Estructuras Steel Framing: Manual de Ingeniería

Study Notes

Se trata de un manual para profesionales y propietarios de viviendas con estructuras Steel Framing.
El sistema consiste en un entramado de elementos conectados, donde la calidad de las conexiones es crucial para evitar fallas.
Se enfatiza la importancia de considerar el pandeo en elementos delgados.

Las distancias modulares estándar son de 40 o 60 cm, submúltiplos de 1,20m (o 1,22m en medidas inglesas).
Se utilizan paneles de revestimiento de 4 pies (aprox. 1,22 m) como medida estándar.
Las viviendas Steel Framing suelen ser ligeras, ventajosas en zonas sísmicas. Se recomiendan consultar las tablas A.4-1 y A.4-2 para pesos de muros, cielos y cubiertas.

Los perfiles usados son similares entre fabricantes, con mínimas diferencias en resistencia.
El área efectiva de un perfil es el área que no sufre pandeo local; es un criterio aproximado.
Se definen áreas de alta sismicidad (categoría D1 o D2) y áreas de vientos fuertes (velocidad > 180 km/hr).

Ático: Espacio no habitable entre la cubierta y el cielo raso.
Atiesador/Rigizador: Elemento para reforzar puntos de concentración de fuerzas.
Alero: Proyección horizontal del techo desde el muro exterior.
Alero de frontón: Proyección horizontal del techo desde el frontón hasta el borde exterior.
Bloqueador: Perfiles C, U, cintas de acero o paneles para transferir fuerzas de corte.
Bulón: Sinónimo de perno.
Viga/Encadenado: Vigas de hormigón simple o armado en zanja de 40-60 cm de ancho.
AISI: American Iron and Steel Institute.

Los componentes deben cumplir normas y reglamentaciones, con limitaciones adicionales en la sección A6.
Estas limitaciones pueden ser flexibles con justificación de un profesional especializado.

Los orificios deben cumplir las limitaciones de las figuras A4-1 y A4-2 (perfiles de piso y cielo raso).
La distancia entre orificios de alma, de centro a centro, no debe ser menor a 610 mm.
Orificios que excedan los límites (ancho > 0.7 veces la altura/ancho del alma) deben ser reforzados.

Los orificios que no cumplen con A6.1 deben reforzarse con placas de acero, secciones de montantes o soleras (figuras A4-3 o A4-4).
El refuerzo debe tener un espesor mínimo igual al miembro, extendiéndose 25 mm más allá de los bordes del orificio.
Se deben usar tornillos número 8, a no más de 25 mm de centro a centro, a 13 mm mínimo del borde del refuerzo.

Se utiliza el método tradicional del AISI de anchos efectivos para el cálculo de pandeo local.
Se recomienda consultar la especificación AISI 200, el Suplemento 2004 y sus comentarios para mayor detalle.
Para mayor exactitud, se puede usar el método de elementos finitos (recomendado por CCFSS).

Se utilizan tornillos o soldadura para unir perfiles.
Los tornillos evitan protuberancias y permiten conexiones más fuertes en menor espacio.
La soldadura puede ser necesaria para fuerzas importantes (ej: cintas diagonales en zonas sísmicas).

La tabla B4-1 proporciona las capacidades admisibles de cordones de soldadura para unir perfiles Steel Framing.

Clavos neumáticos: De alta resistencia, instalados con pistola neumática. Diámetros de 2,5 a 6,0 mm y largos de 12 a 100 mm. Capacidad admisible en tablas B5-1 y B5-2.
Clavos de disparo: Fijaciones con pistolas accionadas por pólvora, con o sin rosca. Muy usados en acero-hormigón. Capacidad de tracción depende de la resistencia del hormigón.