabilidad garantizada. 1.3.6 Serie de los Ángulos La serie de ángulos estructurales laminados en caliente Gerdau AZA, se fabrican y comercializan en los siguientes grados de acero y espesores (ver tabla 1.3.6). Tabla 1.3.6 Dimensiones, Pesos y Secciones Normales de los Ángulos Laminados en Caliente Gerdau AZA Dimensiones H x B x e mm 20 x 20 x 3 Masa kg/m Sección cm2 0,879 1,12 25 x 25 x 3 1,12 1,43 25 x 25 x 5 1,78 2,27 30 x 30 x 3 1,36 1,74 30 x 30 x 5 2,18 2,78 40 x 40 x 3 1,84 2,35 40 x 40 x 4 2,42 3,08 40 x 40 x 5 2,97 3,79 40 x 40 x 6 3,52 4,48 50 x 50 x 3 2,34 2,96 Los ángulos 20x20x3 al 80x80x12 inclusive, son de acero 50 x 50 x 4 3,06 3,89 Grado A270ES y se fabrican de acuerdo a lo especificado 50 x 50 x 5 3,77 4,80 por la norma chilena NCh203 Of.2006. 50 x 50 x 6 4,47 5,69 65 x 65 x 5 4,97 6,34 65 x 65 x 6 5,91 7,53 65 x 65 x 8 7,73 9,85 65 x 65 x 10 9,49 12,10 80 x 80 x 6 7,34 9,35 80 x 80 x 8 9,63 12,30 80 x 80 x 10 11,90 15,10 80 x 80 x 12 14,00 17,90 20 Capítulo 1: Información General 1.3.7 Embalaje de los productos Gerdau AZA embala todas sus barras rectas en paquetes de 1.000 y 2.000 kg., asegurándolas con zunchos de acero. Para identificar plenamente sus productos, se adjunta una etiqueta plástica de alta resistencia, con la información del producto y su fabricación. Descripción del producto Peso del paquete Número de colada Sello indica que los sistemas de gestión están certificados de acuerdo a Normas ISO 9001, ISO 14001 y OHSAS 18001 Fecha y hora de fabricación Figura 1.3.7: Etiqueta de identificación Ángulos Laminados en caliente Gerdau AZA 21 Capítulo 2 Bases Teóricas 2.1 Definiciones 2.2 Componentes de una Joistec® 2.3 Conexión Crimped 2.4 Girders 2.5 Puntales (Bridging) 2.6 Series Sistema Constructivo JOISTEC® Capítulo 2: Bases Teóricas Capítulo 2 Bases Teóricas 2.1 DEFINICIONES 2.2 COMPONENTES DE UNA JOISTEC® El Sistema Constructivo JOISTEC® se compone de tres Una Joistec® se compone principalmente de los siguientes elementos, Joistec®, Girders y puntales o Bridging. elementos: Las Joistec ® son una parte del Sistema Constructivo Cuerda Superior: Formada por dos ángulos laminados JOISTEC®. Son miembros estructurales del alma abierta en caliente dispuestos en forma de T, con una separación y con apoyos simples, los cuales soportan directamente entre ellos igual a 25 mm, constante en toda la serie. las cargas de la cubierta o entrepiso, utilizando para ello ángulos de acero laminado en caliente Gerdau AZA en el Cuerda Inferior: Formada por dos ángulos laminados en grado A270ES de la norma NCh203 Of.2006. caliente dispuestos en forma de T invertida, con una separación entre ellos igual a 25 mm, constante en toda La figura 2.1.1 muestra una Joistec estándar y la figura ® la serie. 2.1.2 una serie de Joistec instaladas simplemente apoyadas ® sobre una Girder. Figura 2.1.1: Joistec® estándar Figura 2.1.2: Joistec® en una estructura de cubierta 25 Diagonales: Se forman por ángulos laminados en caliente y por lo tanto sería imposible de conectarlas adecuadamente Gerdau AZA, éstos pueden ser individuales o dobles y se en una cuerda con una separación determinada en todo el conectan dentro o fuera de las cuerdas, respectivamente largo, razón por la cual se utiliza una conexión de diagonales mediante filetes de soldadura TIG o MIG. y montantes a las cuerdas llamada Crimped, que tiene la virtud de eliminar la excentricidad que se produciría al unir el ángulo individual por una sola ala. Mediante la unión Crimped, el esfuerzo axial en diagonales y montantes se Ht = 6 cm Apoyo encuentra centrado, y no produce momentos secundarios. Cuerda superior Esta unión consiste en lograr en el extremo del ángulo, de Elemento diagonal (del alma) diagonal y montante, una distancia total entre extremos de alas de 25 mm, aplastando de forma controlada los extremos Altura de los ángulos señalados. Muro de soporte viga o columna Cuerda inferior 25 mm 2 5 mm Figura 2.2.1: Componentes de una Joistec® nto dia go na l (d el Altura me Diag Ele onal Cuerda superior (2l) Alm Viga de acero o Girder Figura 2.3: Conexión Crimped a) Cuerda inferior (2l) 2.4 Figura 2.2.2: Componentes de una Joistec® GIRDERS Las Girders también son parte del Sistema Constructivo JOISTEC®. Son miembros estructurales primarios de alma 2.3 abierta, se diseñan como elementos simplemente CONEXIÓN CRIMPED apoyados que soportan cargas concentradas, que utiliza provienen de la reacción de las Joistec ® sobre ellas. Por ángulos laminados en caliente individuales o dobles, tanto esta razón, la modulación entre elementos verticales del en diagonales como montantes en el alma. Para un diseño alma es constante. Se utilizan ángulos laminados en caliente óptimo en cuanto a peso estructural, las diagonales y Gerdau AZA disponiéndolos espalda-espalda en cuerdas montantes del alma pueden resultar de secciones distintas, y ángulos dobles o simples en diagonales y montantes. Por razones de economía, el Sistema JOISTEC 26 ® Capítulo 2: Bases Teóricas GI RD E R MB C TE DE ER U CH TE PUNTALES HORIZONTALES S OI J LA MI NA LO DE SA CU DE BIE RT A EN TR EP ISO CARGA UNIFORME GI RD ER EC IST JO ISO EP TR N E DE CARGA CENTRADA Figura 2.4.1: Ejemplo Sistema JOISTEC® Figura 2.4.2: Girder con cargas puntuales debido a la presencia de las Joistec® 27 Su función principal es apoyar las Joistec® y transmitir dicha tipos: puntal horizontal y puntal diagonal, tal como se carga a las columnas en sus extremos. muestra en las figuras 2.5.1a y 2.5.1b. Las Girders reemplazan elementos estructurales del tipo a) Puntal Horizontal alma llena o perfiles cerrados que se han utilizado tradicionalmente, dando una solución más eficiente en El puntal Horizontal consiste en ángulos laminados en cuanto a peso estructural y economía. caliente Gerdau AZA que unen las Joistec ® en forma l horizontal para estabilizarlas. La esbeltez, del puntal, r no debe ser mayor a 300, donde l es la distancia entre Las cargas puntuales que las Joistec ® entregan a las Girders, se ubican en los nudos de la cuerda superior tal las Joistec ®, y r es el menor radio de giro del perfil del como se muestra en la figura 2.4.2. puntal. En general los puntales horizontales se conectan soldados a las Joistec®. 2.5 PUNTALES (BRIDGING) b) Puntal Diagonal Los puntales corresponden a los arriostramientos laterales El puntal diagonal consiste en ángulos laminados en que estabilizan las Joistec , se forman usando perfiles caliente Gerdau AZA que unen las Joistec® diagonalmente l para estabilizarlas, y cumplen con una esbeltez r no ® ángulos laminados en caliente Gerdau AZA y existen dos Puntal diagonal Puntal horizontal Joistec Joistec Figura 2.5.1a: Puntal horizontal Figura 2.5.1b: Puntal diagonal (Tip) (Tip) Puntal Horizontal Puntal Diagonal Figura 2.5.3: Puntal Horizontal soldado a las cuerdas de las Joistec® y puntal diagonal conectado con pernos 28 Capítulo 2: Bases Teóricas mayor a 200, dónde l es la distancia entre los puntos de Serie Girders unión y r es el menor radio de giro del elemento. Esta serie está diseñada para soportar las cargas provenientes de las Joistec ® descritas anteriormente La conexión de los puntales diagonales a las cuerdas de - Luces desde 12 a 24 metros. las Joistec® se materializa generalmente con conexiones - Este Manual recomienda un rango de cargas con pernos (ver figura 2.5.3). puntuales desde 1.800 a 5.400 kgf como carga puntual. El puntal diagonal se utiliza en un Sistema Constructivo - Sus alturas van de 1.000 a 2.300 mm. JOISTEC® y se deben especificar de acuerdo a las celdas sombreadas indicadas en las tablas 5.1 y 5.2. Como son diagonales cruzadas, se conectan en el punto de intersección mediante un perno, a modo de disminuir la longitud efectiva, permitiendo utilizar desde el punto de vista de diseño un factor de longitud efectiva k = 0,5. Notas: • Para luces o cargas distintas a las indicadas anteriormente (Joistec® y Girders), consultar al Departamento Técnico JOISTEC® de Gerdau AZA. • Para luces intermedias utilizar la Joistec ® de la tabla de 2.6 SERIES SISTEMA CONSTRUCTIVO JOISTEC® carga con la luz inmediatamente mayor a la buscada. Las Joistec® se dividen en dos series que se difer encian principalmente en sus rangos de sobr ecargas y luces. Joistec® Serie K: Esta serie está diseñada para ser utilizada cuando se requieran luces de hasta 18 metros. - Luces desde 6 a 18 metros. - Este Manual incluye un rango sobrecargas para la serie K desde 100 a 818 kg/m. - Sus alturas van de 400 a 750 mm. Joistec® Serie LH: Esta serie está diseñada para ser utilizada cuando se requieran luces mayores. - Luces desde 12 a 26 metros. - Este Manual incluye un rango sobrecargas para la serie LH desde 141 a 492 kgf/m. - Sus alturas van de 800 a 1.100 mm. 29 ls Panel extremo Cuerda superior Cuerda inferior l Tabla 3.4 Número de líneas de Puntales de la Cuerda Superior* Joistec® Serie K Tabla 3.5 Espaciamiento máximo para líneas de Puntales de la Cuerda Superior Joistec® Serie LH 2.700 (kgf) 2.700 (kgf) 2.700 (kgf) 2.700 (kgf) 2.700 (kgf) 2.700 (kgf) 2.700 (kgf) 2.700 (kgf) 2.700 (kgf) Capítulo 7 Casos Especiales de Diseño 7.1 Joistec® con Pendiente 7.2 Girder con Pendiente 7.3 Joistec® como Puntales de Cubierta 7.4 Marcos Rígidos 7.5 Joistec® con Succión de Viento 7.6 Vibraciones 7.7 Recomendaciones de Estructuración del Sistema Constructivo JOISTEC® 7.8 Estructuración para Sistemas de Piso 7.9 Estructuración Eficiente Capítulo 7: Casos Especiales de Diseño Capítulo 7 Casos Especiales de Diseño 7.1 a partir de la longitud descrita anteriormente. La carga que JOISTEC® CON PENDIENTE aparece en las tablas de capacidades corresponde a la Para Joistec con pendiente, se permite el uso de las ® componente normal de la carga aplicada en la Joistec ®. tablas de carga siempre que se utilicen los siguientes criterios de Carga y Longitud para una cierta Joistec ®. Carga: Cuando la sobrecarga de diseño sea aplicada verticalmente Largo: sobre la longitud horizontal, y la carga muerta de diseño La longitud de las Joistec con inclinación debe medirse sea aplicada verticalmente sobre la longitud inclinada, se a lo largo de la pendiente. La altura mínima, capacidad de selecciona una Joistec ® con una capacidad total de: ® carga y requerimientos de puntales deben determinarse Figura 7.1: Joistec® con pendiente 79 7.2 tenga una capacidad insuficiente. Se puede dar también el GIRDER CON PENDIENTE caso que sea necesario instalar una Joistec ® distinta de La pendiente máxima adoptada para las Girders en el mucha mayor capacidad para tomar adecuadamente las presente manual corresponde a 5%. Para pendientes combinaciones de cargas eventuales. mayores a este valor, consultar al Departamento Técnico JOISTEC® de Gerdau AZA (joistec@gerdau.com). El sistema de arriostramientos de cubierta podrá ubicarse en el plano de la cuerda superior de las Joistec ® bajo la cubierta, o bien en el plano de la cuerda inferior de las JOISTEC® 7.3 COMO PUNTALES DE CUBIERTA Joistec®. Es común que algunas Joistec® de cubierta sean utilizadas En cualquier caso que se utilice Joistec® de cubierta como como parte del sistema de arriostramiento, para lo cual puntales, el diseñador deberá indicar la posición de éstas, se disponen como puntales longitudinales. Estos elementos si el plano de arriostramientos se ubica en la cuerda inferior van a traspasar esfuerzos en su propio plano debido a o superior de la Joistec® y los esfuerzos axiales producto solicitaciones horizontales de viento o sismo. de las cargas horizontales, de modo que el Departamento Técnico JOISTEC® de Gerdau AZA indique que Joistec ® Como las Joistec ® han sido diseñadas para cargas gravitacionales de peso propio y sobrecarga, es necesario debe utilizar o qué refuerzos o modificaciones realizar a la Joistec® típica de cubierta. en estos casos verificar que los elementos puedan transmitir en conjunto con las cargas gravitacionales estos esfuerzos, producto de las mencionadas solicitaciones horizontales. Las combinaciones de carga recomendadas según la norma chilena NCh3171 Of.2010 para estados de viento Los estados de viento y sismo corresponden a cargas y sismo son: eventuales que no se combinan con la sobrecarga o con el total de la sobrecarga y el propio esfuerzo horizontal, por Q1 = D + W lo que en general las Joistec que fueron dimensionadas Q2 = D + E únicamente desde el punto de vista gravitacional, pueden Q3 = D + 0,75L + 0,75W sin problema actuar como puntales. En algunos casos se Q4 = D + 0,75L + E deberá reforzar o bien sustituir algún elemento puntual que Q5 = 0,6D + W ® F F Figura 7.2: Joistec® utilizada como puntal de cubierta 80 Capítulo 7: Casos Especiales de Diseño 7.4 MARCOS RÍGIDOS posible que la resultante de esta combinación corresponda a succión neta y por lo tanto todos los esfuerzos en la La resistencia lateral de los edificios puede estar dada Joistec® se verán invertidos, pasando las compresiones por arriostramientos (marcos arriostrados) o marcos de a tracciones y viceversa. momento, o una combinación de ambos sistemas. El Sistema Constructivo JOISTEC® corresponde a un sistema muy apropiado para resistir cargas gravitacionales y se encuentra diseñado para eso, pero podría ser una solución eficiente hacer trabajar las Girders en conjunto con las columnas, formando marcos de momento. Cuando hay succión neta la cuerda superior diseñada originalmente para compresiones pasa a estar traccionada, por lo que su dimensionamiento no cambia. La cuerda inferior pasa de un estado de tracción a un estado de compresiones y por lo tanto se deberá chequear la En este caso aparecen momentos negativos en los extremos de las Girders que pueden significar la inversión de esfuerzos adecuada capacidad de ésta, y por otro lado se deberá considerar los arriostramientos necesarios para la estabilidad en algunas barras y al mismo tiempo una modificación de como columna en compresión en el extremo, ya sea los esfuerzos en el tramo que tienden a ser inferiores. disponiendo de una línea de Puntal en el primer nudo inferior, o extendiendo la cuerda inferior hasta la columna Para materializar la unión de momento es necesario dar o Girder, con una conexión que evite el desplazamiento continuidad a la cuerda inferior de la Girder y verificar los en el plano perpendicular. Hay que cuidar que la presencia esfuerzos en los elementos del alma próximos al apoyo que de esta extensión de la cuerda inferior no signifique dar pueden sufrir un cambio importante en sus esfuerzos. El continuidad a la Joistec®, ya que han sido calculadas como cambio más importante corresponde a la generación de elementos simplemente apoyados, disponiéndose de compresiones importantes en la cuerda inferior de la Girder en sus extremos, y se deberá verificar la capacidad en compresión de este elemento. Cuando se requiera utilizar las Girders como vigas de marcos de momento, se deberá entregar la información necesaria al Departamento Técnico JOISTEC® de Gerdau AZA, para que éste entregue la solución adecuada a este caso. El Technical Digest No. 11 - Design of Lateral Load Resisiting Frames Using Steel Joist and Joist Girders del SJI presenta informacion de diseño y ejemplos para el sistema utilizado como marcos rígidos. conexiones deslizantes adecuadas. El estudio de la serie Joistec ® ha demostrado que para velocidades de viento iguales o menores a 80 km/h en cubiertas planas, (factor de forma -0.4) no se produce succión neta. En caso de vientos mayores, las Joistec ® podrán seguir verificando adecuadamente para la combinación de viento, pero deberá ser chequeado mediante cálculo. Para el caso que exista succión, se ha determinado que la cuerda inferior resiste al menos un 70% de la capacidad de la cuerda superior en compresión. 7.5 JOISTEC® CON SUCCIÓN DE VIENTO 7.6 VIBRACIONES Las Joistec de cubierta son elementos diseñados para ® cargas gravitacionales, sin embargo en algún momento En sistemas de piso con vigas de acero, en especial deberán resistir adicionalmente al peso propio, esfuerzos cuando se trata de vigas con luces importantes, es de viento que en general serán de succión, siendo muy necesario poner atención a las vibraciones que éste puede 81 tener, ya que el sistema posee un amortiguamiento bajo, lo que implica poca disipación de energía del mismo, 7.7 RECOMENDACIONES DE ESTRUCTURACIÓN DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO JOISTEC® teniendo como consecuencia que estos pisos permanezcan en vibración y pueda generar problemas de confort en las Tradicionalmente las estructuras livianas de acero han personas que se encuentran sobre el piso. Esto es presentado un marco o bien sistema de vigas maestras especialmente incómodo en pisos de oficinas ya que tiene ubicado a distancias iguales, que varían en módulos de que ver con la sensación de las personas que se encuentran 6,0 a 12,0 metros, con columnas ubicadas a no más de en reposo y trabajando. 30,0 metros de distancia y con un valor frecuente entre 20,0 y 25,0 metros de luz. De esta forma, las vigas de Existe una serie de recomendaciones para estimar los techumbre tienen luces no mayores a los 20,0 metros, y límites adecuados de las vibraciones de piso en función las costaneras de apoyo de cubierta desde los 6,0 hasta de la utilidad que éste presta. Para pisos de oficina se los 12,0 metros de luz, que es posible mediante perfiles recomienda que el sistema de piso presente como mínimo conformados en frío. una frecuencia natural de oscilación de 4,0 Hertz. Otras situaciones distintas se pueden analizar en el documento Con el Sistema Constructivo JOISTEC® es posible cambiar del AISC “Floor Vibrations Due Human Activity”. esta estructuración tradicional, ya que las Joistec ® de apoyo de cubierta pueden tener hasta 26,0 metros de luz La forma de determinar la frecuencia de oscilación del simplemente apoyadas, incluso mayores luces, lo que sistema de piso es mediante una modelación del mismo, implica un cambio de mentalidad a este respecto, siendo que considere la interacción de las Joistec y la losa de perfectamente posible con cubiertas planas invertir el piso, realizándose un análisis dinámico del mismo. Otro sentido tradicional, apoyando las Girders en este caso, documento específico es el documento del SJI “Vibration que reemplazan las vigas de los marcos, a distancias of Steel Joist Concrete Slab Floors”, que entrega menores, y permitiendo que las Joistec® se desarrollen en procedimientos y recomendaciones similares al texto luces importantes, de hasta 26,0 metros o más. Es decir, del AISC. una estructura tradicional modulada con marcos a 10,0 ® metros y columnas cada 20,0 metros, podría perfectamente Para la modelación del sistema de piso, será necesario por razones económicas modularse con Girders de 10,0 considerar la rigidez de las Joistec , para lo cual se cuenta metros de luz y Joistec con una expresión que entrega el valor del momento de cambiando el paradigma de marcos transversales por inercia de éstas, (ver capítulo 4). marcos longitudinales. Las vibraciones se limitan, de acuerdo a las referencias Este sistema mencionado, es responsable de la resistencia bibliográficas, aumentando la rigidez del sistema de piso, a cargas gravitacionales, en tanto la estructura resistente por lo tanto es posible dotar de una frecuencia de oscilación a fuerzas laterales, ya sea de viento o sismo, puede mayor a este, aumentando la inercia de las Joistec . Se corresponder a marcos arriostrados, ubicando diagonales puede dar el caso que las vigas Joistec de piso queden en una o dos direcciones, o bien marcos rígidos dando dimensionadas por condiciones de vibración y no de continuidad a algunas líneas de Girders, o bien un sistema capacidad resistente. mixto de marcos rígidos y arriostrados. ® ® ® 82 ® de cubierta de 20,0 metros, Capítulo 7: Casos Especiales de Diseño Los elementos verticales que llevan las cargas finalmente la losa de piso no requiere la transferencia de corte. Debido a las fundaciones son las columnas, que pueden ser a esto los conectores de viga a losa no requieren tener una perfiles de acero de sección circular, rectangular, cuadrada, capacidad de corte específica, si no que únicamente ligar I y H, columnas de hormigón armado, muros de hormigón la viga a la losa evitando el volcamiento de ésta. o albañilería con cadenas y/o contrafuertes de apoyo de La recomendación para este caso es instalar conectores de hormigón y otros casos. un largo apropiado al espesor de la losa, que pueden ser Es interesante mencionar que en algunos casos, en del tipo pernos Stud, pernos Hilti, perfiles canal de acero u general por razones de altas cargas de combustible, otro tipo, con una separación máxima de 35 cm entre éstos. puede ser conveniente utilizar columnas de hormigón armado en una nave, o bien columnas de hormigón arma- Las series indicadas de Joistec ®, tanto las tipo K como do y vigas prefabricadas de hormigón, que en general, las LH, sirven indistintamente para apoyar cargas de se ubican a distancias del orden de los 18,0 metros. cubierta o de piso. En el caso de elementos de piso, en Utilizar Joistec ® de apoyo de cubierta es una solución que existe una losa de hormigón, ya sea tradicional o con muy apropiada y utilizada. placa de acero, el pandeo de la cuerda superior o volcamiento de la pieza se encuentra impedido, por lo En resumen, la estructuración mediante el Sistema tanto el sistema de Puntal en este caso puede ser ubicado Constructivo JOISTEC® queda abierta a consideraciones a distancias mayores, únicamente para mantener la esbeltez de forma arquitectónica y económica, ya que se rompe el de la cuerda inferior traccionada en un límite apropiado. estigma de la distancia máxima entre líneas maestras por capacidad del elemento estructural de apoyo de cubierta. El AISC en su especificación del año 2010 no limita la De esta forma, el diseñador podrá analizar mayor cantidad esbeltez de elementos traccionados, pero la especificación de alternativas factibles, y decidir mediante criterios de del SJI si la limita a un valor máximo de 200. economía estructural. En todo caso, la experiencia de utilizar el sistema en Estados Unidos indica que existiría, En cuanto a la disposición de las Joistec® en un sistema dependiendo de las condiciones particulares, un beneficio de piso, la separación de éstas va a depender de utilizar Joistec® largas y Girders más cortas. fundamentalmente del tipo de losa que apoyan. Si la losa es del tipo deck de acero, la separación entre estas para no requerir alzaprimado temporal se encontrará 7.8 ESTRUCTURACIÓN PARA SISTEMAS DE PISO entre 1.500 a 2.000 mm de acuerdo a la placa utilizada. Instalar alzaprimas intermedias temporalmente ahorra Es corriente utilizar Joistec ® para apoyar losas de piso de elementos de apoyo pero estos resultan más pesados, hormigón armado o bien, losas de piso con placa de acero. y deberán ser evaluadas desde el punto de vista En este manual las Joistec se han diseñado para una económico ambas alternativas. En general, el sistema sobrecarga directa sobre ellas sin la colaboración de una es más eficiente con separaciones de Joistec® de hasta losa de hormigón, por lo tanto la conexión de la Joistec® a 2,0 metros. ® 83 Al igual que para sistemas de cubierta, cuando se utilizan y el marco perimetral mediante elementos que pueden ser Joistec® en pisos, existe una economía de instalar las bastante largos (hasta 15,0 metros) y en tal caso, la Joistec® en la dirección más larga, disminuyendo la luz de utilización única de Joistec ® es muy apropiada. Estos se las vigas maestras de apoyo o bien las Girders. apoyan en la viga perimetral y la viga que forma parte del exterior del núcleo del edificio. Se recomienda que las Joistec ® sean aproximadamente 1,5 veces más largas que las Girders. Tanto el núcleo como el marco perimetral pueden ser de hormigón armado, que es el caso corriente en Chile, o En edificios de oficina, usualmente se estructuran mediante bien en estructura de acero. un núcleo central para servicios y un sistema de marcos perimetrales a modo de obtener luces libres y plena Se recomienda ubicar los pernos conectores tipo Stud de flexibilidad de espacio interior. Esto obliga a unir el núcleo acuerdo a los esquemas que se muestran en la figura 7.3. Mínimo 3dconector M ín im o 4d co ne ct or Mínimo 3dconector dconector Hormigón Conector Espesor de losa Cubierta metálica dconector Cuerda superior Joistec Figura 7.3: Recomendaciones para la ubicación de los pernos conectores tipo Stud en sistemas de piso compuestos 84 Capítulo 7: Casos Especiales de Diseño 7.9 ESTRUCTURACIÓN EFICIENTE • El distanciamiento entre Joistec ® de techumbre, usualmente es del orden de 1,5 metros, que queda La utilización del Sistema Constructivo JOISTEC® (Joistec® limitado por el tipo de cubierta, sin embargo, lograr y Girders) en cubiertas y entrepisos, busca reducir en separaciones mayores lleva a disminuir el peso de estos forma importante los costos asociados a estructuras de elementos por metro cuadrado. acero debido a dos factores, que son la reducción del peso estructural del elemento propio y la disminución del • La utilización de Girders en las líneas principales resulta peso de otros elementos del edificio, debido a una más económico que vigas del alma llena. Las vigas estructuración más eficiente, que es posible realizar con Girders son más altas, así que cuando la altura disponible la utilización del sistema que se presenta. lo permita, es preferible utilizar estos elementos en conjunto a las Joistec®. En cuanto al primer factor, estos elementos por tratarse de vigas del alma enrejada, reducen en forma importante • Para plantas rectangulares de edificios, en general, el peso de elementos de resistencias y rigideces resulta más eficiente utilizar las Joistec ® en los largos equivalentes del alma llena, lo que unido a un sistema de mayores y las Girders en los largos menores, siendo fabricación industrializada en serie, permite reducir también una relación del orden de 1,5 la que resulta más óptima los costos de fabricación. (ver Figura 3.8). El segundo factor es muy relevante, ya que la utilización de este sistema permite, por ejemplo en naves livianas de acero, • Hay que evitar realizar refuerzos en elementos ya fabricados, lo que resulta de un elevado costo. separar los marcos a distancias mayores a las tradicionales, sin aumentar el peso de los elementos de apoyo de cubierta. • Utilizar las propias Joistec® como elementos de transferencia Esto redunda en una disminución importante del peso de de cargas en el plano de la cubierta es eficiente. En algunas los marcos de las naves, menor cantidad de elementos a situaciones se podrá utilizar como puntal una Joistec® de montar y reducción del costo de fundaciones. mayor capacidad para tomar las fuerzas axiales. Los elementos del Sistema Constructivo JOISTEC® presentan la gran ventaja de tener la capacidad de salvar grandes Girder luces a pesos estructurales por metro lineal reducidos, con la consiguiente ganancia de superficies libres en planta a menores. Al respecto, este sistema tiene una gran eficiencia estructural en cuanto a requerir menos peso adicional para Joistec 1,5 L un peso unitario por metro cuadrado similar al de luces aumentar la superficie libre en planta. El diseñador deberá armar la estructura del edificio pensando en la optimización global del costo directo, y para ello Girder L entregamos algunas ideas para orientarlo: Figura 7.4: Modulación Recomendada 85 Capítulo 8 Librería de Detalles Capítulo 8: Librería de Detalles Soldada Joistec conectada con pernos a la Girder Girder conectada con pernos a la Columna 125 Soldada 100 + + Nota: Dimensiones en mm 8.1 Unión Girder a columna 89 Joistec® Placa de Anclaje Cadena H.A. Soldadura Albañilería Joistec® Placa de Anclaje Soldadura Muro H.A. 8.2 Unión Joistec® a soporte 90 Capítulo 8: Librería de Detalles Joistec® Girder Perforación Normal 8.3 Unión Joistec® a Girder 91 PL6 Apoyo Riostra Perpendicular 3 0x x8 80 3 0x x8 80 Cuerda Inferior 80 x8 3 3 0x 0x x8 80 Vista en planta Cuerda Inferior (2L) PL6 Diagonal Cubierta Diagonal Cubierta PL3 (Tapa) PL5 PL6 Apoyo Riostra Perpendicular PL6 Elevación 8.4 Arriostramiento por cuerda inferior 92 Capítulo 8: Librería de Detalles Cuerda Superior (2L) 2 Pernos PL6 (Doblar en Ángulo) Montaje Joistec® 8.5 Arriostramiento por cuerda superior 93 PL5 PL5 A PL5 PL6 Vista A 8.6 Arriostramiento tipo tensor 94 Capítulo 8: Librería de Detalles 8.7 Joistec® sometida a la succión del viento 95 1 93 2 93 8.8 Joistec® como columna de viento 96 Capítulo 8: Librería de Detalles A PL8 PL8 PL8 30 100 30 PL8 50 92 1 92 8.9 Joistec® como columna de viento 97 B 92 92 8.10 Joistec® como columna de viento 98 Capítulo 8: Librería de Detalles Panel de Revestimiento Vertical Panel de Revestimiento Horizontal 8.11 Unión Joistec® a revestimientos 99 Tornillo autoperforante Tornillo autoperforante 8.12 Unión Joistec® a cubierta 100 Anexos A.1 Referencias A.2 Términos y Definiciones A.3 Ensayos de Verificación del Diseño Estructural JOISTEC® A.4 Recomendaciones para el Transporte y Montaje A.5 Tabla Conversión de Unidades Anexo A.1 Anexo A.1 REFERENCIAS • • American Institute of Steel Construction (AISC). (2010). • Steel Joist Institute. (2008 Edition). Technical Digest Specification for Structural Steel Buildings. Chicago, No. 8 -Welding of Open Web Steel Joist and Joist Illinois. Girders. Myrtle Beach, South Carolina. Gerdau AZA. (2004). Manual de diseño para ángulos • Steel Joist Institute. (2008 Edition). Technical Digest estructurales L-AZA. Santiago, Chile. No. 9 -Handling and Erection of Steel Joist and Joist • Instituto Nacional de Normalización. NCh3171 Of.2010. Girders . Myrtle Beach, South Carolina. • Instituto Nacional de Normalización. NCh203 Of.2006. • Instituto Nacional de Normalización. NCh432 Of.2010. No.11 - Design of Lateral Load Resisiting Frames • Steel Joist Institute. (2003 Edition). Technical Digest Using Steel Joists and Joist Girders. Myrtle Beach, No. 10 -Design of Fire Resistive Assemblies with Steel South Carolina. Joist. Myrtle Beach, South Carolina. • • • • Steel Joist Institute. (2007 Edition). Technical Digest Steel Joist Institute. (2010). 43º Edition Standard Steel Joist Institute. (1988 Edition). Technical Digest Specifications, Load Tables and Weight Tables for No. 5 -Vibration of Steel Joist concrete Slab Floors . Steel Joist and Joist Girders. Myrtle Beach, South Myrtle Beach, South Carolina. Carolina. Steel joist Institute. (2003 Edition). Technical Digest No. 6 - Design of Steel Joist Roofs To Resist Uplift Loads. Myrtle Beach, South Carolina. 103 Anexo A.2 TÉRMINOS Y DEFINICIONES Los términos destacados en negrita y sus definiciones ASD (Diseño por Tensiones Admisibles) : Método de provienen del AISC STANDARD “Definiciones Estándar proporcionar componentes estructurales que permita que para Utilizarse en el Diseño de Estructuras de Acero. la fuerza admisible sea igual o exceda la fuerza requerida del componente, bajo acción de la combinación de cargas * Estos ítems usualmente están calificados por el efecto de ASD (N de T: Sin factores de mayoración de carga). de tipo de carga, por ejemplo, resistencia nominal a tracción, resistencia a compresión disponible, resistencia ASD Combinación de Carga: Combinación de carga en de diseño a flexión. el Código Aplicable de Construcción indicado para el Las definiciones provistas para estos términos provienen de OSHA Steel Erection Standard Part §1926.757 Steel Joist con Alma Abierta. Accesorios: Componentes estructurales relacionados al diseño, fabricación y montaje de las Joistec ® y Girders, incluyendo, pero no limitados a Joistec® inclinadas, Joistec® de puntas extendidas, extensiones de techo, Puntal y Puntal de anclaje, cabezales y arriostramiento lateral del cordón inferior para las Girders. Diseño por Tensiones Admisibles. Cabezal: Un miembro estructural situado entre dos Joistec® o entre una Joistec ® y un muro que recibe otra Joistec ® o más de una. Usualmente está materializado de ángulos laminados, canales o vigas con conexión ángulo de silla en cada extremo de terminal de apoyo. Cable de Izaje. Una cadena, correa o cable que se adjunta a cada extremo para facilitar el transporte y elevación de Joistec®, puntales, cubiertas, etc. Almas: Los miembros diagonales o verticales unidos en los cordones superiores e inferiores de una Joistec® o una Girder para formar así patrones triangulares. Cantiléver (Voladizo): La porción de un producto Joistec® que se extiende más allá del soporte estructural. Un arriostramiento lateral debe ser proporcionado al final del cantiléver para Anidación: El posicionamiento de los productos Joistec ® asegurar su estabilidad durante el montaje y bajo carga. para que cuando se los empaquete, las cuerdas de un miembro encajen perfectamente contra las cuerdas de un Carga: Fuerzas u otras acciones que resultan del peso de miembro adyacente en el paquete. Una vez que las amarras los materiales de construcción, el peso de los ocupantes usadas para el empaque de los soportes se corte, los y sus posiciones, efectos medioambientales, movimiento soportes de desanidarán. diferencial o cambios dimensionales restringidos por confinamiento. Apoyo de Extremos: La albañilería, hormigón estructural o acero estructural que soporte los extremos de las Joistec® Carga Colateral: Toda carga muerta adicional que no sea capaz de aguantar cargas transmitidas desde los productos carga del edificio, tal como aspersores, tuberías, cielos y Joistec®. componentes mecánicos o eléctricos. 104 Anexo A.2 Carga de Construcción (únicamente para montaje de Joistec ® ): Cualquier carga que no sea el peso del comprar material del fabricante y que también ha acordado a los términos de venta. empleado(s), Joistec® y paquete de puntales (ver también Regulaciones OSHA 19 26.757(d)(1), (d)(2) y (d)(3)). Conector : Empleado quien trabajando con equipamiento de izaje, instala y conecta miembros y/o componentes Carga de Diseño: Carga aplicada determinada de acuerdo estructurales. a combinaciones de cargas, ya sea LRFD o ASD, la que se aplique. Conexión: Combinación de elementos estructurales y uniones utilizadas para transmitir fuerzas entre dos o más Carga de Servicio. Carga bajo cual se evalúan los estados miembros. (Ver también Empalmes). límite de serviciabilidad. Constructibilidad: La capacidad de montar miembros Carga Nominal: Magnitud de la carga especificada por el estructurales de acero de acuerdo a Subparte R de la Código de Construcción Aplicable. OSHA, sin tener que alterar el diseño general de la estructura. Carga Permanente: Carga en que las variaciones a través del tiempo son poco usuales o de pequeña magnitud. Toda otra carga se considera carga variable. Contraflecha: Una curvatura ascendente de las cuerdas de una Joistec® o Girder inducida durante la fabricación. Nota: Este es un aditamento a la pendiente de la cuerda superior. La contraflecha se usa para absorber la Carga Variable: Carga que no ha sido clasificada como carga permanente. Cargas Gravitacionales: Cargas producidas por cargas vivas o peso propio, que actúan hacia abajo. Clip de Apuntalamiento : Dispositivo que se adjunta a una Joistec ® para permitir la conexión con pernos del puntal a la Joistec®. Código de Construcción Aplicable : Código de Construcción bajo el que se diseña la estructura. deformación por peso propio. Control de Calidad: Sistema de control implementado en taller o terreno por el proveedor y montajista para asegurar que los requerimientos de contrato y compañía, fabricación y el montaje se cumplen. Costanera: Miembro estructural horizontal que apoya la cubierta de techo y está sujeto principalmente a flexión bajo cargas verticales como cargas muertas, nieve o viento. Cuerda: Los miembros superiores e inferiores de una Joistec® o Girder. Cuando una cuerda se constituye de dos ángulos laminados usualmente, existe un espacio Combinación de Carga LRFD: Combinación de carga entre estos miembros. en el código de construcción aplicable hecho para obtener la fuerza de diseño (Diseño por Factores de Carga y Deck: Cubierta de piso o techo hecha de metal galvanizado, Resistencia). pintado o no pintado, soldado o unido mecánicamente a las Joistec®, Girders, vigas, costaneras u otros miembros Comprador: La persona natural o entidad que ha acordado estructurales. 105 Diafragma: Techo, piso u otra membrana o sistema de torres de perforación, torres de grúa, pescantes y sistemas arriostramiento que transfiere fuerzas hacia el sistema de puentes grúas. resistente de fuerza lateral. Esfuerzo de Fluencia Esperado: La tensión de fluencia de Diagonal Terminal del Alma: El primer miembro del alma en un material es igual a la mínima tensión de fluencia cualquier extremo de la Joistec o Girder que empiece en especificada Fy, multiplicada por Ry. ® la cuerda superior en la silla de anclaje o asiento y termine en el primer punto de la cuerda inferior de la Joistec®. Esfuerzo de Fluencia: Término genérico para denotar ya sea el punto de fluencia o la resistencia a la fluencia, el que Dueño o Propietario: Persona natural o entidad identificada sea más adecuado para el comportamiento del material. como tal en los Documentos Contractuales. Efecto de Carga : Fuerzas, tensiones y deformaciones producidas en un componente estructural por las cargas aplicadas. Elementos del Alma: Los miembros verticales y diagonales que se juntan en la cuerda superior e inferior de una Joistec® o una Girder, que forman patrones triangulares estructuralmente estables. Empalme: Conexión entre dos miembros estructurales unidos en sus extremos, por ya sea con pernos o soldadura, Eslinga : Un alambre metálico o material sintético que se utiliza para unir una carga al equipo de grúa. Especificaciones Estándares: Documentos desarrollados y mantenidos por el SJI para el diseño y manufactura de las Steel Joist y Steel Girders de alma abierta. Estabilidad: Condición alcanzada en la carga de un componente estructural, marco o estructura en el que una pequeña alteración en las cargas o geometría no produce desplazamientos importantes. para formar un miembro único, más largo. Estado Límite: Condición en la cual una estructura o Encofrado: El material que se coloca sobre las Joistec ® componente se vuelve no apto para el servicio y se utilizado para losas colaborantes y que pueden ser de determina que ya no puede ser utilizada para su función láminas de metal acanalado, láminas de acero corrugado, (estado límite de servicio) o que ha alcanzado su capacidad malla electrosoldada de respaldo, moldaje removible o de carga (estado límite de resistencia). cualquier otro material apropiado, capaz de soportar la losa en el espacio designado de apoyo. El encofrado no Estado Límite de Resistencia: Condición limitante que deberá desplazar lateralmente la cuerda superior de apoyos afecta la seguridad de una estructura, en la cual se alcanza durante su remoción o vertido del hormigón. la capacidad de carga. Equipamiento de Izaje : Equipo comercialmente fabricado Estado Límite de Serviciabilidad: Condiciones límites que y diseñado para izar y posicionar cargas de tamaño están afectando la habilidad de una estructura para preservar conocido hacia una ubicación, en una altura y distancia su apariencia, la capacidad de ser mantenida, la durabilidad, horizontal conocida desde el centro de rotación del equipo. o el confort de sus ocupantes, el funcionamiento de Este equipamiento incluye, pero no se limita a, grúas, maquinarias, bajo condiciones de uso normales. 106 Anexo A.2 Estado Límite de Servicio: Condición limite que afecta la Extremo Extendido: La parte de la cuerda superior de una capacidad de una estructura a preservar su apariencia, Joistec® que es extendida con los ángulos de asiento, los mantenimiento, durabilidad o la comodidad de sus cuales se extienden desde el extremo de la Joistec ocupantes, o función de maquinaria bajo uso normal. extendida hacia el interior de la Joistec ® ® y mantiene la altura de apoyo estándar sobre todo el largo de la extensión. Extensión de Cielo: Una extensión de la cuerda inferior, tal que únicamente un ángulo de la cuerda inferior de la Factor de Carga : Factor al que se le atribuye las Joistec® se extiende desde el primer panel de la cuerda desviaciones de la carga nominal contra la carga actual, inferior hacia el final de la Joistec®. por incertidumbre en el análisis que transforman la carga a un efecto de carga y para la probabilidad que más de Extensión de la Cuerda Inferior: Extensión de dos ángulos una carga extrema ocurra simultáneamente. de la cuerda inferior de la Joistec®, desde el primer panel de la cuerda inferior hacia la punta de la Joistec®. Se usa Factor de Resistencia, : Factor que cuenta para desviaciones principalmente para Joistec ® donde controla el diseño de la resistencia actual con respecto a la resistencia nominal, por succión. desviaciones de la carga actual con respecto a la carga nominal, incertidumbre en el análisis que transforma la carga Extensión de la Cuerda Superior: La parte extendida de en una carga efectiva y la manera y consecuencias de la falla la cuerda superior de una Joistec®. Este tipo de extensión (N de T: Usado para el diseño LRFD). únicamente tiene los dos ángulos de la cuerda superior extendidos por sobre el asiento de la Joistec®. Factor de Seguridad, : Factor que cuenta para desviaciones de la resistencia actual con respecto a la resistencia nominal, Extremo de Anclaje: Unión apropiada de los extremos de una Joistec® con la albañilería, hormigón armado o acero estructural. Extremo Diagonal o del Alma: El primer miembro del alma en cualquier extremo de la Joistec® o Girder que empiece al final de la cuerda superior y termine en el primer punto del panel de la cuerda inferior. Para una Joistec® colgante, el extremo diagonal empieza en el asiento. desviaciones de la carga actual con respecto a la carga nominal, incertidumbres en el análisis que transforma la carga en una carga efectiva y la manera y consecuencias de la falla (N de T: Usado para el diseño ASD). Fuerza de Diseño *: Factor de resistencia multiplicado por la fuerza nominal, Rn. Fuerza de Pandeo: Fuerza nominal para pandeo o estado limite de inestabilidad. Extremo Etiquetado: El extremo de una Joistec® o Girder Garantía de Calidad: Sistema de actividades o controles donde se encuentra la etiqueta de identificación. El miembro implementados de taller o terreno por el dueño o su deberá ser montado con este extremo etiquetado siem- representante para asegurar al dueño y otras autoridades pre en la misma posición que se especifica en el plano de de la construcción que se implementaron los requerimientos instalación. de calidad. 107 Girder: Miembro estructural principal que resiste cargas corredores o para estabilizadores. Puede ser fabricado de con un sistema de alma abierta diseñado como apoyo dos o cuatro ángulos laminados para formar secciones simple, normalmente soportando cargas concentradas canalizadas o secciones de caja. igualmente separadas de un sistema de piso o techo, actuando en los puntos donde se ubican los montantes Longitud de Apoyo: Distancia que la silla de anclaje o el del elemento y utilizando acero laminado en caliente. asiento de una Joistec® y Girder se extiende por sobre la albañilería, soporte de hormigón o acero. Inestabilidad: Estado límite que se alcanza durante el proceso de carga de algún componente estructural, marco Longitud no Arriostrada: Distancia entre puntos de o estructura, en el que cualquier perturbación en las cargas arriostramiento de un miembro, medida entre los centros o geometría produce desplazamientos severos. de gravedad de los miembros arriostrantes. Ingeniero Estructural (Profesional Especificador): El LRFD: (Diseño por Factores de Carga y Resistencia) : profesional licenciado quien es responsable de sellar el Método para diseñar componentes estructurales tal que Contrato de Construcción, que indica que él o ella ha la resistencia de diseño iguala o excede la resistencia desarrollado o supervisado el análisis, diseño y ha preparado requerida del componente bajo la acción de una la documentación para la estructura, y tiene conocimiento combinación de cargas definidas en el mismo LRFD. (N del sistema estructural de cargas. del T: Las combinaciones de carga consideran factores de mayoración para los distintos estados de carga) Inspector Técnico (ITO): Entidad o persona independiente contratada para verificar que el montaje de una estructura Luz Libre: La distancia libre o apertura entre apoyos de está de acuerdo a las especificaciones de los Planos de una Joistec®, es decir, la distancia entre muros o la distancia Montaje en Terreno, incluyendo los planos de instalación entre bordes o alas de las vigas. de las Joistec y los planos de instalación de cubierta. ® Joistec®: Miembro estructural que resiste cargas con un sistema de alma abierta que soporta pisos y techos, Material: Joistec®, Girder y accesorios proporcionados por el Proveedor. utilizando ángulos laminados en caliente y está diseñado como un miembro de apoyo simple. Montajista: La persona natural o entidad responsable del montaje seguro y apropiado de materiales, de acuerdo a Joistec® de Amarre: Una Joistec® que está conectada con los códigos y reglamentos aplicables. pernos en o cerca a una columna. Cuando la Joistec® está conectada con pernos a una columna, se puede OSHA (Administración de Salud y Seguridad Ocupacional): referir a esta como una Joistec® de columna. Agencia gubernamental de EE.UU. dedicada a salvar vidas, prevenir lesiones y proteger la salud de los empleados. Joistec® Sustituta: Miembro estructural fabricado para vanos muy cortos (3 metros o menos) donde la Joistec® de acero Pandeo: Estado límite de algún cambio repentino en la con alma abierta resulta poco práctica. Usualmente se los geometría de una estructura o cualquiera de sus elementos usa para vanos cortos en compartimentos desiguales, sobre bajo una condición de carga crítica. 108 Anexo A.2 Pandeo Lateral: Modo de pandeo de un miembro en flexión Pieza de Relleno: Un trozo corto de barra redonda, pletina involucrando, desvío normal al plano de flexión. o ángulo soldado entre dos ángulos de los miembros de una cuerda superior o inferior, o los dos ángulos de un Pandeo Lateral-Torsional: Modo de pandeo de un miembro miembro del alma que se sueldan juntos, usualmente en flexión incluyendo deflexión normal al plano de flexión, localizados en el punto medio del miembro entre placas simultáneamente con una torsión en el centro de corte de de conexión. la sección transversal. Placa de Soporte: La placa de acero utilizada para una Pandeo Local *: Estado límite de pandeo de un elemento en compresión dentro de una sección transversal. Pandeo por Flexión: Modo de pandeo en el que un miembro en compresión se desvía lateralmente sin torcerse o cambiar su forma transversal. Joistec® o Girder para apoyarse cuando está soportada por albañilerías o soportes de hormigón o acero. La placa está diseñada por un ingeniero estructural para soportar la reacción de la Joistec ® o Girder hacia la estructura de apoyo. Placa Estabilizadora: Placa de acero vertical en una columna, encajada entre los ángulos de la cuerda inferior de una Pandeo por Flexo-Torsión: Modo de pandeo en el que un miembro en compresión se dobla y tuerce simultáneamente sin cambiar su forma transversal. Pandeo Torsional: Modo de pandeo en el que un miembro de compresión se tuerce en su propio eje. Paquete: La agrupación de Joistec ®, Girders, puntales y cubiertas a ciertos tamaños, pesos, largos. etc., para un transporte, descarga, almacenamiento y montaje expedito en terreno. Joistec® o Girder (ver Reglamento OSHA 1926.757(a)(1)). Una placa estabilizadora también puede ser proporcionada cuando la estructura de soporte esta en un muro. Plan de Montaje en Terreno: OSHA ha definido el Plan de Montaje en Terreno en §1926.752(e) como uno que deberá ser desarrollado por una persona calificada y estar disponible en obra. Este plan es uno donde los empleados eligen, según condiciones especificas de terreno, desarrollar métodos alternos que proporcionan protección al empleado según OSHA §19 26.753(c)(5), §19 26.757(a)(4) o §1926.757(e)(4). Persona Calificada: Persona que posee un título, certificado Planos de Instalación de Joistec®: Planos preparados que o posición profesional, o que por su extenso conocimiento, muestran la interpretación de los requerimientos de los entrenamiento y experiencia, ha demostrado exitosamente documentos de construcción para el material que debe su habilidad de resolver problemas relacionados al tema, ser suministrado por el proveedor. Estos planos de piso trabajo o el proyecto. y/o techumbre están aprobados por el profesional especificador y el comprador o dueño para estar en Persona Competente : Individuo capaz de identificar cumplimiento de los requerimientos de diseño. El proveedor peligros existentes y predecibles en sus alrededores o utiliza la información contenida en estos planos para el condiciones de trabajo que sean insalubres o peligrosas diseño final de material. Una marca numeral única se para los empleados y que tiene autorización de tomar muestra comúnmente para la instalación individual de las medidas correctivas para eliminarlas. Joistec®, Girders y sus accesorios, junto a secciones que 109 describen las condiciones de apoyos y empalme mínimo entramado horizontal en el plano del cordón superior) u requerido para que el material sea instalado en terreno en otro elemento en algún punto final o intermedio de una la ubicación correcta. línea de puntales, que proporciona un punto de anclaje para el puntal de la Joistec®. Planos Estructurales: Las porciones gráficas o pictóricas de los Documentos de Construcción que muestran el Relleno: Material colocado entre cuerdas y/o almas en diseño (tamaño o tipo de elementos estructurales), intervalos, para asegurar que la sección transversal sirva ubicación, y dimensiones de trabajo. Estos documentos como un miembro construido (también espaciador o listón generalmente incluyen plantas, elevaciones, secciones, si se coloca en el exterior de los cordones o alma). El detalles, conexiones, todas las cargas, programaciones, material puede ser un trozo pequeño de ángulo, barra diagramas y notas. redonda u otro tipo de forma de acero. Puntal : En general, un miembro conectado a una Joist Resistencia Admisible *: Resistencia nominal dividida por para arriostrarlo ante movimientos laterales (ver también el factor de seguridad, Rn/ puntal diagonal y puntal horizontal). Resistencia a la Fluencia : Esfuerzo al cual un material Puntal de Anclaje : La manera en que se une el puntal exhibe una desviación límite especificada de la de la Joistec® al terminal de apuntalamiento. proporcionalidad de la curva Esfuerzo-Deformación, como está definido en el ASTM Puntal Horizontal: Un ángulo laminado continuo u otra forma de acero, conectado a la cuerda inferior y superior Resistencia a la Fluencia Esperada: Resistencia a la fluencia de la Joistec®. de un miembro sometido a tracción que es igual a la tensión de fluencia esperada multiplicado por Ag. Puntales de Montaje : El apuntalamiento diagonal conectado con pernos que requiere ser instalado antes Resistencia a la Fluencia Mínima Especificada: Límite de soltar los cables de izaje de las Joistec®. de resistencia a la fluencia más bajo especificado para un material como se define en el ASTM. Puntales Diagonales: Dos ángulos laminados, u otro tipo de perfil, conectados desde la cuerda superior de una Resistencia a la Tracción Esperada: Resistencia a la tracción Joistec® hacia la cuerda inferior de la próxima Joistec®, o de un miembro que es igual a la resistencia a la tracción anclaje para formar una “X”. Estos miembros casi siempre mínima especificada Fu, multiplicada por Rt. están conectados en su punto de intersección. Resistencia de Diseño *: Factor de resistencia multiplicado Punto de Fluencia: Primer nivel de esfuerzo en un material por la resistencia nominal, Rn. en el cual ocurre un incremento en deformación sin un incremento en esfuerzo como está definido en el ASTM. Resistencia Disponible * : Resistencia de diseño o resistencia admisible, cual sea la apropiada Punto Terminal de Apuntalamiento: Un muro, Joistec ®, Joistec® Tándem (con todos los puntales instalados y un 110 Resistencia Nominal *: Capacidad de una estructura o Anexo A.2 componente (sin el factor de resistencia o factor de Tensión de Fluencia: La tensión de fluencia o límite de seguridad aplicado) para resistir los efectos de carga, tal elasticidad de un material se define como el esfuerzo en como se determina de acuerdo a las Especificaciones el cual un material comienza a deformarse plásticamente. Estándar SJI. Antes de la fluencia del material éste se deforma elásticamente y volverá a su forma original cuando la Resistencia Requerida *: Fuerzas, esfuerzos y deformaciones tensión aplicada es retirada. Una vez que el límite de producidos en un componente estructural determinado, ya elasticidad se pasa una fracción de la deformación será sea por análisis estructural, por combinaciones de carga permanente y no reversible. del LRFD o ASD, cual sea el apropiado, o como sea especificado por las Especificaciones Estándar. Tensión de Fluencia Mínima Especificada: Límite menor de la tensión de fluencia especificada para un material Sistema de Protección Anticaídas : Sistema de protección como se define en ASTM. que previene una caída del usuario. El sistema está compuesto de un cinturón de seguridad o arnés de Unión: Área donde dos o más extremos, superficies o cuerpo, junto con un anclaje, conectores y otros equipos bordes se unen. Categorizada por tipo de fijación o necesarios. Los otros componentes normalmente incluyen soldadura utilizado y el método de transferencia de fuerza. un acollador y también pueden incluir una cuerda de vida y otros dispositivos. Vano: Distancia de eje a eje entre soportes estructurales de acero tales como vigas, columnas o Girders. Se define Soldadura de Extremos: Soldaduras a los extremos de un como la luz libre entre los bordes de muros de albañilería miembro existente o a un miembro de refuerzo y/o hormigón, más 10 centímetros. Soporte: La distancia que la silla de apoyo o el asiento de Vendedor: Compañía o persona natural dedicada a la una Joistec y Girder se extiende por sobre la albañilería, fabricación y distribución de Joistec®, Girder y accesorios. ® soporte de hormigón o acero. Yugo para Izaje: Miembro estructural de acero Tablas para Clavar: Piezas de madera adjuntas a la cuerda especialmente diseñado adjunto al equipo de izaje, que superior de una Joistec® para que la madera contrachapada puede ser utilizado para levantar Joistec ®, puntales o u otro piso pueda ser clavada directamente al soporte. paquetes de cubierta en dos extremos. 111 112 Anexo A.3 Anexo A.3 ENSAYOS DE VERIFICACIÓN DEL DISEÑO ESTRUCTURAL SISTEMA CONSTRUCTIVO JOISTEC DE GERDAU AZA ® aplicaron cargas discretas, materializadas en cubos de Objetivo de los Ensayos: hormigón de 20 cm de arista, uniformemente distribuidos Estos ensayos se realizaron para verificar que un conjunto sobre una plataforma de madera encargada de transmitir de Joistec ® , representativas de las que se emplean las cargas a las probetas. Las probetas se fabricaron con habitualmente como estructuras de pisos y techumbres, ángulos laminados en caliente Gerdau AZA, en acero Grado cumplan con las propiedades mecánicas calculadas según A270ES, según NCh203 Of.2006. las bases de este Manual. En cada ensayo se verificaron tres estados: Uno donde Para esto se realizaron ensayos de carga y deformación, la sobrecarga de diseño de las tablas de carga, produce que determinan la servicialidad de las Joistec® y dan cuenta una deformación en la Joistec ® hasta la condición de del tipo de fallas que podemos esperar frente a estos estados de carga llevados al extremo, previos al colapso. También se determinó probar en qué medida la operación de crimpeado de los ángulos del alma podría afectar las propiedades resistentes del perfil y de las Joistec ® en su conjunto. Descripción de los Ensayos Para cada ensayo y para estudiar estos fenómenos, se instalaron 2 Joistec® paralelas, las cuales fueron arriostradas entre si y confinadas para que sólo se desplazaran en forma vertical, evitando así el pandeo lateral de estas. Luego se Figura A.3.1: Joistec® cargada con cubos de hormigón Tabla A.3.1 Estado de Carga Teóricos Luz de Carga teórica Carga teórica Carga teórica Ensayo para L/360 para L/240 de Colapso* (cm) (kgf/m) (kgf/m) (kgf/m) 50K3 1200 100 150 352,73 75K7 1800 107 160,5 364,25 Denominación Joistec® (*) Carga determinada hasta la fluencia del acero, sin considerar factores de seguridad de diseño 113 L/360, y se midió la deformación efectiva para compararla Después del montaje de la probeta se instalaron y calibraron con la teórica, lo mismo se hizo con la condición L/240 y los transductores electrónicos, los cuales son los un último estado de carga hasta el colapso de la Joistec®. encargados de registrar las deformaciones de los puntos de interés. En este caso se definió que los puntos a medir Antes de iniciar los ensayos se procedió a determinar la de las Joistec ® fueran L/4 y L/2, además se instalaron carga real de colapso, la cual se determinó teóricamente transductores en los apoyos para verificar que no se eliminando todos los factores de seguridad del diseño. produjeran asentamientos de estos. Esta carga de diseño real obtenida se asume como carga teórica de colapso. Con este valor se diseña el Posteriormente se armó la plataforma encargada de procedimiento de carga para el ensayo. Este procedimiento distribuir la carga hacia las Joistec® y así se comenzó con se repitió para las Joistec® de 12 y 18 m (ver tabla A.3.1). el proceso de carga. Dada la alta carga a aplicar sobre las Joistec®, se diseñaron Previo al ensayo se determinó que los puntos críticos a caballetes lo suficientemente resistentes para tomar el registrar se concentran en 2 zonas (ver figura A.3.2). peso de las Joistec ® y la carga aplicada. Además se diseñaron unos soportes que permitieran dar arriostramiento Se tuvo especial cuidado con las zonas de posible falla lateral a las Joistec ®, los cuales simulan la continuidad de la Joistec®, es por ello que a medida que se aumentaba lateral del sistema. la carga, personal de DICTUC y GERDAU AZA inspeccionaba estas zonas de la Joistec ® buscando donde Figura A.3.2: Zonas Críticas de una Joistec® Tabla A.3.2 Cargas de Colapso Teóricas v/s Reales Denominación Joistec Carga Distribuida Carga Distribuida Diferencia Ensayo Teórica a Aplicar Efectiva Aplicada Porcentual por cada Joistec® (CDT) por cada Joistec® (CDE)* (CDE/CDT)* (cm) (kgf/m) (kgf/m)* (%) 50K3 1200 366,47 457,07 24,7 75K7 1800 417,04 487,90 17,0 * Valores promedio 114 Luz de Anexo A.3 se estuviese iniciando la falla y así estar preparados al sin embargo en todos los casos se deformó al menos un momento del colapso. 14% menor a lo esperado (ver tabla A.3.3). Análisis de los Resultados Obtenidos de los Ensayos. Conclusiones: Las cargas de colapso aplicadas son del orden de 30% La experiencia realizada permitió concluir: mayores a las esperadas teóricamente (ver tabla A.3.2). • Las Joistec® tienen un excelente comportamiento ante • En todos los casos la falla es muy dúctil, obteniéndose altos estados de carga. una deformación excesiva previa al colapso, del orden de L/75. No se observaron fallas de soldaduras de los • Las Joistec ® son capaces de resistir cargas elevadas elementos del alma ni en cuerdas que alteraran los ensayos. con respecto a la carga de diseño. El Factor de Seguridad al colapso es superior a 2. • Las deformaciones reales obtenidas son menores a las esperadas teóricamente. No existe una tendencia clara, • Las Joistec® presentan un excelente desempeño de las Tabla A.3.3 Deformaciones Teóricas v/s Reales Denominación Luz de Joistec® Ensayo Diferencia entre Diferencia Deformación Deformación Deformación Porcentual Vertical Vertical Medida y entre Ciclo de Condición de Teórica Neta Deformación Deformación Carga Carga en L/2 medida en L/2* Teórica Medida y Deformación Teórica [cm] 50K3 75K7 1200 1800 [mm] [mm] [mm] [%] Ciclo 1 L/360 33,33 27,08 -6,25 -18,9 Ciclo 2 L/240 50,00 43,68 -6,32 -12,64 Ciclo 3 Colapso No Calculada 169,94 -- -- Ciclo 1 L/360 50,00 42,75 -7,25 -14,5 Ciclo 2 L/240 75,00 61,38 -13,62 -18,16 Ciclo 3 Colapso No Calculada 255,82 -- -- * Valor promedio 115 soldaduras, tanto en los elementos del alma como el Dos exhaustivos informes emitidos por el laboratorio que empalme de las cuerdas. ensayó las probetas describen el procedimiento utilizado y los resultados obtenidos de este ensayo. • La deformación plástica en los ángulos producida por el crimpeado no afecta a la resistencia del perfil. • El informe N° 1026132 muestra los resultados de las Joistec® de 18 m. • El sistema de puntales laterales es eficiente y no mostró indicios de falla en ninguna de las pruebas realizadas. • El informe N° 1026131 muestra los resultados de las Joistec® de 12 m. • Los resultados obtenidos de los ensayos concuerdan con los previstos por los cálculos teóricos del Sistema JOISTEC®, y por tanto validan las consideraciones teóricas Estos documentos se encuentran disponibles para consulta usadas en el desarrollo de este manual. en el Departamento Técnico Joistec ® de Gerdau AZA. Reproducción de los Informes, con la autorización de DICTUC 116 Anexo A.4 Anexo A.4 RECOMENDACIONES PARA EL TRANSPORTE Y MONTAJE Estabilidad en el Transporte y Montaje de Productos Una vez completada la carga, esta debe estibarse bien, JOISTEC® mediante cadenas o eslingas adecuadas, para evitar deslizamientos y caída de la carga. Una vez seleccionados el fabricante, el montajista y el constructor, deben reunirse con el ITO y el ingeniero Es conveniente enviar con anticipación al montajista, al estructural, en una primera reunión, denominada reunión ITO y a quien se defina, una copia con el listado de de planificación de Montaje, donde estos pueden resolver materiales que serán enviados a obra, con el objetivo de dudas, proponer esquemas de trabajo, planificar despachos dar tiempo suficiente al montajista para determinar donde de elementos a obra, definir plazos de montaje, definir se almacenarán dichos productos. sectores de acopio de material, entre otros. Es conveniente que en esta primera reunión estén presentes todas las A la llegada a la obra, el material debe ser revisado antes especialidades y así evitar interferencias entre ellas. de descargar el camión y cualquier anomalía debe ser informada al ITO, quien se comunicará con el fabricante Debido a la gran esbeltez individual de este tipo de y en caso de ser necesario con el Ingeniero Estructural. productos, se debe tener especial cuidado en las etapas Se debe inspeccionar lo siguiente: de transporte y montaje. • Inspección de la carga para indicaciones de posible Transporte productos Sistema Constructivo JOISTEC® inestabilidad como producto cambiado o bandas quebradas. Una vez fabricados los productos JOISTEC®, estos deben ser empaquetados y almacenados con la cuerda superior hacia abajo, de modo de dar mayor estabilidad al sistema • Inspección de los productos para identificar si existe daño físico. y bajar el centro de gravedad de la carga, haciendo más fácil y seguro el transporte. • Verificación de ítems que se envían en comparación con el conteo de piezas y la descripción de la guía de El empaquetado debe hacerse con zunchos metálicos, despacho. los cuales pueden ser materializados con bandas metálicas o alambres adecuados. Antes de soltar las cadenas o eslingas del camión, el receptor debe revisar que los zunchos de los paquetes se encuentren Los paquetes deben ser cargados en el camión en forma sin daños, para evitar caídas inesperadas del material. vertical y de forma que ocupen toda la plataforma. Estas se pueden cargar en distintos niveles, para lo cual se La descarga debe hacerse desde el nivel más alto hasta recomienda separar los niveles con cuartones de madera. el más bajo, de tal forma que no se pierda la estabilidad 117 de la carga, además se debe evitar izajes desbalanceados, Montaje de productos JOISTEC®. la idea es que los puntos de izaje sean simétricos y nunca levantar los paquetes desde los zunchos que lo amarran. Antes de comenzar con el izaje de elementos JOISTEC®, Una forma de evitar cargas desbalanceadas es considerar es necesario definir cuáles son los elementos principales puntos de izaje a los tercios de la viga. La grúa debe y los ejes principales, para iniciar las faenas con el montaje levantar lentamente la carga para verificar que esté de estos. Una vez montadas las columnas, lo primero balanceada, sino debe rectificar los puntos de izaje. que se debe montar son las Girder, las cuales reciben a las Joistec® de piso o techumbre, luego las Joistec® de Se recomienda que los cables de izaje aseguren el nivel superior de los paquetes del producto JOISTEC ® antes de soltar las eslingas, para luego re posicionar las amarras a la capa siguiente y antes de descargar el nivel superior. Este procedimiento se repite hasta completar la descarga del camión. columna, las cuales son encargadas de arriostrar las columnas en sentido perpendicular a las Girder. Una vez formados los cuadrantes estructurales con Girder y Joistec® de columna, se procede a montar el resto de las Joistec® que forman la cubierta. Para mantener la estabilidad de los elementos JOISTEC® en la etapa de montaje, se recomienda seguir las siguientes Las Joistec® deben almacenarse de la misma forma como recomendaciones: son transportados, es decir, en posición vertical con el cuerda superior hacia abajo. Si hay Joistec ® que fueron transportadas horizontalmente, estas deben mantener su posición al almacenarlas en terreno. Bajo las Joistec® se debe colocar unos cuartones de madera para recibir las vigas. La finalidad de los cuartones es separar las Joistec® de un contacto directo con el suelo. Estos cuartones también se deben utilizar para separar los distintos niveles de almacenamiento, teniendo cuidado de colocar los cuartones en los nudos, para evitar ejercer una carga que produzca flexión en alguna cuerda. Se recomienda no acopiar más de 3 o 4 niveles de Joistec ®, dependiendo de la altura de cada elemento y cuidando mantener la estabilidad del material acopiado. 1. Cuando sea necesario que un montajista se suba a un elemento del Sistema Constructivo JOISTEC® antes de apuntalarse, debe tomarse las medidas necesarias para evitar una pérdida de estabilidad del elemento producto del peso del montajista. Es por ello que se recomienda que todas las faenas de montaje y transporte estén documentadas en un procedimiento y visados por un Experto en Prevención de Riesgos responsable, para ello, existen procedimientos estudiados y aprobados por el Steel Joist Institute que se encuentran en las OSHA, en el capítulo Steel Erection Standard §1926.757, Open Web Steel Joist. Es por eso que antes de permitir que cualquier persona Para ayudar a la identificación y montaje, se recomienda se suba a un Joistec®, se debe asegurar que para una orientar las etiquetas hacia el mismo lado e indicar en Joistec® de columna ( Joistec® entre columnas, que los planos de montaje la posición de la etiqueta, esto forma un cuadrante) ambos extremos estén fijos en evita que las Joistec® se monten en forma errada debido sus apoyos. Para todas las otras Joistec®, deben estar a que ambos lados son muy similares. ubicados en su posición final y se deben tener como 118 Anexo A.4 mínimo uno de los extremos fijos a ambos lados de Puntales. Lo mismo ocurre con las Joistec® que requieren la silla de apoyo. puntales de montaje a L/3, no se deben soltar los cables de izaje hasta que no se hayan instalado correctamente 2. Cuando se utilicen sillas de apoyo conectadas con los puntales diagonales. pernos, como mínimo los pernos deben estar instalados y apretados. Para verificar este proceso se recomienda No más de un colaborador se permite sobre este tipo un apriete tal que ambas superficies a unir mediante de joist hasta que se instalen todos los puntales pernos estén en contacto firme. Esto se puede lograr horizontales restantes. con una llave de torque o dándole unos cuantos golpes a la llave de apriete normal. 5. Cuando por condiciones de obra no se puedan instalar todos los puntales permanentes, en especial en los Algunos montajistas utilizan unos tablones que se puntos terminales, se debe instalar puntales temporales apoyan en la cuerda inferior para darle soporte a los para proveer estabilidad. colaboradores encargados de la instalación de los puntales, ya sean horizontales o diagonales. 6. Después que la Joistec® tenga todos los puntales debidamente instalados, anclados y que se encuentre 3. En Joistec ® que no requieren puntales de montaje (puntales diagonales) según las tablas de carga, sólo se permite que un trabajador se suba a la Joistec aplomada y alineada, se debe fijar definitivamente a la estructura de apoyo. ® antes de que todos los puntales horizontales estén Algunos montajistas pueden elegir armar un “árbol de instalados y anclados. navidad”, que consistente en izar una serie de Joistec ® individuales a distintos niveles. Cuando este tipo de montaje de Joistec® se implementa, una persona calificada deberá ® Tabla A.4.1 realizar el aparejo de la Joistec y siempre deben ser Requerimiento de Apuntalamiento de Montaje usadas técnicas que prioricen la seguridad de las personas. Luz de la Joistec® Apuntalamiento Diagonal Este método no debe ser usado para elevar varios paquetes 12 a 18 m 1 línea en el centro 18 a 30 m 2 Líneas a L/3 de los extremos sobre 30 m Todas las líneas de Joistec®. En otros casos se puede optar por el montaje panelizado, para ello se deben dejar instalados todos los puntales ya sean diagonales y horizontales antes de comenzar con 4. En el caso de Joistec® que requieren puntales de montaje el izaje del panel. en el centro del vano, los cables de izaje de la Joistec ® ® no deben ser soltados hasta que el puntal diagonal no También se puede realizar el montaje de Joistec se encuentre debidamente instalado y apernado, a menos pares, instalando previamente los puntales diagonales o que algún método alternativo asegure la estabilidad del instalarlas de a una y dejando fijo los puntales diagonales elemento durante el procedimiento de instalación de para así fijarlos a la Joistec® contigua. en 119 Al elegir cualquiera de los sistemas antes mencionados, 2. No levante paquetes de Joistec ® por sus correas metálicas o zunchos. se debe tener la precaución de dejar instalados todos los puntales y en especial los puntales terminales. Estos puntales terminales son los que le entregan al sistema 3. No una cables, cadenas o ganchos a los miembros del alma de las Joistec®. un apuntalamiento lateral efectivo, ya que los puntos terminales son puntos duros en la estructura. 4. No almacene las Joistec® de costado. 5. No posicione cargas de construcción en Joistec ® Descenso y Posicionamiento de Cargas no apuntaladas. Las primeras cargas que se aplican a una estructura son las de construcción. Para este tipo de edificaciones consiste en paquetes de Puntales (Bridging) horizontales, 6. soldar en terreno. paneles de cubierta, circulación de obreros, entre otros. Antes de aplicar cualquier carga de construcción sobre No produzca daños a las Joistec ® al momento de 7. No corte una pierna de puntal en la zona de transición las Joistec ®, estas deben estar fijadas, ya que pueden vertical; Suelde piezas separadas de puntal en la perder su estabilidad si no están apuntaladas. intersección (ponga perfiles L espalda con espalda y suelde o conecte con pernos la zona de intersección). Las cargas deben ser aplicadas de tal forma que no superen la capacidad resistente del elemento cargado, 8. No use soldadura por puntos (pinchazos) para asegurar el apuntalamiento de la cuerda inferior. para ello se recomienda apoyar las cargas en a lo menos 3 Joistec®. En caso de posicionar Joistec ® sobre vigas de acero o sobre Girders se recomienda que estas se ubiquen en el centro de la luz, y desde ahí distribuir hacia 9. No socave el material al soldar el apuntalamiento de cuerdas inferiores. los extremos. En cambio, para los puntales laterales horizontales, estos deben posicionarse a no más de 30 10. No sobrecargue las Joistec®. cm del apoyo de la Joistec ® y cada paquete no debe 11. No posicione las Joistec® entre los puntos del panel pesar más de 445 kg. en las Girders, a no ser que se muestre específicamente lo contrario en los Planos de Instalación de Joistec®. NO HAGA LO SIGUIENTE: 1. No tire o empuje las Joistec ® desde el camión 12. No repare o altere las Joistec® sin la aprobación del distribuidor, ni los deje caer de cualquier manera. Ingeniero Estructural y/o el Fabricante de Joistec ®. 120 Anexo A.4 Detalles de Apuntalamiento Pernos de expansión Soldadura Puntal horizontal Anclaje de puntales Soldadura Soldado en terreno Figura A.4.1: Puntales Horizontales (Bridging) Nota: no soldar el puntal a miembros del alma. No colgar elementos mecánicos, eléctricos u otros al puntal. Pernos de expansión Anclaje de puntales Perno (tip.) Todas las conexiones soldadas en terreno Figura A.4.2: Puntales Diagonales Soldados (Bridging) Figura A.4.3: Puntales Diagonales conectados con pernos (Bridging) Notas: a) Se deben usar unidades de apuntalamiento horizontal b) Para el tamaño adecuado del perno, refiérase a la en el espacio adyacente al muro, para permitir la deflección tabla de puntales (Bridging). La configuración del clip de apropiada de la Joistec® cercana al muro. apuntalamiento puede variar a lo mostrado. 121 Puntal (Bridging) horizontal empalme en terreno de traslapo mínimo 50 mm en todos los casos 50 mm 3 3 (TIP. (TIP. 3 (TIP. 50 mm Figura A.4.4: Puntal Horizontal (Bridging) Exigencias de Seguridad • Protección visual: anteojos de seguridad, certificado de acuerdo a la Norma Chilena Nº 1301 y 1302 Of.77, Con a) Equipos de Protección Personal protección lateral y de vidrios planos templados o policarbonato claro, resistente a los impactos. El Contratista debe proporcionar a cada trabajador que deba efectuar obras o actividades, todos los elementos de protección personal adecuados a los peligros a que se expone el trabajador. Los siguientes elementos de protección personal se consideran como estándar mínimo: • Protección a los pies: botín/bota Certificado de acuerdo a la Normas Chilenas Nº 721 Of.97; 772/1 Of.93; 772/2 Of.92, Botín cubre pie, tobillo y parcialmente la pierna, con puntera de acero y plantilla metálica, Bota caña corta o larga, cubre pie, tobillo y canilla, fabricada en goma, caucho natural o PVC, con puntera y plantilla de acero. • Casco de seguridad clase “A”, tipo copa. Certificado de acuerdo a la Norma Chilena Nº 461 Of.77. • Protección a las manos: guantes de seguridad de cuero o cabritilla, definición según NCh Nº 502 Of.70. Los • Protección auditiva: fonos adheridos al casco o tapón, guantes de cuero deben cumplir especificaciones de fonos adosados al casco y certificado de acuerdo a la NCh NCh1251/1 Of.96. Nº 1331/1 y Nº 1331/2 Of.9 8, tapón, dispositivo para insertar en canal auditivo, expansible y desechable con • Buzo/Overol 100% algodón o retardante a la llama con atenuación del nivel de presión sonora superior a 20 dBA. logotipo de la empresa. 122 Anexo A.4 • Cuerdas de vida construidas por cables de acero de Obra de cualquier daño o falta de material respecto de 1/2 pulgada de diámetro y distancia máxima de 15 metros la Guía de Despacho. entre extremos, afianzadas con tres prensas Crosby por cada extremo. • Disponer de las herramientas y elementos necesarios para ejecutar el trabajo como faena segura. • Cola y arnés y de seguridad para trabajos en altura sobre 1,80 m, certificados de acuerdo a NCh. • Verificar la ubicación y nivel de los pernos de anclaje. Cualquier discrepancia que se detecte con la información Además, se debe considerar el uso de elementos de planos deberá ser informada a la ITO, quien definirá protección personal nuevos adecuados para la zona y el plan de acción a seguir. época en que se ejecutarán los trabajos. De igual manera se deberá acreditar su calidad por medio de la certificación • Proveer de todo el arriostramiento temporal que sea de algún organismo nacional autorizado para este efecto, requerido en la etapa de montaje. Esto incluye tamaño, cumpliendo con lo estipulado en el D.S. Nº 18 sobre la tipo, ubicación y cantidad. certificación de calidad de los elementos de protección personal contra riesgos ocupacionales. • Mantener el arriostramiento temporal hasta que se concluya totalmente el montaje de la estructura. b) Obligaciones del Montajista Será obligación del montajista: • Recibir en obra las estructuras y verificar el estado en que es entregada, dejando constancia en el Libro de 123 124 125 126 127 128