Por el cual se establecen los requisitos de carácter técnico y científico para construcciones sismorresistentes NSR-98
G.3.2.6- El momento actuante sobre secciones circulares no debe exceder el valor de¡ momento resistente dado por la fórmula:
G.3.2.7- Para otras secciones véase G.3.2.4.2.
G.3.3- CORTANTE
G.3.3.1- Los esfuerzos máximos de corte serán calculados en secciones a una distancia del apoyo igual a la altura, excepto en voladizos para los que los esfuerzos máximos serán evaluados en la cara del apoyo. El máximo esfuerzo cortante se determinará teniendo en cuenta la distribución no uniforme de estos esfuerzos en la sección, no debiendo ser mayor que el máximo esfuerzo admisible para corte paralelo a las fibras, Fv del grupo de madera estructural especificado. La resistencia al corte en la dirección perpendicular a las fibras es mucho mayor, y por lo tanto no requiere de verificación.
G.3.3.2- La fuerza cortante admisible paralela a las fibras en una viga rectangular se calculará por la fórmula:
G.3.3.3- La fuerza cortante admisible paralela a las fibras en vigas de sección circular se calculará por la fórmula
G.3.3.4- Cuando se presentan grietas o acebolladuras en la sección de diseño, para efectos de cálculo el ancho del elemento deberá reducirse a una longitud igual a la proyección de la grieta o acebolladura.
G.3.3.5- En vigas con caja en los apoyos deberán comprobarse en la sección neta las capacidades, tanto en flexión como en corte. La fuerza cortante en tales puntos no deberá exceder el valor calculado por la siguiente fórmula:
G.3.3.3- Deben recibir especial atención en su diseño a cortante de luz corta fuertemente cargadas, donde los esfuerzos cortantes son especialmente críticos y gobiernan el diseño.
G.3.4-APLASTAMIENTO
G.3.4.1- Los esfuerzos de compresión en la dirección perpendicular a las fibras deberán verificarse en los apoyos y otros puntos donde se tengan cargas concentradas en áreas pequeñas. La fuerza admisible de aplastamiento en los apoyos se calculará con la fórmula:
G.3.4.1.1- Para apoyos menores de 300 mm en longitud y no más de 150 mm cercanos a los extremos del elemento, el esfuerzo admisible modificado F'p puede incrementarse multiplicándolo por el factor:
en donde b es la longitud del apoyo en mm, medida a lo largo de la fibra de la madera.
El factor de multiplicación para apoyos de longitudes correspondientes a áreas pequeñas como platinas y arandelas, puede ser como se muestra en el siguiente cuadro:
Para arandelas circulares la longitud de apoyo es igual al diámetro. Para viguetas soportadas por otras viguetas y clavadas a ellas, el esfuerzo admisible en compresión perpendicular a la fibra puede incrementarse en un 50%. Cuando se presenten disminuciones en el ancho efectivo del área de soporte de un elemento (por ejemplo arista faltante), el esfuerzo de compresión perpendicular a las fibras se calculará teniendo en cuenta estas disminuciones.
G.3.4.2- No se permitirán sistemas de apoyo que introduzcan esfuerzos de tensión en la dirección perpendicular a las fibras.
G.3.4.3- Cuando la dirección de la fuerza sea inclinada respecto a la dirección de la fibra de la madera, (ángulo diferente a 0 ó 90 grados), la fuerza admisible de diseño será calculada con la fórmula de Hankinson:
G.3.5- DEFLEXIONES
G.3.5.1- Las deflexiones máximas admisibles de las vigas de madera, incluyendo los efectos diferidos calculados según G.3.5.4, se limitarán a los valores de la tabla G.3.2.
en donde, es la luz entre caras de apoyos o la distancia de la cara del apoyo al extremo, en el caso de voladizos.
G.3.5.2- Cuando se desee incrementar la rigidez de un piso para minimizar las vibraciones, se debe utilizar un límite de /480 para la carga total.
G.3.5.3- Las deflexiones de las vigas se calcularán con el módulo de elasticidad Emim para el grupo estructural especificado. En el caso de viguetas se podrá utilizar Eprom cuando se garantice una efectiva acción de conjunto.
G.3.5.4- Las deformaciones diferidas debidas a flujo plástico pueden estimarse como las debidas a cargas permanentes multiplicadas por un coeficiente de 1.8, de manera que la deflexión total por cargas permanentes será la instantánea multiplicada por 1.8.
CAPITULO G.4
DISEÑO DE ELEMENTOS SOLICITADOS POR FUERZA AXIAL
G.4.1- GENERAL
G.4.1.1- Serán diseñados a fuerza axial aquellos elementos solicitados en dirección coincidente con el eje longitudinal que pasa por el centroide de su sección transversal.
G.4.2- ELEMENTOS SOMETIDOS A TENSION AXIAL
G.4.2.1- La capacidad de un elemento sometido a carga axial de tensión no sobrepasará la carga admisible dada por la fórmula:
G.4.2.2- Aquellos elementos que, además de solicitación axial de tensión estén sometidos a momento flector, deberán ser diseñados de acuerdo con G. 5. 1.
G.4.3- ELEMENTOS SOMETIDOS A COMPRESION AXIAL
G.4.3.1- En el diseño de columnas macizas de sección rectangular se considera como medida de esbeltez la definida por la fórmula:
Obsérvese que esta definición de esbeltez difiere de la comúnmente usada, que se expresa como e/r, en donde r es el radio de giro. Especial atención debe tenerse en secciones no rectangulares con el fin de obtener un valor equivalente.
La longitud efectiva puede calcularse con la fórmula
G.4.3.1.1- En un entramado los pies derechos deben estar arriostrados adecuadamente en el plano del mismo. Deberá contener por lo menos un travesaño horizontal intermedio o garantizar el arriostramiento por medio del revestimiento (entablado o tablero, por ejemplo), adecuadamente conectado a los pies derechos.
Para entramados cuyos pies derechos están arriostrados lateralmente por elementos intermedios, se deberá considerar como longitud efectiva en el plano del mismo a la longitud entre arriostramientos intermedios. La longitud efectiva fuera del plano del entramado no será menor que la altura del mismo.
G.4.3.2- En el diseño de columnas macizas de sección circular la medida de esbeltez, equivalente a la utilizada para columnas de sección rectangular, está dada por la fórmula:
G.4.3.3- Para efectos de determinar la carga admisible las columnas se clasifican en cortas, intermedias y largas. Las columnas se consideran cortas cuando <10. En tal caso:
Las columnas se consideran intermedias cuando 10<<Ck . Para ellas:
Las columnas se consideran largas, cuando Ck<>. < 50. Entonces:
Ck es la relación de esbeltez para la cual la columna tiene una carga admisible igual a (2/3) F'c An Se calcula con la fórmula:
En ningún caso deben emplearse columnas con una relación de esbeltez mayor que 50.
En las fórmulas anteriores:
G.4.3.4- Si la columna no tiene perforaciones, el área neta de la columna es el área bruta de la misma. Si la columna tiene alguna perforación, el área usada en el cálculo de N dependerá de la localización del hueco y de la posibilidad de que la columna pueda pandearse en ese sitio, según las siguientes consideraciones:
(a) Si la perforación se encuentra ubicada en un punto debidamente arriostrado, el área bruta podrá ser utilizada en la comprobación de la columna, con reducción por esbeltez entre puntos de arriostramiento. Adicionalmente la columna deberá ser comprobada como columna corta, con su área reducida por la perforación pero sin tener en cuenta su esbeltez.
- (b) Si la perforación se encuentra localizada en la zona no arriostrada de la columna, el área neta deberá ser usada al comprobar la estabilidad de la columna.
G.4.3.5- En el caso de columnas espaciadas o compuestas, es decir, aquellas conformadas por dos o más piezas individuales dispuestas paralelamente al eje de la columna y separadas entre sí a intervalos por medio de tacos o separadores, la longitud efectiva será el 80% de la longitud entre ejes de los bloques separadores y la carga admisible será la menor que resulte al considerar el pandeo con respecto a los ejes x-x y y-y, relativos a toda la columna y a cada una de las piezas individuales entre los separadores. Véase también lo establecido en el Capítulo 11.9 del Manual de Diseño del Pacto Andino.
G.4.3.6- En las columnas rectangulares armadas, es decir, aquellas conformadas por varias piezas paralelas, clavadas, empernadas o pegadas para funcionar como una unidad, la carga admisible será calculada como un porcentaje de la carga que resiste una columna maciza de las mismas dimensiones, según los coeficientes de reducción de la tabla G.4.2.
Para aplicar los porcentajes de la tabla anterior en secciones no rectangulares, el calculista deberá utilizar un procedimiento racional en el cálculo de la esbeltez equivalente.
CAPITULO G.5
DISEÑO DE ELEMENTOS SOLICITADOS
POR FLEXION Y CARGA AXIAL
G.5.1- FLEXION CON TENSION
G.5.1.1- Los elementos sometidos simultáneamente a tensión y flexión serán diseñados, de manera que cumplan la fórmula:
G.5.2- FLEXO- COMPRESION
G.5.2.1- Los elementos sometidos simultáneamente a compresión axial y flexión serán diseñados de manera que cumplan la fórmula:
La carga crítica, Ncr, se obtiene así:
CAPITULO G.6
UNIONES
G.6.1-ALCANCE
G.6.1.1- Las prescripciones de este capítulo se refieren a uniones clavadas y empernadas. Se aceptan otro tipo de uniones siempre y cuando los fabricantes y constructores cumplen con normas aceptadas internacional mente, mientras se establecen las correspondiente normas nacionales.
G.6.2- UNIONES CLAVADAS
G.6.2.1- Estas disposiciones son aplicables a uniones clavadas de dos o más elementos de madera estructural. Las uniones clavadas se reservan para solicitaciones relativamente bajas; su límite de utilización está determinado por el requerimiento de un número excesivo de clavos, incompatible con el tamaño de la unión.
G.6.2.2- Las uniones estructurales cargadas lateralmente se fabricarán con clavos insertados preferiblemente en sentido normal a la fibra, los cuales servirán para resistir fuerzas aplicadas perpendicularmente a la longitud del clavo.
G.6.2.2.1- Cuando no sea posible hincar clavos perpendicularmente a la fibra de¡ elemento sostenido, pueden utilizarse clavos lanceros, también llamados de tacón, los cuales deberán ser introducidos en puntos ubicados a 1/3 de la longitud del clavo medida a partir del planos de unión, y formando un ángulo de aproximadamente 300 con la dirección de las fibras.
G.6.2.2.2- No se permitirán uniones en las cuales el eje del clavo sea paralelo a la fibra.
G.6.2.2.3- En estructuras de madera no se permitirán uniones con clavos que deban resistir fuerzas de extracción.
G.6.2.3- Los clavos utilizados con madera húmeda o en condiciones ambientales desfavorables deberán tener tratamiento anticorrosivo.
G.6.2.4- Las maderas que presenten dificultades al cavado deben taladrase previamente con una broca cuyo diámetro sea 0.8 veces el diámetro del clavo.
G.6.2.5- La capacidad de las uniones clavadas dependerá del tipo de madera, del contenido de humedad de la misma, del diámetro del clavo, de su orientación y de la longitud de penetración. La carga admisible en una unión clavada podrá determinarse como la suma de las cargas admisibles para cada clavo considerado aisladamente, siempre y cuando se satisfagan los requisitos de espaciamiento de G.6.2.112 y el centroide del grupo de clavos esté localizado, aproximadamente, sobre la línea de acción de la fuerza aplicada.
G.6.2.6- Para clavos perpendiculares a las fibras y sometidos a cizallamiento simple se considerarán como cargas admisibles por clavo las dadas en la tabla G.6.1, en función del grupo de madera estructural especificado (A, B o C), de la longitud del clavo ly de su diámetro d. Se supone que la penetración del clavo es, como mínimo, la longitud tabulada.
G.6.2.6.1- Las cargas admisibles tabuladas son para clavos comunes de alambre de acero, de sección circular y de caña lisa. Estos valores también podrán utilizarse para clavos de mayor resistencia o con otro tipo de acabado.
G.6.2.6.2- Los valores de la tabla G.6.1 son aplicables a uniones en cizallamiento simple de elementos que formen cualquier ángulo.
G.6.2.6.3- Las cargas laterales admisibles de la tabla G.6.1 se refieren a uniones construidas con madera verde (CH30%), que se secan al aire estando cargadas, o que en dicho estado sufren variaciones importantes en el contenido de humedad. En uniones construidas con maderas cuyo contenido de humedad sea inferior o igual a 19%, y en las cuales haya certeza de que permanecerán en tal condición, las cargas laterales admisibles podrán incrementarse hasta en un 25%.
G.6.2.6.4- La carga lateral admisible para clavos lanceros podrá tomarse como 516 de los valores de la tabla G.6. 1. Para clavos "a tope" paralelos a las fibras de la madera que contiene a la punta, se considerará 2/3 de los valores tabulados.
G.6.2.7- La carga admisible para un clavo sometido a doble cizallamiento se determinará multiplicando los valores correspondientes a cizallamiento simple por 1.67.
G.6.2.8- En uniones clavadas sometidas a cizallamiento simple el espesor del elemento más delgado, adyacente a la cabeza del clavo, deberá ser por lo menos igual a 6 veces el diámetro del clavo. La penetración del clavo en el elemento que contiene a la punta deberá ser mayor que 11 diámetros.
G.6.2.9- En uniones clavadas sometidas a doble cizallamiento el espesor del elemento adyacente a la cabeza y la penetración del clavo en el elemento que contiene a la punta deberán ser por lo menos 5 diámetros. El espesor del elemento central no será menor que 10 diámetros.
G.6.2.10- Sólo podrán considerarse espesores o penetraciones menores que los indicados en G.2.6.8 y G.2.6.9 si las cargas admisibles se reducen en forma proporcional como se indica a continuación. Sin embargo, en ningún caso deberán tenerse espesores y longitudes de penetración menores que el 50% de los valores especificados. Para clavos lanceros estos mínimos no son aplicables.
G.6.2.10.1- En el caso de uniones sometidas a cizallamiento simple el coeficiente de reducción será la menor de las relaciones:
(a) espesor del elemento más delgado x 1/(6d), y
(b) penetración en el elemento que contiene la punta x 1/(11d)
G.6.2.10.2- En uniones sometidas a doble cizallamiento el coeficiente de reducción será la menor de las relaciones siguientes:
(a) espesor del elemento central x 1/(10d),
(b) espesor del elemento adyacente a la cabeza x 1/(5d), y
(c) penetración de la madera que contiene a la punta x 1/(5d).
Si se clavan la mitad de los clavos desde cada lado, pueden promediarse el espesor del elemento adyacente a la cabeza y la penetración del clavo en la madera que contiene a la punta, para efecto de establecer la relación con la longitud 5d.
G.6.2.11- No serán permitidos incrementos de la capacidad de un clavo por aumento de la penetración sobre el valor tabulado, pero sí por el uso de platinas o láminas metálicas en lugar de elementos laterales de madera, en cuyo caso los valores tabulados se incrementarán en un 25%.
G.6.2.12- Las distancias entre clavos y de éstos a los bordes o extremos de la madera serán como mínimo las dadas en la tabla G.6.2. Estas distancias podrán reducirse en un 20% si se usa pretaladrado.
G.6.2.13- En términos generales la capacidad lateral definitiva de un clavo que forma parte de una unión está definida por su capacidad nominal, multiplicada por los coeficientes de reducción a que haya lugar. Esto es:
G.6.3- UNIONES EMPERNADAS
G.6.3.1- Estas disposiciones son aplicables a uniones empernadas de dos o más elementos de madera o a uniones de elementos de madera con platinas metálicas. Las uniones empernadas se utilizan generalmente cuando las solicitudes sobre una conexión son relativamente grandes, requiriendo por lo tanto el uso de pernos, normalmente acompañados de platinas de acero.
G.6.3.2- Los pernos y platinas de las conexiones empernadas deberán ser de acero estructural con esfuerzo de fluencia no menor que 23 MPa.
G.6.3.3- En toda unión empernada que carezca de platinas laterales de acero deberán utilizarse arandelas entre la madera y la cabeza del perno entre la tuerca y la madera.
G.6.3.4- Todos los elementos metálicos utilizados en uniones empernadas construidas con madera húmeda o sometidas a condiciones ambientales desfavorables deberán tener un tratamiento anticorrosivo.
G.6.3.5- Las perforaciones para los pernos deberán estar bien alineadas y hacerse con un diámetro 1.6 mm mayor que el diámetro del perno, sin embargo, para calcular la sección neta se considerará, conservadora mente, que el diámetro del agujero es 3.2 mm mayor que el diámetro de¡ perno.
G.6.3.6- Las cargas admisibles para uniones empernadas sometidas a cizallamiento doble se determinarán a partir de los valores P y Q dados en la tabla G.6.3, en función del grupo de madera estructural especificado (A, B, C), del diámetro del perno (d) y de la longitud () definida como la menor valor entre el espesor del elemento central y dos veces el espesor del elemento lateral más delgado.
Los valores de P indicados serán utilizados cuando la fuerza en la unión sea paralela a las fibras, tanto del elemento central como de los elementos laterales. Las cargas admisibles cuando la fuerza es paralela a las fibras del elemento central pero perpendicular a las fibras de los elementos laterales, o viceversa, se indican como Q.
Las cargas admisibles P y Q corresponden a dos situaciones límites. Si la fuerza en la unión sigue la dirección del elemento central pero forma un ángulo con la dirección de las fibras de los elementos laterales, o viceversa, la carga admisible se determinará mediante la fórmula:
G.6.3.7- Los valores de la tabla G.6.3 corresponden a uniones con elementos laterales de madera. Si estos elementos son platinas metálicas, los valores de P dados en dicha tabla podrán incrementarse en un 25%; es decir, el coeficiente de modificación por este concepto es Cpl, = 1.25. Los valores de Q no se modificarán. En tal caso f deberá tomarse como el espesor del elemento central.
G.6.3.8- Las cargas admisibles dadas en la tabla G.6.3 son representativas de maderas con un contenido de humedad inferior al 19% y que se mantendrán secas durante su tiempo de servicio.
G.6.3.9- Si el contenido de humedad de la madera en el momento de construirse la unión es mayor del 30%, los valores tabulados se multiplicarán por el coeficiente de reducción por contenido de humedad, Cm = 0.40, a no ser que se utilice un detalle apropiado que permita el libre movimiento de los pernos cuando la madera cambie de volumen, o el tipo de unión se ajuste a lo estipulado en el siguiente parágrafo.
G.6.3.9.1- El coeficiente de reducción de 0.40 no deberá aplicarse a uniones con un solo perno ni a las que tengan dos o más pernos en una sola fila paralela a la dirección de la fibra. También se excluyen las uniones conformadas por dos o más filas de pernos paralelas a la dirección de la fibra, con platinas separadas para cada fila.
G.6.3.10- Las cargas admisibles de la tabla G.6.3 corresponden a uniones con un solo perno. Cuando una unión requiera más de dos pernos en línea paralela a la dirección de la carga, la carga admisible de la unión se obtendrá multiplicando los valores admisibles por perno obtenidos de dicha tabla, por el número de pernos y por un coeficiente de reducción por grupo, Cg, que puede estimarse así:
- (a) Uniones con elementos laterales de madera:
- (b) Uniones con elementos laterales de acero:
Alternativamente, el valor de Cg puede obtenerse de la tabla G.6.4.
En caso de existir varias filas de pernos paralelas a la dirección de la carga, el coeficiente de reducción por grupo deberá calcularse para cada fila en forma independiente.
G.6.3.11- La carga admisible para un perno sometido a cizallamiento simple será la mitad de la carga tabulada o calculada para una unión con cizallamiento doble, considerando () como el doble del espesor del elemento más delgado.
G.6.3.12- En términos generales la capacidad de una unión empernada esta definida por su capacidad nominal, multiplicada por los coeficientes de reducción a que haya lugar. Esto es:
G.6.3.12.1- Cuando la fuerza en la unión sigue la dirección del elemento central pero forma un ángulo con la dirección de las fibras de los elementos laterales, o viceversa, la carga admisible modificada, N' se calculará con la fórmula de Hankinson:
A partir de los valores modificados P' y Q' Obsérvese que los valores admisibles de las fuerzas paralela y perpendicular a la fibra, P y Q, deberán ser multiplicados por los coeficientes de modificación aplicables según el caso, antes de utilizar esta fórmula.
G.6.3.13- El espaciamiento de los pernos y las distancias entre éstos y los bordes de los elementos de madera deberán ser suficientes para permitir que cada perno desarrolle toda su capacidad resistente. Los valores admisibles de la tabla G.6.3 se dan bajo el supuesto que han sido respetados los requisitos mínimos dados a continuación, referentes a distancias a la punta, a un borde o arista lateral, y separación centro a centro de los pernos:
G.6.3.13.1- Para cargas paralelas a la dirección de las fibras los requisitos de distancias y espaciamientos son:
G.6.3.13.2- En el caso de cargas perpendiculares a la dirección de las fibras los requisitos de distancias y espaciamientos son:
G.6.4- OTRAS UNIONES
Se permitirán otro tipo de uniones en estructuras de madera, tales como tornillos, anillos partidos, adhesivos, conectores multiclavos de lámina galvanizada con dientes integrales, conectores de lámina galvanizada con puntillas, uniones de tendones, etc., siempre y cuando los fabricantes y constructores cumplan con normas aceptadas internacional mente, mientras se establecen las correspondientes normas nacionales.
CAPITULO G.7
DIAFRAGMAS HORIZONTALES Y MUROS DE CORTE
G.7.1- GENERAL
G.7.1.1- Las prescripciones de este capítulo se refieren a diafragmas horizontales y muros de corte, esto es, a los elementos que resisten fuerzas cortantes en su plano, habitualmente rectangulares y relativamente delgados. Los muros de corte están colocados verticalmente, como en paredes y tabiques, mientras que los diafragmas están dispuestos horizontalmente, como en pisos o techos.
G.7.1.2- El conjunto de diafragmas y muros de corte deberán diseñarse para resistir adecuadamente las cargas laterales aplicadas, tales como las acciones de viento o sismo, además de las cargas gravitacionales que les correspondan.
G.7.1.3- La capacidad resistente a cargas laterales de los diafragmas y muros de corte depende de la disposición y distanciamiento de¡ entramado, de¡ tipo de revestimiento y de su sistema de fijación. Puede calcularse con el método de la longitud equivalente, descrito en G.7.3.6. Alternativamente pueden emplearse las prescripciones del Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino en su capítulo 10.
G.7.1.4- Los diafragmas y muros de corte deberán ser suficientemente rígidos para limitar los desplazamientos laterales, reducir la amplitud de vibraciones y proporcionar arriostramiento a otros elementos de la estructura, evitando su pandeo lateral.
G.7.1.5- Las uniones de los diafragmas y muros de corte, entre sí y con otros elementos, deberán ser adecuados para resistir las fuerzas cortantes.
G.7.1.6- En caso de existir aberturas en los diafragmas o muros de corte, éstas deberán reforzarse con elementos adicionales de igual sección transversal a la de los elementos cortados. Los refuerzos se diseñarán y detallarán para transferir la totalidad de la fuerza cortante a los elementos que enmarcan.
G.7.2- DIAFRAGMAS HORIZONTALES
G.7.2.1- Un diafragma puede definirse como un conjunto estructural horizontal o ligeramente alejado de la horizontal, de espesor pequeño respecto de sus otras dos dimensiones, que tiene la capacidad de trabajar bajo fuerzas contenidas en su propio plano.
G.7.2.2- El diafragma se diseñará como una viga horizontal que se flecta entre los elementos verticales del sistema de resistencia a las fuerzas laterales, sean éstos muros de corte u otros sistemas aporticados. El diseño se hará tanto en la dirección longitudinal como en la transversal e incluirá las debidas comprobaciones de resistencia a la flexión y al corte.
G.7.2.3- Los elementos que conforman un diafragma deben estar debidamente ensamblados para asegurar el trabajo conjunto. Estos elementos se clasifican así:
(a) Los tableros, que constituyen el recubrimiento del piso o de la cubierta.
(b) Los montantes, largueros o viguetas que soportan el recubrimiento.
(c) Los cordones, que enmarcan el diafragma y forman parte del sistema de resistencia en el plano. Normalmente son elementos perimetrales o interiores, identificados como vigas coronas o dinteles colectores.
G.7.2.4- TABLEROS- Los tableros tienen la responsabilidad de resistir la fuerza cortante y usualmente están hechos con láminas contrachapadas o aglomeradas, tablones, tablas o listones de espesor mínimo de 15 mm. El dimensionamiento de los tableros dependerá tanto de su resistencia al corte como del sistema de unión a los elementos portantes, factores que por lo general controlarán el diseño, exigiendo condiciones especiales según sea la disposición de los elementos.
G.7.2.5- El sistema de fijación de¡ recubrimiento a los largueros y a los cordones o elementos perimetrales se diseñará para transferir la totalidad de la fuerza de corte.
G.7.2.6- Los requerimientos para clavar tableros de espesor no menor de 15 mm. con clavos de 51 mm (2") de longitud serán los siguientes:
(a) En los bordes con soporte continuo: 150 mm. centro a centro
(b) A lo largo de soportes intermedios: 250 mm. centro a centro en pisos y 300 mm. centro a centro en cubiertas
G.7.2.7- Los tableros se clasifican en confinados y no confinados. Tableros confinados son aquellos que tienen todos sus bordes perimetrales apoyados en forma continua sobre largueros o elementos más rígidos. Tableros no confinados son aquellos que poseen dos bordes paralelos sin el soporte continuo de tales elementos.
G.7.2.8- LARGUEROS O ENTRAMADOS PORTANTES- Los elementos utilizados en el entramado portante de los diafragmas horizontales tendrán un espesor mínimo de 40 mm y una altura suficiente para resistir adecuadamente la flexión y el corte a que se vean sometidos. Su diseño corresponderá al de un elemento solicitado por flexión y carga axial, siguiendo las prescripciones del Capítulo G.5.
G.7.2.9- VIGAS CORONAS O CABEZALES- La determinación de las fuerzas axiales en un punto de las vigas coronas deberá ser el resultado de igualar el momento flector en ese punto de¡ diafragma, a un par conformado por las vigas coronas actuando como cordones, con un brazo igual a la distancia entre ellas, es decir, entre los centroides de sus secciones transversales. Normalmente gobernará el diseño a tensión por cuanto los esfuerzos admisibles a compresión son ligeramente mayores que los de tensión, pero deberán comprobarse los posibles efectos de esbeltez en el cordón solicitado a compresión. En cualquier caso, deberán analizarse los cordones o vigas coronas trabajando a tensión y a compresión pues la dirección de la fuerza aplicada puede cambiar de sentido.
G.7.2.10- Cuando las vigas coronas no estén conformadas por un solo elemento, deberán ser diseñadas para las fuerzas axiales producidas por el momento máximo existente en el diafragma, independientemente de su ubicación.Teniendo en cuenta que las fuerzas axiales son usualmente el resultado de fuerzas sísmicas o de viento, para efectos de diseño se puede utilizar un coeficiente de duración de la carga Cd=1.33.
G.7.2.11- DINTELES COLECTORES- Cuando las vigas coronas son paralelas a la dirección de la fuerza aplicada, se convierten en dinteles colectores de la fuerza cortante trasmitida por el diafragma. Si tales vigas coronas se encuentran soportadas directamente por muros cortantes, deberán conectarse a ellos para una transmisión adecuada del esfuerzo cortante. Por otro lado, si las vigas coronas se localizan como puentes de una abertura del diafragma, deberán colectar la fuerza cortante para trasmitirla al sistema de resistencia de fuerzas laterales cuando encuentren su apoyo. Ello indica que las vigas coronas deberán ser diseñadas para la condición más crítica entre su trabajo como cordón del par resistente a flexión y su trabajo como colectora de fuerza cortante, en caso de existir aberturas en el diafragma.
G.7.3- MUROS DE CORTE
G.7.3.1- Los muros de corte constituyen los elementos verticales del sistema resistente de la edificación, y normalmente transmiten las cargas verticales. Además, soportan los diafragmas horizontales y son los encargados de llevar a los niveles inferiores las cargas horizontales que actúan en su mismo plano y que son originadas por sismo, viento u otras cargas gravitacionales.
G.7.3.2- Un muro de corte está constituido por un entramado de piesderechos, soleras superior e inferior, riostras y rigidizadores intermedios cuando sea necesario, y algún tipo de revestimiento por una o por ambas caras.
G.7.3.3- La separación de los pies derechos y el espesor del revestimiento determinan, junto con las riostras, la rigidez y la resistencia a cargas horizontales del muro. La fuerza horizontal actuante determina el diseño de la unión con las soleras. Sus dimensiones definirán el régimen de transferencia y el diseño de los anclajes a la cimentación. El espaciamiento entre anclajes deberá ser menor de 2 m. Ningún eslabón de la cadena de diseños o comprobaciones podrá suprimirse.
G.7.3.4- El diseño de los muros de corte deberá considerar los siguientes aspectos:
(a) Proporciones del muro
(b) Diseño de las soleras
(c) Diseño de los pie derechos, rigidizadores intermedios y riostras
(d) Espesor del revestimiento y su sistema de unión
- (e) Sistema de unión de los muros entre sí
G.7.3.5- Cada muro de corte considerado por separado, deberá ser capaz de resistir la carga lateral correspondiente a su área de influencia, a menos que se haga un análisis detallado de la distribución de fuerzas cortantes considerando la flexibilidad de los diafragmas horizontales.
G.7.3.6- El diseño de los muros de corte depende fundamentalmente de las características del entramado y del revestimiento. Con fines prácticos se basa en los resultados experimentales obtenidos al ensayar muros que pueden considerarse típicos. Se introduce entonces el concepto de Iongitud equivalente" para convertir la longitud de un muro de características dadas a la equivalente de un muro de referencia que tiene una resistencia admisible al corte de 700 N/m. La longitud equivalente se obtiene multiplicando la longitud real del muro por el coeficiente correspondiente de la tabla G.7.1. Para muros diferentes a los de esta tabla pueden utilizarse los valores especificados en el Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino, si están considerados en él.
G.7.3.6.1- El procedimiento de la longitud equivalente podrá ser aplicado a estructuras relativamente pequeñas que resisten todas las cargas laterales por medio de muros de corte. Estos muros deberán estar dispuestos en dos direcciones ortogonales con espaciamientos menores que 4 m y su distribución deberá ser más o menos uniforme, con rigideces aproximadamente proporcionales a sus áreas de influencia.
G.7.3.6.2- En el cálculo de longitudes equivalentes deberán descontarse las aberturas de puertas y ventanas. No se considerarán aquellos muros cuya relación altura/longitud sea mayor que 3 ni los que estén anclados a la cimentación en un solo punto.
CAPITULO G.8
CERCHAS LIVIANAS
G.8.1- CERCHAS Y CORREAS LIVIANAS
Las cerchas son componentes estructurales planos, de contorno poligonal, formados por triangulación de elementos simples o compuestos que trabajan a tensión, compresión, tensión con flexión y flexocompresión. En el diseño y montaje de cerchas livianas deben tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones.
G.8.1.1- ALCANCE- Los requerimientos de este capítulo serán aplicables a armaduras livianas hasta de 12 m de luz entre apoyos, cuyas distancias entre nudos no sea mayor de 1.20 m y estén espaciadas a menos de 2.40 m.
G.8.1.2- ANALISIS- Las armaduras deberán diseñarse para soportar las cargas de diseño. Cuando sea necesario se deberá considerar cargas de montaje y otras cargas especiales. En caso de que la cuerda inferior soporte cielo raso se considerará una carga mínima de 0.5 kN/m2.
Las fuerzas axiales en las barras pueden ser calculadas considerando los nudos como articulaciones.
Para la determinación de las fuerzas axiales en las barras, las cargas distribuidas en la cuerda superior o inferior podrán ser consideradas como cargas puntuales equivalentes aplicadas en el centro de las uniones correspondientes.
Los momentos de flexión generados por las cargas aplicadas en las cuerdas superiores podrán ser determinados suponiendo que las cuerdas se comportan como vigas continuas apoyadas en los montantes o diagonales.
G.8.1.3- CRITERIOS DE DISEÑO- Todos los elementos y uniones de la armadura no deberán sobrepasar las fuerzas máximas admisibles definidas anteriormente.
En caso de que el espaciamiento entre armaduras sea de 600 mm o menor, los esfuerzos admisibles podrán ser incrementados en 10% siempre que existan elementos que garanticen un arriostramiento lateral adecuado.
Las barras sometidas a la acción de fuerzas axiales y flexión deberán ser diseñadas a flexocompresión o en tensión con flexión, de acuerdo con el Capítulo G.5.
La longitud efectiva fuera de¡ plano de la armadura será el espaciamiento entre ejes de correas.
La longitud efectiva en montantes o diagonales será el 80% de la longitud entre centros de uniones.
La máxima relación de esbeltez, en los elementos sometidos a compresión será de 50. En los elementos sometidos a tensión será de 80.
Las deflexiones máximas deberán satisfacer los requisitos establecidos en G.3.5. 1.
Cuando no sea posible satisfacer los requisitos de deflexiones admisibles podrán construirse las armaduras usando contraflecha. Esta será no menor de 1/300 de la luz total.
G.8.1.4- Las cargas de la cubierta trasmitidas por las correas descansarán directamente en los nudos y si ello no es posible, en el diseño de¡ cordón superior se deberán tener en cuenta, no solamente las fuerzas axiales de compresión sino los momentos flectores originados. El diseño será hecho de acuerdo con la fórmula de flexo-compresión, de G. 5.2. 1.
G.8.1.5- Las cargas de cielo raso producen esfuerzos de flexión en el cordón inferior de las cerchas y por esta razón su diseño se hará en concordancia con la fórmula de tensión con flexión de G.5.1.1.
G.8.1.6- En la determinación de la longitud efectiva de los cordones superior e inferior de las cerchas deberá considerarse en forma separada la esbeltez en el plano y fuera del mismo. La sección resistente será, en el primer caso, la altura del miembro y en el segundo caso, el espesor de la cuerda. La separación entre correas o riostras longitudinales será la longitud no arriostrada fuera del plano. Cuando se trate de elementos compuestos o múltiples se emplearán valores equivalentes, según lo definido en G.4.3.5 y G.4.3.6.
G.8.1.7- El cálculo de las deflexiones de las armaduras se basará en los métodos habituales en la práctica de la ingeniería. En el caso de que el espaciamiento entre armaduras sea igual o menor que 600 mm se deberá utilizar el módulo de elasticidad promedio Eprom, en caso contrario se deberá utilizar el Emin
El cálculo de las deflexiones en las cerchas considerará la deformación de los nudos y el incremento de deflexión con el tiempo a causa del flujo plástico y de los cambios del contenido de humedad de la madera.
En cerchas fabricadas con pernos la deflexión teórica debe incrementarse por lo menos, en un 100% para incluir las deformaciones debidas a las tolerancias de fabricación, a la acomodación de los pernos dentro de las perforaciones y al flujo plástico.
G.8.1.8- Normalmente las cerchas sólo producen cargas verticales en los apoyos, siempre y cuando uno de ellos no ofrezca restricción al desplazamiento horizontal. Si el cordón inferior de la cercha se sitúa por encima del nivel de los apoyos, en el diseño deberán considerarse las fuerzas horizontales en los apoyos así como los esfuerzos cortantes y momentos generados en el último tramo del cordón superior. Se recomienda no elevar el cordón inferior a más de 1/3
de la altura total de la cercha.
G.8.1.9- Toda cercha deberá ser adecuadamente asegurada en los apoyos para resistir las fuerzas de levantamiento originadas por el viento y las fuerzas horizontales originadas en sismos o vientos. El diseñador de la estructura dará instrucciones sobre el tipo de anclaje seleccionado.
G.8.1.10- DIMENSIONES MINIMAS - Los elementos de una armadura deberán tener por lo menos 65 mm de altura y 40 mm de ancho. En el caso de usar cuerdas, montantes o diagonales compuestas de elementos múltiples, el ancho de cada uno de ellos podrá ser reducido a 20 mm.
En caso de usar cartelas de contrachapado de madera en las uniones, éstas deberán tener un espesor mayor de 10 mm.
Se recomienda el doblado de las puntas de los clavos en el sentido perpendicular a la dirección de las fibras de la cara exterior del contrachapado.
G.8.1.11- Las cerchas deberán ser instaladas a plomo, con el espaciamiento correcto y alineadas de tal manera que los cordones superiores e inferiores generen planos perfectos.
G.8.1.12- Las cerchas prefabricadas copianares deberán tener tolerancias no mayores de 1.6 mm. en las uniones en el momento de la fabricación y no mayores a 3.2 mm en las uniones una vez estén en servicio.
G.8.1.13- Los clavos, pernos, platinas, conectores o cualquier elemento metálico de unión debe tener una apropiada protección contra la oxidación. En caso de usar cartelas metálicas, éstas deberán estar protegidas contra la corrosión.
G.8.1.14- De particular importancia es el diseño e instalación de un eficiente sistema de arriostramiento longitudinal en las cerchas. El diseñador de la estructura deberá indicar claramente en los planos los sistemas de arriostramiento provisional y definitivo que recomienda. Un entablado de carácter permanente y debidamente unido al cordón superior de la cercha constituye un diafragma apropiado, según se definió en el capítulo G.7. Si este no es el caso, será forzoso disponer de un sistema de contravientos alternados o de riostras en el plano de la cubierta con el fin de evitar el efecto castillo de naipes (colapso progresivo), debido a fuerzas horizontales en el sentido longitudinal. Para efectos de arriostramiento temporal durante la construcción se tendrá en cuenta lo estipulado en G. 11.5.7.
CAPITULO G.9
OTROS SISTEMAS ESTRUCTURALES
G.9.1- GENERAL
Otros sistemas estructurales de madera no especificados en este Reglamento, tales como estructuras de grandes luces, pórticos, arcos, encofrados, puentes, vigas laminadas, etc. se diseñarán con los criterios habituales de la práctica de la Arquitectura y la Ingeniería, incluido el presente Reglamento, y su diseño y ejecución serán responsabilidad del diseñador y del constructor, respectivamente.
CAPITULO G.10
ASERRADO
G.10.1-ASERRADO DE MADERA PARA CONSTRUCCION
G.10.1.1-GENERALIDADES- El aserrado de madera para construcción deberá hacerse preferencial mente con sierras de cinta sin fin o sierras circulares que aseguren una escuadría regular a lo largo del bloque o pieza aserrada obtenida.
En maderas difíciles de aserrar con sistemas tradicionales se podrán dar mejores resultados si se introducen variables en la velocidad de las sierras o en la inclinación de los dientes y ángulos de corte.
La madera deberá aserrarse en corte radial, cuando se quieran piezas de uso estructural exigentes en estabilidad dimensional.
Para controlar distorsiones de concentración de esfuerzos se debe producir el aserrado alternando los cortes entre ambos lados del tronco, lo que permite liberar progresivamente las tensiones.
Los aserraderos deberán producir la madera aserrada en largos que correspondan a la dimensión real comercializada. De la misma manera la escuadría o sección transversal deberá corresponder en la práctica a la dimensión comercial. Para madera de aserrío (bloques o tablones) la dimensión comercial deberá corresponder a la dimensión real.
Las dimensiones de la madera aserrada deberán darse en el sistema métrico decimal, utilizando metros para la longitud y milímetros para la sección transversal.
G.10.1.2- SECCIONES PREFERENCIALES - Para normalizar la producción de piezas aserradas destinadas a la construcción, la escuadría inicial de las piezas o bloques grandes deberá ser tal que permita la posterior producción de secciones preferenciales con usos más frecuentes en la construcción.
Se deberá tener en cuenta que durante el reaserrado y producción definitiva de secciones reales habrá pérdidas por corte, cepillado y por contracciones debidas al secado de la pieza de madera.
La figura G.10.1 muestra las posibles combinaciones de escuadrías a partir de una base que es la de la mayor dimensión práctica con calidad exigida para madera estructural.
Es recomendable que el diseñador se limite dentro de lo posible, el uso de secciones preferenciales tipo PADT-REFORT, para lograr mayor eficiencia y economía en el proceso constructivo. Estas secciones son dimensiones reales finales luego de descontar pérdidas por cortes, cepillado y contracciones por secamiento.
La tabla G.10.1 contiene las dimensiones de las secciones preferenciales PADT-REFORT y el uso más frecuente de cada una de ellas.
La madera aserrada deberá comercializarse por volumen, siendo el metro cúbico la unidad comercial.
Para efectos de terminología aplicable a madera aserrada se deberá aplicar la norma G.10.1.3- NORMAS DE REFERENCIANTC 172.
En lo relacionado con definiciones de defectos, se tendrán en cuenta las especificadas en el apéndice G A y en la norma NTC 824.
La medición de defectos de maderas aserradas se hará de acuerdo con lo especificado en la norma NTC 825.
La madera rolliza deberá cumplir los requisitos establecidos en la norma NTC 1557, para pod convertirse en madera aserrada.
La medición, cubicación de madera rolliza, aserrada y labrada deberá hacerse según lo especificado en norma NTC 273.
La clasificación de madera aserrada para la construcción, sus dimensiones y defectos admisibles harán de acuerdo con lo estipulado en la norma NTC 1646.
CAPITULO G.11
PREPARACION, FABRICACION, CONSTRUCCION,
MONTAJE Y MANTENIMIENTO
G 11.1 GENERALIDADES
G.11.1.1.- Todas las labores relativas a la preparación del material, fabricación, transporte e instalación de los elementos de madera, incluyendo sus uniones, deberá regirse por prácticas normalmente aceptadas por la Ingeniería y la Arquitectura y por los requerimientos de este Reglamento.
G.11.2- PROCESOS DE PREPARACION
G.11.2.1-SECADO DE LA MADERA-Toda madera destinada a la construcción deberá secarse hasta un CH% lo más próximo posible al contenido de humedad de equilibrio con el medio ambiente en el cual va a quedar instalada.
(a) Para usos específicos en contacto permanente con el suelo o bajo agua, no habrá necesidad de secar la madera, a menos que deba ser previamente inmunizada. De la misma manera, madera estructural para vigas de sección transversal superior a 0.04 m2 podrá instalarse en estado verde o simplemente semiseca.
(b) Aquellas maderas destinadas a productos machihembrados, moldurados, pisos de parqué, puertas, ventanas y similares deberán secarse con 1% a 2% por debajo de la humedad de equilibrio del lugar de uso.
(c) Las demás maderas para uso estructural o aplicaciones interiores en la construcción, tendrán que secarse hasta un CH% próximo a la humedad de equilibrio del medio ambiente de su destino final.
(d) Las maderas destinadas a la construcción podrán secarse por dos sistemas comunes en la industria:
secado natural y secado por medios artificiales.
(e) El secado al aire se desarrollará mediante la exposición de la madera a la acción del medio ambiente. Este proceso se deberá realizar en patios o cubiertas con buena aireación, con prácticas de apilado apropiadas y bajo medidas de seguridad que eviten el deterioro por la acción del clima, agentes biológicos u otras causas.
(f) Cuando el contenido de humedad deseado sea inferior al contenido de humedad de equilibrio con el medio ambiente del lugar o cuando se requiera madera seca en el menor tiempo posible, se deberán utilizar métodos artificiales de secado.
- (g) El método artificial más aconsejable será en hornos o cámaras de secado mediante la aplicación de temperatura, humedad y ventilación diferentes a las naturales.
(h) En general, los procesos de secado deberán ajustarse a las especificaciones y recomendaciones del manual de secado publicado por la Junta del Acuerdo de Cartagena (PADT REFORT).
(i) En el secado artificial en hornos se deberán tener en cuenta las siguientes recomendaciones de carácter general:
Los secamientos se deberán efectuar mediante un horario o programa de secado, según lo determine quien lleve a cabo el proceso, aplicable a cada especie y espesor de madera.
Durante el proceso de secado y al final del mismo, se deberán llevar a cabo pruebas de control de secado y defectos por tensiones. Dichas pruebas consistirán en el "contenido de humedad estratificado" y la "prueba de tenedor". Mediante tales pruebas se podrá garantizar un secado libre de defectos y tensiones que puedan afectar la madera durante procesos ulteriores o en uso.
Otro método de secado aplicable será el secado por deshumectadores, que utiliza recintos cerrados pero temperaturas no tan altas como el secado en hornos.
(k) En circunstancias especiales se podrán utilizar otros métodos de secado artificial tales como secado al vacío, por alta frecuencia o secado en solventes orgánicos.
(1) La comprobación de¡ contenido de humedad en el comercio de madera para construcción se podrá hacer mediante el uso del xilohigómetro o medidor eléctrico de humedad.
(m) En el manual de diseño para maderas del Grupo Andino de la Junta del Acuerdo de Cartagena se encuentra a manera de información una tabla con datos sobre el comportamiento del secado de maderas aptas para construcción, así como una descripción gráfica de los defectos de secado más comunes (tabla 2.3 y figura 2.7 de la publicación citada).
G.11.2.2- PRESERVACION DE LA MADERA- Se entiende por preservación o inmunización de la madera el proceso mediante el cual se aplica un producto químico capaz de protegerla contra el ataque de hongos, insectos o taladradores marinos.
(a) Los productos químicos que se podrán utilizar son los especificados en las normas NTC 1764, NTC 1767, NTC 1854 y NTC 2247, consistentes en productos inorgánicos oleosolubles. Al utilizar los productos mencionados se deberán cumplir los requisitos establecidos en las normas ICONTEC correspondientes.
- (b) Toda madera antes de someterse a un proceso de inmunización deberá prepararse apropiadamente. Dicha preparación consistirá en una o varias de las siguientes acciones:
Descortezado- Especialmente de madera que se va a utilizar en forma rolliza como postes, pilotes, etc.
Secado- Según el proceso de inmunización el contenido de humedad es distinto pero en cada caso deberá ajustarse a las especificaciones técnicas del proceso.
Incisionado- Maderas aserradas o rollizas de alta densidad o muy impermeables deberán incisionarse para asegurar una penetración más profunda y homogénea de la sustancia inmunizante.
El dimensionamiento final y las operaciones de cajeado, perforaciones o trabajos similares deberán realizarse antes del proceso de preservación. Si por fuerza mayor debiera hacerse algún corte o taladrado posteriormente al tratamiento se deberá preestablecer la capa protectora mediante pastas preservadoras o similares.
(c) Según los requerimientos de protección, el uso de la madera y las características de ella, se aceptarán dos métodos de preservación: tratamiento sin presión y tratamiento a presión.
(d) Los tratamientos sin presión más aceptables son: aplicación con brocha, pulverización o aspersión, inmersión, baño caliente y frío, difusión y doble difusión.
(e) Los tratamientos a presión aceptables son: a célula llena y a célula vacía.
(f) Las maderas preservadas mediante procesos a presión deberán cumplir con la norma NTC 2083, en cuanto a los requisitos de penetración y retención neta de acuerdo con las condiciones de uso.
- (g) Los ensayos para determinar la penetración y retención de la sustancia inmunizante deberán ajustarse a las especificaciones de las normas NTC 1093 y NTC 1157 respectivamente.
- (h) La toma de muestras para los ensayos mencionados deberá seguir los procedimientos de la norma NTC 1822.
- (i) La evaluación del valor fungicida de los preservativos para madera se hará según la norma NTC 1128 (ASTM D 1413).
(j) La efectividad de los preservativos en condiciones normales de uso de la madera inmunizada se podrá evaluar mediante la norma NTC 794.
- (k) La terminología más usual relacionada con los materiales y procedimientos de preservación será aquella establecida en la norma NTC 1149.
- (l) Algunas maderas no requerirán tratamientos inmunizantes debido a las condiciones de uso o a su propia durabilidad natural. La durabilidad natural o resistencia natural de las maderas a la pudrición podrá evaluarse en forma acelerada mediante el método descrito en la norma NTC 1127.
(m) Toda madera inmunizada deberá manipularse con cuidado para evitar daños de la parte tratada.
(n) Las inmunizadoras deberán indicar al cliente la siguiente información mínima:
Tipo de tratamiento utilizado.
Tipo de inmunizante.
Penetración.
Retención.
Garantía otorgada según uso.
Precauciones y recomendaciones de uso.
G.11.2.3- LOS TRATAMIENTOS IGNIFUGOS- La aplicación de materiales retardantes del fuego o ignífugos, retardarán la combustibilidad de la madera y la velocidad de propagación de la llama. Se podrán utilizar dos métodos.
(a)Método de impregnación mediante el tratamiento en autoclave por vacío- Presión- Sedeberán aplicar entre 40 kg y 80 kg de sal seca por M3 de madera, a presiones entre 1.8 MPa y 7.0 MPa. Después de¡ tratamiento se deberá secar la madera y hacer el control de calidad en conformidad con las normas NTC. Las sales que se podrán utilizar son: fosfato, monoamónico y diamónico, sulfato de amonio, cloruro de zinc, tetraborato de sodio y ácido bórico.
(b)Método de recubrimiento- Consisteen la aplicación de revestimientos en forma de pinturas. Estas podrán ser a base de silicatos solubles en agua, resinas de urea, carbohidratos, aloginatos y emulsiones polivinílicas. Las aplicaciones deberán hacerse en capas gruesas con un rendimiento máximo entre 2642 kg/m3 (10 kg/galón) y 4491 kg/m3 (17 kg/galón).
G 11.3- FABRICACION
G.11.3.1- MATERIALES- Desde el punto de vista de requisitos físicos, las piezas de madera utilizadas deben estar libres de hongos y putrefacción. Así mismo no debe tener nudos ni roturas que disminuyan su resistencia.
- (a) Toda madera que no sea naturalmente durable deberá ser preservada de acuerdo con las normas establecidas en este Reglamento.
- (b) Se deberá usar madera seca con un contenido de humedad inferior al 19%.
- (c) Las maderas contrachapadas y las láminas de madera aglomerada deben cumplir con las características especificadas en el diseño.
(d) Los elementos metálicos de las uniones deberán llevar pintura anticorrosiva o en su defecto protección de zincado, si así se especifica en el diseño.
G.11.3.2- DIMENSIONES- Las piezas de madera deben tener las secciones y longitudes especificadas en los planos de taller.
- (a) Las maderas precortadas, las partes prefabricadas o de los elementos que se corten en obra, deben tener las dimensiones y escuadrías especificadas en el diseño.
- (b) Las perforaciones y cajas que se ejecuten en las piezas de madera no deben menoscabar su resistencia estructura¡.
G.11.3.3- TOLERANCIAS- Las imprecisiones en el corte y ensamblaje de elementos prefabricados coplanares, se limitará a dos uniones por elemento estructura¡ con una abertura promedio máxima de 1.6 mm en el centro del área de contacto. Las máximas tolerancias en las demás juntas del mismo elemento serán la mitad de este valor. La apertura de todas las uniones en elementos estructurales en servicio se limitará a 3.2 mm.
G.11.3.4- IDENTIFICACION- Todo elemento estructura¡ deberá llevar una identificación visible que coincida con la señalada en los planos de taller y de montaje.
G.11.3.5- TRANSPORTE- Para el transporte de elementos estructurales de madera se emplearán vehículos de la capacidad y dimensiones apropiadas a cada caso. Tales vehículos deberán estar preferiblemente carpados y dispondrán de carrocería y estacas de fijación que garanticen la inmovilidad de la carga durante el viaje.
Se evitará que los elementos estructurales sobresalgan de la carrocería, pero si tal es el caso, deberán zuncharse de una manera adecuada. Adicionalmente se deberán cumplir las normas establecidas por la autoridad competente.
G 11.4- CONSTRUCCION
G.11.4.1- OBJETIVOS- En esta sección se dan recomendaciones de construcción para las edificaciones de madera y se fijan requisitos de diseño que aseguren el buen comportamiento de las mismas.
G.11.4.2- LIMPIEZA DEL TERRENO- El terreno debe limpiarse de todo material vegetal y deben realizarse los drenajes necesarios para asegurar una mínima incidencia de la humedad.
G.11.4.3- CIMENTACION- Las obras de cimentación deben realizarse de acuerdo con las pautas estructurales y según las características de resistencia del suelo.
G.11.4.4- PROTECCION CONTRA LA HUMEDAD- Porser higroscópica y porosa, la madera absorbe agua en forma líquida o de vapor. Si la humedad se acumula en la madera afecta sus propiedades mecánicas, se convierte en conductora de electricidad y sobre todo, queda propensa a la putrefacción y al ataque de hongos. La madera puede humedecerse por acción capilar, por lluvia o por condensación.
- (a) La madera en contacto con el suelo o con alto riesgo de humedad debe ser preservada según lo establecido en G.12.2.2.
- (b) Toda la madera, estructural o no, expuesta a la acción directa de la lluvia debe protegerse con sustancias hidrófugas o con superficies impermeables.
- (c) Todo elemento estructural expuesto a la intemperie debe apoyarse sobre zócalos o pedestales de cemento o metálicos de tal forma que no permanezcan en contacto con el agua apozada y debe ser protegido lo mismo que los elementos de madera de recubrimiento de muros exteriores, por medio de aleros y deflectores.
(d) Para prevenir la condensación es necesario evitar los espacios sin ventilación, especialmente en climas húmedos. En aquellos ambientes que por su uso estén expuestos al vapor, como baños y cocinas, además de suficiente ventilación, deben protegerse las superficies expuestas con recubrimientos impermeables.
G.11.4.5- PROTECCION CONTRA LOS HONGOS- Los hongos que atacan la madera son organismos parásitos de origen vegetal que se alimentan de las células que la componen desintegrándola. Se producen sobre la madera húmeda bajo ciertas condiciones de temperatura, por esporas traídas a través del aire o por el contacto directo con otros hongos. La protección de la madera debe comenzar, por lo tanto, desde que se corta.
(a) Debe especificarse madera que haya sido almacenada en condiciones de mínima humedad y que haya sido tratada con fumigantes durante el apilado.
- (b) Debe desecharse la utilización de madera con muestras de putrefacción y hongos.
- (c) La degradación de la madera causada por los hongos podrá evitarse si se utiliza con contenidos de humedad (CH%) menores a 18%. Se deberán tratar con sustancias preservantes, especialmente aquellas maderas con una baja durabilidad natural y la madera de albura de todas las especies.
- (d) Debe evitarse el uso de clavos y otros elementos metálicos que atraviesen la madera en las caras expuestas a la lluvia, salvo que se sellen las aberturas. Se recomienda el uso de clavos galvanizados.
G.11.4.6- PROTECCION CONTRA INSECTOS- La madera puede ser atacada, especialmente en climas húmedos y cálidos, por insectos que perforan su estructura en busca de nutrientes. Entre estos insectos están las termitas subterráneas, los gorgojos y los comejenes.
- (a) En zonas donde existan termitas subterráneas deben eliminarse los restos orgánicos alrededor de la construcción y establecerse barreras de tierra tratada con insecticidas hasta la profundidad de la cimentación.
- (b) Donde existan termitas subterráneas y aladas deben colocarse barreras o escudos metálicos sobre las superficies de la cimentación en forma completamente continua.
- (c) Donde el riesgo de ataque de insectos sea alto debe tratarse la madera de la construcción con los métodos descritos en G.1.2.2.
G.11.4.7- PROTECCION CONTRA EL FUEGO- Para el diseño debe tenerse en cuenta que la madera es un elemento combustible que se inflama a una temperatura aproximada de 270oC, aunque algunas sustancias impregnantes o de recubrimiento pueden acelerar o retardar el proceso. Las siguientes medidas contribuyen a proteger las edificaciones de madera contra el fuego.
(a) No deben utilizarse elementos de calefacción que aumenten peligrosamente la temperatura de los ambientes.
(b) Las paredes próximas a fuentes de calor deben aislarse con materiales incombustibles.
- (c) Las edificaciones adyacentes construidas con madera deben separarse como mínimo 1.20 m entre sus partes salientes. Si la distancia es menor, los muros no deben tener aberturas y su superficie estará recubierta de materiales incombustibles con una resistencia mínima de 1 hora de exposición. Si están unidas, el paramento común debe separarse con un muro cortafuego de material incombustible. Este muro debe sobresalir en la parte superior por lo menos 0.50 m y en los extremos por lo menos un metro medidos a partir de los sitios que más sobresalgan de las construcciones colindantes. La estabilidad de este muro no debe sufrir con el colapso de la construcción incendiada.
- (d) Las piezas estructurales básicas deben sobredimensionarse 3 mm en su espesor, en la cara más expuesta.
- (e) Deben evitarse acabados que aceleren el desarrollo del fuego, tales como lacas y barnices oleosolubles.
- (f) En el diseño de las instalaciones eléctricas debe tenerse en cuenta, además de las recomendaciones de G.1 1.4.9, un claro y fácil acceso a los tableros de cortacircuitos y de control.
- (g) En edificaciones de uso comunitario: escuelas, centros de salud, oficinas, comercios, hoteles, etc., por su tamaño y dada la gran velocidad de propagación del fuego en las edificaciones de madera, se deben considerar las siguientes recomendaciones:
Acceso rápido y señalizado a las fuentes más probables de incendio.
Distribución de extinguidores según las recomendaciones de expertos en combatir incendios.
Salidas de escape suficientes, de fácil acceso y claramente señalizadas.
En las edificaciones de varios pisos deben proveerse escaleras exteriores de escape.
Sistemas automáticos de detección, ya sea por humo o calor.
- (h) Los depósitos para el combustible de estufas y calentadores deben localizarse fuera de las edificaciones y deben rodearse de materiales incombustibles o retardadores del fuego.
G.11.4.8- PROTECCION CONTRA SISMOS- Para lograr que las construcciones de madera tengan una adecuada protección contra sismos es preciso que:
(a) Las estructuras de madera cumplan los requisitos establecidos en los títulos pertinentes de este Reglamento.
- (b) El diseño arquitectónico cumpla los siguientes requisitos de carácter estructural:
Que todos los elementos de la construcción estén debidamente unidos entre sí y la estructura anclada a la cimentación.
Que la distribución de los muros en planta sea tal que la longitud de éstos en cada dirección permita resistir los esfuerzos producidos por el sismo.
Que la cubierta no sea muy pesada con relación al resto de la estructura.
- (c) Los elementos de las instalaciones de agua y desagüe se fijen a la construcción con soportes que eviten la rotura de los mismos durante los movimientos sísmicos.
(d) Las uniones de conexión a las redes públicas se hagan por medio de empalmes que permitan movimiento sin romperse.
(e) Las edificaciones de dos o más volúmenes se comporten independientemente en caso de sismo.
G.11.4.9- INSTALACIONES ELECTRICAS - La instalación eléctrica de una construcción de madera debe cumplir con los requisitos generales exigidos por las empresas locales de suministro de energía. Las instalación eléctrica deberá tener capacidad para entregar sin sobrecarga la energía eléctrica necesaria para el alumbrado y otros equipos instalados en la construcción.
G.11.4.9.1- Conductores,cajas, tomacorrientes, interruptores y puntos de iluminación- Todoslos cables y alambres eléctricos deben conducirse por entre tuberías metálicas o de plástico, flexibles o rígidas, unidas por cajas metálicas o plásticas.
- (a) El diseño y ejecución de la instalación eléctrica deberá tener en cuenta el sistema constructivo con el fin de permitir una correcta fijación de tuberías, cajas y aparatos.
- (b) Las perforaciones y cajas que sean necesarias practicar en los elementos estructurales no deben comprometer su resistencia.
- (c) Debe tenerse especial cuidado de que la instalación eléctrica no sea perforada o interrumpida por clavos que atraviesen los paneles y entramados.
- (d) En caso de utilizarse a la vista, éstas deben fijarse a los elementos estructurales.
- (e) Toda instalación eléctrica, interna o a la vista, debe quedar protegida de la lluvia y la humedad.
G.11.4.9.2-Circuitos - Loscircuitos eléctricos deben llevar alambres y cables con capacidad de conducción suficiente para no sufrir sobrecargas.
- (a) Cada circuito debe tener un interruptor de protección automático y además debe existir un interruptor general para todos los circuitos.
- (b) Las cocinas, los calentadores y todos aquellos equipos que consuman gran cantidad de energía deben tener un circuito independiente cada uno, con cableado y cortacircuito de capacidad apropiada.
- (c) En las instalaciones eléctricas de construcciones en madera es indispensable mantener continuidad en la masa, ya sea utilizando tubería o cajas metálicas o un cable desnudo a través de toda la instalación. Esta masa debe llevarse a tierra por medio de una barra metálica enterrada.
G.11.4.10- INSTALACIONES SANITARIAS- Las instalaciones sanitarias deberán cumplir los reglamentos de construcción vigentes. El diseño de las redes de agua y desagüe deberá tener en cuenta el sistema constructivo y estructural. Se tendrá cuidado de no debilitar las secciones de madera estructural con las perforaciones y cajas necesarias para el paso de las tuberías.
G.11.4.10.1- Tuberías, aparatos y desagües- Puedenemplearse tuberías metálicas o plásticas. Para el caso de tuberías plástica, deberá usarse la calidad apropiada tanto para agua fría como para agua caliente.
Las tuberías deberán fijarse convenientemente a la edificación, para evitar vibraciones que puedan romperlas o producir ruidos molestos. Los aparatos sanitarios deben ser apropiados para ser fijados a las paredes de madera. Será necesario proveer en las estructuras y en los entramados los sitios de fijación de los aparatos, reforzándolos para el efecto. Las tuberías para suministro de agua y desagüe no deben servir de apoyo. Para los desagües podrán utilizarse tuberías metálicas, plásticas o de asbesto cemento que resistan las vibraciones y los cambios dimensionales naturales en las construcciones con madera y deben fijarse a la estructura en forma tal que las vibraciones y dilataciones no las deterioren. Los puntos de empate a las redes externas de los elementos de agua y desagüe deben estar protegidos contra el efecto de los sismos cuando así lo requiere el Título A del Reglamento.
G 11.5- MONTAJE
G.11.5.1- GENERALIDADES- Las recomendaciones aquí incluidas deben considerarse como mínimas para el montaje de estructuras de madera. Adicionalmente el constructor o el montador de las estructuras aplicarán las normas de la buena práctica constructiva para evitar accidentes y daños.
G.11.5.2- PERSONAL- La entidad responsable del montaje se asegurará que los carpinteros armadores tengan suficiente experiencia, sean dirigidos por un capataz responsable e idóneo y disponga del equipo y herramientas adecuadas. Todo personal que participe en la operación de montaje deberá estar asegurado por una póliza que lo ampare por accidentes, invalidez y muerte.
G.11.5.3- PLANOS DE MONTAJE- Los carpinteros armadores dispondrán de planos que contengan las indicaciones sobre izaje y ubicación de elementos estructurales, secuencia del armado, arriostramiento definitivo y precauciones especiales.
G.11.5.4- SUMINISTRO POR LA OBRA- Elconstructor dará al armador de la estructura los ejes y cotas para el montaje. Igualmente entregará listas las bases y anclajes en la estructura de concreto, hará los resanes y suministrará fuerza eléctrica, andamios completos, espacio de almacenamiento, campamento, vigilancia y vías de acceso.
G.11.5.5- CARGUE Y DESCARGUE- Las operaciones de cargue y descargue de elementos estructurales deberá hacerse de tal manera que no se introduzcan esfuerzos indeseables o daños en las superficies y aristas de los mismos. Las operaciones de izado de elementos estructurales se efectúan con grúas; deberá disponerse de aparejos y estrobos apropiados, y el diseñador indicará en los planos de montaje los puntos de agarre.
G.11.5.6-ALMACENAMIENTO- Las piezas de madera, vigas, cerchas, paneles prefabricados, etc., deben apilarse durante el transporte, y almacenarse en forma tal que no estén sometidos a esfuerzos para los que no hayan sido diseñados, los cuales pueden producir roturas y/o deformaciones permanentes.
- (a) Las piezas y las estructuras de madera deben mantenerse cubiertas de la lluvia, bien ventiladas y protegidas de la humedad y del sol.
- (b) Se recomienda almacenar los elementos estructurales sobre superficies niveladas, provistas de maderas separadas por distancias cortas de tal manera que la humedad del suelo no los afecte. Las pilas deben tener una estabilidad adecuada.
(c) Los patios de almacenamiento deberán quedar lo mas cerca posible al sitio de montaje y en la obra deberán tener área e iluminación suficientes para permitir el manipuleo cómodo y seguro de los elementos estructurales.
G 11.5.7- ANCLAJES, ARRIOSTRAMIENTOS Y EMPALMES- Todos los miembros y elementos estructurales deberán estar anclados, arriostrados, empalmados e instalados de tal forma que garanticen la resistencia y rigidez necesarias para cumplir con los propósitos de¡ diseño. El personal a cargo de estas labores deberá poseer la preparación y experiencia necesarias, de acuerdo con la calificación establecida por el constructor responsable de la obra.
G.11.5.7.1- Anclajes- Los anclajes de la estructura a la cimentación deben ejecutarse de acuerdo con el diseño estructural.
G.11.5.7.2-Arriostramiento temporal - El objetivo del arriostramiento temporal es el de garantizar un adecuado soporte a los elementos en el plano perpendicular, con el fin de mantenerlos en la posición señalada en los planos y que puedan resistir las fuerzas sísmicas y de viento durante la construcción. El arriostramiento temporal es responsabilidad del armador de la estructura.
(a) El apuntalado y arriostramiento temporales deben hacerse con puntales y listones de suficiente calidad estructural y no deben removerse hasta que la estructura esté aplomada, nivelada, asegurada y arriostrada definitivamente en el lugar que le corresponde.
(b) Como es práctica normal amarrar todas las estructuras entre sí, es muy importante asegurarse de que el primer elemento este bien soportado y aplomado.
(c) En el caso de cerchas y pórticos no se recomienda el uso de espaciadores cortos entre los elementos estructurales; en su lugar deben emplearse piezas de madera largas, colocadas diagonalmente y clavadas a varios elementos con la separación definitiva.
(d) Debe prestarse atención especial al arriostramiento temporal de las cerchas en el plano determinado por el cordón superior y a las vigas de cordones paralelos.
G.11.5.7.3-Cortes y cajas- El montador de las estructuras de madera no deberá efectuar cajas, disminuciones de la sección o cortes no autorizados por el diseñador de la misma.
G.11.5.8- NORMAS DE SEGURIDAD- Si algunas partes de la estructura que se está montando se utilizan como base para andamios se deben apoyar en sitios suficientemente resistentes.
- (a) No debe dejarse ningún tornillo sin tuerca y arandela, ningún tornillo goloso debe sobresalir y a todo clavo que sobresalga se le debe doblar la punta.
- (b) Durante el montaje deben respetarse las normas de seguridad del personal y emplearse los equipos de protección necesarios.
G 11.6- MANTENIMIENTO
G.11.6.1- GENERALIDADES- Toda edificación de madera aunque esté bien construida requerirá revisiones, ajustes y reparaciones a lo largo de su permanencia. Al poco tiempo de construida probablemente será necesario arreglar fisuras en las uniones de las maderas y desajustes en puertas y ventanas debidos al asentamiento en el terreno y al acomodo de la madera a la humedad del ambiente. Posteriormente será necesario efectuar revisiones periódicas y ejecutar los arreglos necesarios.
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