RevistaConstruccionEnAcero01-usnfj9

Editorial
Virtualmente a cada rincón de nuestro territorio y a
países como: Estados Unidos, México, Bolivia, Ecuador,
Perú, España, Puerto Rico, República Dominicana, El
Salvador, Venezuela, Argentina, Chile, Guatemala,
Brasil y Panamá entre otros.
Por Oswaldo Jaramillo Vélez
Presidente
El conocimiento
como objetivo
Durante la historia de la humanidad la profundización
en el conocimiento, así como su transmisión han
determinado el desarrollo de la sociedad. A veces parece
que este fuera espontaneo e individual, sin embargo,
para llegar a un estado de conocimiento se requiere
de la transmisión de este por generaciones pasadas
y el reconocimiento a ellas por las presentes, esto es
indispensable y un acto de necesaria humildad. Lo
anterior deriva en la conciencia individual y colectiva
del estado de conocimiento que se tiene al respecto de
un tema específico, para posteriormente enfocarse en
su profundización. El mejor pago para un maestro es la
recepción de preguntas intencionadas y focalizadas, que
requieren una interiorización del concepto para derivar
en un cuestionamiento específico. La función del maestro
es definir el parámetro que se requiere interiorizar,
racionalizar y sentir…. el resto es labor del alumno.
Desde su fundación, El Instituto Colombiano de la
Construcción con Acero, ha tenido como premisa la
difusión del conocimiento alrededor de la cadena
productiva de las estructuras de acero. Se han empleado
diferentes medios, tales como conferencias, seminarios
y el tradicional Congreso de la Construcción con
Acero. El ICCA ha logrado llegar en forma presencial
a diferentes ciudades de Colombia y del mundo tales
como: Bogotá, Cali, Medellin, Barranquilla, Montería,
Pereira, Bucaramanga, Cúcuta, San Andrés, Pasto y
por invitación especial a la ciudad de Quito-Ecuador.
2
En la presente situación, determinada por la pandemia
global, queremos presentar y ofrecerles a todas las
personas que conforman la familia ICCA, la revista
CONSTRUCCIÓN CON ACERO, una forma escrita de
suministrar conocimiento a los que han sido nuestra
razón de ser: calculistas, fabricantes, montadores,
arquitectos, comercializadores y toda la cadena
productiva alrededor de las estructuras de acero. La
familia del acero se nutrirá de la información que tan
desprendidamente han compartido diferentes autores y
que estamos seguros disfrutaran en la primera edición
de la revista CONSTRUCCIÓN CON ACERO.
Emprendemos otro reto suministrar información escrita
de calidad y permanecer en el tiempo con la edición
periódica de nuestra revista digital CONSTRUCCIÓN
CON ACERO, queriendo llegar hasta el último rincón de
nuestra queridísima Colombia. El ICCA quiere aportar
en la transmisión del conocimiento a todas aquellas
personas que estén ávidas por él, estén en Colombia o
por fuera de nuestras fronteras.
Dentro del los ejemplares encontrarán documentos
técnicos, reportes gráficos e información de servicios
para el sector, lo que ayudará a ampliar el conocimiento
en esta hermosa labor de las estructuras metálicas
Es el momento de agradecer a todas las empresas y
personas vinculadas a esta noble causa, que han
hecho exitosas cada una de las labores académicas
emprendidas. La razón de existir del ICCA son nuestros
afiliados y personas que quieran profundizar sus
conocimientos. Nuestra recompensa es la participación
nutrida a cada uno de los eventos y proyectos que
emprende el Instituto Colombiano de la Construcción
con Acero.
Congratulations on the start of your
magazine! It looks very nice and I will be
happy to write something
Con gran agradecimiento
por nuestra colaboración
durante muchos años,
comparto las felicitaciones
de AISC a ICCA por la
creación de su nueva
revista Construcción con
Acero. Somos una industria importante y el trabajo
que hacemos es vital para las personas, las empresas
y la sociedad. Es maravilloso que ahora tenga una
publicación periódica para llevar ese mensaje y
mostrar las innovaciones, los avances y los logros
que estamos obteniendo. Su primer número está muy
bien hecho y espero ver todo lo que hagan con él en
el futuro.
Charles J. Carter, SE, PE, PhD
Presidente
American Institute of Steel Construction (AISC)
Chicago, IL USA
3
Índice
casos de éxito
Edificio de
laboratorios
de la facultad
de ingeniería
Universidad
Javeriana
Bogotá.
Pag 6
diseño y
normatividad
Cambios que se introducirán
en el Título F, en la próxima
actualización del NSR.
Pag 24
innovación y desarrollo
Conexiones a Cortante.
Pag 38
4
hablemos de...
Naves industriales.
Pag 48
EDICIÓN 01 - OCTUBRE 2020
PRESIDENTE
Ingeniero Oswaldo Jaramillo Vélez
COMITE EDITORIAL
Ingeniero Gilberto Areiza Palma
Ingeniero German Andrés Posso
Ingeniero Iván Enrique Ruíz Ortega
económico
América Latina muestra
signos de recuperación
gradual en la producción y
consumo de acero.
COORDINACIÓN
Isabel Cristina Vargas Rubio
DISEÑO Y DIAGRAMACIÓN
Pag 52
cápsulas de acero
John Ferro
Cel.: 316 4907653
La revista CONSTRUCCIÓN CON
ACERO, no se hace responsable
por las opiniones y comentarios
de los columnistas invitados.
Pag 58
directorio de afiliados
CONTACTO
Calle 5 #45-50 Oficina 50
Cali - Valle del Cauca
315 719 93 82
(2) 5527210
Nuestros afilados.
Pag 62
coordinacion@icca.com.co
comunicaciones@icca.com.co
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casos de éxito
Edificio de
laboratorios
de la facultad
de ingeniería
Universidad
Javeriana
Bogotá
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casos de éxito
Planeación
Mejorar las instalaciones existentes, ampliar la oferta de espacios para docencia e investigación
y promover la interacción entre las diferentes disciplinas y otras facultades de la Universidad es
lo que motivó la construcción de este edificio.
Por Luis Felipe Zuluaga Zuluaga
Ingeniero Civil
Gerente de proyecto de construcción. Jefe Oficina de Construcciones PUJ.
E
l nuevo Edificio de Investigación y
Laboratorios, llamado Ed. José Gabriel
Maldonado S.J. – Laboratorios, se
fundamenta en la necesidad de mejorar
las instalaciones existentes y ampliar la oferta
de espacios para docencia e investigación de
las distintas áreas de la Ingeniería, así mismo,
a través de este edificio se busca la interacción
entre las diferentes disciplinas y otras facultades
de la Universidad. Desde el marco de la planeación
estratégica de la facultad de Ingeniería entre el 2007
y 2008, se desarrolló el ejercicio de la proyección de
crecimiento, lo cual permitió dimensionarla desde
la docencia, investigación y servicio, estableciendo
inicialmente necesidades de expansión física de
sus instalaciones. De manera simultánea y con
el liderazgo de la Dirección de Recursos Físicos
(DRF) se trabajó en un Plan Maestro de Desarrollo
Urbanístico y Arquitectónico de la Planta Física,
teniendo en cuenta las necesidades académicas
y del medio universitario de la Universidad con
una visión a 20 años, el cual fue aprobado en el
año 2010 y establecía los lineamientos para la
construcción de una nueva edificación para la
Facultad de Ingeniería, entre otros.
En el 2014 se culmina el análisis de las necesidades
que cada uno de los departamentos, programas y
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grupos de investigación tenían para el desarrollo
de las actividades académicas, bajo el desarrollo de
diferentes proyectos estratégicos; e inicia con base
en estos requisitos un concurso arquitectónico,
invitando a las más importantes firmas de arquitectos
del pais, los cuales debian presentar propuestas en
compañía de firmas de diseño estructural. El proyecto
arquitectónico escogido fue el de Juan Pablo Ortiz
Arquitectos Consultores Ltda., cuyo diseño estructural
estuvo a cargo de CNI Ingenieros Consultores Ltda. Una
variable determinante en la selección fue el concepto
de transparencia en su concepción y la vinculación
de un atrio para unir el edificio nuevo con el actual,
conformando asi, una solo Facultad de Ingeniería.
Durante aproximadamente 2 años se realizo el diseño
arquitectónico, estructural y la ingeniería de detalle
en todas sus especialidades, en coordinación con
especialistas y consultores externos, profesionales de
DRF y la interloción de profesores de todas las areas,
principalmente del departamento de Ingeniería Civil.
El edificio esta concebido inicialmente para atender
los cuatro departamentos que compone la facultad:
Ingenieria civil, Electrónica, industrial y de sistemas,
no obstante, de acuerdo a las nuevas necesidades,
los espacios estaran disponibles a su vez a la apertura
de los recientes programas que se avecinan. Con
14.089 m2 construidos en 15 niveles y 3 sótanos,
94 espacios para laboratorios de investigación y
docencia, 15 espacios exclusivos para docencia y
700 m2 para trabajo libre de estudiantes, este nuevo
proyecto ya es un hito y referido académico.
Proyecto y gestión
Desde la DRF, se formó un equipo de gerencia con
profesionales de la Oficina de Desarrollo de Planta
Física y la Oficina de Construcciones con el fin de
liderar la gestión enmarcada en el cumplimiento
de los objetivos trazados bajo lineamientos de
buenas prácticas del PMI (Project management
institute). Como complemento a la supervisión
técnica necesaria, se contrató a Consultecnicos
Ltda., firma interventora, con el fin de realizar el
seguimiento directo en obra tanto en el componente
de construcción civil, acabados arquitectónicos e
instalaciones técnicas. Se implementó a su vez el
programa de aprovechamiento académico, en donde
estudiantes de arquitectura, ingeniería civil e incluso
de otras carreras realizaron permanentes visitas
a la construcción en todas sus etapas, como un
“laboratorio viviente”, fortaleciendo el aprendizaje
“in situ” en varias áreas de conocimiento. El proyecto
también fue objeto de estudio geotécnico, diseño
estructural y planeación estratégica por los mismos
estudiantes de últimos semestres de ingeniería civil
en trabajo de grado como “proyecto integrador”.
Desde la fase de diseño se implementaron
metodologías BIM como herramienta para la
gestión y modelación de los diseños, debido a la
complejidad y cantidad de instalaciones y diseños
para su construcción, incluyendo el bioclimático. Al
ser la primera incursión (de una manera completa
desde la fase de planeación) de la Universidad en el
9
casos de éxito
uso de esta metodología, fue necesario la creación
de nuevos procedimientos para la coordinación
técnica. Conjuntamente, el modelo sirvió como
instrumento de visualización, identificación,
medición y revisión de los elementos a cuantificar,
para la presupuestación. Para la fase de ejecución,
se gestionó el modelo, para revisar procesos
constructivos y cruces de todas las instalaciones, así
mismo, realizando, el control de cambios respectivo.
La construcción de la cimentación y estructura de
concreto y metálica fue adjudicada al consorcio
Hormigón Reforzado – Estahl Ingeniería, después de
un exhaustivo proceso de selección y contratación.
Con respecto a las instalaciones técnicas como las
redes hidrosanitarias, de gas natural, contra incendio,
eléctricas, cableado estructurado, aire acondicionado
y ventilación mecánica, en el nuevo edificio se
encuentran adicionalmente las siguientes: Red de
agua nebulizada, aire comprimido, gases especiales
para laboratorios, red de sistema hvac evaporativo,
audio y video, automatización y control, control de
accesos, cctv, sistemas mecánicos para transporte de
materiales y un sistema de bombas MTS con su línea
rígida (aceite caliente a presión) con su propia torre
de enfriamiento para el funcionamiento de equipos
del laboratorio de estructuras y pista de pavimentos.
Lo anterior fue ejecutado por firmas contratistas y
proveedores especializados.
Componentes innovadores y de
sostenibilidad:
Sistema evaporativo centralizado en donde prima
la alimentación por medio de la ventilación
natural desde la fachada en el piso técnico:
Renueva el aire que ingresa 100% desde el
exterior del edificio y a medida que se incorpora
en los espacios se generan intercambios de
acuerdo a la temperatura, es decir, el aire ingresa
a las áreas y sale por fachada.
Iluminación tipo led y control por medio de
escenas parametrizado por espacios.
Fachadas compuestas por vidrios con propiedades
termo acústicas y de control solar, así mismo con
rejillas de ventilación y dampers internos que
regulan la salida de aire.
Persianas exteriores en las fachadas sur y
occidental que regulan el ingreso de la luz solar,
las cuales por medio de sensores de viento y de
posición del sol, se autocontrolan en su apertura.
Un gran muro verde en el atrio de 300 m2
compuesto por 20 especies de vegetación en su
mayoría de origen nativo, incluyendo la presencia
de un caucho sabanero de 5 metros y una terraza
verde de 150 m2 con especies de mediano porte.
Aparatos sanitarios de bajo consumo de agua
Sistema de reutilización de aguas lluvias para uso
no potable
Paneles fotovoltaicos principalmente para uso
académico en laboratorios
Uno de los tres ascensores de pasajeros presenta
una ventana panorámica cenital, en la cual
se puede también evidenciar como son las
instalaciones y el foso hacia su interior.
Para la operación del edificio, se diseñó e
implementó un sistema de transporte de materiales
y equipos desde el exterior y pisos bajos, hasta los
pisos superiores que incluye: Tolvas exteriores de
carga con bandas transportadoras, puentes grúa,
un vehículo montacargas y la instalación de un
ascensor de carga con capacidad de 6.5 toneladas.
Instalación de un sistema de mantenimiento de
fachada compuesto por un equipo deslizante
en cubierta (de 4 ton.) con una góndola de
descuelgue por fachada.
El edificio a su vez está instrumentado con
un importante número de acelerómetros que
permitirá conocer su comportamiento frente a
las acciones sísmicas.
La edificación se encuentra actualmente con
certificación EDGE preliminar. (Excellence in Design
For Greater Efficiencies), es una certificación de
construcción sustentable a nivel internacional creada
por la Corporación Financiera Internacional (IFC) del
World Bank Group. Se certificó un 34% de ahorro de
Energía, 44% de ahorro de agua y un 40% de menor
energía incorporada en los materiales de construcción,
con respecto a una línea base establecida. Durante ya
la operación del edificio, se realizará la validación e
inspección para la obtención de la certificación final.
La fase de construcción tuvo una duración de 4
años, la inversión realizada, incluyendo mobiliario
asciende a $126,000 millones y la de equipos
académicos para laboratorios llegará a $66,000
millones aproximadamente, lo que hará de este
proyecto un referente, no solo para la ciudad, sino un
icono nacional a nivel de arquitectura e ingeniería y
se espera que a nivel de Latinoamérica al contar con
infraestructura e instalaciones académicas y equipos
de vanguardia.
11
casos de éxito
Diseño arquitectónico y estructural
Este proyecto nace a partir de una convocatoria de concurso arquitectónico en donde la
propuesta de creación de un nuevo espacio público capaz de integrar el edificio existente y la
nueva torre a través de una plaza cubierta, fue determinante a la hora de materializar la visión
de la nueva facultad de ingeniería.
Por Juan Pablo Ortiz Suarez
Arquitecto
Director de Diseño de Juan Pablo Ortíz Arquitectos
I
mplantado en el costado sur oriental del
campus, el edificio se levanta sobre la
antigua plazoleta del edificio de ingeniería,
en un lote de topografía inclinada que limita
por el norte con los talleres de arquitectura,
el edificio Carrizosa y la Capilla al occidente,
construcciones todas con más de 50 años de
antigüedad. El edificio José Gabriel Maldonado,
sede de la facultad, es el vecino por el costado
sur, y debía seguir en funcionamiento durante
la construcción del proyecto. En este contexto,
la relación del proyecto con los espacios de
circulación al interior del campus, así como su
conexión con la ciudad a través de la calle 40,
es un elemento determinante de la propuesta
arquitectónica y urbanística para transformar un
espacio residual en un nuevo centro de actividad
para la facultad y el campus de la universidad.
Por Nicolas Parra García
Ingeniero Civil, diseñador Estructural
Gerente de CNI Ingenieros Consultores S.A.S
que el aprendizaje y la investigación sean las bases
para el desarrollo. El programa arquitectónico debía
integrar múltiples espacios especializados para las
carreras de ingeniería civil, industrial y electrónica,
cada una con diferentes requisitos de espacio,
equipos e instalaciones, y ofrecer en sí mismo una
experiencia de aprendizaje: el edificio es la primera
herramienta para la enseñanza.
Con base en este criterio fundamental, se plantean
las operaciones proyectuales que definen la
arquitectura:
1. Ceder la mayor área posible de ocupación
del edificio en favor del espacio público del
proyecto
2. Resolver el programa en altura: la torre como
expresión de la verticalidad del campus
Las necesidades del proyecto
El objetivo general del proyecto es fortalecer la
investigación y proyectar la facultad de ingeniería
a nivel regional con una sede en la que se integren
todas las disciplinas y constituya el espacio en el
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3. Flexibilidad y eficiencia: plantas libres para
los diferentes programas, y alturas entre placas
suficientes para circulación de instalaciones,
iluminación y ventilación.
4. El atrio: espacio público cubierto que integra el
edificio existente al nuevo proyecto
tener en cuenta que el microclima en el que se
encuentra la Universidad, es uno de los lugares
con más altos regímenes de lluvias de la ciudad.
En resumen, vientos fríos y acelerados; más lluvias
frecuentes hacen que los espacios abiertos sean de
baja confortabilidad.
A partir de estas definiciones se desarrolla el
proyecto de manera integrada, con una visión de
trabajo conjunto entre todos los equipos de diseño,
que permiten entender el proyecto desde sus 3
perspectivas fundamentales: Urbana, Arquitectónica
y Técnica.
El proyecto urbano
El edificio se implanta como un conector que
recoge los flujos peatonales que confluyen en este
sector del campus. Tres vanos a escala urbana
dan recibo a los visitantes provenientes del norte,
oriente y el occidente. Un Atrio con la escala
adecuada, funciona como un espacio vestibular
que le ofrece acceso y espacios de encuentro a la
Facultad de Ingeniería, conformada por las oficinas
y los espacios administrativos que están en el
edificio Maldonado y por los nuevos Laboratorios
que ocupan la torre. De esta manera se conforma
un espacio público que en lugar de ser simplemente
un espacio intersticial entre los dos edificios, se
convierte en el espacio comunitario que integra lo
nuevo con lo pre-existente y lo unifica en una sola
institución.
Este sector se caracteriza por los vientos fríos y
acelerados que descienden de los Cerros Orientales
provenientes del oriente, los cuales hacen que
los espacios abiertos expuestos a ellos sean poco
confortables, esta situación se recrudece cuando
estas corrientes encuentran los edificios de mediana
altura del campus. En el mismo sentido hay que
En respuesta a esta condición geográfica el proyecto
plantea la creación de un espacio público cubierto,
como ya se mencionó, un Atrio, protegido de la
lluvia y el viento, un espacio público y de reunión
comunitaria confortable, en el cual sea agradable
permanecer. Gracias a estas condiciones de
resguardo y adecuada habitabilidad se genera una
estancia pública capaz de acoger a la numerosa
comunidad académica.
El proyecto arquitectónico
La imagen o expresión arquitectónica del edificio
responde categóricamente a la estructura portante,
haciendo que la ingenieria, motivo del encargo sea
la protagonista.
13
casos de éxito
Planteamos un edificio donde la tipología
arquitectónica se diluye o se funde con el tipo
estructural. En la historia de la arquitectura moderna
hay dos tipos de edificios donde sucede el anterior
enunciado: en primer lugar la nave diáfana cuyo
origen está en la arquitectura de invernaderos
(Crystal Palace) y en segundo término, las torres con
fachada estructural, un diseño del ingeniero Fazlur
Kahn. Estos dos tipos constructivos están asociados
a un material que de por sí pertenece al mundo de la
ingenieria: el ACERO.
Inspirados en estos dos tipos de construcciones donde
la estructura en acero es la protagonista del espacio
y la expresión del edificio, planteamos un edificio
conformado por un Atrio que evoca estas naves
diáfanas en acero y una Torre que sigue los lineamientos
tipológicos de la fachada estructural en acero.
Para resolver el complejo programa, la arquitectura
resuelve los espacios tomando partido de la
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topografía del lote. Los laboratorios de mayor
tamaño (pavimentos e hidráulica) se ubican bajo la
plataforma, en espacios subterráneos alrededor de
la huella de la torre. El laboratorio de estructuras se
ubica bajo el edificio, en un espacio de triple altura
que se abre a la vista de quienes circulan por el espacio
público exterior del proyecto: el muro de reacción
y su losa, donde se efectúan ensayos dinámicos a
escala 1:1, es una estructura independiente de tres
niveles bajo la torre, con cimentación propia, que
configura un edificio independiente dentro del
proyecto.
La presencia del laboratorio en la base de la torre,
implica liberar completamente el espacio interior en
los pisos superiores; de este modo la necesidad de
apoyar la torre en la periferia del volumen para liberar
el espacio de la estructura del muro de reacción da
origen al concepto para el sistema estructural: los
elementos de soporte del edificio deben ubicarse
en el perímetro con lo cual la fachada de la torre
adquiere un carácter estructural. En la medida que
el volumen se proyecta en altura, se generan a partir
del cuarto piso dos voladizos que terminan de definir
la geometría de la torre: un voladizo de 4.00m hacia
el occidente, y de 2.10m hacia el norte.
El entendimiento de las condicionantes del proyecto
da origen a la expresión arquitectónica del edificio
y a la definición de su concepto fundamental: la
estructura es el sistema ordenador del espacio
interior y de la forma del volumen. El edificio se
entiende como una unidad en la que estructura
y cerramiento son un mismo elemento y por lo
tanto las definiciones del diseño son conjuntas. El
proyecto es posible gracias al trabajo integrado de
arquitectura y estructura, donde las necesidades de
cada disciplina se conjugan para que el resultado
sea coherente con el principio del edificio que
enseña. Este principio de trabajo colaborativo se
extendió a los diseños técnicos, mediante la rigurosa
coordinación y desarrollo en plataforma BIM, y al
proceso de planeación, construcción y montaje del
edificio.
En el centro de la torre se ubica un piso especializado
que alberga todos los equipos técnicos del edificio,
esto hace que el tendido de las instalaciones sea de
gran eficiencia teniendo en cuenta la complejidad de
las mismas.
El proyecto técnico: Estructura y envolvente
El concepto básico del sistema estructural responde
a los requerimientos del espacio arquitectónico. La
planta libre es posible gracias a la ubicación de la
estructura en el perímetro, que define los dos ejes
principales de apoyo del edificio que garantizan la
continuidad desde cimentación hasta cubierta: la
fachada de columnas estrechamente espaciadas al
costado sur de la torre, y el pórtico de cuatro luces
al costado norte. En la dirección transversal, el
sistema se complementa con los muros y pórticos
arriostrados alrededor de los puntos fijos del
edificio, que se disponen de forma simétrica en los
extremos de la planta. La esbeltez de la torre, de
planta trapezoidal de 40.0 x 16.0 metros, plantea
el reto de limitar los desplazamientos laterales
ante fuerzas sísmicas y controlar la torsión en
planta generada por la diferencia de rigidez entre
el costado oriental y el occidental del volumen, que
debido a la topografía del lote, tiene dos niveles
aéreos más.
15
casos de éxito
El resultado es un sistema estructural combinado,
en el que las fachadas sur y oriental trabajan
principalmente ante cargas gravitacionales, con
pórticos de acero resistentes a momento en dirección
oriente-occidente, y muros de concreto
y pórticos con arriostramiento concéntrico (PAC) en
dirección norte-sur, que constituyen los elementos
principales del sistema de resistencia sísmica del
edificio.
Fig. 1 - Sistema estructural de la torre - Pórticos de acero y fachadas estructurales sur y oriente (en lila), muros de concreto y pórtico con diagonales concéntricas (en
azul).
El sistema de entrepiso se resuelve mediante vigas
de perfil HEA apoyadas entre la fachada sur y el
pórtico longitudinal, sobre las cuales se apoyan losas
alveolares prefabricadas de concreto pretensado.
Todo el sistema se vincula mediante el vaciado
en sitio de una capa de compresión que además
de generar la sección compuesta para las vigas de
14.00m de luz, conforma el diafragma sísmico en
cada nivel para garantizar la transmisión de las
fuerzas horizontales a los elementos principales del
sistema. Para tal efecto se diseñó el diafragma para
las fuerzas horizontales en cada nivel, definiendo
16
el refuerzo para los elementos colectores y de
integridad en cada placa.
La cimentación de la torre resuelve las excavaciones
de los sótanos mediante muros anclados. La
proximidad de las edificaciones vecinas exigió
la consideración de una sobrecarga adicional
importante en el empuje lateral, por lo que fueron
necesarias entre 5 y 6 filas de anclajes para el soporte
lateral de los muros. En la contención del costado
oriental, de 16 metros de altura, fueron necesarios
anclajes permanentes de 40 toneladas de capacidad,
mientras que contra el costado occidental, donde se
encuentra la pista de pavimentos, la contención de
9.50m de altura libre exigió el uso de contrafuertes
y dos filas de anclajes bajo el edificio de aulas
colindante. La torre se apoya sobre caissons a 6.00m
de profundidad, mientras que la losa y el muro de
reacción se apoyan sobre una placa maciza de 1,00m
de espesor, dilatada del sistema de cimentación del
edificio.
Los principios compositivos de la arquitectura
son la base para las definiciones estructurales de
la torre: las columnas de fachada son secciones
tubulares rectangulares de 200x600mm de
sección, ensambladas a partir de láminas de acero
soldadas cuyo espesor varía de acuerdo con el nivel
de solicitación del elemento. El marco estructural
de la fachada es además la envolvente del edificio;
la repetitividad de los elementos verticales
define la estética del volumen y es una definición
arquitectónica en la que además se tiene en cuenta
la modulación de la ventanería, la profundidad de la
fachada para controlar la entrada de luz, el manejo
del agua y el remate contra el borde de placa. A partir
de ésta lógica, las piezas del sistema estructural
incluyen los detalles de la fachada arquitectónica,
lo que dio origen al módulo constructivo de la torre.
A partir de la definición de la separación entre
elementos verticales de fachada cada 1.50m,
se construye la lógica de las dimensiones de la
estructura: cada tres módulos de ventanería se
apoya una viga de piso, de manera que los vanos
entre apoyos para los prefabricados de losa son
constantes; la viga de amarre perimetral se configura
también con una sección rectangular ensamblada
que conecta las columnas y que además resuelve
el empate de las placas de entrepiso con la lámina
vertical del cajón, y el detalle de alfajía mediante la
proyección de la lámina inferior de la sección.
Fig.2 – Sección de las vigas de fachada y elemento fabricado
La repetición de las columnas de fachada y la
continuidad entre ellas y la viga perimetral en
cada piso genera además el comportamiento del
conjunto como viga vierendeel de gran altura,
que conforma planos rígidos alrededor de la torre.
Esta condición se aprovecha para dar rigidez a los
voladizos, especialmente al del costado occidental, y
permitió controlar la estabilidad durante el montaje
en la medida en que se iba completando cada anillo.
17
casos de éxito
Dentro del proyecto estructural se realizaron los
alzados de cada fachada, con la sectorización de los
elementos según su sección y definición de conexión.
Fig. 3 – Alzado estructural de la Fachada sur de la torre
Por tratarse de una estructura a la vista, el diseño de
los detalles y conexiones fue estudiado en conjunto
con la arquitectura. El diseño de las secciones en
sitios especiales como las esquinas de la torre, el
nivel de arranque sobre el basamento en concreto,
y los elementos del remate superior consideran las
necesidades de acabado y desempeño estructural al
18
mismo tiempo. Por definición el proyecto se resuelve
mediante conexiones soldadas en sitio, y gracias a
la modularidad geométrica descrita, permitió desde
la concepción pensar la fabricación y el montaje
de grandes módulos o bastidores de fachada de
dos o tres pisos de altura como estrategia para
industrializar el proceso constructivo del edificio,
minimizar la cantidad de soldadura en obra y facilitar
la programación y control de actividades en obra.
La estructura de cubierta sobre el atrio también se
resuelve mediante vigas de sección rectangular,
ensambladas a partir de láminas, con la misma
geometría de las columnas de la torre para dar
continuidad a la envolvente arquitectónica.
De éste modo, la cubierta en vidrio se apoya sobre
las columnas de la fachada sur del edificio venciendo
una luz de 16 metros para generar un puente
peatonal que comunica con el edificio existente a
nivel del piso 5.
Las conexiones de la torre con el campus se
complementan con un puente peatonal que
comunica la cancha deportiva en el costado
oriental con el tercer nivel, por debajo de la
cubierta del atrio.
En cuanto al análisis de resistencia contra el fuego, la
estructura fue analizada por métodos prestacionales
para determinar el tiempo equivalente según la
ocupación de cada espacio, su ventilación y área de
exposición.
Se comprobó la estabilidad de la estructura
inclusive para el caso en el que las columnas de
fachada perdieran su capacidad, obteniendo una
optimización de recursos en la especificación de
espesores de pintura intumescente.
Fig. 4 – Bastidores de fachada y detalle de unión en esquinas
Como ya se mencionó, el proyecto del edificio de
laboratorios de ingeniería constituye un ejemplo de
trabajo en equipo e integración entre arquitectura
y estructura, cuyo resultado únicamente es posible
mediante la definición de objetivos comunes,
criterios de diseño y flujo de información constante
entre los diseñadores desde la etapa misma de
concepción del proyecto.
19
casos de éxito
Perspectiva desde la construcción
El edificio de Investigación y Laboratorios de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Javeriana
se convirtió en es uno de los proyectos más retadores y por ende en un referente para la
construcción de edificios en Acero en Colombia, por ser un edificio atípico desde su configuración,
representó para Estahl Ingeniería un orgullo al haber sido la empresa seleccionada para asumir el
reto de la construcción y fabricación de la estructura metálica en su totalidad.
Por Iván Montalvo Joya
Ingeniero Civil.
Gerente Estahl Ingeniería S.A.S.
C
uando se hace referencia a un edificio atípico,
es principalmente porque el mismo cuenta
con una serie de elementos prefabricados
a partir de lámina conformando secciones
rectangulares prefabricadas tipo cajón para formar
los elementos estructurales tanto de fachada como
de las columnas principales, 100% soldadas en
campo, siendo a su vez, una condición basada en la
propuesta del diseño arquitectónico.
La estructura metálica está compuesta por 1.880 Ton
de acero estructural, con un área construida de 14.089
m2 y una altura de 74 mts, cuenta con 15 niveles, 12
de ellos con una altura libre de 4.50mts, un último
nivel de piso 14 a cubierta con una altura libre de
5.10mts y 2 niveles intermedios con una sobre altura
libre de 6.80mts y 8.40mts respectivamente.
El edificio en su interior está conformado por 3
columnas principales prefabricadas en sección cajón
que se originan desde el sótano 3 a un nivel de – 13
mts, en total se generaron 48 tramos de columnas
para ser soldados en obra, parte de su sistema
estructural lo componen dos pantallas en concreto
junto con un sistema de riostras concéntricas en X. Por
otra parte, se cuenta con dos voladizos de 3,75 mts
y 2 mts, que sobresalen en las fachadas occidental
20
y norte respetivamente a una altura de 14,5mts y
extendiéndose hasta el último nivel del edificio. Sus
vigas principales compuesto por perfiles tipo “I”
cubren una luz libre de 14 mts. también cuenta con
escaleras de emergencia a partir de tubería estructural
y lamina para gualderas, pasos y contrahuellas.
Adicionalmente, el edificio se conecta al edificio Jose
Gabriel Maldonado a través de una gran cubierta
y un puente peatonal con unas vigas de la misma
configuración de la estructura de fachada, estas
vigas miden más de 14 mts de longitud y a una
altura libre de 14,5 mts.
La particularidad de su sistema estructural y
arquitectónico se enfoca en su fachada, conformada
por 81 columnas en sección cajón y cada una de ellas
con 2 aletas que sobresalen al exterior generando
visualmente una continuidad simétrica y uniforme
en cada uno de sus tramos desde el nivel cero hasta
su altura final de 75mts.
Sus vigas tipo dintel también conformadas por
secciones tipo cajón prefabricadas, previstas
internamente para soportar las placas de entrepiso
y en su parte exterior prevista con una lámina
delgada tipo alfajía entre cada una de sus columnas,
garantizando así, una simetría horizontal en cada
nivel y a lo largo de todo su perímetro.
La fabricación de este sistema se logró bajo
un detallado control de calidad y supervisión
principalmente en su proceso de armado y soldadura,
ejecutándolo mediante nuestra línea de prefabricado
y soldadura automática en planta, para así garantizar
una planitud y verticalidad muy precisas, además
de ser elementos compuestos entre 3 y 2 columnas
de 12 y 14 mts de longitud los cuales oscilaban
entre 3.5 y 7 ton de peso cada uno. En total se
fabricaron más de 210 conjuntos diferentes de este
tipo, siendo el resultado de una modulación bajo el
análisis y planeación logística de transporte, cargas
para el izaje y una condición especial del proyecto,
su ubicación dentro de la universidad, ya que el sitio
solo contaba con un único acceso y espacio muy
reducido entre edificios existentes, que además se
encontraban en continuo servicio estudiantil, lo que
dificultaba aún más las actividades propias de acopio
e instalación en sitio, demandando una coordinación
21
casos de éxito
muy precisa al momento de enviar a obra cada
módulo con diferente geometría.
Desde la etapa de ingeniería de detalle se utilizó un
software en 3D donde se originaron más de 2.640
planos de taller, obteniendo como resultado una
cantidad superior a 1.170 piezas y/o conjuntos que
conforman todo el edificio en Acero.
Gracias a la coordinación entre la universidad y
Estahl con el modelo BIM, desde planta se pudieron
incorporar en las vigas los pases para red de tubería y
ductos según las necesidades de cada entrepiso, toda
la coordinación y detallamiento tanto del modelo
como de los planos lo que garantizó una correcta
fabricación y ensamble, fue desarrollada en 5 meses.
El sistema de montaje conto con varios retos para su
éxito, desde la implementación de andamios eléctricos
a lo largo de todo el perímetro del edificio, esenciales
para asegurar el correcto ensamble de los elementos
de fachadas, así como el proceso de soldadura de cada
uno de ellos, ya que en campo se realizaron más de
4000 ml de juntas soldadas, siendo más complejas a
medida que se lograba mas altura, adicionalmente y
con el propósito de cumplir con las especificaciones
arquitectónicas, los cordones de soldaduras aplicadas
en los empalmes entre aletas de la fachada exterior
debían ser uniformes y lisas para garantizar la
continuidad visual ya comentada anteriormente a lo
largo del edificio, siendo esta actividad un proceso de
bastante detallamiento en obra. La instalación de cada
uno de los elementos de fachada requirió un control
muy estricto de niveles y verticalidad
desde el mismo inicio de su posicionamiento hasta
la terminación del proceso de soldadura para su
aseguramiento, los empalmes entre tramos exigían
cumplir con unas tolerancias mínimas dentro
22
de su envolvente, validando como corresponde
contracción y expansión por temperatura, puntos de
trabajo, alineaciones, plomos, etc. De igual manera
en cada vano de dicha estructura se suscribe los
marcos y sistema de ventanas, lo que limitaba aún
más cualquier posible variación y/o desfase de cada
uno de los elementos metálicos.
Adicionalmente, dentro del desarrollo del montaje
se destacan la utilización dos torres grúas de 8 Ton
de capacidad cada una, superando los 100 mts de
altura, la operación y logística de ejecución a medida
que se ganaba mas altura, recordando que el edifico
al encontrarse dentro de un área muy ajustada, exigía
una coordinación de izajes, manejo de cargas y áreas
con relación a las demás actividades del proyecto,
supervisión y control de seguridad a fin de garantizar
los protocolos y procedimientos establecidos y
sin afectar el desarrollo normal de las actividades
propias de la universidad y sus estudiantes.
Por otra parte, la zona del proyecto, al encontrarse
muy cercano a los cerros orientales, es una zona de
precipitaciones constantes durante casi todos los
meses del año, dificultando aún mas las actividades
en obra.
Como actividades posteriores a la construcción del
edificio, Estahl también participo en conjunto con la
empresa Imocom, para la fabricación e instalación de
los puentes grúas para el laboratorio de ingeniería,
compuesto por 6 tipos, que oscilan para cargas entre
16 y 1 ton, entre ellos lo componen un brazo giratorio
con capacidad de 10 Ton que permite el ingreso y/o
salida de materiales y demás del edificio desde el
sótano principal.
diseño y normatividad
Imagen cortesía Tecmo S.A.
Por Gabriel Francisco Valencia Clement
Ingeniero Civil.
Gerente Tecmo S.A.
Cambios que se
introducirán en el
Título F, en la próxima
actualización de NSR
24
E
n todas las áreas del diseño y la construcción
de las estructuras metálicas se han
presentado cambios significativos en los
últimos 10 años. Para la versión de NSR que
se publicará en los próximos meses, el Subcomité del
Título F de la Asociación Colombiana de Ingeniería
Sísmica, AIS, ha estado trabajando en una propuesta
de actualización del Título F, el cual contempla
los requisitos que deben cumplir las Estructuras
Metálicas, y como resultado de dicho trabajo, se ha
presentado a consideración del Comité AIS-100 una
primera versión del citado Título, en el que se ha
introducido un número significativo de cambios,
de los cuales, en el presente artículo se exponen los
más importantes. El Título F incluye cinco capítulos,
a saber:
F.1 - Requisitos generales
F.2 - Estructuras de acero con perfiles laminados,
armados y tubulares estructurales.
F.3 - Provisiones sísmicas para estructuras con perfiles laminados, armados y tubería estructural.
F.4 - Estructuras de acero con perfiles de lámina
formada en frío.
F.5 - Estructuras de aluminio.
A continuación se presenta el resumen de los
cambios propuestos en cada uno de estos capítulos.
Estos cambios provienen de tres fuentes: a) de las
actualizaciones de los documentos que se tomaron
como base de cada uno de los capítulos, los cuales
se mencionan más adelante en el análisis de cada
capítulo, b) de las respuestas y definiciones que la
Comisión Asesora Permanente del Código ha dado
a las consultas que ha recibido desde el año 2010
relacionadas con las estructuras metálicas, y c) de las
propuestas presentadas por la comunidad y por los
miembros del Subcomité Título F.
Con el fin de unificar términos así como su traducción
del inglés, se desarrolló un Glosario en el que se incluyó
la terminología de uso frecuente en nuestro país.
1.
Capítulo F.1 – Requisitos generales
Salvo en aspectos de redacción, este Capítulo no
tendrá cambios.
2.
Capítulo F.2 - Estructuras de acero con
perfiles laminados, armados y tubulares
estructurales
2.1 Actualización del documento AISC 360. Este
Capítulo se basa en el documento “Specification
for Structural Steel Buildings” publicado por el
American Institute of Steel Construction, AISC,
en 2016. Los cambios más significativos de la
actualización, y que se verán reflejados en NSR,
son:
Sección A2 (F.2.1.5 de NSR), Materiales: a) Se
modificó la especificación para pernos de alta
resistencia, los cuales pasan a formar parte
de la norma ASTM F3125, norma que incluye
entre otros, los pernos A325 y los A490. b) Se
incluyó dentro de la lista de materiales, una
nueva especificación para perfiles tubulares
estructurales, HSS (PTE en NSR), la ASTM A1085,
los cuales presentan un mejor comportamiento
estructural, reflejado en una mejor respuesta
ante solicitaciones sísmicas, sus espesores son
controlados, puede haberlos con Fy de 350 MPa, y
exhiben buena tenacidad, con valores mínimos de
34 J para 5°C en la prueba de Charpy en muesca.
c) Planchas: se retiraron las especificaciones A852
y A1011, y se agregó la A1066.
Capítulo B. Requisitos de Diseño. a) Se
reorganizó la Sección B3 Bases de Diseño (F.2.2.3
de NSR). b) En B3.9 se incluyeron disposiciones
25
diseño y normatividad
de integridad estructural aplicables al diseño de
conexiones, con lo que se busca evitar colapsos
generales por fallas locales, principalmente: 1)
Resistencia a la tracción mínima de empalmes
de columnas (en función de la combinación de
cargas D+L). 2) Resistencia mínima a la tracción
de las conexiones de las vigas (en función de
la fuerza cortante) 3) Resistencia mínima a la
tracción en las conexiones de las riostras (en
función del axial en la columna).
estabilidad de las columnas, no es el método de
la longitud efectiva, KL. De hecho, en el Método
de Análisis Directo, MAD, Lc = L, esto es, se
trabaja con K = 1. b) Se adicionó un estado límite
para restringir el pandeo torsional de miembros
con arriostramiento lateral no coincidente con
el centro de cortante de la sección (Fig. 2).
AISC dice que se debe analizar el caso, pero no
prescribe una formulación, sin embargo en el
comentario de la especificación de AISC hay
planteada una discusión al respecto.
Capítulo C. Diseño para Estabilidad (F.2.3
de NSR). a) Se incluyó una aclaración sobre
qué tipos de deformaciones iniciales deben
considerarse en el análisis. b) Para el método de
análisis directo, se amplió el alcance, al incluir la
posibilidad de realizar análisis inelásticos.
Capítulo D. Tracción (F.2.4 de NSR). En la Tabla
D3.1 de AISC (F.2.4.3-1), se adicionó un factor
de retraso por cortante para placas soldadas
o elementos conectados, con soldaduras
longitudinales de diferentes longitudes. Para
el cálculo del área neta efectiva, Ae = An.U, el
valor de U se hallará con una ecuación nueva
(Fig. 1).
Fig. 1. Elementos conectados, con soldaduras longitudinales de diferentes
longitudes
Capítulo E. Compresión (F.2.5 en NSR). a)
En lugar de KL se trabaja con Lc. Parece un
cambio inoficioso, pero no lo es. Se plantea para
reconocer que la única vía para contemplar la
26
Fig. 2. Miembro con arriostramiento lateral no coincidente con el centro de
cortante.
c) Se modificaron las expresiones para el
diseño de ángulos dobles y Tes, tanto para su
resistencia a la compresión, como a la flexión.
d) Para miembros con elementos esbeltos, se
suprimieron los factores Qs y Qa y se deberá
trabajar con un área efectiva Ae, por lo que la
expresión para hallar la resistencia nominal,
pasa a ser: Pn= FcrAe.
Capítulo F. Flexión (F.2.6 en NSR). En su
mayoría los cambios son de forma. Se agregaron
algunas “User notes”. Un cambio importante, en
una Sección nueva, F7.4, se incluye la evaluación
del pandeo flexo-torsional de las secciones HSS
(PTE en NSR).
Capítulo G. Corte (F.2.7 en NSR). a) Se revisó la
resistencia a cortante de perfiles I y canales, si
no se considera la acción de campo tensionado.
b) Se modificó totalmente la metodología para
calcular la resistencia a cortante de los perfiles I
ensamblados, tanto si se considera la acción de
campo tensionado, como si no se hace.
Capítulo H. Fuerzas Combinadas (F.2.8 en NSR).
No hubo cambios significativos.
Capítulo I. Miembros Compuestos (F.2.9 en
NSR). a) Se adicionó que se permite el uso del
método de distribución elástica de esfuerzos, y
el método de esfuerzo - deformación efectiva,
para el cálculo de la resistencia nominal, y se
agregaron dos nuevas secciones (I1.2c, I1.2d)
en las que se exponen esos dos métodos. b) Se
incluyó la aceptación de la utilización de barras
de refuerzo de 420 MPa (80 ksi), de resistencia
para su uso en construcción compuesta. c) Se
amplió la cobertura del Método de Análisis
Directo al caso de estructuras compuestas.
d) En I2.2a, se aclaró que no es indispensable
suministrar acero de refuerzo longitudinal (no
es nuevo, pero no estaba explícito). e) Para
análisis de fuerzas combinadas de flexión y
axial, se incluyeron dos expresiones nuevas. f)
Se introdujeron cambios en la evaluación de la
transferencia de fuerzas.
contempla intervenciones con soldadura a
estructuras existentes. d) Se agregó una sección,
pernos de alta resistencia combinados con
remaches. e) En J2- Soldaduras, se realizaron
varios cambios para adecuar los requisitos a lo
exigido en la última edición de AWS.
Se agregó un procedimiento para evaluar
la resistencia de soldaduras de penetración
parcial, PJP, y de soldaduras abocinadas (Fig.
3). f) Se modificó el planteamiento relacionado
con el remate de filetes, cuando hay fuerzas
de tracción. g) Se suprimieron las ecuaciones
para determinar la resistencia de grupos de
soldadura por el método del centro instantáneo
de corte. h) Se incrementaron las cargas para
el pre-tensionamiento de pernos A325 con
diámetros mayores de 1 pg. i) Se modificaron las
dimensiones de las perforaciones para pernos
con diámetros iguales o mayores de 1pg j) Las
ecuaciones para evaluación de aplastamiento
y desgarramiento se separaron. En NSR-10
aparecen en una sola expresión, Ec F.2.10.36a, b, c. k) En la sección dedicada a fuerzas
concentradas en aletas y almas, se introdujeron
algunas modificaciones, en especial para hallar
Rn de HSS.
Fig. 3. Soldadura abocinada.
Capítulo J. Diseño de Conexiones (F.2.10 en
NSR). a) Hay ligeros cambios en la geometría
de huecos de acceso. b) Se replanteó el tema de
las conexiones en las que se combinan pernos y
soldadura. Se incluyó: información sobre factores
de carga y de resistencia, y los criterios específicos
cuando se usan pernos A325 pretensionados,
entre otros. c) Se agregó una sección que
Capítulo K. Conexiones de HSS y sección cajón
(F.2.11 en NSR). Este capítulo se reorganizó, y
entre otros cambios, se incluyeron referencias
al capítulo J para varios estados límite. a) La Sec
K1 es nueva, Provisiones generales y parámetros
para las conexiones de HSS. Entre otros cambios,
se establece que se aceptan análisis racionales
27
diseño y normatividad
para determinar la capacidad de las conexiones
(Fig. 4). b) Se conciliaron requisitos que estaban
duplicados, pj en Sec. K1 y Sec. K4. c) Se revaluó
la resistencia de conexiones de los HSS circulares
y cuadrados empleados en cerchas. d) Varias
tablas fueron modificadas, entre ellas la K4.1, la
K4.1A, la K4.2. e) Se modificó la evaluación de
las propiedades de las soldaduras en conexiones
de HSS rectangulares.
Fig. 4. Análisis por Elementos Finitos aplicado a una conexión de HSS (PTE).
Capítulo L. Condiciones de servicio (F.2.12 en
NSR). se introdujeron cambios de forma para
dar claridad a los textos.
Capítulo M. Fabricación y Montaje (F.2.13 en
NSR). a) Se adecuaron algunas referencias
atendiendo los cambios establecidos por el
código de AWS vigente. b) Se introdujeron
cambios de forma para dar claridad a los textos.
Capítulo N. Control y aseguramiento de la
calidad (F.2.14 en NSR). Cambios en formato y
presentación. En N5.5 hay cambios en relación
con los ensayos de ultrasonido, UT.
Apéndice 1. Diseño con análisis avanzados
(F.2.15 en NSR). a) Se reorganizó, empezando
por el título (en AISC se denominaba Análisis
Inelástico), para dar cabida a otras alternativas.
b) En A1.2 se trabaja el diseño elástico con
análisis, de 2° orden. Es muy similar al MAD
28
de NSR-10. c) En A1.3 Análisis inelástico. No
hay material nuevo, pero la información se
reorganizó. d) En A1.1.3b hay cambios de fondo
relacionados con la forma de contemplar las
imperfecciones geométricas de la estructura en
el análisis.
Apéndice 2. Empozamiento (F.2.16 en NSR). a)
Se aclara para qué tipo de cubiertas aplican los
requisitos. b) Se reorganizó parcialmente.
Apéndice 3. Fatiga (F.2.17 en NSR). a) Se
suprimieron varias ecuaciones, y en las demás
se ajustaron los factores de acuerdo con
cambios en las tablas. b) La Sec A3.5, fabricación
y montaje, fue totalmente reeditada. c) Se
adicionó una Sec A3.6 relacionada con ensayos
no destructivos, END. d) En las tablas hay varios
cambios, algunos significativos.
Apéndice 4. Diseño para condiciones de fuego
(F.2.18 en NSR). a) Se hicieron cambios para dar
mayor claridad al texto. b) En 4.2.3b se agregó
una tabla con las propiedades de los pernos
sometidos a altas temperaturas. c) En 4.2.4b
se permite reconocer la acción de membrana de
las losas compuestas. d) En 4.2.4d se plantean
cambios en el análisis de las vigas de placas
compuestas.
Apéndice 5. Evaluación estructuras existentes
(F.2.19 en NSR). No hay cambios importantes.
Apéndice 6. Arriostramiento para estabilidad
(F.2.20 en NSR). a) Se cambió el nombre de
arriostramiento relativo por panel arriostrado. b)
El nodal se denominó arriostramiento puntual.
c) En 6.2, Arriostramiento de columnas, se
incrementó el requerimiento a cortante en un
25%. d) En 6.3 se aclara que el arriostramiento
de vigas no vale para cerchas.
Partiendo de varias investigaciones realizadas en
el país, incluir el uso de conectores de cortante
tipo canal en losas con tablero metálico,
definiendo límites de aplicación, de acuerdo con
las citadas investigaciones (Fig. 5).
Apéndice 7. Métodos alternos para estabilidad
(F.2.21 en NSR). Salvo que en A7.3.1 se modificó
el tratamiento de miembros con elementos
esbeltos, solo se observan cambios en la
redacción para dar mayor claridad al texto.
a)
Apéndice 8. Procedimiento aproximado de
segundo orden (F.2.21 en NSR). No hubo
cambios.
2.2 Adicionalmente a los cambios realizados
por AISC en el documento base del capítulo,
“Specification for Structural Steel Buildings”,
2016, el Subcomité Título F ha acordado
introducir los siguientes cambios en la próxima
versión de NSR:
Incluir el concepto del ingeniero responsable de
aprobaciones (IRA), equivalente al EOR del AISC.
Adecuar la terminología y los procedimientos al
medio y la práctica colombianos.
El Subcomité estudió las consultas que la
comunidad ha presentado a la Comisión Asesora
Permanente del Código entre 2010 y 2019, y se
resolvió incluir lo que sea pertinente.
Suprimir la metodología de diseño ASD que
incluye AISC 360-16 (tal como se hizo en NSR10). Solo se contempla la metodología LRFD.
Incluir en NSR los Comentarios de AISC 360.
b)
Fig. 5. Conectores tipo canal a) Ensayos de corte directo. b) Ensayos de placas
compuestas.
Ampliar el alcance de la especificación
correspondiente al uso de conectores de cortante
tipo perno en losas con tablero metálico,
en consonancia con nuevas investigaciones
realizadas en años recientes en Colombia.
En la sección Requisitos de Diseño ampliar la
descripción de los procedimientos básicos de
diseño para condiciones de incendio: a) Métodos
prescriptivos y b) Métodos analíticos y ensayos
de calificación (F.2.2.3.11).
Establecer requisitos de seguridad
ocupacional para instalación de pernos de
anclaje (F.2.10.9).
29
diseño y normatividad
En Control y Aseguramiento de la calidad,
habrá cambios significativos, dado que la
ley en Colombia plantea condiciones de
responsabilidad y control diferentes a los de
EEUU.
3.
(es una sección nueva). Trata entre otros temas,
el diseño de armaduras cuando se usan como
diafragmas.
Capítulo F.3 - Provisiones sísmicas para
estructuras de acero con perfiles laminados,
armados y tubería estructural.
3.1 Actualización del documento base. Este Capítulo
se basa en el documento “Seismic Provisions
for Structural Steel Buildings”, publicado por el
American Institute of Steel Construction, AISC,
en 2016. Los cambios tuvieron menor alcance
que en versiones anteriores de este documento.
Los más significativos que introdujo AISC en la
versión 2016 tienen que ver con aclaraciones,
coordinación, nuevos materiales y resultados
de nuevas investigaciones, los cuales se verán
reflejados en NSR. En resumen son:
Se incluyó el término Ecl, definido como el
efecto horizontal de la carga sísmica limitado
por capacidad. En cada sección se establece la
forma de determinarlo. Por ejemplo, en E1.6b, se
lee Ecl = 2(1.1Ry Mp)/ Lcf. Todas las provisiones
se revisaron para garantizar que el término se
aplica en forma consistente.
Sección A3.1 Materiales (F.3.1.4 en NSR). Se
incluyó el acero ASTM 1085 para HSS, el cual,
como se mencionó arriba, exhibe mejores
propiedades: Fy de 350 MPa, Ry igual a 1.25 y
Rt a 1.15, espesor real muy similar al teórico
(recuérdese que cuando se usa A500, el área se
debe reducir al 93% del área teórica).
Sección B5. Diafragmas, cuerdas y colectores
30
Fig. 6. Diafragmas hechos con armaduras.
En la Tabla D1.1 (F.3.4.1-1 en NSR), que
presenta los límites de las relaciones ancho/
espesor, se introdujo el factor Ry (relación
entre la resistencia a la fluencia esperada y la
resistencia mínima especificada a la fluencia).
Para compensar su efecto, se modificaron los
coeficientes de las ecuaciones. Igualmente, se
introdujo el término Ry en las ecuaciones que
permiten evaluar la longitud entre soportes
laterales para diseño sísmico, tanto para
ductilidad moderada como alta; como en el caso
nombrado en el literal anterior, los coeficientes
de las ecuaciones también se alteraron.
En D1.4 Columnas, a) se suprimieron dos de los
efectos de las cargas que se consideraban en la
versión 2010, las liberadas por miembros del
SRS con 1.1Ry, y las resultantes del análisis de
volcamiento. b) D1.4a, en columnas que forman
parte de pórticos espaciales, se especifica que
para columnas comunes a pórticos que se
intersecan, la determinación de la resistencia
axial requerida debe considerar la posibilidad de
un comportamiento inelástico simultáneo en los
dos sentidos.
D1.6 Miembros prefabricados (ensamblados).
Se establecieron requisitos para las
conexiones.
D2. Conexiones. a) En D2.2c, se especifica que se
permiten huecos alargados en pernos a tracción,
pero no a cortante. b) En D2.3, hay referencia
explícita a que debe cumplirse la Sec. J10 de
la Especificación, c) En D2.4 se revisaron los
requisitos para las placas de continuidad y las
placas de enchape, así como para las soldaduras
asociadas a ellas. d) En D2.6. Bases de columnas,
se adicionó: la demanda de ductilidad se puede
tomar con los anclajes, teniendo en cuenta
varios requisitos, además se replanteó el
método para determinar la resistencia a corte
requerida para las columnas, estableciendo que
se tomará el menor de 2RyFyZ/H y la cortante
hallada con 0. e) En D2.5 – Empalmes de
columnas, se introdujeron varios cambios, entre
ellos que las soldaduras en los empalmes podrán
ser de penetración parcial, cumpliendo ciertas
condiciones.
E3. PRM-Especiales. Hubo cambios en a)
el procedimiento de diseño de placas de
continuidad, b) el empalme de columnas, para
el cual se acepta diseñar con resistencia menor
que la que planteaba AISC-10, si se soporta con
un análisis inelástico, c) se presenta un método
para el diseño de sistemas multi-arriostrados
(aquellos en los que hay varios paneles de
arriostra-miento entre niveles arriostrados
lateralmente). Véase Fig. 7.
Fig. 7. Pórtico Multiarriostrado.
F2. PAC-Especiales. En F2-6c(3), se establecen
condiciones para garantizar la acomodación del
pandeo de las riostras,
F5. Muros de corte de acero. Se incorporaron
cambios significativos.
H. Sistemas arriostrados compuestos y muros
de corte compuestos: hay cambios importantes,
en especial en H4. Muros. Además se incluyó
una Sec. nueva, H7, dedicada a muros de corte
de lámina rellenos de concreto.
3.2 Adicionalmente a los cambios realizados por
AISC en el documento base del capítulo, “Seismic
Provisions for Structural Steel Buildings”, el
Subcomité Título F, ha acordado introducir los
siguientes cambios en la próxima versión de NSR
Para el diseño de estructuras que no revistan
gran relevancia, y no en amenaza sísmica
alta y con limitaciones claramente definidas,
se permitirá obviar el cumplimiento de los
requerimientos establecidos en el Capítulo F.3,
y diseñar cumpliendo solo con lo establecido en
el Capítulo F.2.
diseño y normatividad
Se introducirá el concepto de ingeniero
responsable de aprobaciones (IRA), equivalente
al EOR del AISC.
determinación de ancho efectivo y la ecuación
de pandeo de secciones complejas, entre otros.
3)
Se establecerá un mecanismo para la aprobación
del uso de una conexión precalificada distinta de
las incluidas en el estándar ANSI/AISC 358.
Se aclararán los procedimientos básicos de
diseño para condiciones de incendio (F.2.2.3.11)
4. Capítulo F.4 - Estructuras de acero con
perfiles de lámina formada en frío.
Este capítulo se reorganizó totalmente. Constará
de cuatro partes:
F4.1 - Diseño de miembros y conexiones.
F4.2 - Entramados estructurales con perfiles de
lámina formada en frío.
F4.3 - Sistemas estructurales de resistencia sísmica
con perfiles de lámina formada en frío.
F4.4 - Tableros metálicos para trabajo en sección
compuesta.
4.1 Capítulo F4.1. Diseño de miembros y conexiones.
El documento base es: “North American
Specification for the Design of Cold-Formed
Steel Structural Members”, AISI S100-16.
AISI modificó el formato para hacerlo similar al
de AISC 360. Los principales cambios fueron:
1)
Se incluyó el Método de Análisis Directo.
2) Buena parte de los procedimientos de cálculo
se pasaron a los apéndices, por ejemplo la
32
Se incluyó un diagrama de los pasos generales
para determinar la resistencia de los miembros
4) Tal como se hizo en los capítulos F2, F3 y F5,
también se suprime el diseño con ASD, y todos
los procedimientos están basados en LRFD.
5) Dado que la organización es diferente de la de
NSR-10, a continuación se presenta un resumen
de los capítulos como están en AISI S100 (que es
como quedarán en NSR).
A. Alcance, Aplicabilidad y Definiciones. a)
Los coeficientes de resistencia son más bajos
que los de F2: para miembros = 0.80, Para
conexiones = 0.55.
B . Requisitos de Diseño. Hay ocho
secciones: 1. Diseño para resistencia. 2.
Miembros estructurales. 3. Conexiones.
4. Estabilidad. 5. Conjuntos estructurales
y sistemas. 6. Condiciones de servicio y
Empozamiento. 7. Fatiga. 8. Efectos de la
corrosión.
C. Diseño para estabilidad. La metodología
propuesta se basa en el Método de Análisis
Directo (AISC 360), por lo que se exige
considerar: 1. Las deformaciones por axial,
flexión y cortante. 2. Los efectos de segundo
orden, P y P . 3. Las imperfecciones
geométricas. 4. La reducción rigidez por
plastificación parcial de la sección.
D. Miembros en Tracción. No hay cambios
significativos con respecto a S100-2012.
E. Miembros en Compresión. Se establecieron
los modos de falla que se deben revisar, a
saber, 1. Fluencia y pandeo global. 2. Pandeo
local interactuando con fluencia y pandeo
general. 3. Pandeo con distorsión.
F. Miembros en Flexión. 1. Se estudian los
mismos modos de falla que para compresión.
2. Se incluyeron provisiones para determinar
la reserva inelástica de miembros que no
están sujetos a pandeo local o flexotorsional.
3. Se adicionaron provisiones para el diseño
de miembros con huecos.
G. Miembros a cortante y arrugamiento. No
hay cambios importantes.
H. Miembros bajo fuerzas combinadas.
Se amplió el alcance, cubre: 1. Flexión y
tracción. 2. Flexión y cortante. 3. Flexión y
arrugamiento del alma. 4. Flexión y torsión.
I. Ensambles y Sistemas. Corresponde al
Cap. D de versiones anteriores. Se realizaron
varios cambios. 1. Para entrepisos, techos, o
construcción con muros tipo diafragma, se
direcciona al lector a AISI S310, AISI S240
y AISI S400. 2. Para construcción liviana
con perfiles formados en frío, AISI S240
para entramados solicitados por cargas
gravitacionales y de viento y AISI S400 para
entramados solicitados por cargas sísmicas.
3. Para pórticos especiales empernados,
AISI S400. 4. Para techos y sistemas de
muros, se dictan procedimientos basados
en el Método de Análisis Directo, MAD.
33
diseño y normatividad
5. Para diseño de estanterías (Fig. 8), se
remite a ANSI MH16.1.
M. Fatiga. Este tema no está contemplado en
NSR-10.
Apéndice 1. Ancho efectivo de los elementos.
Estas provisiones estaban en el Cap B (NSR10 F4.2), se plantean algunos cambios en los
procedimientos
Fig. 8. Estanterías Metálicas.
J. Conexiones y uniones. 1. Se modificaron
las provisiones para el diseño a la rotura de
conexiones con un perno o con una fila de
pernos paralela a la línea de acción de la carga.
2. Se agregaron factores de reducción de
resistencia para ángulos y canales empernados
considerando el retraso de cortante. 3. Se
incluyeron referencias para conexiones con
otros materiales: aluminio, concreto, acero,
mampostería y madera.
K. Resistencia para casos especiales.
Corresponde al F.4.6 de NSR-10. Incluye la
lista de estándares de ensayos de AISI, y las
provisiones para determinar el comportamiento
estructural, mediante ensayos o análisis
teóricos confirmados con ensayos. Como en
anteriores versiones (y en NSR-10), contiene
datos estadísticos para la determinación de los
coeficientes de resistencia.
L. Condiciones de servicio. Se incluyeron
provisiones para determinar la inercia efectiva
para cálculos de condiciones de servicio, en el
Comentario se dan pautas para el caso en el que
se use MAD.
34
Apéndice 2. Análisis elástico de pandeo de
miembros. Es un procedimiento nuevo, aunque
algunos de los temas estaban antes en los
capítulos C a H.
Finalmente, AISI S100-16 incluye dos apéndices
A y B, en los que aclara cuales provisiones tienen
validez en USA y México y cuales en Canadá.
F4.2 - Entramados estructurales con perfiles de
lámina formada en frío. En NSR-10 estaba
incluido en F.4.8, se reubicará en la actualización
del NSR. Tuvo varios cambios. El documento
base es: “AISI S240-15: “North American
Standard for Cold-Formed Steel Structural
Framing”. Aplica al diseño e instalación de
elementos estructurales y conexiones de marcos
ligeros de acero formado en frío: 1). sistemas de
piso y techo, 2). muros estructurales y muros de
corte, 3). muros con diagonalado y diafragmas
para resistir cargas laterales en el plano, 4).
Armaduras para carga.
El contenido de F4.2 será:
A. General: alcance, definiciones, materiales,
protección contra la corrosión, productos.
B. Diseño: General, entramados para pisos,
entramados para muros, entramados para
cubiertas, sistemas para cargas laterales.
C. Instalación: general, condición del
material, entramado, conexiones,
miscelánea.
D. Aseguramiento de la calidad
E. Armaduras: general, responsabilidades,
cargas, diseño, criterios de calidad.
F. Ensayos
Apéndice 1. Arriostramiento para pandeo
flexotorsional.
Apéndice 2. Métodos de ensayo de
armaduras.
F4.3 - Sistemas estructurales de resistencia sísmica
con perfiles de lámina formada en frío. Es te tema
es nuevo en NSR. El documento base es: “AISI
S400-15 w/S1-16: North American Standard for
Seismic Design of Cold-Formed Steel Structural
Systems”. Consta de los siguientes capítulos:
A. Alcance y aplicabilidad.
B. Requisitos generales de diseño.
C. Análisis.
D. Diseño de miembros y conexiones.
E. Sistemas resistentes a cargas sísmicas. 1)
Muros de corte compuestos por entramados
con perfiles formados en frío enchapados
con paneles estructurales de madera (Fig
9(a)) 2) Muros de corte compuestos por
entramados con perfiles formados en frío
enchapados con láminas metálicas (Fig 9(b)).
3) Pórticos armados con perfiles formados
en frío, arriostrados con cintas metálicas (Fig
9(c)). 4) Pórticos resistentes a momento
empernados – especiales. 5) Muros de corte
compuestos por entramados con perfiles
formados en frío enchapados con tableros de
yeso o paneles de fibra resistentes al fuego.
F. Diafragmas.
G. Control y Aseguramiento de la calidad.
H. Uso de componentes y conexiones
sustitutos en sistemas resistentes a cargas
sísmicas.
F4.4 - Tableros metálicos para trabajo en sección
compuesta. En NSR-10 se encuentra en F.4.7, en
la actualización tendrá varias modificaciones. El
documento base es: “ANSI/SDI C-2017 Standard
for Composite Steel Floor Deck - Slabs”. SDI tiene
otra publicación “ANSI/SDI NC-2017 Standard for
Non-Composite Steel Floor Deck”, pero desde el
punto de vista estructural, el Subcomité F decidió
que interesa reglamentar el uso de los tableros
en construcción compuesta, y por tanto no se
incluirá en la actualización. Lo más remarcable:
SDI incluyó avances alcanzados en recientes
investigaciones, en especial, en la correlación
con la norma ANSI S 310-16, relacionada
con el diseño de diafragmas
Se armonizaron los requisitos de cargas
durante la construcción de los dos
estándares, SDI NC-2017 y SDI C-2017.
Se revisó la resistencia a la flexión permitida
para losas compuestas con lámina
colaborante, ahora planteada en función de
Mp en lugar de My.
De acuerdo con amplia investigación, se
amplió la distancia entre anclajes de la lámina
colaborante a las vigas, de 300 a 400 mm.
Fig. 9. Sistemas sismo resistentes con muros.
(a)
(a) Con tableros de madera.
35
diseño y normatividad
procedimientos, ASD y LRFD. El capítulo F.5 solo
incluirá el diseño LRFD.
(b)
(c)
(b) Con láminas de acero. (c) Con cintas de acero
5.
Capítulo F.5 - Estructuras de Aluminio.
El formato general es el mismo de AISC y de
AISI, por lo tanto se logrará mayor consistencia
con los capítulos F.2 y F.4.
La última versión de la norma de la AA está muy
bien estructurada, y cubre prácticamente todos
los casos de diseño de elementos y de conexiones
que se presentan en la práctica usual.
En la última versión de la norma AA, hay algunos
cambios con respecto a la anterior:
Especificaciones de materiales más
completas
Fig. 9. Cubierta de una piscina, Bogotá. Estructura de aluminio
Resistencia de las fundiciones
Este capítulo tuvo un cambio total. En NSR-10 se
utilizó como base la norma “Eurocode 9, Design of
Aluminium Structures”, La actualización de NSR, se
basa en el documento “Specification for Aluminum
Structures – 2015” de la Aluminum Association,
AA. Para NSR-10, se consideraron los siguientes
argumentos:
Cambios en la evaluación de la resistencia a
la compresión de los miembros
Métodos alternos para evaluar la resistencia
de columnas y vigas.
Fatiga.
El Formato de Eurocode era LRFD, mientras que
AA solamente contemplaba ASD.
Resistencia a cortante y torsional de almas
soportadas en un solo borde.
Se observaba una mayor profundidad y alcance
en el tratamiento de los temas y procedimientos
en Eurocode que en AA.
Cambios en el diseño de conexiones
soldadas. Soldaduras de penetración parcial.
Las formulaciones para el diseño de elementos y
conexiones, eran más completas.
Para la actualización se tomó como base el
documento de AA, considerando que:
La norma de la AA, contempla los dos
36
Reglamentación de los ensayos.
Control y aseguramiento de la calidad.
innovación y desarrollo
Miguel Antonio Peralta Hernández
Imagen cortesía Peralta Ingeniería
Ingeniero Civil.
Magíster en Ingeniería Estructural.
Gerente Peralta Ingeniería S.A.S.
Conexiones
a Cortante
38
Conexiones en estructuras en acero
Dentro de los desafíos de un ingeniero dedicado
a diseñar estructuras está el de representar de
la manera más simple y cercana a la realidad la
idealización estructural, porque estas suposiciones
van directamente encaminadas a acertar con un
modelo, la predicción del comportamiento de una
estructura real. En otros casos, se opta por incluir en
un modelo más sofisticado todos los componentes
que hacen parte de una estructura, incluyendo sus
conexiones, ya sea empleando métodos de análisis
de mayor complejidad como elementos finitos u
otras metodologías más especializadas para un caso
puntual (FEMA, 1995). Sin embargo, este último
caso se pone en desventaja cuando la cantidad
de conexiones de una estructura demanda gran
capacidad computacional y el manejo de un sin
número de variables sensibles a cualquier error en
la suposición.
En este sentido, para poder representar un modelo
numérico de la manera más simplificada es necesario
definir previamente el comportamiento esperado. En
este concepto, las conexiones juegan un papel muy
importante y definitivo en la rigidez, resistencia y
ductilidad global de la estructura.
Con base en lo anterior, se puede definir dentro de
un modelo una conexión idealizada como rígida,
aquella que sea capaz de redistribuir en todos los
miembros que llegan a este punto común llamado
nudo, la proporción de carga en función de su rigidez
relativa (I⁄L) sin que aparezca un ángulo relativo
entre cualquiera de los miembros conectados. En
sentido contrario a esta suposición ideal están las
conexiones entre miembros en la que no existe
ningún tipo de transferencia de momento, lo que
hace que un miembro pueda rotar de forma libre con
respecto a los demás miembros que llegan al nudo;
a esto se le llama una conexión simple.
Comportamiento de las conexiones
En la realidad, el diseño de una conexión es la
interacción de componentes como placas, pernos,
soldaduras, incluso limitaciones dimensionales
que buscan acercase tanto como se pueda a una
conexión rígida o a una conexión simple. Bajo este
concepto, se han clasificado las conexiones en
función de su rigidez y capacidad de transferencia de
momento. Las características de comportamiento
de una conexión pueden ser estudiadas mediante
una gráfica Momento-Rotación (M⁄ ) de cualquier
propuesta de conexión. De hecho, la precalificación
de conexiones se basa en este concepto y en la
observación de las regiones cercanas a las zonas de
panel y extremos de las vigas. Para comprender mejor
lo anterior, existen algunos ejemplos de las maneras
en las que se pueden clasificar las conexiones. Se
referencian las propuestas de Bjorhovde et al. (1990)
y Euro Código 3 (CEN 2005 a) en donde se definen
parámetros relacionados directamente con la rigidez,
la resistencia y la ductilidad de las conexiones.
Figura 1. Ejemplo de definición de las características de rigidez, resistencia y
ductilidad (momento - rotación) para una conexión parcialmente restringida
(C-B3.2. Comentarios Especificación AISC)
39
innovación y desarrollo
La figura 1 (Tomada de los comentarios de la
Especificación AISC C-B3.2), representa un diagrama
Momento-Rotación (M⁄ ) para una conexión típica.
modelo presentado en la figura 1 (Tomada de los
Comentarios de la Especificación AISC C-B3.2), la
rigidez de la conexión es definida con la longitud L,
y la rigidez a la flexión EI, de la viga (ver figura 2).
La rigidez inicial de una conexión, K_i, no caracteriza
adecuadamente la respuesta de la conexión en
las condiciones ante cargas servicio, debido a que
pueden presentarse comportamientos no lineales a
bajas magnitudes de rotación. Ante esto, se toma la
rigidez secante de la curva, K_s, denominado índice
de rigidez de la conexión.
Figura 2. Rigidez de la conexión
Donde M_s, es el momento para cargas de
servicio (N-mm) y _s, es la rotación para la
misma condición de cargas de servicio (rad). En el
40
Cuando el valor KsL/EI≥20 (ver figura 3. Tomada
de los Comentarios Especificación AISC C-B.3.3.),
es aceptable considerar que la conexión está
completamente restringida, es decir que será capaz
de mantener los ángulos entre los miembros que se
conectan. Si encontramos que KsL/EI≤2, es aceptable
considerar que la conexión es simple, se presentan
grandes giros y la imposibilidad de desarrollar
momento. Puede presentarse una restricción parcial
cuando 2<KsL/EI<20 y entonces será necesaria una
calibración de las rigideces de los nudos en el modelo
estructural (Ver figura 3).
Conexiones Simple (cortante)
En el caso de las conexiones simples – en adelante
conexiones a cortante–, se puede considerar
adicionalmente a la rigidez, que, si una conexión no
alcanza a transferir el 20% del momento plástico
de la viga, M_p, para una rotación de 0.02 rad, se
considera que no tiene resistencia disponible a la
flexión para el diseño.
Dentro de la clasificación del AISC adoptada por el
reglamento colombiano de sismo resistencia NSR
(F.2.2.3.5), se clasifican las conexiones en:
Conexiones a Momento.
TR (FR en inglés): Totalmente Restringida
PR: Parcialmente Restringida
Conexión simple (Conexión a cortante)
Algunos requerimientos de limitación de
dimensiones en placas, disposición de soldaduras y
pernos, son necesarios para no inhibir la flexibilidad
y por tanto la rotación.
Así bien, en todos los casos y donde aplique,
deben revisarse cada uno de los estados límite de
resistencia y adicionalmente, asegurar la flexibilidad
requerida para las conexiones a cortante. Debido a
su extensión, los estados límite de resistencia no
serán nombrados en este artículo.
A continuación, se presentarán algunas reglas
que pueden proveer ductilidad rotacional a las
conexiones a cortante de mayor uso en Colombia:
Conexión a cortante placa simple o convencional:
se compone de una placa soldada al miembro de
apoyo, con una sola línea de pernos (mínimo dos y
máximo doce pernos), en la que la distancia, a, entre
la línea de pernos y la soldadura no debe superar
90mm (ver figura 4).
Si la resistencia del material de la placa es mayor o
igual a 345 MPa (A572) el tamaño de la soldadura,
w, deberá ser mayor o igual a 5/8t_p, donde t_p es
el espesor de la placa.
Si la resistencia del material de la placa es menor a
345 MPa, entonces la soldadura debe desarrollar la
resistencia de la placa por cortante.
La distancia al borde perpendicular a la dirección
de la carga, l_eh, no debe ser menor a dos veces el
diámetro del perno, d_p.
Figura 3. Clasificación de las conexiones TR, PR y simple, de acuerdo con el
diagrama momento-rotación. (C-B3.3. Comentarios Especificación AISC)
La distancia al borde paralela a la dirección de la
carga no debe ser menor a la especificada en la Tabla
F.2.10.3-4/4M del reglamento NSR.
41
innovación y desarrollo
Figura 4. Componentes conexión a cortante simple
La rigidez rotacional en la conexión a cortante de
placa simple o convencional se limita al espesor de la
placa o alma de viga soportada (cualquiera de los dos
elementos), con respecto al diámetro de los pernos y
la cantidad de los mismos.
Entre más pernos en una fila o mayor distancia
entre los pernos extremos, la rotación del grupo de
pernos presenta mayor restricción debido a que el
desplazamiento del conector más alejado del centroide
del grupo de pernos debe ser considerable para lograr
la rotación esperada en el grupo (ver figura 5).
La excentricidad, e, para el diseño del grupo de
pernos a cortante, debe tomarse de la tabla 10-9 del
manual del AISC.
Tabla 10-9 del Manual del AISC
Respetando estas recomendaciones, el pandeo por
flexión en la placa no controlará el diseño.
Conexión a cortante de placa extendida: A diferencia
de la conexión placa simple o convencional, la conexión
a cortante con placa extendida, no presenta límites en
la distancia, a, ni tampoco en la cantidad de pernos
por línea, ni la cantidad de líneas en la conexión (Ver
figura 6). Las distancias al borde en cualquier dirección
no deben ser menor a las especificada en la Tabla
F.2.10.3-4/4M del reglamento NSR.
Figura 6. Componentes conexión a cortante placa extendida
Figura 5. Rigidez rotacional
42
La rigidez rotacional en la conexión a cortante de
placa extendida se logra cuando la resistencia
a flexión en la placa, F_y S_x, es menor que la
resistencia a flexión del grupo de pernos.
En otras palabras, el espesor máximo de la placa
puede escribirse de acuerdo con la ecuación 10-3 del
Manual AISC como:
Donde Fnv es la resistencia nominal a cortante de
los pernos en conexiones tipo aplastamiento dado
en la tabla F.2.10.3-2 del reglamento NSR, A_b es
el área nominal del perno, es la longitud de la placa
mostrada en la figura 6, F_y es la resistencia a la
fluencia de la placa y C’ es un valor que se encuentra
en las tablas 7-6 a 7-13 del Manual AISC y se usa
para calcular el momento puro de un grupo de
pernos con separaciones predefinidas.
Conexión a cortante con doble ángulo: se realiza
con dos ángulos, uno a cada lado del alma de la viga
que va a ser soportada, como se ilustra en la Figura 8.
Estos ángulos pueden estar empernados o soldados
a la viga soportada, así como al miembro de soporte.
Figura 8. Componentes conexión a cortante con doble ángulo
Cuando los ángulos se sueldan al miembro de
soporte, se debe proporcionar una flexibilidad
adecuada en la conexión; como se ilustra en la Figura
8 (c), la línea de soldadura se coloca a lo largo de
las puntas de los ángulos con un retorno en la parte
superior, de acuerdo con la Sección F.2.10.2.2.2
del reglamento NSR. Es muy importante evitar la
soldadura en toda la parte superior de los ángulos,
ya que restringe la flexibilidad y, por lo tanto, la
rotación final necesaria de la conexión. Puede
calcularse la resistencia disponible de la soldadura
aplicando el método del vector elástico y asumiendo
que 1/6 de la longitud de la soldadura en la zona
superior del ángulo hace reacción en compresión
sobre el alma de la vigueta, de ahí se obtiene la
43
innovación y desarrollo
expresión de resistencia disponible de la soldadura
del Manual del AISC y presentada en unidades de
Newtons.
Si los ángulos son soldados a la viga soportada,
las soldaduras deberán diseñarse como un grupo
de soldaduras a cortante excéntrico, de la misma
manera que el material base (alma de la viga).
Conexión a cortante con ángulo simple: En lugar
de un ángulo al lado y lado de la viga, es un único
ángulo en la conexión. Facilita el montaje por tener
menos piezas. No es recomendable esta conexión
en vigas que carezcan de estabilidad lateral debido
a la excentricidad que se presenta entre la línea
de pernos o soldadura por el lado del miembro
de soporte y el eje del alma de la viga soportada.
Tiene baja capacidad a la tensión en la dirección
longitudinal de la viga soportada.
Figura 7. Distribución de esfuerzos sobre la soldadura entre los ángulos y el
miembro de soporte
La soldadura de retorno de la parte superior se
desprecia para efectos de cálculo.
Cuando los ángulos se conectan al miembro de
soporte con pernos, el grosor máximo de la aleta del
ángulo debe limitarse a 16mm empleando gramiles
adecuados (Tabla de gramiles Manual AISC).
Figura 9. Componentes conexión a cortante con ángulo sencillo.
Alternativamente, las comprobaciones de ductilidad
de conexiones a cortante ilustradas en la Parte 9 del
Manual AISC, se pueden utilizar para justificar otras
combinaciones de tamaños de pernos y grosor de la
aleta del ángulo.
La excentricidad en el lado de la viga soportada
puede despreciarse para las conexiones con una
sola línea vertical de pernos a través de orificios
estándar o de ranuras cortas con una dimensión a
(ver Figura 8 (b)) que no exceda 75 mm. A mayores
distancias de a o más de una línea de pernos vertical,
la excentricidad debe considerarse en el diseño.
44
Cuando el ángulo se suelda al miembro de soporte,
se debe proporcionar una flexibilidad adecuada en
la conexión. Como se ilustra en la Figura 9, la línea
de soldadura se coloca a lo largo de las puntas del
ángulo con un retorno en la parte superior, limitado
por la Sección F.2.10.2.2.2 del reglamento NSR.
La soldadura en el ala inferior puede hacerse para
contribuir a la rigidez torsional de la conexión. Debe
calcularse la resistencia disponible del grupo de
soldaduras en forma de L, empleando la Tabla 10-12
o Tabla 8-10 del Manual AISC.
La excentricidad en el lado de la viga soportada
puede despreciarse para las conexiones con una sola
línea vertical de pernos a través de orificios estándar
o de ranuras cortas con una dimensión a que no
exceda 75 mm. A mayores distancias de a o más de
una línea de pernos vertical, la excentricidad debe
considerarse en el diseño.
Si el ángulo es soldado a la viga soportada, deberá
diseñarse la soldadura como un grupo de soldaduras
a cortante excéntrico, de la misma manera que el
material base (alma de la viga o vigueta).
Figura 10. Grupo de soldaduras para ángulo sencillo por el lado del miembro
de soporte.
Cuando los ángulos se conectan al miembro de
soporte con pernos, se recomienda combinar el
diámetro de los pernos y el espesor del ala de
acuerdo con la Tabla mostrada a continuación
empleando gramiles adecuados (Tabla de gramiles
Manual AISC).
Para considerar la excentricidad del ángulo por el
lado del miembro se soporte, se deben verificar los
estados límite por fluencia y fractura por flexión en
el ángulo.
Conexión a cortante tipo T: No son muy utilizadas
en Colombia. Sin embargo, tiene gran capacidad de
resistencia a cortante (ver figuras 11 y 12).
Cuando la T está soldada al soporte, se debe
proporcionar una flexibilidad adecuada en la
conexión. Las líneas de soldaduras se colocan a lo
largo de las puntas de la aleta de la T con un retorno
en la parte superior de acuerdo con la Sección
F.2.10.2.2.2 del reglamento NSR.
Se recomienda evitar la soldadura en toda la parte
superior de la T, ya que inhibiría la flexibilidad y, por
lo tanto, la rotación que requiere la conexión.
Espesor de ángulo recomendado - Manual del AISC
Solo se permiten agujeros de tamaño estándar por
el lado del miembro de soporte, con el propósito de
minimizar la excentricidad. Por el lado de la viga
soportada, se permiten agujeros estándar y agujeros
de ranura corta horizontales.
El tamaño mínimo de la soldadura adecuado para la
conexión tipo T a cortante es:
45
innovación y desarrollo
El espesor de la aleta de la T usada en la conexion a
cortante debe mantenerse al mínimo para permitir
la flexión necesaria para acomodar la rotación
de la viga, a menos que la conexión del alma de
la T se configure para cumplir con los requisitos
geométricos para las conexiones de placa simple o
convencional.
Adicionalmente a los anteriores tipos de conexión a
cortante está:
1) la conexión a cortante de asiento no rigidizada,
2) la conexión a cortante de asiento rigidizada y
Figura 11. Rigidez rotacional para conexión tipo T soldada al miembro de
soporte.
Cuando la conexión a cortante tipo T, sea empernada
al miembro de soporte, el tamaño de los pernos debe
cumplir con la siguiente desigualdad:
3) la conexión a cortante tipo placa extremo.
No se hace descripción a ninguna de ellas debido a
su poco uso en Colombia.
Sin embargo, si es del interés del lector, puede
consultar información relevante contenida en el
Manual del AISC.
Este breve repaso conceptual de las conexiones a
cortante permite entender su comportamiento. La
selección de la conexión a cortante va directamente
relacionada con la constructibilidad y el costo, es
decir, la forma más fácil de hacerla pensando en el
rendimiento en el montaje.
Sea cual sea la conexión escogida, lo importante es
la revisión de los estados límite de resistencia para
cada uno de los elementos que la componen y se
debe configurar de tal manera que se garantice la
flexibilidad acompañada un comportamiento dúctil
adecuado a la rotación esperada.
Figura 12. Rigidez rotacional para conexión tipo T empernada al miembro de
soporte.
46
hablemos de...
Rodrigo Delgado Charria
Ingeniero Civil
Gerente Técnico Construcciones y Aceros S.A.
Imagen cortesía Construcciones y aceros.
Naves
industriales
48
I
nfortunadamente para el diseño y la
construcción de las NI con estructura de acero
existen muchas dudas y malos entendidos en
la mayoría de los actores del proceso, a saber:
diseñadores estructurales, revisores independientes,
revisores de curadurías, fabricantes, montadores,
constructores e interventores.
Pueden ser varias las causas de esta situación en
Colombia y en los países de nuestra región, pero
básicamente puede decirse que es falta de difusión
y de comprensión de las particularidades de este
tipo de estructuras teniendo en cuenta que nuestra
educación universitaria y nuestro Reglamento de
diseño y construcción están enfocados a los edificios
o edificaciones.
Recientemente, en junio de 2.017, se logró diferenciar
en el Reglamento colombiano los requerimientos
de los sistemas de resistencia sísmica para NI y sus
factores asociados, al igual que la aclaración de que
deben ser analizadas solo a la luz de los requisitos del
título F.2. Sin embargo, aún en muchos ambientes
de la práctica profesional persiste la creencia de que
las NI deben tener los mismos requerimientos que
los edificios y que F.3 les es aplicable. El alcance del
manual sísmico del AISC claramente menciona que
cubre edificios y que otro tipo de construcciones
como aquellas con estructuras similares a edificios
pero que no lo son, están por fuera del mismo. Incluso
para ellos, edificaciones ubicadas en zonas de baja
sismicidad y con R de 3.0, están también exentas de
cumplir con los requisitos sísmicos del AISC.
Con las aclaraciones mencionadas del NSR10 de 2.017
respecto a los requisitos del SRS y de detallado según
F-2, bien entendidas por qui enes participamos en el
desarrollo de este tipo de construcciones, debería ser
suficiente para caracterizar a las NI y diferenciarlas
significativamente de los edificios.
Aunque para cargas de gravedad las estructuras en
general tienen el mismo tratamiento, las de las NI son
bien diferentes cuando se analiza su comportamiento
dinámico por sismo. Al ser un fenómeno inercial, la
masa es el factor determinante en la magnitud de los
efectos sobre ellas. Y la masa de las NI es bastante
menor que la de las edificaciones, por lo cual su efecto
es mucho menos determinante en la dimensión de sus
miembros y en sus requerimientos de detallado.
A nivel internacional, documentos como el manual
MBMA y el manual sísmico MBMA de Estados Unidos,
son ejemplo de la información que debe promulgarse
en los escenarios técnicos. Incluso podemos observar
ensayos a escala natural de NI bajo acción sísmica en
la internet, realizados por ellos, que aclaran dudas a
este respecto. La Guía Técnica No. 1 del ICCA es otro
documento que pretende dar pautas para entender
el manejo particular de las NI e invitar al lector a que
profundice en su conocimiento.
Finalmente, listar algunas diferencias específicas de
las NI con los edificios ayudará a ambientar cada vez
más el espacio que tienen estas en el universo de las
estructuras de acero:
49
hablemos de...
Valor de la masa permanente del orden del 10%
del de las de edificaciones.
Luces de vigas de más de 5 veces que las normales
en edificios.
Altura de columnas de más de 3 veces a las
usuales en edificios.
Habitación humana no permanente o mucho
menor.
Las estructuras de acero para NI son un mundo,
en el universo de las estructuras de acero y de las
estructuras en general. Tienen cosas en común
con las estructuras para edificios, pero merecen
su protagonismo, por ser un gran porcentaje de la
construcción a nivel nacional y mundial. No deben
seguir a la zaga ni a la sombra de los edificios en
los reglamentos y normas de los países de la región.
Por lo pronto, nos urge entender su particular
comportamiento dinámico ante sismos y su
particular detallado estructural.
económico
Por Alacero Sao Paulo-Brasil /
ANDI-Colombia
América Latina
muestra signos de
recuperación gradual
en la producción y
consumo de acero
La demanda es impulsada por la recuperación más rápida en el sector de la construcción
52
A
lacero - São Paulo, Brasil. América Latina
es una de las regiones más afectadas por
la pandemia del COVID-19, lo que ha
ocasionado una grave crisis económica. Los
países de la región están aplicando estímulos fiscales,
de acuerdo con sus propias condiciones, para reactivar
sus economías y recuperar parte de los empleos
perdidos. A pesar de algunos signos positivos, el
camino para volver a la normalidad se hace largo.
En este contexto de reactivación gradual, las cifras
de producción de acero crudo de América Latina
del mes de julio continuaron con una tendencia de
mejora, sumando un total de 4,450 millones de
toneladas (Mt), un aumento de 20% con respecto
al mes anterior (junio 2020). Sin embargo, ese total
se mantuvo 9% por debajo de julio del año pasado.
Los tres principales productores, México, Brasil
y Argentina, registraron un aumento de 700 mil
toneladas en comparación con junio. En cuanto a
productos laminados, la producción de aceros largos
creció el 17% en el mes, frente al 3% de planos. Por
otro lado, sigue deprimida la de tubos sin costura,
que experimentó una baja del 26% con relación al
mes anterior, y del 69% respecto a julio del año
pasado, como consecuencia de la crisis que atraviesa
el sector de la energía.
La balanza comercial latinoamericana durante el
segundo trimestre sufrió una disminución de un 21%
en comparación con los tres primeros meses de 2020,
pasando de 15,641 Mt a 12,410 Mt. Por su parte, el
consumo tuvo un crecimiento del 6% respecto al mes
anterior y alcanzó 4,368 Mt en Junio; pero resultó un
16% más bajo que el mismo mes de 2019 (5,187 Mt).
Las importaciones representaron el 39% del consumo
durante el segundo trimestre, superando el 36% del
trimestre anterior. Siendo este uno de los principales
riesgos que enfrenta la industria latinoamericana,
sobre todo considerando que el porcentaje
proveniente de China y los países asiáticos llega en
condiciones de comercio desleal, Alacero reitera su
llamado a los gobiernos de la región para enfrentar
este reto. Según un nuevo estudio de Alacero, estas
asimetrías representan un peligro para las cadenas de
suministro y por lo tanto comprometen el futuro de
la industria del acero de América Latina, ya que cerca
de 60 puestos de trabajo se sustituyen por cada US$ 1
millón de productos metalmecánicos importado.
Las exportaciones se han mantenido con el 16% de
la producción en los primeros seis meses del año.
El aumento de las exportaciones y la caída de las
importaciones entre mayo y junio en México pueden
ser señales positivas sobre las expectativas en el
mercado relacionadas con la recuperación de EE.UU.
En Brasil, la economía volvió a crecer, la demanda
se recuperó y esto propició la reactivación de altos
hornos de la industria después de un cierre de cuatro
meses. Perú ya ha importado un 7% más que en el
mismo período de 2019 y exportó un 41% menos,
lo que representa un gran riesgo y es resultado de la
política de libre importación que se impuso durante
la cuarentena por COVID-19, desplazando a la
producción.
Reanudación de la construcción contribuye
a mejora en la demanda
En Brasil la recuperación en “V” se debe en gran parte
a la reanudación del sector de la construcción, por el
apoyo financiero y la diversificación de las ventas
de los productores a través de internet. El Índice de
Confianza de la Construcción (ICST), elaborado por
la Fundación Getulio Vargas (FGV), recuperó el 82%
53
económico
de las pérdidas registradas entre marzo y abril de
2020 y los fondos de inversión inmobiliaria también
rindieron más que otros activos financieros.
sanea-miento y hospitales”, dijo Francisco Leal,
Director General de Alacero.
En México, el valor de la producción de las
constructoras creció el 2,4% en términos reales en
julio con relación al mes anterior. En Argentina, la
construcción muestra signos de recuperación parcial
a medida que van flexibilizando la cuarentena. Y
Colombia toma medidas para su reactivación, pero
el proceso será gradual.
“Las cifras de julio indican que el sector de la
construcción está repuntando más rápido y que la
inversión en infraestructura es uno de los motores
clave para la recuperación de la economía, ya que
influye directamente en una gran cadena de sectores
y empleos. Además, apoya condiciones dignas para
la sociedad, como las relacionadas con vivienda,
Fuente: Alacero
Contacto: comunicaciones@alacero.org
+55 11 3195-5803
En Colombia, se ha recuperado la
producción y el consumo a partir de julio
54
A
NDI Colombia - Para María Juliana
Ospina, Directora de la Cámara
Colombiana de productores de Acero de
la ANDI “La industria nacional del acero
está afrontando una coyuntura histórica que se ha
visto acelerada por la pandemia del COVID19. Por un
lado, hemos asumido una caída de la demanda de
acero a nivel mundial que, y según estimaciones de
Worldsteel, podría llegar hasta el 14.2% en el 2020;
caída que en Colombia se prevé que llegue hasta
25% para finales del mismo año. Esta preocupante
desaceleración ha llevado a que la producción de
aceros largos a nivel local se haya reducido en un
35% mientras que la utilización de la capacidad
instalada está alrededor del 45%.
El panorama de la producción de acero está
asumiendo unos fuertes choques externos agravados
por la desaceleración interna de la demanda. Sin
embargo, el gremio de los productores de acero
le extiende al Gobierno Nacional, su continuo
compromiso para seguir trabajando de forma
articulada. Nuestro principal objetivo es seguir
garantizando la producción de acero colombiano
con los más altos estándares de calidad, para la
construcción de obra civil y de infraestructura,
priorizando la seguridad que nuestro país se merece.
El sector de la producción de acero en Colombia,
junto con su cadena de abastecimiento, distribución
y uso final en la construcción de obra civil e
infraestructura; fue uno de los primeros sectores en
reactivarse gracias al trabajo mancomunado entre el
gremio y las autoridades de orden nacional y local. No
obstante, la desaceleración general de la economía
se prevé genera una reducción en la demanda de
vivienda nueva cuyo efecto se transmite hacia toda
la cadena. De esta manera, el efecto de la pandemia
profundizaría los choques externos descritos.
En medio del creciente comercio desleal que impacta
a varios países a nivel mundial entre ellos Colombia,
desde el Comité Colombiano de Productores de Acero
hacemos un llamado para que se adopten medidas
apropiadas para garantizar que las industrias
nacionales tengan la oportunidad de competir en
igualdad de condiciones
Es por ello que proponemos seguir afianzando el trabajo
mancomunado con entidades del gobierno, que permita
hacer un monitoreo constante a las importaciones,
para mitigar el impacto de las desviaciones de comercio
en condiciones de competencia desleal. Por otro lado,
las compras públicas son un motor clave para reactivar
la economía colombiana, pues a través de ellas se
materializan las grandes obras de infraestructura. Por
eso, vemos una gran oportunidad para promover desde
el Estado la compra de insumos nacionales como el
acero colombiano.
Una de las acciones claves en esta línea, es el
programa que brinda 200 mil subsidios para
viviendas VIS y NO VIS, lanzado por el Ministerio
de Vivienda. Estamos muy esperanzados en que
estas medidas en política pública para reactivar el
sector y se ajustan a las necesidades de las familias
colombianas y siguen fomentando la construcción
de un país de propietarios. Ampliar las transferencias
del Gobierno Nacional, más allá de las viviendas de
interés social, tiene un impacto demostrado en el
déficit habitacional del país, mientras dignifican las
condiciones de vida individuales y colectivas.
Hacemos un llamado para que estas viviendas
se construyan con insumos colombianos y se le
reconozca a la industria siderúrgica y a las ferreterías
su carácter de esencial, ya que su sostenibilidad
asegura la proveeduría permanente de insumos para
la construcción, infraestructura y transporte y en sí
55
económico
misma. Esta industria es estratégica en la economía,
por su aporte al encadenamiento productivo, los
impuestos que genera y su gran contribución al
empleo formal en gran parte del país.”
Para el Director de la Cámara Fedemetal de la
ANDI, Juan Manuel Lesmes Patiño, “En Colombia,
la producción de aceros planos tuvo una fuerte
caída los meses de abril y mayo, mostrando signos
de recuperación en junio y ya para julio y agosto, se
recuperaron los niveles de los meses pre- pandemia,
aunque preocupa el comportamiento en el mes de
septiembre, puesto que podría presentarse una
recuperación en W, que no es lo deseable, esperando
que esta sea en V.
De todos modos, el consumo aparente, que mide la
demanda de un país, va a ser menor que el del año
anterior, aunque la fuerte recuperación del sector
constructor crea una luz de esperanza para contar
con una reactivación post pandemia que permita
mantener el empleo.
La guerra comercial entre China y los Estados Unidos,
que llevó a la aplicación de la medida 232 por
seguridad nacional a este último país, impuso sobre
arancel del 25% al acero y del 10% al aluminio para
las importaciones del mundo, con pocas excepciones,
lo cual ha impactado fuertemente las exportaciones
colombianas y ha obligado a los productores nacionales
a mirar nuevas alternativas, adelante en la cadena. Es
así como el Comité de Construcciones Metálicas de
la Cámara Fedemetal-ANDI ha trabajado en forma
mancomunada primero con el Ministerio de Agricultura
y actualmente con el Ministerio de Vivienda, Ciudad y
Territorio en el desarrollo de viviendas rurales dispersas,
llegando a diseñar 5 modelos de casas campesinas,
cumpliendo todos los parámetros de vivienda
digna, durable, de bajo mantenimiento y de rápida
56
construcción, las cuales están hoy al servicio del país.
De hecho, se construyeron los prototipos, armando
las casas en plazos menores a 12 días y donándoselas
a familias en Villanueva, Carepa, Aquitania y Puerto
Carreño (esta última palafítica para solucionar el
problema de las inundaciones que azotan a diferentes
regiones de Colombia).
Con estas construcciones metálicas, ya las empresas
han participado en licitaciones y convocatorias y a hoy,
se han construido más de 1.000 soluciones VIS rurales.
La versatilidad, sustentabilidad, rapidez de
construcción y el poder llegar a territorios de difícil
acceso para otros materiales, hacen de la vivienda
en acero, una solución ideal para Colombia, ayudado
a cerrar el déficit habitacional y colaborando en la
reactivación post pandemia del país.
Por otra parte, y para aumentar el consumo de
acero en el país, sectores jalonadores, como el
astillero, están orientando su inversión hacia la
industria colombiana, apoyando la política del
Gobierno de “Compre lo Nuestro”. Es así como en
proyectos como el del buque Interoceánico que
actualmente construye Cotecmar en Cartagena,
se busca maximizar la proveeduría interna de la
metalmecánica nacional. Es de recordar que una
embarcación requiere de más de un millón de piezas,
lo cual encadena a numerosas industrias y genera
empleo y valor agregado, potenciando el cambio en
la composición de la canasta exportadora del país,
hacia una de mayor valor agregado.
El mundo del acero en Colombia está a la vanguardia
de la modernización y sofisticación de la economía
colombiana.
cápsulas de acero
VIII Congreso Internacional de la construcción con acero
Congreso Internacional de la Construcción con Acero
que estaba programado para en junio de 2021. La
nueva fecha será junio 22 al 24 de 2022, en Bogotá.
El comité académico del Congreso en cabeza de
su director, el ingeniero Gilberto Areiza Palma, ha
tomado la decisión de aplazar la VIII versión del
En su lugar, en junio de 2021, se realizará el Encuentro
virtual del acero en Colombia, que contará con
6 conferencias de prestigiosos conferencistas
internacionales y nacionales.
Próximamente mayor información: www.icca.com.co
La Sociedad Estadounidense
de Ingenieros Civiles - ASCE
Es una asociación profesional
fundada en 1852 que une
una comunidad de más de
150,000 miembros en todo
el mundo y está presente en 177 países, buscando
promover la profesión de ingeniero civil. La Seccional
Colombia se constituyó en 1985 y tiene en la
actualidad 575 miembros activos entre profesionales
y estudiantes.
Como miembro de ASCE puede llevar su carrera a otro
nivel al conectar con otros profesionales, generando
múltiples posibilidades de interacción y teniendo la
oportunidad de contar con un amplio repertorio de
recursos técnicos de alta calidad. La ASCE cuenta
con 9 institutos que ponen a disposición de los
miembros material y otros recursos especializados
en las diferentes áreas de la ingeniería civil.
Para mayor información consulte www.asce.org o
escriba a ascecolombia@gmail.com donde podrá
recibir orientación para el proceso de inscripción.
58
Primera actualización NTC
5832: Prácticas estándar para
edificios y puentes de acero
Con el apoyo del ICCA, el
comité de normalización 114
ESTRUCTURAS METÁLICAS
del ICONTEC, desarrolla
actualmente el proyecto
de documento normativo
DE_0018_2019 NTC 5832
(Primera actualización),
Prácticas estándar para edificios y puentes de
acero.
Usted puede participar en el proceso de Consulta
Pública presentando sus observaciones desde el 15
de septiembre del 2020 hasta el 15 de noviembre del
2020,ingresando a la siguiente dirección https://
portal.icontec.org/consulta_publica/
Mas información en www.icca.com.co/noticias
Traducción del documento Conexiones precalificadas para
pórticos de acero resistentes a momentos, con capacidad
moderada o especial de disipación de energía, para
aplicaciones sísmicas, incluyendo el suplemento no. 1
El Instituto Colombiano de la Construcción con Acero, ICCA, en cumplimiento de su
propósito de promover, fortalecer y divulgar el buen uso de las estructuras de acero
en la construcción, se complace en poner a disposición de los ingenieros la presente
traducción de la norma ANSI/AISC 358-16/358s1-18 “Prequalified Connections for
Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications”. Con esta
publicación, el Instituto busca aportar a la mejor aplicación de las provisiones sísmicas
para estructuras de acero.
Descárguela sin costo en https://www.icca.com.co/descarga-norma-358
Únase al NASCC 2021 en Louisville, Kentucky, del 14 al 16 de abril
NASCC: The Steel Conference es
el principal evento educativo y de
redes para la industria del acero
estructural, que reúne a ingenieros
estructurales, fabricantes,
montadores, detalladores y
arquitectos. Cuenta con más de
140 seminarios prácticos sobre los
recientes conceptos de diseño, técnicas de construcción e investigación de vanguardia; este evento también
ofrece una extensa feria comercial, con productos que van desde software de diseño estructural hasta
maquinaria para cortar vigas de acero y abundantes oportunidades de trabajo en red.
Mas información: https://www.aisc.org/aisc-events/2021-nascc-the-steel-conference/
59
cápsulas de acero
Premios a la Ingeniería Nacional 2020
El pasado 25 de septiembre, el Doctor Jairo Uribe
Escamilla recibió de la Sociedad Colombiana de
Ingenieros - SCI, en el marco de los Premios a la
Ingeniería Nacional 2020 la distinción ORDEN AL
MÉRITO JULIO GARAVITO EN EL GRADO DE “GRAN
OFICIAL”- 2020 en reconocimiento a su amplia y
excelente trayectoria profesional y académica por
más de 50 años, siendo docente en diferentes
universidades del país.
La Sociedad Colombiana de Ingenieros - SCI otorgó
al ingeniero Gilberto Areiza Palma el PREMIO
GUILLERMO GONZALES ZULETA - versión 2020,
reconocimiento que destaca su excepcional labor
en el área de la ingeniería estructural colombiana,
así como su aporte continuo y ejemplar en favor de
la divulgación académica.
Dia de la Construcción con Acero - Virtual
Desde la virtualidad,
el ICCA sigue mas
presente que nunca
al realizar exitosos
eventos con los
mas prestigiosos
conferencistas y el apoyo de reconocidas marcas.
Así impulsamos el desarrollo y crecimiento del sector de la
construcción con acero en Colombia.
60
directorio de afiliados
62
Empresa: Acesco Colombia S.A.S
Teléfono: (575)37181 00
Dirección: Parque Industrial Malambo Pimsa
Km 3 - Vía Malambo - Sabanagrande
Ciudad: Malambo, Atlántico
Website: www.acesco.com
Empresa: Asgard Ingeniería
& Construcción S.A.S
Teléfono: (577)6978293
Dirección: Cra 28 # 33-43 LC 101
San Gabriel de la Aurora
Ciudad: Bucaramanga
Empresa: Acertek S.A.S
Teléfono: (575) 6424950
Dirección: Variante Cartagena Sector Aguas
Prietas Zona Franca Parque Central
Ciudad: Turbaco, Bolivar
Website: www.acertek.com.co
Empresa: Cerchas y Concreto S.A.S
Teléfono: (574) 607 16 86
Dirección: Calle 70 # 55 – 70
Ciudad: Itagüí, Antioquia
Website: www.cerchasyconcreto.com
Empresa: Acosend
Teléfono: (571) 3004760
Dirección: Cra 25 # 41-08
Ciudad: Bogotá
Website: www.acosend.org
Empresa: Ciacad S.A.S
Teléfono: (035)5659457
Dirección: Calle 5 #14- 72 Local 204
Ciudad: Aguachica, Santander
Empresa: Alma VP Proyectos S.A.S
Teléfono: (571)7048657
Dirección: Av Calle 26 # 85D-65
Centro Empresarial Dorado Plaza
Ciudad: Bogotá
Empresa: Conacero Ingeniería S.A.S
Teléfono: (576)8743859
Dirección: Kilómetro 2 Vía a Bogotá Ciudad: Manizales
Website: www.conaceroingenieria.com
Empresa: Alsar Industrial S.A.S
Teléfono: (571)3112704
Dirección: Cra. 68 H bis # 73-21
Ciudad: Bogotá
Website: www.alsar.com.co
Empresa: Concreacero S.A.S
Teléfono: (574) 444 4335
Dirección: Km 17 Aut. Norte, Vereda Ancón
Copacabana
Ciudad: Copacabana
Website: www.concreacero.com.co
Empresa: Ascor
Teléfono: 301 245 8922
Dirección: Carrera 25 # 41-08
Ciudad: Bogotá
Website: www.ascornacional.org
Empresa: Construcciones y Aceros S.A.
Teléfono: (572)6669367
Dirección: Recta Cali/Palmira Km 1
Calle 0 # T1-234
Ciudad: Cali
Website: www.construccionesyaceros.com
Empresa: Consulta y Control
de Ingeniería S.A.S
Teléfono: (032)3797178
Dirección: Cra 80 # 11A -51 Of 421
C.C San Andresito del Sur
Ciudad: Cali
Empresa: Escuela Colombiana de Ingeniería
Julio Garavito
Teléfono: (571)6683600
Dirección: AK 45 # 205-59 (Autopista Norte)
Ciudad: Bogotá
Website: www.escuelaing.edu.co
Empresa: Curaduria No 1 Pereira
Teléfono: (576) 3354513
Dirección: Cll 19 # 6-48 Piso 3 local 305
Ciudad: Pereira
Website: www.curaduria1pereira.com
Empresa: Escuela de Ingeniería de Antioquia
Teléfono: (574) 354 90 90
Dirección: Km 2+200 Vía Aeropuerto Jóse María
Córdoba
Ciudad: Medellín
Website: www.eia.edu.co
Empresa: CyC Construcciones y Consultoría
Estructural S.A.S
Teléfono: (572)3799222
Dirección: Calle 20 Norte 5BN-38 Of 305
Ciudad: Cali
Website: www.carlosrizoing.com
Empresa: Espacioleve Ingeniería Ltda.
Teléfono: (571) 805 2262
Dirección: Cra 72K 37B-29 Sur
Zona Industrial Carvajal Bogotá
Ciudad: Bogotá
Website: www.espacioleve.com
Empresa: Cyrgo S.A.S
Teléfono: (571)6003900
Dirección: Calle 87 # 19A-27 Piso 4
Ciudad: Bogotá
Website: www.cyrgo.com.co
Empresa: Estaco S.A.
Teléfono: (574) 5207660
Dirección: Calle 15 # 35-1, Oficina 303
Edificio Alminar 34
Ciudad: Medellín
Website: www.estaco.com
Empresa: Diseños y Construcciones J&E S.A.S
Teléfono: (57)350 642 2175
Dirección: Cll 15 # 26 A50
Ciudad: Soledad, Atlantico
Website: www.estructurasjye.com
Empresa: Estahl Ingeniería S.A.S
Teléfono: (571) 742 17 23
Dirección: Cra. 19 82 85
Ed Contry Office Of 60
Ciudad: Bogotá
Website: www.estahl.com.co
Empresa: Doing Estudio de Ingeniería S.A.S
Teléfono: (574)3126969
Dirección: Cra. 39 5 A 95 Of 206
Ciudad: Medellín
Website: www.doingenieria.com
Empresa: Estrumetal S.A.
Teléfono: (572)6665150
Dirección: Km 7 via Palmira-Cali, Callejón
Estadio Deportivo Cali
Ciudad: Cali
Website: www.estrumetal.com.co
63
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Empresa: Fachadas Metalicas AYC S.A.S
Teléfono: (574)3123618
Dirección: Calle 3 Sur 43 A 52 Of 1801
Ciudad: Medellín
64
Empresa: Ingeniería y Servicios
Industriales S.A.S
Teléfono: (572) 6904059
Dirección: Cra 35 No. 11-89
Ciudad: Acopi-Yumbo
Website: www.ingeseri.com
Empresa: Fanalca S.A.
Teléfono: (572)6515300
Dirección: Calle 13 # 31 a - 80
Ciudad: Yumbo
Website: www.tubosyperfilesfanalca.com
Empresa: Instalcom S.A.S
Teléfono: (574) 604 61 97
Dirección: Km 12 Variante Caldas, Antioquia
Ciudad: Medellín
Website: www.instalcomsas.com
Empresa: GAP Ingeniería S.A.S
Teléfono: (572) 5527210
Dirección: Calle 5 # 45-20 Of 50
Ciudad: Cali
Empresa: Joint & Welding Ingenieros S.A.S
Teléfono: (574)3427022
Dirección: Calle 28 # 81-64
Ciudad: Medellín
Website: www.jyw.com.co
Empresa: HB Estructuras Metálicas S.A.S
Teléfono: (571) 4224700
Dirección: Av Cra 129 No. 17 F 97
Ciudad: Bogotá
Website: www.hbsadelec.com.co
Empresa: Macrotecnica IMC S.A.S
Teléfono: 3043823498
Dirección: Calle 50a No.14d-47
Barrio Monteverde
Ciudad: Montería
Website: www.macrotecnica.co
Empresa: Hincacom S.A.S
Teléfono: (572)3472260
Dirección: Av 4 Norte # 6N-67 Of 104
Ed siglo XXI
Ciudad: Cali
Website: www.hincacom.com
Empresa: Megacad Ingeniería
y Sistemas S.A.S
Teléfono: (572)524 8500
Dirección: Cra. 84A 14A 16 Ingenio 2
Ciudad: Cali
Website: www.megacad.com.co
Empresa: Inhierro S.A.
Teléfono: (574) 4445702
Dirección: Autopista Norte Km. 19 Antigua carretera a Girardota Parque Industrial Los
Búcaros - Vereda Portachuelo
Ciudad: Girardota-Antioquia
Website: www.inhierro.com.co
Empresa: Metalicas e Ingeniería S.A.S
Teléfono: (572)4120050
Dirección: Vía Panamericana 6 Sur-195
Ciudad: Cali
Website: www.meisa.com.co
Empresa: Metaloriente S.A.S
Teléfono: (572)4359030
Dirección: Km 1,5 Vía Cavasa Parcelación
La Nubia
Ciudad: Candelaria, Valle
Website: www.metaloriente.com.co
Empresa: Pintuco Colombia S.A.
Teléfono: (574)325 2523
Dirección: Cra. 33 #25a 77
Ciudad: Medellín
Website: www.pintuco.com
Empresa: Metaza S.A.
Teléfono: (571) 424 20 10
Dirección: Av Calle 17 # 86-81
Ciudad: Bogotá
Website: www.metaza.com.co
Empresa: Posso Asociados Ltda.
Teléfono: (572)5515078
Dirección: Cra 62 #9-80
Ciudad: Cali
Website: www.possoasc.com
Empresa: Otero Construcciones
e Ingeniería S.A.S
Teléfono: (577)6915276
Dirección: Carrera 25 # 35-43 Edificio Bahrein
Ciudad: Bucaramanga
Website: www.oteco.com.co
Empresa: Proymetal S.A.
Teléfono: (575)3445748
Dirección: Calle 7 # 43B - 14
Ciudad: Barranquilla
Website: www.proymetal.com.co
Empresa: Pacific Engineering
and Consulting Company S.A.S
Teléfono: (572)5242253
Dirección: Av 2B Norte 44A-52
Ciudad: Cali
Website: www.pacificengineering.co
Empresa: Q3R Estructuras Metálicas S.A.S
Teléfono: (572)6410033
Dirección: Cra 25A # 12-86 Arroyohondo
Ciudad: Yumbo
Website: www.q3r.co
Empresa: Pedelta Colombia S.A.S
Teléfono: (571)7433530
Dirección: Calle 119 # 13-51 Of 401
Ciudad: Bogotá
Website: www.pedelta.com
Empresa: Sika Colombia S.A.
Teléfono: (571) 8786333
Dirección: Vereda Canavita Km 20,5
Autop norte - Tocancipá
Ciudad: Tocancipá, Cundinamarca
Website: www.col.sika.com
Empresa: Peralta Ingeniería S.A.S
Teléfono: (577) 6707987
Dirección: Calle 35 # 17-77
Ciudad: Bucaramanga
Website: www.peraltaingenieria.com
Empresa: Smart Steel S.A.S
Teléfono: (035) 3852837
Dirección: Vía 40 N°. 73-290, Local 24,
Centro Empresarial Mix Vía 40
Ciudad: Barranquilla, Atlántico
Website: www.smartsteel.com.co
65
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66
Empresa: Simétrica Diseño Estructural S.A.S.
Teléfono: (574) 313 3096
Dirección: Cra 43A 15sur-15 (501) Ed. Xerox
Ciudad: Medellín
Website: www.simetrica.net.co
Empresa: Universidad del Valle
Teléfono: (572)3212100
Dirección: Calle 13 # 100-00 Ciudad Universitaria
Meléndez Ed E48 (ing civil) 2do piso Of 2018
Ciudad: Cali
Website: www.univalle.edu.co
Empresa: Soldaduras West Arco S.A.S.
Teléfono: (571) 417 62 88
Dirección: Av. Carrera 68 # 5 - 93
Ciudad: Bogotá
Website: www.westarco.com
Empresa: Universidad Javeriana Bogotá
Teléfono: (571)320832
Dirección: Cra 7 # 40-62
Ciudad: Bogotá
Website: www.javeriana.edu.co
Empresa: Steckerl Aceros S.A.S.
Teléfono: (575)385 0707
Dirección: Km 114 vía Galapa a 3 Km de la
Circunvalar de Barranquilla
Ciudad: Barranquilla
Website: www.steckerlaceros.com
Empresa: Universidad Javeriana Cali
Teléfono: (572)321 82 00
Dirección: Calle 18 # 118-250
Ciudad: Cali
Website: www.javerianacali.edu.co
Empresa: Tafur Marin Ingeniería
Estructural S.A.S.
Teléfono: (5 72)6540728
Dirección: Carrera 36 # 10-309 Arroyohondo
Ciudad: Yumbo
Empresa: Universidad Nacional de Colombia
Teléfono: (571)3165000
Dirección: Cra 30 # 45-03
Ciudad: Bogotá
Website: www.unal.edu.co
Empresa: Tecmo S.A.
Teléfono: (571)8766142
Dirección: Autop Medellín Km 2 Cota Ciudad: Cundinamarca
Website: www.tecmo.com.co
Empresa: Universidad Santo Tomas Bucaramanga
Teléfono: (577)6985858
Dirección: Cra 18 # 9-27
Ciudad: Bucaramanga
Website: www.ustabuca.edu.co
Empresa: Universidad de los Andes
Teléfono: (571) 339 49 99
Dirección: Cra 1 Nº 18A-12 Ciudad: Bogotá
Website: www.uniandes.edu.co
Empresa: A Y D Estructuras S.A.S.
Teléfono: (571) 4669604
Dirección: Cra 28#74-45
Ciudad: Bogotá
Website: www.viga-tec.com
Profesionales
Nombre
Profesión
Ciudad
Email
Carlos Alberto Román Campos
Ingeniero
Bogotá
cromancampos@gmail.com
Carlos Julio Echeverry Lopez
Ingeniero
Cali
carlos.echeverry@grupocanasgordas.com
Cesar Augusto Gélvez Carrillo
Ingeniero
Bucaramanga
cesargelvez@yahoo.com
Dalton Moreno Girardot
Ingeniero
Bucaramanga
dalton.moreno@gmail.com
Fabio Hernando Mariño Aguilar
Ingeniero
Bogotá
fhma01@gmail.com
Fabio José García Vega
Ingeniero
Bucaramanga
fabiojose@garciavegacia.com
Francisco Javier Medina Ramírez
Ingeniero
Neiva
fjmedinar@gmail.com
Freddy Arnaldo Calderón Ardila
Ingeniero
Bucaramanga
gerencia@faca.co
Jorge Fabian Gélvez Munévar
Ingeniero
Bucaramanga
gelvez_jorge@yahoo.com
Juan David Gómez Roldan
Ingeniero
Medellín
gerencia.infuego@gmail.com
Juan Sebastián Abril Pérez
Ingeniero
Pereira
ingenierosabril@gmail.com
Luis Francisco Munévar Domínguez
Ingeniero
Barranquilla
luis.munevard@gmail.com
Mabel Liliana Jaime Sierra
Ingeniero
Bucaramanga
malijasi@yahoo.es
Manuel Alejandro Gómez Caro
Ingeniero
Pereira
manuelgomez.mia@gmail.com
Mauricio José Castro García
Ingeniero
Medellín
mauricio.j.castro@hotmail.com
Rafael Augusto Jaramillo Blanco
Ingeniero
Bucaramanga
ingrafaeljaramillo@gmail.com
Silvia Margarita Mantilla Flórez
Ingeniero
Bucaramanga
ingsilviamantilla@gmail.com
67
directorio de afiliados
Docentes
Nombre
Profesión
Ciudad
Email
Andrés Fernando Guzmán Guerrero
Ingeniero
Barranquilla
faguzman@uninorte.edu.co
Carlos Alberto Bermúdez Mejía
Ingeniero
Manizales
cabermudezm@unal.edu.co
Gustavo Adolfo Restrepo Cadavid
Ingeniero
Pereira
gustavoa.restrepoc@unilibre.edu.co
José Carlos Osorio Posada
Ingeniero
Pereira
osoriojosecarlos@gmail.com
Juan Fernando Lozano Sepúlveda
Ingeniero
Villacencio
icjlozano@gmail.com
Orlando Rafael Manjarrez Sánchez
Ingeniero
Barranquilla
orma19@hotmail.com
Sergio Villar Salinas
Ingeniero
Cartagena
svillars@utb.edu.co
Estudiantes
Nombre
Profesión
Ciudad
Email
Alan Ricardo Gómez López
Estudiante
Piedecuesta
a.rg97@hotmail.com Andrés Felipe Rodríguez Cardona
Estudiante
Bogotá
ingenieroandrescardona@gmail.com
Cristian Leonardo Escudero Acevedo
Estudiante
Medellín
clescuderoa@unal.edu.co
Iván Darío Usta De la peña
Estudiante
Bucaramanga
ivanusta@hotmail.com
Jaime Alonso Ortega Hoyos
Estudiante
Medellín
javi628@gmail.com
Juan Pablo Peñaloza Lemus
Estudiante
Piedecuesta
juan.pablo8188@gmail.com
Julián David Navas Álvarez
Estudiante
Bogotá
julian.navas@mail.escuelaing.edu.co
Luis Felipe Restrepo Giraldo
Estudiante
Medellín
pipegiraldo987@gmail.com
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