CINTAC LA EXPERIENCIA DE UN LÍDER Cintac S.A.I.C. es la empresa fabricante de tubos y perfiles de acero más importante del país. La constante renovación tecnológica le permite ampliar constantemente su gama de productos, actualmente supera los mil, lo que permite abastecer a diversos sectores productivos del país tales como: la industria, minería, forestal y especialmente la construcción. Este último rubro, ha logrado un alto crecimiento en el país, lo que ha impulsado la necesidad de industrializar procesos que permitan obtener la calidad y los costos involucrados. METALCON SISTEMA CONSTRUCTIVO DE PERFILES LIVIANOS Y GALVANIZADOS G ALVANIZADOS Cintac en otra muestra de su liderazgo ha desarrollado METALCON un nuevo e innovador sistema constructivo, conformado por un conjunto de perfiles estructurales metálicos, livianos y galvanizados, que permiten diseñar distintas soluciones constructivas. Las posibilidades constructivas son múltiples ya que METALCON permite desarrollar todos los elementos estructurales de una vivienda tales como: moros soportantes, envigados de piso, techumbre, mansardas, segundos pisos, etc. Construya todos sus proyectos con el nuevo, seguro y revolucionario sistema constructivo METALCON.
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ÍNDICE_____________________________ ÍNDICE___________________________________________ ___________________________ _____________ 1. Fundamentación Teórica
4
Antecedentes Históricos Características y Ventajas Habitabilidad y Confort Consideraciones de Diseño Serie de Perfile Fijaciones Herramientas y Accesorios Prevención de Riesgos
5 5 8 9 10 15 17 17
2. Planos, Cubicaciones y Presupuestos
18
Metodología y Recomendaciones
19
3. Fundaciones
42
Terrenos Tipos de Fundaciones
43 44
4. Muros
47
Estructura Placa Arriostrante Diagonales de Arriostramiento Estabilizadores Horizontales Anclajes Vigas de Refuerzo
48 51 53 56 57 59
5. Pisos
61
Envigados Losa de Piso Estabilizador
62 62 63
6. Techumbres
68
Cerchas Cerchas Habitables Lumbreras
70 72 74
7. Misceláneos
77
Vanos de Puertas y Ventanas Aleros Bow Windows Escaleras Cielos Nivela Fácil Tabiques
78 81 82 83 85 94
Anexos A1. Tablas de Resistencia al Fuego A2. Tablas de Resistencia Acústica A3. Tablas para el Diseño de Muros A4. Tablas para el diseño de Envigados A5. Tablas para el diseño de Techos A6. Tablas de estructuración muro interior en altura
98 99 100 102 110 114 115
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1. FUNDAMENTACION TEÓRICA Antecedentes Históricos En Chile, gracias a la inquietud de Cintac S.A.I.C. por desarrollar nuevos producto, Incorporando valor agregado al acero. Se ha desarrollado el sistema Metalcon. Luego de una larga etapa de inversión y estudios técnicos y de mercado para adaptar el sistema presente en países desarrollados desde hacer más de 20 años a la realidad nacional, se introdujo el sistema al mercado a fines de 1997. Luego de una ardua tarea para introducir el producto, capacitación y masificación del mismo, se ha llegando a captar una parte importante del segmento de las viviendas nuevas de estándar medio alto, desarrollado por constructoras medianas y grandes, desplazando a la madera principalmente. Características y Ventajas La características principal, describe al Sistema Metalcon como un sistema liviano y, a la vez, muy resistente Asimismo, otro aspecto particular del Sistema Metalcon, que lo diferencia de otros sistemas constructivos tradicionales, es que está compuesto por una cantidad de elementos o "sub- sistemas" (estructurales, de aislaciones, de terminaciones exteriores e interiores, de instalaciones, etc.) funcionando en conjunto. Como ejemplo y para una fácil comprensión, podríamos compararlo con el funcionamiento del cuerpo humano, infiriendo las siguientes asociaciones: •
Los perfiles de acero que conforman la estructura se corresponden con los huesos del cuerpo humano.
•
Las fijaciones y flejes de la estructura del edificio se corresponden con las articulaciones y tendones.
•
Los diafragmas de rigidización en el edificio se corresponden con los músculos.
•
Las diferentes aislaciones, ventilaciones y terminaciones del edificio se corresponden con la piel y los mecanismos de respiración y transpiración .
Es decir que el conjunto de "sub- sistemas" y el modo en que los mismos están Interrelacionados, es lo que hace posible el correcto funcionamiento del edificio en su totalidad como un macro sistema. Por ello, la elección y selección de materiales idóneos y recursos humanos, influirá en un mayor rendimiento de los mismos y en un correcto funcionamiento del edificio. Estos conceptos llevan a una optimización de recursos de materiales, mano de obra y tiempos de ejecución y como consecuencia final la optimización de los costos. Las excelentes características del sistema indicadas arriba, se refuerzan al utilizar un material como el acero. El Acero como material fue utilizado en la construcción con anterioridad al Hormigón Armado, por lo cual, es considerado "tradicional" Ahora, el acero galvanizado de bajo espesor es una evolución tecnológica de Acero
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Laminado y todo indica que en el siglo XXI esta evolución continuará. (por ejemplo, en los autos del 2000 se utiliza el 50% menos de acero que en 1960 y las piezas son un 30% más livianas pero con mayor resistencia, debido justamente al empleo de acero galvanizado en las carrocerías. Este material es considerado como "noble", tiene muchas características superiores a su competidor más cercano, la madera, una de ellas es su gran estabilidad dimensional. El Acero Galvanizado, con recubrimiento estándar, reúne las características aptas para un clima marítimo. Esto implica una mayor "barrera" o "defensa" a la corrosión por algún tipo de infiltración de la humedad. El Acero galvanizado es un material no combustible con una gran resistencia al fuego. Protegido con los elementos inertes correspondientes ese valor aumenta a niveles comparables a los de materiales de los sistemas de construcción tradicional o sistemas húmedos. El Acero Galvanizado no es atacado por termitas ni otros animales otorgando, sin embargo, el espacio para albergar la aislación requerida. El Acero Galvanizado es 100% reciclable. Las Ventajas del sistema son múltiples y a continuación se presentan: Abierto Es abierto porque se puede combinar con otros materiales dentro de una misma estructura, o ser utilizado como único elemento estructural. Flexible El proyectista puede diseñar sin restricciones, planificar etapas de ampliación o crecimiento. Admite cualquier tipo de terminaciones tanto exteriores como interiores. El sistema da la posibilidad de abordar temas desde ampliaciones en edificios existentes o viviendas unifamiliares nuevas hasta obras de varios pisos. Menor Costo Tomando como índice igual calidad de obra y terminaciones, los costos pueden reducirse un 20/25% con respecto a la construcción tradicional. Al racionalizar las tareas, los tiempos de obra se acortan produciendo de esta manera un menor costo final de obra sin resignar calidad. Optimización de Recursos Por ser un sistema liviano nos da la posibilidad de rapidez de ejecución incluyendo el panelizado, y posterior montaje. La ejecución de las instalaciones es realmente sencilla y muy eficiente. Estas características influyen en gran medida en el aprovechamiento de los materiales y de la mano de obra, ya que la planificación se hace más sencilla y precisa. Durabilidad El Sistema Metalcon utiliza materiales inertes y nobles. Estos componentes son preindustrializados producidos bajo normas internacionales y con garantía del fabricante.
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Estas construcciones no se demuelen, se desarman con un alto grado de recuperación de materiales y se amplían con facilidad. Reciclaje La composición del acero producido en la actualidad incluye más de un 60% de acero reciclado, por lo que, desde un punto de vista ecológico, lo caracteriza como muy eficiente. Facilidad constructiva para Instalaciones. Se ejecutan con facilidad. Las cañerías de agua, gas, electricidad, calefacción, baja tensión, etc. se distribuyen con suma rapidez pasando a través de aberturas incorporadas en el alma de los perfiles. Facilidad constructiva para Terminaciones Los interiores y exteriores los el diseñador de acuerdo a las características del proyecto. .elige usted, todas las habituales y otras como el 'siding' de madera, cemento o PVC revestimientos de placas cementicias texturadas o biseladas, molduras, marcos perimetrales, etc.
Habitabilidad y Confort En la etapa de diseño del proyecto, se debe considerar que cualquier edificación debe ser pensada para asegurar un grado de confort interior para el usuario existen aspectos esenciales de diseño a considerar, de acuerdo a su emplazamiento, tipo de edificación, materialidad, su uso , que inciden en la configuración de los elementos contractivos y que permitirán, en parte, brindar una habitabilidad y protección deseada. Para definir cuales son los criterios a tomar en consideración debemos analizar como obtener esta habitabilidad y confort : Habitabilidad térmica Básicamente comprende una serie de medidas incorporadas previamente en la edificación , que garantizarán un estado de confort interior, es cual está contemplado en un rango de temperatura entre 18 a 22º C y un rango de humedad relativa interior de 60 a 75 %. Para asegurar este grado de confort al interior de la edificación se debe considerar previamente las condiciones exteriores del clima y entorno: temperatura, humedad, vientos, asoleamiento. Y condiciones interiore propias de la edificación, tales como la materialidad, volumetría, las ventilaciones, la orientación etc. Control de la humedad El sistema Metalcon, en conjunto con su revestimiento, o piel del sistema, permiten que los vapores de agua generados en el interior de la vivienda puedan salir al exterior y que la humedad presente en el exterior no pueda ingresar al interior de la vivienda. Habitabilidad Acústica Para lograr una habitabilidad acústica adecuada, va a depender de las fuentes,
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niveles y transmisión del ruido. Generalmente, estas fuentes de emisión se ubican fuera de la vivienda, y va a depender de su emplazamiento en el sector, ya que para un mismo diseño de vivienda, una puede estar emplazada en las cercanías de un aeropuerto y otra en una zona totalmente residencial, para lo cual la solución constructiva que se va a optar en cada uno de los casos es muy diferente. Habitabilidad Lumínica Para lograr una adecuada iluminación se hace necesario estudiar las condiciones de iluminación de acuerdo al clima, y las estaciones, como también la volumetría de edificaciones o vegetación en torno a la edificación. Se puede considerar una relación entre las ganancias y pérdidas energéticas con las lumínicas, por lo cual la orientación de las ventanas será relevante al momento de diseñar la cantidad de lux de acuerdo a la volumen de los espacios y su uso.
Consideraciones de Diseño La determinación de las propiedades y capacidades admisibles de los perfiles Metalcon- Cintac, se desarrollaron según código AISI. “SPECIFICATION FOR THE DESIGN OF COLD FORMED STEEL STRUCTURAL MEMBERS”- EDITION 1986, ademndun 1998. La calidad del acero con que se fabrican corresponde a lo estipulado por el código ASTM 653 grado 40. (Con Fy= 2812 kgf/cm2 , Fu = 3867 kgf/ cm2). El revestimiento de protección es un galvanizado del tipo G90, que corresponde a un baño de 3.5 micras de espesor por ambas caras. Este grado de protección es el adecuado para ambientes agresivos (como es el costero), según recomendaciones de los códigos estadounidenses. Adicional a estas normativas especificas, se debe considerar las normativas nacionales del INN. Estas normas indican la consideraciones de carga para: INN Instituto Nacional de Normalización NCh 429 Y 430 Hormigón Armado NCh 1537 Cargas Permanentes y Sobrecargas de Uso. NCh 432of71. Cálculo de la Acción del Viento sobre las Construcciones NCh 431of71. Sobrecargas de Nieve NCh 433of96 Diseño sísmico de Edificios Las soluciones constructivas y detalles tipo de uniones se han obtenido de la experiencia. En este caso existen detalles bases que permiten internalizar el concepto de las soluciones y extrapolarlos con buen criterio a las variadas y cambiantes situaciones que se presentan en terreno. 8
Las fijaciones utilizadas para unir perfiles y revestimiento corresponden a tornillos autoperforantes considerados bajo las recomendaciones de “AISI SPECIFICATION PROVISIONS FOR SCREW CONNECTION Las etapas constructivas del sistema Metalcon mantienen la secuencia de las construcciones tradicionales: Fundaciones: Cimientos, sobrecimientos, zapatas, pilotes, zarpas, vigas o losa Muros estructurales: Paneles, Anclajes, Arriostramientos y Vanos. Envigados de pisos. Estructura de techumbre. Tabiques no estructurales Instalaciones. Misceláneos: Bow windows, Escaleras, Muros curvos. Aislamiento. Revestimientos: Exterior e Interior
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Serie de Perfiles METALCON ® ofrece dos líneas de producto, que permiten estructurar todos los
elementos de una vivienda convencional, Metalcon Estructural, Metalcon no estructural. La línea de perfiles METALCON ® estructural, permite formar muros panel estructural, tabiques divisorios, envigados de piso, cerchas y elementos complementarios que configuran el esqueleto soportante de una estructura. Con este sistema, se puede generar edificaciones de hasta 3 niveles.
Los perfiles estructurales, con espesor de 0.85, 1. y 1.6 mm, están basados en 5 formas básicas Canal atiesada C, Canal normal U y Omega, ángulo de alas iguales y tirante. La línea METALCON ® no estructural, se aplica a la construcción de tabiques divisorios y cielos. Este tipo de perfil se completa en los Misceláneos. A continuación se presenta las tablas con las características de los perfiles:
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METALCON® ESTRUCTURAL C CON PERFORACIÓN
NOMBRE
ALMA ALA ATIESADOR ESPESOR H (mm) B (mm) C (mm) e (mm)
PESO (Kg/m)
LARGOS NOMENCLATURA CODIGO (m)
C 2x4x0,85 P
90
38
12
0,85
1,23
2,5-3,06,0
90CA085 P
4014
C 2x4x1,0 P
90
38
12
1,0
1,44
2,5-6,0
90CA10 P
4015
C 2x5x0,85 P
100
40
12
0,85
1,32
2,5-6,0
100CA085 P
4017
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METALCON® ESTRUCTURAL C SIN PERFORACIÓN
NOMBRE ALMA H (mm)
ALA B (mm)
ATIESAD OR C (mm)
ESPESOR PESO (Kg/m) e (mm)
LARGOS (m)
NOMENCL ATURA
CODIGO
C 2x2x0,85
40
40
6
0,85
0,83
4,0-6,0
40CA085
4020
C 2x3x0,85
60
38
6
0,85
0,96
2,4-6,0
60CA085
4013
C 2x4x0,85
90
38
12
0,85
1,23
4,0-6,07,1
90CA085
4021
C 2x4x1,0
90
38
12
1,0
1,44
4,0-7,1
90CA10
4022
C 2x5x0,85
100
40
12
0,85
1,32
6,0
100CA085
4024
C 2x6x085
150
40
12
0,85
1,64
4,0-6,0
150CA085
4027
C 2x6x1,0
150
40
12
1,0
1,94
4,0-6,0
150CA10
4028
C 2x6x1,6
150
40
12
1,6
3,06
4,0-6,0
150CA16
4030
C 2x8x1,6
200
40
12
1,6
3,67
6,0
200CA16
4032
C 2x10x1,6
250
50
15
1,6
4,64
6,0
250CA16
4035
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METALCON® ESTRUCTURAL U
NOMBRE
ALMA H (mm)
ALA B (mm)
ESPESOR e (mm)
PESO (Kg/m)
LARGOS (m)
NOMENCLATURA
CODIGO
U 2x2x0,85
42
25
0,85
0,58
3,0-6,0
42C085
4036
U 2x3x0,85
62
25
0,85
0,72
3,0-6,0
62C085
4037
U 2x4x0,85
92
30
0,85
1,0
3,0-6,0
92C085
4038
U 2x4x1,00
92
30
1,0
1,17
6,0
92C10
4039
U 2x5x0,85
103
30
0,85
1,06
6,0
103C085
4041
U 2x5x1,00
103
30
1,0
1,25
6,0
103C10
4042
U 2x6x1,00
153
30
1,0
1,65
6,0
153C10
4044
U 2x8x1,00
203
30
1,0
2,04
6,0
203C10
4046
U 2x10X1,00
253
30
1,0
2,41
6,0
253C10
4075
METALCON® ESTRUCTURAL OMEGA COSTANERA (OMA)
NOMBRE
ALTURA H (mm)
ALMA B (mm)
ATIESADOR C+D (mm)
ESPESOR E (mm)
OMA 0,5
35
38
15+8
0,5
0,59
35
38
15+8
0,85
0,98
OMA 0,85
PESO LARGO (Kg/m) (M)
NOMENCLATURA
CODIGO
6,0
38OMA05
4094
6,0
38OMA085
4095
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PERFILES COMPLEMENTARIOS
METALCON® ESTRUCTURAL PLANCHA (P)
NOMBRE
ANCHO B (mm)
ESPESOR e (mm)
PESO (Kg/m)
LARGOS (m)
NOMENCLATURA
CODIGO
P 50x0,85
50
0,85
0,33
60
50PL085
4073
P 70x0,85
70
0,85
0,46
60
70PL085
4048
P 70x1,60
70
1,60
0,88
60
70PL16
4050
P 100x0,85
100
0,85
0,67
60
100PL085
4051
P 286x1,60
286
1,60
3,59
3,0
286PL16
4058
Angulo 190x40x1.0
40
1,60
3,59
3,0
286PL16
4058
P 286x1,60
286
1,60
3,59
3,0
286PL16
4058
METALCON® ESTRUCTURAL ANGULO ESTABILIZADOR (L)
NOMBRE
ALMA H (mm)
ALA B (mm)
ESPESOR E (mm)
PESO (Kg/m)
LARGOS (m)
NOMENCLATURA
CODIGO
L 190x40x1.00
190
40
1.00
1.72
4.00
A 190x40x1.00
11203
L 60x40x0,85
60
40
0,85
0.67
6.00
A 60x40x0.85
4088
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Fijaciones Las fijaciones usadas en el sistema Metalcon, se pueden considerar de dos tipos; fijación por hendiduras o clinching y tornillos autoperforantes. Fijación por Hendiduras o Clinching.
El Clinching o AutoRemachado es un método simple para unir dos o mas chapas metálicas entre si. Es un proceso en donde las partes se unen por deformación plástica en frío. La unión se genera cuando la presión que ejerce el punzón dentro de la matriz alcanza un valor determinado, haciendo que una parte del material fluya lateralmente formando la traba de unión con la chapa de abajo. La característica de este sistema es que el mismo metal a unir provee la unión sin generación de calor, ruido o agregado de otros componentes. Con este método se obtiene una unión de alta calidad en cuanto a su aspecto, resistencia y repetitividad. Tornillos Autoperforantes
Los tornillos autoperforantes corresponde a la fijación más común para Metalcon, en una sola operación, estos pueden perforar y fijar en forma segura todo tipo de materiales a la estructura de acero y unir los distintos perfiles que la forman. Para clasificar los tornillos se debe considerar una serie de especificaciones. Tipo de Cabeza Los tornillos autoperforantes se fabrican con diversos tipos de cabeza.
se usa para fijar todo tipo de placas de yeso, madera y otros revestimientos blandos a la estructura de Metalcon. Permite obtener superficies planas, suaves y de fácil terminación al quedar la cabeza embutida en el revestimiento. Cabeza trompeta :
se usan para fijar metal con metal, cuando sobre la unión se desea instalar un revestimiento y la cabeza no debe interferir. Cabeza
plana o lenteja :
con metal de mayor espesor. Provee muy buena estabilidad durante la operación de colocación. Cabeza
Hexagonal : se usan para unir metal
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Tipo de Punta
Los tipos de puntas son usados en Metalcon, corresponden a punta Aguda o Broca. Es muy importante usar la punta correcta según el espesor total de acero a fijar. Se utiliza un tornillo punta aguda para fijar aceros de hasta 0.85 mm de espesor. Para espesores totales de acero mayores a 0.85 mm se usan tornillos tipo punta de broca.
Revestimiento de tornillo
El revestimiento de los tornillos, se elige de acuerdo a la aplicación. Para aplicaciones interiores, se elige un tornillo negro acerado y para aplicaciones exteriores, con revestimiento de zinc, cadmio o copo limeros. Nomenclatura
Para elegir o especificar un tornillo se debe conocer su nomenclatura. Ésta considera, diámetro del tornillo, longitud del tornillo, el tipo de cabeza y su dimensión y tipo de punta. Colocación de tornillos
Las fijaciones usadas en el sistema Metalcon deben ser colocadas sólo usando un atornillador eléctrico. No se debe usar otro tipo de herramientas para la instalación de tornillos, ya que sólo este tipo de herramienta esta equipado con un embrague automático, con un profundimetro que regula y ajusta la penetración del tornillo y marcha reversible. Para
tornillos punta aguda, se recomienda usar atornilladores eléctricos rápidos de más de 4000 rpm de velocidad. Para
tornillos de punta broca, se recomienda usar atornilladores de velocidad variable entre 0 y 2500 rpm par evitar quemar la punta. Distancia mínima entre tornillos: Se recomienda mantener una distancia mínima de espaciamiento entre ejes de tornillos de 3 veces el diámetro de estos.
Se recomienda mantener una distancia de espaciamiento entre los tornillos y el borde de acero de 3 veces el diámetro de estos.
En el caso de tableros de yeso o de madera se recomienda no colocar los tornillos a menos de 10 mm del borde de estos.
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Herramientas
Las siguientes herramientas y elementos de seguridad, constituyen el equipamiento que un trabajador debe tener para alcanzar la máxima eficiencia en su trabajo: Un marcador de tinta tipo “Marker”, negro o rojo. Alicate tipo “vise-grip” para sujetar perfiles y canales mientras se atornilla. Alicate corriente “Caimán”. Alicate “Corte Frontal” o “Carpintero”, para sacar tornillos rodados. Tronzadora. Ideal para cortes rectos y en ángulo de los perfiles Tijeras corta latas. Esmeril Angular 4 1/2”. Para cortes menores. Esmeril Angular 9”. Para cortes de ajuste y destajes. Sierra Circular, ésta se usa con una sierra de 7 1/4” con 100 dientes (para
cortar
terciado) y se instala al revés. Atornillador eléctrico con embrague automático y con la punta magnetizada Martillo de “goma”. Flexometro o Huincha para medir. Nivel / Plomada. Atornillador de Cruz “Phillip”. Nivel de burbuja, de manguera o instrumento óptico Puntas phillips #2 Vasos Magnético 5/16 Discos de corte Escuadra Tizador. Prevención de Riesgos
Los requerimientos de Prevención de Riesgos que tiene el trabajar con Metalcon son similares a los que existentes en la construcción tradicional. Por lo tanto, es fundamental partir con los requerimientos de equipamiento mínimo en cualquier faena de construcción. Es fundamental mantener una actitud proactiva y estar coordinado con la mutualidad asociada, para obtener la asesoría de en experto en prevención de riesgos, quien podrá capacitar al personal y al supervisor. El supervisor es fundamental, día a día deberá instruir e informar a los trabajadores de los riesgos a que se encuentran expuestos. Además, deberá identificar y corregir las acciones y condiciones inseguras, definir procedimientos seguros de trabajo para las distintas faenas. Este esfuerzo, sin duda, se verá reflejado en incidentes mínimos y cero accidentes. En particular los riegos presente al trabajar con Metalcon, que tanto el supervisor como los trabajadores deben conocer y tomar los resguardos del caso, son los siguientes: Cortes, Quemaduras en las manos, Daños a la Vista, Golpes de corriente, Problemas auditivos, Caídas, Golpes.
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A continuación se presenta un proyecto con sus planos, cubicaciones y presupuesto. Este proyecto será analizado en clases, de modo de presentar los criterios fundamentales de interpretación de planos, cubicación de la estructura del proyecto por los dos métodos más utilizados. También se analizará la manera de presentar un presupuesto, considerando el ítemizado y la valoración de sus componentes. A continuación se presentan algunos datos valiosos para poder estimar rápidamente un orden de magnitud de cubicación y presupuesto. Hipótesis: Se considera toda la vivienda estructurada con Metalcon Montantes a 40 cm.
Vivienda Completa: de un piso:
q1= 15 a 25 Kg/m2
de dos pisos:
q2= 25 a 35 Kg/m2
Muros Soportantes: Viviendas de un piso
q1= 7 a 8 Kg/m2
Viviendas de dos pisos
q2= 8 a 9 Kg/m2
Muros No Soportantes:
q = 5 Kg/m2
Envigado de Piso:
q = 10 Kg/m2
Cubierta Completa:
q =8.5 a 11.5 Kg/m2
Cerchas:
q =5.5 a 7.0 Kg/m2
Costaneras:
q =3.0 a 4.5 Kg/m2
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20
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FUNDACIÓN ZARPA PERMITRAL SECCIÓN 1-1
FUNDACIÓN ENSANCHE RADIER INTERIOR SECCIÓN 2-2
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NOTAS GENERALES: I- MATERIALES 1. HORMIGÓN 1.1Fundaciones, Sobrelosa 1.2 Control de Calidad
Hormigón H20 con 90% nivel de confianza. Se deberá efectuar de acuerdo al punto 4.7 de la especificación ACI318/89 (American Concrete Institute). máximo 19 mm. (3/4”)
1.3 Tamaño agregado grueso 2. ACERO 2.1 Refuerzos (En General) 2.2 Refuerzos Sobrelosa 2.3 Acero Estructural 2.3.1 Perfiles Metalcon-Cintac 2.3.2 Conectores y Marco 3. ANCLAJES 3.1 Indicados como AN 3.2 Tabiques no Estructurales
A44-28H de acuerdo con la norma Nch204 AT 56-50H / Malla ACMA C92 ASTM653-97 Grado 40-G90 A37-24ES A42-23 / Nch 204 Clavo Hilti-1 ½”- DIN32 P8515 con Golilla rectangular zincada PL 2x40x40 @600.
4. UNIONES 4.1 Autoperforantes 4.1.1 Unión Metal-Metal 4.1.2 Para Patas de Anclajes Nº 12x3/4”/Cabeza Hexagonal Zincado. 4.1.3 En Superficie donde se Nº 8x1/2”/Cabeza lenteja plana phillips Nº 2 Dispondrá Paneles de Revestimientos 4.1.4 Unión OSB-Metal y Nº 6x1 ¼ Cabeza trompeta Yeso Carton-Metal 4.1.5 Unión Placa Sobrelosa Winged 12-24x2” Estructural 5. CHAPA ESTRUCTURAL 5.1 Muros Exteriores OSB – 11,1 mm. (Min.) 5.2 Piso Terciado Estructural – 18 mm. (Min.) II- SELLO DE FUNDACIÓN 1. El sello de fundación deberá ser aprobado por el especialista de mecánica de suelo y deberá proveer una capacidad mínima de soporte: ?estática = 3.0 Kgf/cm2 ?dinámica = 4.0 Kgf/cm2 III- NOTAS ESPECIALES SISTEMA METALCON 1. La ITO y/o ingeniería deberá recibir por escrito en libro de obras, los anclajes y conexiones de paneles, cerchas y en general todos los elementos estructurales previo a la disposición de revestimientos finales que impidan dicha inspección. 2. No se permite empalme de pie derechos de paneles. 3. Empalme de soleras superiores y vigas estructurales sólo se podrán efectuar sobre paneles y en zonas donde no exista descargas de cerchas de cubiertas.
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CONECTOR DE ANCLAJE AN
FIJACIÓN TÍPICA ANCLAJE DISTRIBUIDA PARA PANELES EXTERIORES.
FIJACIÓN TÍPICA ANCLAJE DISTRIBUIDA PARA PANELES INTERIORES.
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ESTRUCTURACIÓN DE MURO PANEL (Todos los muros perimetrales en 1º piso y los indicados en el interior como MP1)
ESTRUCTURACIÓN DE MURO TABIQUE INTERIOR (Tabique divisorios)
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90CA085+92C085
BORDE VENTANA Y BORDE PUERTA
DETALLE ENCUENTRO MURO (1)
ENCUENTRO MURO T DETALLE (2)
EMPALME DE SOLERA
ANGULO TENSOR DETALLE TENSOR
PLACA DE GUSSET PARA PLETINA ARRIOSTRANTE
26
ELEVACIÓN TÍPICA DE MURO PANEL
DETALLE BLOQUEADOR DE GIRO Y ESTABILIZADOR
27
VP2 / 150CA16+153C16
ESTABILIZADOR DE PISO 70PL085
CHAPA ESTRUCTURAL e= 18 mm.
VP / 150CA16 @400
PLANTA VIGAS DE PISO
5+5 TORNILLO Hex #10x5/8
BLOQUEADOR AL GIRO EN CADA EXTREMO DE ENVIGADO DE PISO Y DISTANCIADO A NO MÁS DE 3000 mm. 70P085. VP / 150CA16 90CA085P
VIGA MAESTRA V2
DETALLE 5
DETALLE ESTABILIZADOR VIGAS DE PISO
28
PLANTA VIGAS MAESTRAS 1º PISO REFUERZO DE CORONACIÓN
VIGA V1
VIGA VP2
VIGA VP
29
PLANTA DE CUBIERTA
CERCHA C3
30
CERCHA HABITABLE
CERCHA HABITABLE
31
32
40OMA085 CT/@600 (TIP) CHAPA ESTRUCTURAL OSB e= 11,1 mm.
CHAPA ESTRUCTURAL OSB e= 11,1 mm.
92C085 90CA085
33
40OMA085 60CA085 CRUZ DE SAN ANDRÉS CERCHA
4+4+4 AUTOPERFORANTE # 10X5/8” (TIP)
CERCHA
2 AUTOPERFORANTES # 10X5/8” (TIP)
DETALLE 7
(CSA) ARRIOSTRAMIENTO DE CERCHAS SECCIÓN 1-1
CRUZ DE SAN ANDRÉS
8 AUTOPERFORANTE # 10X5/8” (TIP)
150CA085
60CA08
60CA08
6 AUTOPERFORANTE # 10X5/8” (TIP) 4 AUTOPERFORANTE # 10X5/8” (TIP) DETALLE 2
DETALLE 8
DETALLE 4
150CA085
8 AUTOPERFORANTE # 10X5/8” (TIP)
5+5 AUTOPERFORANTE # 10X5/8” (TIP)
90CA085
DETALLE 6
ZAPATO CONECTOR
DINTEL L 33X33X085 DETALLE 9
34
PANEL P1
PANEL P11
35
PANEL DE PISO PP1
PANEL DE PISO PP3
36
EJEMPLO CUBICACIÓN PESO KG. CANT
DENOMINACIÓN
1 1 1 2 29 2 2 2 2 1
MURO PANEL P1 92C085 92C085 92C085 90CA085 92C085 90CA085 90CA085 90CA085 92C085
1 1 1 1 1 2 14 4 2 1 2
MURO PANEL P11 92C085 92C085 92C085 92C085 92C085 90CA085 92C085 90CA085 92C085 70P085
1 4 5 1 1 1 1 1 2
PANEL PISO PP1 150CA16 150CA16 150CA16 153C10 153C10 153C10 70P085 70P085
1 9 2 1 2 1 1 2 2 2 2 1 2
PANEL PISO PP3 150CA16 153C10 70P085 70P085 CERCHA C1 60CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 60CA085 150CA085
LARGO 6,90 6,90 1,20 2,40 2,40 0,82 0,32 6,90 6,90 4,20 0,42 0,20 2,01 0,80 2,40 2,40 4,10 4,10 3,20 4,00 2,30 1,70 2,10 1,25 1,70 3,20 0,60 3,00 3,30 3,30 0,60 1,15 1,70 0,30 0,40 1,70 2,40 5,60
OBSERVACIONES SOLERA SUPERIOR SOLERA INFERIOR SOLERA DINTEL ANTEPECHO MONTANTE MONTANTE REFUERZO MONTANTE ANTEPECHO MONTANTE DINTEL VIGA V1 VIGA V1 SOLERA SUPERIOR SOLERA INFERIOR SOLERA INFERIOR SOLERA INFERIOR SOLERA DINTEL MONTANTE MONTANTE REFUERZO VIGA V1 VIGA V1 DIAGONAL VIGA PISO VIGA PISO VIGA PISO SOLERA PERIMETRAL SOLERA PERIMETRAL SOLERA PERIMETRAL ESTAB. LONG. ESTAB. CRUZ VIGA PISO SOLERA PERIMETRAL ESTAB. LONG. ESTAB. CRUZ MONTANTE 1 MONTANTE 2 MONTANTE 3 MONTANTE SOLERA CUERDA INFERIOR 1 CUERDA INFERIOR 2 CUERDA SUPERIOR
PESO TOTAL
TOTAL 133,29
1,00 1,00 1,00 1,23 1,00 1,23 1,23 1,23 1,00
133,29 6,90 6,90 2,40 85,61 4,80 2,02 0,79 16,97 6,90
76,36
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,23 1,00 1,23 1,00 0,44
76,36 4,20 0,42 0,20 2,01 1,60 41,33 9,60 10,09 4,10 2,82
97,68
3,06 3,06 3,06 1,65 1,65 1,65 0,44 0,44
97,68 48,96 35,19 5,20 3,47 2,06 2,81 1,41 0,53 93,51 82,62 10,89 1,45 0,53 32,09 1,10 4,18 0,74 0,98 4,18 2,30 18,59
93,51
3,06 1,65 0,44 0,44 0,96 1,23 1,23 1,23 1,23 0,96 1,66
32,09
37
1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 3 2 1 2 1 1 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 2
FRONTON 1 92C085 92C085 92C085 92C085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 150CA10 CERCHA C2 60CA085 90CA085 60CA085 150CA10 FRONTON 2 92C085 92C085 150CA10 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 CERCHA C3 60CA085 40CA085 90CA085 40CA085 60CA085 60CA085
RESUMEN
PIEZA 92C085 90CA085 60CA085 40CA085 150CA085 150CA10 150CA16 153C10
5,60 6,80 1,00 0,60 0,40 0,80 1,20 1,60 2,00 2,30 2,10 2,90 3,40 2,60 0,70 1,20 1,60 1,20 0,30 2,30 4,10 3,90 4,70 1,50 0,30 0,50 0,90 1,30 1,70 2,00 2,50 2,80 1,60 0,30 5,30 4,40 2,00 L (m) 83.7 191,10 22,60 8,50 11,20 8,30 56,20 11,60
SOLERA SUPERIOR SOLERA INFERIOR SOLERA VENTANA SOLERA VENTANA MONTANTE 1 MONTANTE 2 MONTANTE 3 MONTANTE 4 MONTANTE 5 MONTANTE 6 MONTANTE 7 MONTANTE 8 MONTANTE 9 MONTANTE 10 MONTANTE 11 MONTANTE 13 ALERO REFUERZO MONTANTE 1 MONTANTE 2 CUERDA INFERIOR CUERDA SUPERIOR SOLERA SUPERIOR SOLERA INFERIOR ALERO REFUERZO MONTANTE 1 MONTANTE 2 MONTANTE 3 MONTANTE 4 MONTANTE 5 MONTANTE 6 MONTANTE 7 MONTANTE MONTANTE MONTANTE CUERDA INFERIOR CUERDA SUPERIOR DIAGONAL
1,00 1,00 1,00 1,00 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,94 0,96 1,23 0,96 1,94 1,00 1,00 1,94 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 0,96 0,84 1,23 0,84 0,96 0,96 10% 14,00 31,80 3,80 1,40 1,90 1,40 9,40 1,90
70,95 11,20 6,80 2,00 1,20 0,98 1,97 2,95 3,94 4,92 5,66 2,58 3,57 4,18 9,59 1,72 1,48 6,21 20,01 1,15 0,74 2,21 15,91 86,66 7,80 4,70 5,82 0,74 1,23 2,21 3,20 4,18 4,92 6,15 22,85 2,69 2,69 0,74 4,45 8,45 3,84 15,40 34,98 4,18 1,54 2,09 1,54 10,34 2,09
70,95
20,01
86,66
22,85
TIRAS 16 35 4 2 2 2 10 2 38
PRESUPUESTO EJEMPLO UNI 1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
INSTALACIÓN DE FAENAS Cierro de Terreno Oficina y Bodega Ciudador Baño Quimico Ducha MOVIMIENTO DE TIERRA Niveles Escarpe Excavación FUNDACIONES Emplantillado Hormigón Fundación Perimetral Hormigón Fundación Interior Armadura Moldaje Relleno Perimetral Relleno Estructural Ripio Radier ESTRUCTURA METALCON Estructura Fabricación Montaje REVESTIMIENTO EXTERIOR OSB 11,1 mm Muro OSB 11,1 mm Fronton OSB 11,1 mm Techo Montaje PANEL TERMINACIÓN INTERIOR Panel Yeso Carton Muro 15 mm Panel Yeso Carton Muro 15 mm RH Panel Yeso 10 mm. Cielo Panel Yeso 15 mm. Cielo RH Montaje AISLACIÓN Aislanglass Cielo Aislanglass Exterior Aislanglass Interior MMOO BARRERA DE VAPOR Fieltro Materiales Anexos MMOO REVESTIMIENTO EXTERIOR Vinil-Siding Muros Vinil-Siding Aleros Vinil-Siding Cumbrera Ventana Montaje
GL GL mes mes mes
CANT.
P.U.
TOTAL
0 0 0 0 0
100.000 500.000 180.000 40.000 25.000
0 0 0 0 0
m2 m2 m3
74 100 24
362 817 5.147
26.788 81.700 123.528
m2 m3 m3 kg m2 m3 m3 m2
22,5 6,75 1,75 595 22,5 11,25 6,75 4,5
1.600 49.418 49.418 728 6.261 11.117 8.696 5.937
36.000 333.572 86.482 433.160 140.873 125.066 58.698 26.717
kg kg kg
2500 2500 2500
780 350 200
1.950.000 875.000 500.000
m2 m2 m2 m2
90 43 160 293
1.700 1.700 1.700 900
153.000 73.100 272.000 263.700
m2 m2 m2 m2 m2
211,4 23 45 15,9 295,3
1.580 2.560 1.200 2.560 900
334.012 58.880 54.000 40.704 265.770
m2 m2 m2 m2
45 90 72,2 207,2
1.200 1.200 1.200 250
54.000 108.000 86.640 51.800
m2 m2 m2
293 293 293
400 100 300
117.200 29.300 87.900
m2 ml ml m2
133 61 17 211
2.900 6.200 6.500 1.500
385.700 378.200 110.500 316.500
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10. CUBIERTA TECHO Teja Asfaltica Montaje 11. AGUAS LLUVIA Bajada PVC Canaleta 12. INSTALACIÓN ELECTRICA a perimetro perimetro Centros Tablero 13. INSTALACIÓN AP AP a perimetro Centros Agua Fría Centros Agua Caliente Instalación Calefont 14. INSTALACIÓN ALCANT. ALCANT. A perimetro Centros 15. INSTALACIÓN A GAS a perimetro Centros 16. TERMINACIONES Puerta Interior + Marco Instalación Puerta Cerradura Interior Puerta Exterior + Marcos Instalación Puerta Exterior Cerradura Exterior Puerta Acceso + Marcos Instalación Puerta Acceso Cerradura Acceso Ventana PVC Pisos Ceramicos Cordillera Materiales Anexos MMOO Cubrepiso Materiales Anexos MMOO Guardapolvo Corniza Ceramico Cordillera Baño-Cocina Materiales Anexos MMOO Huincha Muro Enlucido Pinturas 2 Manos Huinchas Cielo Enlucido Pinturas 2 Manos WC1 Fanaloza Tradicional Materiales Anexos MMOO Tina 1,2 m Materiales Anexos MMOO
m2 m2
160 160
2.900 1.500
464.000 240.000
ml ml
20 23
6.000 6.000
120.000 138.000
gl gl
30 1
12.000 70.000
360.000 70.000
gl gl gl
4 3 1
70.000 70.000 30.000
280.000 210.000 30.000
gl
4
50.000
200.000
gl
1
50.000
50.000
5 5 5 1 1 1 1 1 1 12,7 9,18 9,18 9,18 35 35 35 90 90 35 35 35 441 176,4 176,4 112,5 45 45 1 1 1 1 1 1
30.000 20.000 9.800 35.000 30.000 20.000 40.000 40.000 25.000 42.000 4.000 3.000 3.000 2.000 1.000 1.000 1.500 1.000 4.000 1.500 3.000 700 2.000 2.500 700 2.000 2.500 34.000 20.000 10.000 34.000 20.000 10.000
150.000 100.000 49.000 35.000 30.000 20.000 40.000 40.000 25.000 533.400 36.720 27.540 27.540 70.000 35.000 35.000 135.000 90.000 140.000 52.500 105.000 308.700 352.800 441.000 78.750 90.000 112.500 34.000 20.000 10.000 34.000 20.000 10.000
uni uni uni uni uni uni uni uni uni m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 ml ml m2 m2 m2 ml m2 m2 ml m2 m2 uni uni uni uni uni uni
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Lavamanos Verona Grifería Simple Materiales Anexos MMOO Lavaplato Teka Grifería Simple Materiales Anexos MMOO Espejo 1 m2 Accesorio Baño Closet Cocina Muebles
uni uni uni uni uni uni uni uni uni uni m2 ml
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 13,2 2,4
17. COSTO DIRECTO GG UTILIDADES
25.000 10.000 15.000 10.000 35.000 15.000 15.000 15.000 20.000 60.000 20.000 60.000
20% 10%
18. COSTO NETO UF AREA
25.000 10.000 15.000 10.000 35.000 15.000 15.000 15.000 20.000 60.000 264.000 144.000 14.116.938 2.823.388 1.411.694 18.352.020
17950 100
Total UF C. Dir. C. Neto
1.022,4 7,9 10,2
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Toda edificación requiere una base de sustentación permanente, generalmente bajo el nivel natural del suelo, encargada de recibir los esfuerzos y trasmitirlos a éste. Esta base se denomina fundación. El esfuerzo principal a que se somete el terreno, es de compresión, éste viene Proporcionado por el peso propio de cimientos, muros, entrepiso y techumbre, más las sobrecargas de uso y las sobrecargas accidentales de diversas magnitudes y en distintas direcciones, derivadas de sismos, nieve o vientos del lugar. Las fundaciones pueden ser de variadas secciones y alcanzar distintas profundidades, dependiendo básicamente del peso de la edificación, de la topografía del terreno y naturaleza del suelo.
El Terreno El conocimiento de las propiedades mecánicas de los suelos permite estudiar los problemas de estabilidad como excavaciones, terraplenes, empujes de tierra y la capacidad de carga de la fundaciones, así también, los problemas de hundimientos y desplazamientos de los materiales del subsuelo. En Mecánica de Suelos, se ha convenido en llamar “Suelo” a todo el material de la corteza terrestre que se encuentra sobre roca fija, independientemente de que posea o no materia orgánica. Las etapas de esta investigación, fundamental para lograr un diseño seguro de la construcción son las siguientes: Estudio
de gabinete
Reconocimiento Exploración Ensayos Informe
del lugar
detallada del sitio y muestreo
in situ y pruebas de laboratorio
final
Para el caso de una vivienda unifamiliar, resulta simple, y un menor costo cuando existen buenas condiciones del terreno, ya que un profesional podrá detectar, mediante simple inspección en una calicata, sin tomar muestras, ni hacer ensayos, la presencia de un terreno de buena calidad que no requiere mayores estudios. Del mismo modo podrá detectar la necesidad de efectuar un estudio de mecánica de suelos más completo.
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Tipos de Fundaciones Las fundaciones se clasifican en dos grandes grupos: -Fundaciones directas superficiales -Fundaciones profundas.
Las Fundaciones superficiales En general, una fundación se define como superficial cuando la profundidad de fundación, nivel de fundación o profundidad de apoyo, es menor o igual al ancho de la fundación. Entre las fundaciones superficiales mas comunes se encuentran los poyos de fundación, las fundaciones aisladas, fundaciones corridas o continuas y losas de fundación. Poyos de fundación Este sistema corresponde a una fundación aislada de pequeñas dimensiones. En general se consideran prefabricados, se instalan en el terreno, se nivelan y luego se apoya sobre ellos una estructura de piso. En general este sistema es usado para construcciones provisorias, instalaciones de faena, bodegas etc. Zapata aislada Este sistema corresponde a fundaciones puntuales de sección paralelepípedo, que generalmente reciben columnas. En este sistema, se hacen cada una de las fundaciones en etapas constructivas separadas. Se ejecutan generalmente a mano o in situ. En estas fundaciones, se ejecuta la excavación, se hormigona un emplantillado para tener una superficie de trabajo limpia donde disponer las armaduras. Esta fundación se puede hormigonar contra moldaje o contra terreno. En el caso de hormigonar contra terreno, se debe utilizar polietileno. En general estas fundaciones son ampliamente utilizadas para fundación de galponesZapata aislada con viga de fundación Soportan generalmente a las columnas y pilares, de igual modo que las zapatas aisladas, pueden ser de sección cuadrada o rectangular. La utilización de las vigas de fundación se fundamentan en el amarre entre fundaciones y especialmente en fundaciones con resultante excéntrica, de modo de redistribuir momentos al terreno o a las fundaciones aledañas, logrando reducir el tamaño de las zapatas.
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Fundación corrida tipo cimiento más sobrecimiento Se entenderá por fundación corrida o cimiento corrido, al paralelepípedo formado por la excavación del terreno entre dos planos normalmente separados 0,40 metros y de altura variable. Por sobrecimiento, se entiende a un segundo paralelepípedo ubicado sobre el cimiento, de ancho igual o menor al cimiento, encargado de recibir, anclar y aislar la estructura de muro perimetral o tabique estructural. Cabe señalar que la forma tradicional de materializar una fundación corrida es mediante un cimiento hormigonado contra terreno. Sólo se utiliza moldaje para el hormigonado del sobrecimiento. Tanto el cimiento como el sobrecimiento, podrán disponer o no de armaduras si el cálculo estructural del proyecto así lo especifica. Por ejemplo, si la capacidad de soporte del suelo es baja, menor a 1 Kgf/cm2 o media, entre 1 y 2 Kgf/cm2, normalmente se especifica armaduras para el sobrecimiento. Si el terreno tiene buena capacidad de soporte, mayor a 2 kgf/cm2, normalmente no se especificará armaduras. Fundación corrida tipo Zarpa con ensanche de radier Este sistema, muy utilizado para estructuras livianas como Metalcon, resulta muy económico y rápido, siempre que las características del terreno lo permitan. En este caso se hormigona todo al mismo tiempo, el radier y la zarpa en conjunto, resultando una superficie de trabajo 24 horas luego de hormigonado. Esto se obtiene encajonando la línea perimetral a ser construida y mediante un camión betonero, se rellena sin junturas y de una sola vez toda el área de la construcción. Losa de fundación Son aquellas fundaciones en las que una losa única cubre el estrato de fundación en toda el área ocupada por la estructura. En general, cuando el 50% o mas del área bajo la estructura esta ocupado por fundaciones aisladas o continuas resulta mas económico disponer de una losa de fundación. La función de una losa de fundación es distribuir la carga sobre un área tan grande como sea posible y dar una cierta rigidez a la subestructura capaz de salvar zonas del suelo poco resistente o mas compresible. El grado de rigidez dado a la losa también reduce los asentamientos diferenciales. Las losas pueden diseñarse en forma de losas planas con un espesor que es función directa del tamaño de la misma, o bien como losas nervadas, formadas por una losa y una serie de vigas que acortan la luz y por tanto permiten definir losas de menor espesor.
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Losa Flotante Este tipo de fundación, cumplen las mismas funciones que una losa de fundación. Sin embargo, incorpora un concepto adicional importante, puesto que utiliza el principio de flotación para reducir la carga neta sobre el suelo. Así, los asentamientos totales y diferenciales de la estructura son reducidos. La flotación se consigue disponiendo de una estructura hueca tipo casetones de tal profundidad que el peso del suelo eliminado al efectuar la excavación equilibra el peso combinado de la superestructura y la subestructura (flotación total) o bien es algo inferior (flotación parcial). Las Fundaciones profundas Son fundaciones en las que el estrato que resiste está a una profundidad considerable. Se ubican en este grupo las pilas de fundación y los pilotes. Pilas Las pilas corresponden a fundaciones semi profundas, en que la relación ancho profundidad corresponde aproximadamente a 1:3. Las pilas son concretados in situ, en los cuales se ejecuta una perforación previa para posteriormente introducir las armaduras, finalizando con el hormigonado de la pila. Pilotes Básicamente se distinguen dos tipos de pilotes de acuerdo al método constructivo. Pilotes hincados y pre-excavados. Cualquiera sea el tipo, normalmente los pilotes son verticales, pero ocasionalmente se construyen con una inclinación que en general no sobrepasa 1:3 (H:V). Según su constitución tenemos pilotes de madera, hormigón armado, metálicos y pilotes con materiales mixtos. Los pilotes hincados, se hincan en el suelo mediante un martinete, es decir, mediante impactos aplicados según el eje longitudinal del pilote. Los pilotes pre-excavados, también denominados concretados in situ, se ejecuta una perforación previa para posteriormente introducir las armaduras, finalizando con el hormigonado del pilote.
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Estructura La estructura de los muros Metalcon, corresponde a elementos Preponderantemente bidimensionales, que transmiten las cargas de la estructura, de la ocupación y requerimientos externos, verticales y laterales a la fundación. Estos elementos, se construyen fácilmente con 2 tipos de perfiles Metalcon como elementos principales. Estos elementos principales corresponden a los montantes y las soleras superior e inferior. Los montantes del muro, corresponden a perfiles materializados con perfiles C, canal atiesada, ubicados en forma vertical, generalmente espaciados cada 40 ó 60 cm. Estos elementos son de ancho 60, 90, 100 o 150 mm. Las soleras corresponden generalmente a elementos horizontales materializados por perfiles U, canal normal, que confinan inferior y superiormente los montantes. Estas soleras presentan un ancho de 2 o 3 mm mayor al montante, de modo de recibir en su interior al montante. Todos los montantes se fijan a la solera mediante fijaciones autoperforantes. Estos elementos son de ancho 62, 92, 103 o 153 mm. El armado de muros con Metalcon consiste en colocar perfiles “C” alineados verticalmente, desde arriba hacia abajo, separados a una distancia máxima entre si de 40 o 60 cm, según sea la modulación adoptada. Tanto la disposición de los montantes dentro de la estructura, como sus características geométricas y resistentes, hacen que la estructura resultante sea apta únicamente para la absorción y transmisión de cargas verticales, axiales, en la dirección del eje del perfil. Para poder resistir cargas horizontales, las estructuras deberán ser provistas de otros elementos que tomen estos esfuerzos. Dentro de una edificación en Metalcon. Se pueden diferenciar 3 tipologías de muros : Muros Muros Muros
estructurales perimetrales estructurales interiores no estructurales o tabiques
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Procedimientos de ejecución. Ahora
que ya tiene las 2 soleras totalmente marcadas para su ensamblaje, saque los 3 tornillos temporales y póngala, frente a frente sobre el radier aproximadamente a 2,5 m. Construya
los extremos o esquinas del muro. Estos pie derecho o montantes se atornillan entre sí con tornillos # 8 ó # 6 x 11/2” cada 15 cm. Construya
los encuentros de centro, teniendo en cuenta que el montante de encuentro vaya con la espalda hacia el tabique de centro. El
largo de los montantes lo da el plano de estructuras. Ej: 2,40 m.
Ahora
Ud. está listo para construir un muro o tabique . Instale (sin atornillar), primero las esquinas, luego los encuentros de centro y finalmente los montantes, siguiendo las marcas previamente hechas en las soleras. Recuerde dejar el espacio libre (sin montantes) para las puertas y ventanas. Ahora
atornille todos los elementos de manera que cada perfil tenga 4 tornillos cabeza de lenteja # 8 x ½.
Unión de placa Centrada en el Ala Del perfil.
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Detalle Típico de Encuentro de Soleras Superiores
Detalle Encuentro Esquina L
Detalle Fin de Muro o Vano
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Placa Arriostrante La acción de las Cargas Laterales, como el viento y sismo, sobre una estructura determinada, tienen efecto sobre los muros en esa dirección. Estas cargas deben tomarse con algún tipo de Arriostramiento Lateral en el vano de la pared de corte. En el caso de construcciones con terminación exterior que incorpore placa de madera, se considera el aporte de esta placa. Una placa que actúa como Diafragma de Rigidizació n, le debe otorgar a la estructura de Metalcon la Resistencia Estructural necesaria para resistir la acción de las cargas Laterales que actúan sobre ella. Conjuntamente con la resistencia que brinda el Diafragma, también interactúan otros elementos que componen el sistema de la pared, logrando el valor de resistencia final total, y la transferencia de las cargas a las fundaciones. No debe confundirse a la placa de Substrato para el acabado final exterior con el Diafragma de Rigidización, ya que ambas NO cumplen las mismas funciones. Los Diafragmas de Rigidización generalmente pueden actuar como Substrato, dependiendo del tipo de acabado final exterior, pero NO todas las placas que sirven como Substrato para el acabado final exterior pueden actuar como Diafragma de Rigidización, ya que algunas de ellas NO poseen la Resistencia Estructural necesaria para resistir la acción de las Cargas Laterales. En caso de optarse por utilizar una placa de Substrato NO Estructural para cerrar exteriormente una estructura de acero liviano galvanizado sometida a la acción de las cargas laterales, deben colocarse las Cruces de San Andrés (“X Bracing”) en todos los casos. Debido a que aun no conocemos ensayos ejecutados en Chile, nos referiremos a dos tipos de placas que se pueden utilizar como Diafragmas de Rigidización, ensayadas en USA por la A.P.A. (American Plywood Association), y que se encuentran disponibles en el mercado local. Estas placas son: multilaminado fenólico de 15 mm de espesor y 5 capas mínimo, y el OSB (Oriented Strand Board) de 11.1 mm de espesor mínimo. Procedimientos de ejecución. La placa de OSB se instalará en uno de los cantos del muro, preferentemente en la cara exterior. Asegurar primero la escuadría del muro fijando temporalmente la placa estructural por medio de 6 tornillos provisorios, para luego dar vuelta al panel de modo que la placa estructural quede abajo, escuadrar y atornillar de manera definitiva. Las placas estructurales deben fijarse cada 15 cm en los contornos y cada 30 en el interior. Los cortes de las placas no deben coincidir con las prolongaciones de los vanos.
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Control de Calidad Para que un panel emplacado con un Diafragma de Rigidización pueda considerarse que resiste la acción de las cargas laterales que actúan en su plano, deberá tener como mínimo un ancho de 1,20 mts por toda la altura del panel, sin vanos ubicados en este ancho mínimo. Las placas se deben colocar con la dimensión mayor en forma vertical, paralela a la dirección de las montantes (placas paradas), y no debe haber uniones en coincidencia con los vértices de los vanos, sino que se deben cortar en forma de “C“. La unión entre una placa y otra que sean adyacentes debe efectuarse sobre el ala de un montante, compartiendo mitad de la misma entre cada una de las placas. Los tornillos se desfasan entre una placa y otra de manera de no perforar al alma del perfil en dos lugares para una misma altura. En lo posible, la unión de paneles no debe coincidir con la unión de placas, debiéndose traslapar las juntas, aumentando así la rigidez. La vinculación entre la placa que actúa como Diafragma de Rigidización y la Estructura de Perfiles Galvanizados está dada generalmente por tornillos. Por lo tanto, en lo que a esfuerzo lateral se refiere, se debe prestar especial atención a colocar los tornillos a una distancia máxima entre sí de 15 cm en todo el perímetro de las placas, y de 30 cm en los montantes intermedios, sin importar si estos estaban separados a 40 cm o 60 cm entre centros. Recomendaciones de instalación :
SI
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Diagonales de Arriostramiento En el caso que el ingeniero determina que estos diafragmas de madera no son suficientes para resistir las cargas laterales o en el caso de no existir placas de madera, este arriostramiento lateral puede lograrse por medio de: Cruces de San Andrés (“X Bracing”), como Diafragma de Rigidizacion. La carga lateral, tiende a desplazar el panel en forma horizontal, y a volcarlo alrededor centóide, generando un par tracción compresión en su base. La colocación de un fleje en diagonal al panel, conjuntamente con su anclaje en los extremos inferiores del mismo, resisten ambos efectos. Dado que esta carga lateral, también puede provenir de la dirección contraria y considerando que los flejes, sólo pueden resistir cargas de tracción, se debe disponer otra diagonal en el otro sentido, generándose el “ X Bracing ” o Cruz de San Andrés. Se aconseja colocar las diagonales con ángulo entre los 30°y 60°. Los flejes de acero galvanizado que actúan como diagonales en la Cruz de San Andrés o X Bracing, deben colocarse tensados para poder resistir inmediatamente las cargas laterales actuantes, impidiendo que el panel se deforme previamente. En caso de no estar las diagonales en Tensión, el panel se deformara hasta que las diagonales se tensen y comiencen a actuar, pudiéndose producir durante esa deformación de la estructura la aparición de fisuras en los revestimientos exteriores y/o interiores, o eventualmente el colapso de la misma. Una manera sencilla de lograr colocar las diagonales con los flejes tensionados es por medio de una placa, que además, permite la colocación de los tornillos necesarios para absorber el corte que produce la tensión en el Fleje. En el caso de los paneles con cruz de San Andrés los montantes extremos, donde se ubica el anclaje, deben ser dobles. Este anclaje absorbe la fuerza de arrancamiento que se genera en el apoyo traccionado. El anclaje se materializa habitualmente por medio de una varilla roscada que no solo resiste la tracción, sino que también resista el Corte que se produce por acción de la Carga Horizontal. Sin embargo, a menos que exista un cálculo preciso del conector, es recomendable usar elementos diferentes para resistir el corte. Los anclajes se pueden colocar antes o después de hormigonar, uniéndose a la estructura de perfiles galvanizados por medio de “conectores” especialmente fabricados a ese fin, que se fijan al montante doble por medio de tornillos autoperforantes cabeza hexagonal y a la varilla roscada empotrada en la fundación por medio de una golilla y tuerca que la ajustan. La cantidad y el tipo de tornillos, como el diámetro y largo de la varilla roscada a ser utilizados, se dimensionan en función de las Cargas Laterales actuantes sobre la estructura, y al ángulo de las diagonales de la Cruz de San Andrés.
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La ubicación de los flejes en la planta de la estructura, debe considerar efectos como la presencia de diafragma rígido. En este caso se debe buscar una cierta simetría que minimice los problemas de torsión en planta. En el caso de no existir diafragma rígido, los arriostramientos deben ir ubicados donde se producen las solicitaciones laterales. Procedimientos de ejecución. Colocar gusset Metalcon® de un mínimo de 15x15 cm. x 1.6 mm. con 20 tornillos de 1/2” #10 ó #8 según plano de cálculo en las esquinas del panel que posteriormente va a recibir las pletinas Metalcon® colocando en la solera inferior lo más cerca de los anclajes y en la solera superior conectando la viga de amarre superior o en su defecto solo la solera. Una vez armado y atornillado por ambos lados del tabique aún sobre el radier, atornillar el Metalcon Tirante con tornillo 1/2” #10 en una de las esquinas, estire con la mano la diagonal y alinéela con el gusset opuesto y atorníllela. Luego de colocar los tirantes en “X” cuidando de tener 30 a 60º de inclinación como mínimo y máximo respectivamente; ténselos con un pequeño ángulo tensor hasta asegurar que el tirante quede tensado. *Nunca atornillar los diagonales directamente a las soleras o los pie derechos.
Máximo 60º Mínimo 30º
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Perno Ø 8 mm
ngulo Zincado L30x30x3 L= 70 mm
70P085
Unión Fleje Solera Superior
Unión Fleje Solera Inferior
Detalle Ángulo Tensor
UBICACI N INCORRECTA
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Estabilizadores Horizontales En el caso de muros de gran altura o con mayor carga, se puede requerir la utilización de estabilizadores horizontales. Estos estabilizadores bloquean el giro del perfil y pueden reducir la luz de pandeo, se colocarán a H/2 - H/3 o H/4, según cálculo. Están formados por una pletina metalcon por ambas caras del panel a todo su ancho. En los extremos del panel se debe colocar un perfil U de modo de rigidizar los lugares de mayor traspaso de esfuerzos.
Estabilizadotes Laterales
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Anclajes Los anclajes corresponden a elementos estructurales que traspasan las cargas a las fundaciones o a otros elementos estructurales fijos a las fundaciones. Los tipos de anclajes más utilizados corresponden a insertos en el hormigón fresco y anclajes sobre hormigón sólido. Los insertos en hormigón fresco pueden ser; placas, pernos, barras, conectores especiales, etc. Los anclajes a hormigón sólido pueden ser; clavos de impacto, pernos autoexpansores, pernos o barras adheridos con epóxico.
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Anclajes intermedios, pernos de anclaje Los pernos los determinará el proyecto de cálculo en su dimensión y ubicación, pero se recomienda como mínimo usar pernos de acero de 12 mm de diámetro, 250 mm de largo con gancho de 50 mm en su parte inferior. El extremo recto sin el gancho tiene aproximadamente 50 mm de hilo, donde se pone una tuerca con golilla de 3 cm. De diámetro por 3 mm de espesor. Estos pernos se instalan a 45 mm aproximadamente del borde perimetral del radier, de manera que queden en el centro de la canal (en el caso que la canal tenga 90 mm) y quede dentro del canastillo de armadura de la fundación. Debido a que la canal tiene 0,85 mm de espesor es necesario agregar un suple de refuerzo del mismo perfil de los pie derecho dentro de la canal, como golilla atiesadora. Típicamente estos pernos van uno a 30 cm. máximo del inicio del muro estructural y uno a cada lado de las puertas (en muros estructurales), luego va uno cada 1,2 metros máximo entre perno y perno. El plano de cálculo indicará la exacta ubicación de estos elementos. Tome nota de la posición donde van los pie derecho para que no coincidan con los pernos de anclaje.
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Clavos tipo Hilti. En los muros estructurales, éstos se recomiendan solamente como suplemento a los anclajes anteriores. Como norma general instale un clavo tipo hilti de 1 1/2” con golilla de acero incorporada directamente a la canal (solera inferior), en el centro entre montante y montante.
Vigas de Refuerzo Las vigas de refuerzo de muros o vigas maestras, corresponden a elementos compuestos que permiten distribuir las cargas sobre el muro a los montantes del mismo cuando las cargas superiores de envigado de piso o techumbre no coinciden exactamente sobre los montantes del muro. Además se utilizan en aberturas de envigados de piso, para salvar vanos de ventana o de puertas. Las vigas de refuerzo puede tener variadas configuraciones, dependiendo de la magnitud de las cargas a descargar. Para poder identificar estas diferentes configuraciones se han definido algunos tipos estandarizados como V1, V2 y V3.
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La unión entre los componentes, se debe realizar como mínimo autoperforantes #8 cabeza de lenteja plana distanciados a no más de 150 mm entre centros.
CONSTRUCCIÓN NO ALINEADA USAR VIGA DE REFUERZO
CONSTRUCCIÓN ALINEADA
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La construcción de pisos o losas con el sistema de perfiles de acero galvanizado permite una construcción rígida, nivelada, liviana y económica. Las especificaciones variarán de acuerdo a cada diseño de construcción y carga a la que la estructura del piso sea sometida. Estas especificaciones estarán indicadas en el plano de cálculo.
Envigado La estructura de pisos o entrepisos se arma usando perfiles U y C, de mayor tamaño que el usado en los muros, según especificaciones del calculista de acuerdo al diseño y a las cargas a que la estructura de piso será sometida. Las vigas C podrán ser en espesores de 0.85 mm, 1.0 mm o 1.6 mm, según cálculo, espaciados cada 30 cm, 40 cm o más según el espesor de la placa estructural. En general, se pueden cubrir luces de hasta 4 m. Las vigas se pueden disponer sobre la viga perimetral o a nivel. Esta última alternativa, permite conseguir menos espesor de entrepiso. A todas las vigas simplemente apoyadas sobre la viga perimetral, en el punto de apoyo se recomienda estabilizar su alma al pandeo, con una pletina en L ó un zapato generado a partir de despuntes de perfil C y U. Sobre las vigas se dispone una placa de OSB, terciado estructural, un entablado de piso, el cual arriostra horizontalmente el envigado, tanto las placas como el entablado deberá colocarse en el sentido perpendicular al envigado.
Losas de Piso. Una práctica común para obtener una barrera de sonido mejor, o para darle mayor solidez al piso, es agregar un hormigón con gravilla o un hormigón liviano con perlas de poliestireno expandido. Es espesor de esta loseta varía entre 40 y 70 mm. Esta loseta se puede materializar sobre el entablado de piso, cubierta de O.S.B, terciado estructural, placa colaborante, placa de zinc alum o placa ondulada o lisa de fibrocemento. Siempre se debe considerar una malla electro soldada para minimizar la refracción del hormigón. Sobre las placas de madera se debe incorporar polietileno de 0.2 mm de espesor.
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Estabilizador Los perfiles utilizados son los del tipo “C”, y dada su asimetría respecto de uno de sus ejes, y la no axialidad de las cargas aplicadas, estos tienden a rotar alrededor de su eje si no se los arriostra debidamente. El arriostre superior esta dado por el substrato que se coloque en esa cara del perfil, ya sea multilaminado fenólico, u otro. En su cara inferior se deberá utilizar un fleje metálico que los vincule e inmovilice a unos respecto de los otros. El ala inferior de las vigas se debe estabilizar utilizando Metalcon tirante a todo el ancho del envigado según cálculo, aproximadamente cada 1.5m. En los extremos del tirante, en los tramos del envigado cerca de los muros, se debe arriostrar con diagonales, utilizando tirantes, o colocar un perfil U para bloquear el giro. Como regla general si las vigas de piso tienen una luz mayor que 3 m, el ala inferior de cada viga debe tener al menos un arriostramiento central. En todo caso siempre deberá consultarse el plano de estructuras correspondiente. Este arriostramiento se puede hacer con Metalcon Estructural Tirante de un mínimo de 70x0.85 mm con suficiente tensión. En casos de grandes luces ente apoyos o de cargas elevadas, se deberá agregar un trozo de perfil en forma transversal a las vigas, por lo menos en los extremos del entrepiso. La placa de yeso cartón que normalmente se aplica en la cara inferior de las vigas, NO es un diafragma de rigidización que impida la rotación de los perfiles. Es entonces necesario utilizar estabilizadores en todos los casos. Resolver entrepisos con perfiles de acero liviano galvanizado es una tarea sencilla, práctica, rápida, limpia, y económica. A continuación, detallamos algunas consideraciones practicas a tener en cuenta en su construcción: Los perfiles “C” que actúan como vigas se deben predimensionar por arquitectura, esto quiere decir que se deberá optar por un perfil cuya altura de alma no sobrepase las posibilidades físicas del entrepiso terminado, tales como altura de cielorraso por debajo del mismo, desarrollo de la escalera, etc. La altura del alma del perfil será una parte importante del espesor final del entrepiso, pudiendo variar el espesor del perfil para lograr la resistencia requerida. En el caso que variando el espesor del perfil no se logren los valores necesarios, se pueden colocar perfiles dobles, unidos alma con alma, o si la arquitectura lo permite, aumentar la altura del alma. Otra alternativa es considerar la loseta como colaborante.
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Es muy importante determinar el apoyo que tendrán los perfiles galvanizados que actúan como vigas del entrepiso, ya que por ahí es donde se transmiten las cargas hacia las fundaciones. En general el envigado puede estar apoyado o fijado de tope en una estructura metálica o de hormigón. En el caso de estar de tope, lo más frecuente es colocar debidamente fijado a la pared, un perfil ángulo laminado en caliente por debajo de las vigas, que brinde el apoyo necesario a la estructura de perfiles galvanizados que conforman el entrepiso. Su fijación se materializa por medio de brocas químicas o expansivas. En los entrepisos se debe considerar no solo la resistencia de los perfiles a soportar cargas, sino tan bien, la deflexión máxima admisible. La determinación de la deflexión máxima, estará dada, entre otras cosas, por la “sensación” de rigidez que se pretenda darle al entrepiso. La deflexión máxima admisible considerada (D) se mide por D=L/X, siendo L la distancia entre apoyos. A mayor rigidez deseada, mayor será el valor del denominador (X) a utilizar en (Ej. 360 –blando-, 500 -normal-, 720 -rígido-), y mayor será la sección de los perfiles necesarios. También deberá considerarse si en la cara inferior de los perfiles se colocara placa de yeso o no, ya que la deflexión tiene acción directa sobre las juntas de las placas. Otro elemento a considerar para ejecutar un entrepiso, es que tipo de substrato se le colocara a la estructura de perfiles galvanizados. El mismo estará determinado por el tipo de solado que se coloque sobre el substrato, según sea el uso que se pretenda darle al entrepiso. Podemos distinguir dos tipos distintos de substrato para los entrepisos: los secos y los húmedos. Los secos son aquellos que se fabrican como placas, tales como los multilaminados fenolicos, placas cementicias, placas celulosicas, etc. Los húmedos son aquellos donde se coloca una placa de madera o chapa ondulada a modo de encofrado perdido (actúa también como diafragma de rigidizacion horizontal), sobre la que luego se cuela una carpeta de hormigón. Esta carpeta, en general no es estructural, a menos que el calculista lo considere. Actúa como solado para la colocación posterior o no, de algún tipo de piso. En ella se pueden embutir las cañerías de instalación para calefacción por piso radiante. La carpeta de hormigón debe estar unida al sistema envigado placa, mediante conectores preparados con trozos de costanera omega atornillados a la estructura del entrepiso u otro tipo especificado por el ingeniero.
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En los secos, la característica principal es la ausencia de materiales húmedos, y la menor carga por peso propio. La utilización de placas de substrato (que también lo sean de rigidizacion horizontal) facilita y acelera la ejecución del trabajo. El espesor de dicha placa también se determina basándose en el tipo y uso del entrepiso. Lo mas habitual es la colocación de una placa de 25 mm de espesor, con la que se tiene una optima “sensación” de rigidez. En el caso de querer colocar un piso cerámico se debe colocar una placa del tipo cementicia o celulosita que permita el pegado directo al substrato utilizando los adhesivos tradicionales. En el caso de utilizar multilaminado fenolico, y cuando el piso sea de alfombra, la mejor manera de atenuar el sonido por impacto, es la colocación de un pañete bajo alfombra. En entrepisos de viviendas se recomienda además la colocación de lana de vidrio entre vigas, que junto a la masa del solado superior y a la masa de la placa de yeso utilizada como cielorraso, evitan la transmisión del sonido al ambiente de abajo. Otra técnica también utilizada es la de colocar por sobre el borde superior del perfil, y por debajo de la placa de substrato, una interfaz elástica como silicona, etc. En general la forma de orientar las vigas es la de la dirección que tenga la menor distancia entre apoyos, de manera de necesitar perfiles con la menor sección posible. En algunos casos el pase de cañerías obliga a tener que perforar las vigas, cosa siempre recomendable de evitar, pero también se puede diseñar la estructura para armarla en la otra dirección o en combinación. En todos los casos en que se haya tenido que perforar el alma del perfil en una sección, se deben colocar refuerzos en su perímetro, de manera de reconstituir su masa, y por lo tanto, su momento de inercia. En ningún caso se debe cortar el ala de un perfil que actúa como viga. Cuando se necesite tener un vano de acceso al entrepiso que este ubicado en medio de la superficie del mismo, se deben colocar vigas compuestas a ambos lados del vano en forma paralela a la dirección de vigas que se interrumpen. Estas vigas recibirán las 2 vigas, también compuestas, sobre las que descargan sus esfuerzos las vigas que fueron cortadas.
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ENVIGADO A TOPE
ENVIGADO APOYADO
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Montante Panel 2º Piso -Perfil L -Solera Inferior 2º Piso -Viga Refuerzo
Contrapiso de Hormigón e = 5 a 7 cm.
Canal Empalme de Envigado de Piso
Malla Electrosoldada Film de Polietileno 200 Micrones Panel de Lana de Vidrio Compactada e = 20 mm u otro Placa de Piso -Montante de Panel 1º Piso -Estabilizador Lateral y Bloqueador de Giro
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Una de las mejores ventajas del sistema Metalcon® es la posibilidad de construir las techumbres con acero galvanizado, las estructuras permanecen perfectamente alineadas a lo largo del tiempo y las estructuras son suficientemente liviana que una persona la puede levantar fácilmente, evitando costos y tiempo en montaje y traslados. Las cargas a considerar para lograr un buen diseño, son: Cargas permanente s: son todas aquellas originadas por el peso propio de los
elementos que componen la cubierta de techo. Se deben incluir los perfiles de la estructura, la placa de yeso del cielorraso, la aislación térmica, el diafragma de rigidizacion y substrato superior, el material de la cubierta exterior, y cualquier otro elemento que pudiera estar colocado sobre la cubierta. Sobrecarga s: son todas aquellas que están relacionadas al uso de la
estructura considerada. En el caso de las cubiertas de techo, estas dependen de su pendiente y de si son o no accesibles. Niev e: las cargas originadas por acumulación de nieve sobre la cubierta de
techo están relacionadas a la ubicación geográfica de la construcción y a la pendiente de la misma.
Vient o: las cargas originadas por la acción del viento están relacionadas con la
ubicación de la construcción, el destino, las dimensiones, la rugosidad del terreno, la dirección del viento respecto de la superficie expuesta considerada, la pendiente, etc. La acción del viento, que se supone siempre sopla en dirección horizontal, tiene dos tipos de efectos según sea la pendiente del techo, a saber: Presió n: fuerza por unidad de superficie ejercida por el viento sobre una
superficie perpendicular a la misma, y dirigida hacia ella. Este efecto se puede producir solamente a barlovento. Succió n: fuerza por unidad de superficie ejercida por el viento sobre una
superficie perpendicular a la misma, y dirigida en sentido opuesto al de la presión. Este efecto puede producirse a barlovento y/o sotavento. Superposición de Acciones : Para el calculo de los esfuerzos y la verificación de los elementos de la techumbre, se deben considerar según correspondan, las cargas mencionadas anteriormente y sus distintas combinaciones de manera de obtener los mayores esfuerzos en cada elemento.
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Cerchas La utilización de cerchas es la metodología mas rápida y sencilla para la materialización de la estructura de un techo. Las cerchas están compuestas por un conjunto de elementos (perfiles galvanizados) que al ser unidos entre si, permiten cubrir grandes luces libres entre apoyos, sin necesitar puntos de apoyo intermedios. Los elementos de una cerchas son: Cordón Cordón
superio r: son los perfiles que le dan la forma y la pendiente a la
Cordón Cordón
inferio r: es/son los perfiles que le dan la forma y la pendiente al
cubierta de techo exterior.
cielorraso del espacio a cubrir.
Montantes : Montantes
son aquellos perfiles verticales que vinculan a los cordones superiores con el/los cordones inferiores.
Diagonale s: s: Diagonale
son aquellos perfiles inclinados que vinculan a los cordones superiores con el/los cordones inferiores.
Rigidizadores : Rigidizadores
son trozos de perfil que van colocados en los puntos de apoyo de la cercha, en donde se produce la transmisión de los esfuerzos, de manera de evitar la abolladura del alma de los perfiles del cordón superior e inferior. Tornillos : Tornillos
para unir a los perfiles que conforman una cerchas se utilizan los tornillos de cabeza hexagonal, punta phillips # 2, diametro # 10, y 5/8” o 3/4 “ de largo. Estos tornillos se utilizan también para fijar el ala inferior del cordón inferior a la solera superior del panel. En caso de haber un dintel en algún tramo del panel de apoyo, o por apoyarse sobre una pared de mampostería u hormigón, se debe agregar una pieza en forma de “L” que permite fijarla al apoyo macizo. Las cerchas tienen que ir apoyadas directamente sobre un pie derecho, de lo contrario hay que reforzar la canal superior con una canal compuesta de metal, de acuerdo a la carga del techo y lo especificado por el calculista. Las conexiones se pueden hacer de dos formas: Haciendo Haciendo
en terreno 2 escuadras de Metalcon® Estructural Tirante por cada conexión, es decir 4 por cercha, y atornillando cada una con 2 tornillos # 10 al cordón de la cercha y 2 tornillos # 10 a la canal superior del muro.
Con Con
un conector tipo prefabricado o Simpson.
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Las cerchas de Metalcon pueden cubrir luces libres entre apoyos de 10 mts. fácilmente, dependiendo de la separación a que se disponga, la pendiente del techo, la zona en que se encuentre la estructura y el tipo de cubierta especificada. En general las cubiertas se separan en livianas y pesadas. Las cubiertas Pesadas, se considera; la teja tipo Francesa, Chilena o de Chena. Las cubiertas livianas se consideran ; la teja asfáltica, las cubiertas de zinc y acanalados cementicios. A continuación se presentan algunas configuraciones con sus tablas de diseño.
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SERIE LIVIANA (SL)
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SERIE PESADA (SP)
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SERIE LIVIANA HABITABLE (SLH)
D1
1100 (Min.)
M2
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SERIE PESADA HABITABLE (SPH) M3 D2 C.I. C.S. P
M1 2300
1100 (Min)
D1 M2
L
S.I
500 Max.
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O.S.B. e = 11,1 mm. 4 Autoperforantes # 10-3/4” 40OMA085 Portante 40R
Plancha Yeso Cartón 15 mm
4 Autoperforantes # 10-3/4” Perno ∅ 3/8” L = 80 mm.
Contacto con Placa en Todo el Contorno
Perforar, Limpiar y Anclar Utilizando Epoxico
Cumbreras Existen 2 prácticas de unión en las CUMBRERAS. Usando una viga central de 2 perfiles, y usando los mismos 2 cordones superiores de la cercha, cortándole a uno de ellos un pedazo del ala para que calcen uno encima del otro y con el ángulo correcto.
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Vanos de Puertas y Ventanas En general toda estructura destinada a la ocupación humana, requiere aperturas o vanos en sus muros. Estos vanos estarán destinados a puertas y ventanas. En el caso de las puertas el elemento resultante entre la puerta y el cielo de denomina dintel. Cada vano de un panel debe ser reforzado según la envergadura del rasgo. En el caso de las ventanas, también se genera un dintel. Sin embargo, además se genera un antepecho. Este elemento resulta ser la estructura entre la ventana y el piso. Para dinteles con menos de 1.2 m, se genera un dintel simple con montantes sobre el vano. Para dinteles sobre 1.2 m. se conforma un cajón compuesto, a partir de dos perfiles C enfrentados, cerrados arriba y abajo con 2 perfiles U, Los costados de vano, se deben reforzara cada lado con un perfil U, o disponiendo doble montante. En ambos casos, es recomendable incluir un trozo de madera para fijar el marco en el caso de no atornillarlo. Procedimientos de ejecución. Cada costado de ventana o puerta exterior, está formada por 2 montantes a cada lado, de 0,85 mm como mínimo y un dintel compuesto o viga estructural de acuerdo al plano de cálculo. Alinear
y atornillar los 4 montantes, 2 a cada lado del vano.
Construya
una viga compuesta de refuerzo, e instálela en el vano.
Construya
un pequeño panel o mocheta para rebajar el dintel a la altura deseada de acuerdo al plano. En
el caso de las ventanas, arme el marco o vano de acuerdo a sus medidas.
Como alternativa en ambos casos, para puertas y ventanas, instale trozos de un 2” x 4” ( en el caso de la canal de 92 mm) o trozos de un 2” x 6” (en el caso de la canal de 153 mm) en el vano, para tener un punto para clavar las pilastras y marcos. De lo contrario tendrá que engomarlas o atornillarlas.
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Además si la longitud del vano (L) es mayor que 2,4 metros se requiere reforzar el antepecho y el dintel, usando un trozo de montante y canal del largo L.
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ANGULO DE REFUERZO DINTELES
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TIPOS DE ALEROS
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BOW WINDOWS
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ESCALERAS 250CA16+253C10 Lg = 4000
Viga Tubo Inclinada + Solera Plegada Perfil PGC para Refuerzo Recorte de Perfil PGC para Refuerzo
Tornillo de Fijación entre Solera Plegada y viga Tubo Solera Plegada PGU para Apoyo del Substrato. Viga Tubo: 2 Vigas PGC + 2 Soleras PGU, se Fija a los Montantes de un Panel Lateral con una I nclinación igual a la Pendiente de la Escalera
Solera Plegada Viga Tubo
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Panel con Pendiente + Solera Plegada
Solera Plegada PGU
Montante PGC, de Altura Requerida para la Pendiente de la Escalera
Tornillo de Fijación Entre Solera Plegada y Panel
Solera Superior de Panel: PGU Solera Inferior de Panel PGU
Solera Plegada
Panel: Inclinación Igual a la Pendiente de la Escalera
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Tabiques Los tabiques no estructural, corresponden a estructuras menores que sólo deben soportar su peso. Los tabiques Panel de Metalcon se diseñan para resistir una carga mínima de 30 Kg./m2. Esta carga corresponde a las solicitaciones de funcionalidad a que inevitablemente se verán expuestos. El sistema de tabiques Metalcon es un conjunto de perfiles que por resistencia, rapidez, calidad y economía, resulta ideal para construir todo tipo de muros de división interior no estructurales. En el caso del perfil Montante Normal, se incluyen perforaciones especialmente diseñadas para canalizar instalaciones eléctricas y sanitarias en forma práctica y fácil.
Para fijar la montante a la canal o solera se debe colocar la montante girada en 90º de su posición normal y anidarla dentro de la solera inferior y superior para luego girarla a su posición normal, la montante quedara “casada” con la solera en forma definitiva. Es importante recordar que estos perfiles no son estructurales por lo que no hay que inducir cargas a su estructura por lo que se recomienda no fijar las montantes a las soleras con tornillos autoperforantes y además dejar una dilatación de 3 a 4 mm. entre la solera superior y la montante. Para fijar el revestimiento a la estructura metálica usar auto perforante de 1”, 1/4” y 1 1/2” cabeza de trompeta #6 punta fina dependiendo del espesor total del revestimiento y cuidando de penetrar el tornillo mínimo 3 roscas de hilo a la vista. En Vanos de puerta, los dinteles se forman con un canal a la altura del vano. Se debe atornillar desde el perfil hacia el marco de la puerta y no viceversa, de modo de asegurar una adecuada fijación al tabique. La fijación de las canales Metalcon® Tabiques previo trazado, tanto en piso como cielos, se realizará con cualquiera de los sistemas de anclaje recomendable para estos casos es decir, clavos Hilti o similar de 25 mm, tarugos de expansión, sistema de tacos, tornillos autoperforantes, etc. En los casos en que se requiere optimizar la aislación de los tabiques se
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recomienda, previo a su instalación aislar las canales del contacto directo con la superficie de apoyo, con un retorno mínimo de 2 cm. a cada lado de la solera, especialmente en zonas húmedas. Soluciones recomendables son los fieltros asfálticos el film de polietileno o bandas aislantes del tipo “Compriband” todos ellos combinados con un cordón de sellado en todo el borde del revestimiento. Se debe dejar dilatado 1 cm. en dirección horizontal y vertical el tabique en contacto con la estructura base, de modo de independizar la estructura de la edificación frente a una solicitación o esfuerzo sísmico. De no ser posible dilatar la estructura, se debe dejar una cantería de 1 cm., para esconder la grieta. Además se debe dejar las planchas separadas del nivel del piso terminado a lo menos 1 cm. En estos casos se evita la subida del agua por capilaridad en el interior de las estructuras. Trazado y anclaje Trazar
en el piso la ubicación de los tabiques, incluyendo los vanos de puertas y ventanas para esta operación utilizar tizador. Se recomienda trabajar con ejes y marcar el ancho de la canal o solera. Traspasar
el trazado al cielo o la losa. Esta operación debe realizarse a plomo, ya sea con nivel de mano o plomo de albañil, por las alturas de tabiques se recomienda este ultimo, por ser más preciso. Se
recomienda chequear el trazado para corregir cualquier desaplome o descuadre. Instalar
las soleras o canales tanto en el piso como en la losa o cielo. Se fijarán con clavos de impacto, tarugos de expansión, sistema de tacos de madera, tornillos u otros.
Estas
soleras se deberán fijar cada 60 cm. y a no más de 20 cm. del extremo del muro de atraque o término.
Si
es zona húmeda, no olvidar la aislación a fin de sellar el tabique en las partes superiores como inferiores.
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Colocación de montantes o pie derecho La
instalación de montantes se realiza en el interior de la solera superior e inferior. Estos
montantes deben distanciarse a 40 cm. o 60 cm. dependiendo del tipo de revestimiento a usar como también de la altura del tabique. El
primer montante se deberá adosar al muro, ya sea con clavos impacto, tarugos o clavos en a lo menos 3 fijaciones en la altura del perfil. Los
montantes se fijarán a la canal o solera en los puntos de aberturas como vanos de puertas o ventanas con el tornillo de 6 x 3/8 (Framer) Los
dinteles se forman reforzando los montantes laterales del vano, sobre el nivel del dintel, con trozos de montantes. Estos refuerzos se fijan de espalda a los montantes que forman el marco, con tornillo Framer de 6 x 3/8. Para
poder atornillar los marcos de vanos de puertas y ventanas, se sugiere colocar una pieza de madera (pino o álamo) dentro de los montantes. Se recomienda trozar en 3 tres la pieza de madera, de modo de evitar la deformación de la pieza continua, la cual podría afectar al montante metálico. Colocación de revestimientos Una
vez estructurado el sistema de tabiques se colocarán los revestimientos por una cara del tabique. Las
placas de revestimiento son fijadas a los montantes con tornillos autoperforantes, los que deben estar distanciados cada 30 cm. Una
vez fijado el revestimiento, se recomienda continuar con la colocación de instalaciones eléctricas y de gasfitería. Las
cañerías de cobre se deben aislar ya sea con un trozo de plástico o fieltro a fin de que no queden en contacto con los perfiles metálicos ya que de lo contrario se producirá corrosión en el perfil, disminuyendo su vida útil. Luego
se continuará con la aislación térmica-acústica al interior del tabique, la que se apoya contra la cara de revestimiento ya instalado.
Dependiendo
de los requerimientos de aislación de los recintos se pueden utilizar; Plancha de poliestireno expandido, Colchoneta de lana mineral o fibra de vidrio, Aislantes en base a poliuretanos, Papel aluminio u otro más especifico.
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Luego
sé continua con la instalación del panel de revestimiento por la cara contraria del tabique. De este modo el tabique queda cerrado por sus dos caras. Es muy importante tener presente al instalar las planchas de la cara contraria, que estas queden traslapadas con la de la primera cara, de tal manera que la unión de todas las planchas no se produzca en un solo montante. Para
terminar se recomienda instalar en las esquinas de los tabiques un esquinero metálico, el cual los protege de golpes y permite dar una excelente terminación a los bordes.
Trazado de tabique * Instalación del montante * Colocación de revestimientos * Inst. de ángulo esquinero.
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Soluciones Constructivas Acústicas para Muros certificación IDIEM U.de Chile YCN : Yeso Cartón Normal OSB: Plancha madera Celbar: Celulosa Proyectada.
RATING
espesor
STC 47
90 mm
STC 51
120 mm
STC 55
STC 52
STC 48
150 mm
131 mm
116 mm
CONFIGURACIÓN
1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3.
Placa YCN e =15mm Perfil Metalcon 2x3x0.85 Celbar 38 mm Placa YCN e =15 mm Placa YCN e =15mm Perfil Metalcon 2x4x0.85 Celbar 50 mm Placa YCN e =15mm 2 Placas YCN e =15mm Perfil Metalcon 2x4x0.85 Celbar 50 mm 2 Placas YCN e =15mm
1. 2. 3. 4.
Placa OSB e= 11 mm Perfil Metalcon 2x4x0.85 Celbar 50 mm 2 Placas YCN e =15 mm
1. 2. 3. 4.
Placa OSB e= 11 mm Perfil Metalcon 2x4x0.85 Celbar 50 mm Placa YCN e =15mm
CERTIFICADO
262.913
262.913
262.913 262.913
262.913
100
AISLAMIENTO esperado
SOLUCION
TABIQUE
42 dbA
STC 45
46 dbA
STC 49
47 dbA
STC 51
52 dbA
STC 55
55 dbA
STC 58
DEPTOS Económico
TABIQUE DEPTOS
MEDIANERO ESTRUCTURAL
HOTEL - HOSP Alto Estándar
TABIQUE DE ALTURA Cines - Malls
CONFIGURACIÓN PANEL
e (mm)
65
85
100
115
205
1. 6. 7. 8.
Placa YCN e =12.5 mm Perfil Metalcon Tabique 38 mm Celulosa 38 mm Placa YCN e =12.5 mm
1. 2. 3. 4. 9. 2. 3. 4.
Placa YCN e =12.5 mm Perfil Metalcon Tabique 60 mm Celulosa 60 mm Placa YCN e =12.5 mm Placa YCN e =15mm Perfil Metalcon Estructural 2x3x0.85 Celulosa 60 mm Placa YCN e =15mm + 1 Placa YCN e=10mm
1. 1 Placa YCN e= 15 mm + 1 Placa YCN e= 10 mm 2. Perfil Metalcon Estructural 2x3x0.85 3. Celulosa 60 mm 4. 2 Placas YCN e =15 mm 1. 1 Placa YCN e= 15 mm + 1 Placa YCN e= 10 mm 2. Perfil Metalcon Estructural 2x6x0.85 3. Celulosa 50 mm 4. 2 Placas YCN e =15 mm
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ANEXO 3
102
NOTAS: . Viento 79 (Km/hr) equivale a una presión básica de 30 (kgf/m2). . S: Corresponde al espaciamiento entre pie derechos. . Las longitudes máximas por deformaciones son obtenidas para vigas simplemente apoyadas y cargas uniformemente distribuidas. . Se considero un factor de forma = 1,0 para la aplicación de las cargas de viento.
103
NOTAS: . Viento 107 (km/hr) equivale a una presión básica de 55 (kgf/m2). . S: Corresponde al espaciamiento entre pie derechos. . Las longitudes máximas por deformaciones son obtenidas para vigas simplemente apoyadas y cargas uniformemente distribuidas. . Se considero un factor de forma = 1,0 para la aplicación de las cargas de viento.
104
NOTAS: . Viento 120 (km/hr) equivale a una presión básica de 70 (kgf/m2). . S: Corresponde al espaciamiento entre pie derechos. . Las longitudes máximas por deformaciones son obtenidas para vigas simplemente apoyadas y cargas uniformemente distribuidas. . Se considero un factor de forma = 1,0 para la aplicación de las cargas de viento.
105
NOTAS: . Viento 137 (km/hr) equivale a una presión básica de 90 (kgf/m2). . S: Corresponde al espaciamiento entre pie derechos. . Las longitudes máximas por deformaciones son obtenidas para vigas simplemente apoyadas y cargas uniformemente distribuidas. . Se considero un factor de forma = 1,0 para la aplicación de las cargas de viento.
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International Building Code 2000 establece limitantes para que estos resultados sean aplicables, estas se listan a continuación: ¥ Los pie derecho deben tener como mínimo una altura de alma de 89 [mm], con alas y atiesadores de alas no inferiores a 41 [mm] y 9,5 [mm] respectivamente y espaciados a no más de 2 pies (60cm). ¥ Las soleras deben tener una altura de alma mínima de 89 [mm] y un ala inferior a los 32 [mm]. ¥ Tanto los pie derechos como las soleras no deben tener un espesor inferior a los 0,84 [mm] y deben cumplir con una de las siguientes calidades de acero: ASTM A63 SS grado 33, ASTM A792 SS grado 33 o ASTM 875 SS grado 33. ¥ Los extremos de los paneles deben configurarse con pie derecho derechos dobles (espalda-espalda). ¥ Los tornillos autoperforantes mínimos a ser utilizados en uniones maderametal del N¡ 8 x1. ¥ Los tornillos autoperforantes de fijación de la chapa de madera estructural a lo largo de los extremos del panel de corte, deben disponerse a una distancia no inferior a 9,5 m del borde de la chapa. ¥ El patrón de fijación de la chapa estructural a los pie derechos y a las soleras debe ser como mínimo: ¥ A 150 [mm] en el borde de la chapa. ¥ A 300 [mm] en apoyos interiores de la chapa.
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ANEXO 4
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112
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ANEXO 5
114
ANEXO 6 ESTRUCTURACIÓN DE MURO PANEL INTERIOR Altura (m)
3,20 3,60 4,00 4,40 4,80 5,20 5,60 6,00 6,40 6,80 7,20 7,60 8,00
PERFILES Ph= 30 (Kgf/m2) s=400 s=600 60CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA085 90CA10 90CA085 150CA085 150CA085 150CA085 150CA085 150CA085 150CA085 150CA085 150CA085 150CA16 150CA10 150CA16 150CA16 200CA16 150CA16 200CA16 150CA16 200CA16
ESTAB.
H/2 H/3 H/3 H/3 H/3 H/3 H/3 H/3 H/3 H/3 H/3 H/4 H/4
Consideraciones de Diseño 1. PARA EL CALCULO SE HA CONSIDERADO UN PESO DE PANEL DE 60 (Kgf / m2) Y UNA PRESION DE HORIZONTAL Ph = 30 (Kgf/m2), CON UN FACTOR DE FORMA IGUAL A 1.0 2. EN EL DISEÑO NO SE HA CONSIDERADO EL EFECTO DEL VIENTO 3. DEFORMACION ADMISIBLE ∆ = H/240 4. ESPECIFICACION DE DISEÑO AISI 1996
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