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Perfil Z-TuBest

MANUAL DE DISEÑO ESTRUCTURAL

PERFILES ESTRUCTURALES PARA COSTANERASDE TECHOS Y CIERROS LATERALES

La información contenida en este manualfue desarrollada por las oficinas de Ingeniería:RCP Ingeniería Estructural, bajo la dirección del Ingeniero Civil Rodrigo Concha P.Bascuñan, Maccioni e Ingenieros Asociados, bajo la dirección del Ingeniero Civil Alberto Maccioni Q.

CINTAC S.A. ha preparado cuidadosamente la información Técnica que se brinda en este manual, pero no asume ninguna responsabilidad que pueda derivarse de su incorrecta aplicación.

CINTAC S.A. se reserva el derecho de cambiar las dimensiones y/o descontinuar sus productos.

Todos los catálogos se encuentran actualizados en www.cintac.cl

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P E R F I L Z - T U B E S T

Manual Z-TuBestPrimera edición - Febrero 2001

Diseño y producción: Virtual Publicidad S.A.

CINTAC S.A., la experiencia de un líder.CINTAC S.A. es la empresa más importante del mercado de productos de acero conformados en frío de Chile, principalmente en tubos estructurales, perfiles abiertos y cañerías.

CINTAC es también la empresa líder en innovación tecnológica del mercado, lo que se aprecia mediante el permanente lanzamiento de nuevos productos y el establecimiento de los estándares de calidad para los nuevos perfiles que requiere la construcción y la industria de nuestro país.

Presentamos ahora un nuevo sistema de costaneras de techo y cierro lateral, basado en el uso del Perfil Z-TuBest, el cual satisface la necesidad de cubrir distancias entre pórticos mayores a 6 metros.Se incorpora el concepto de viga continua, lo cual se logra mediante una cualidad del Perfil Z-TuBest, que es la de ser anidable, esto permite traslapar los perfiles en los puntos de apoyo, aumentando de esta forma la capacidad resistente en este punto.

Además permite el uso de parejas de perfiles de distinto espesor, mayor en los tramos extremos y menor en todos los tramos interiores.

Esta Serie de perfiles presenta grandes ventajas y ahorros importantes en relación a los diseños tradicionales. El almacenamiento y transporte de estos Perfiles se logra fácilmente por su condición de anidabilidad, lo que facilita un óptimo aprovechamiento del espacio y un fácil apilamiento.

El Perfil Z-TuBest, es un complemento del Sistema Constructivo TuBest lo que permite contar con una solución de estructuración de naves industriales y comerciales muy eficiente y económica. También puede ser utilizado como solución de costaneras en otro tipo de estructuración de naves.

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P E R F I L Z - T U B E S T

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I N D I C E

FICHA ZTUB2000 / 0010-0

Ficha técnica perfil Z-TuBest®

Especificaciones técnicas, perfil Z-TuBest®

Serie de perfiles Z-TuBest®

Tablas para cálculo y diseño estructural

Propiedades geométricas para el diseño, perfiles Z-TuBest®

Capacidades admisibles perfiles Z-TuBest®

Cargas axiales admisibles

Momentos admisibles

Tablas de selección rápida para diseño

Detalles de encuentro

Esquema de traslapo

Detalles típicos

Ejemplo de diseño

Anexo

1

2

3

4

5

6

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9

Ficha

Técnica PerfilZ

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f i c h a t é c n i c a p e r f i l Z - T u B e s t ®

Perfil Z-TuBest

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FICHA TECNICA PERFILES Z-TUBEST

La Serie de Perfiles Z-TuBest posee las características y especificaciones que se detallan a continuación:

ACERO : A42-27 ES.Tensión de Fluencia 2700 Kgf/cm2

Tensión de Ruptura 4200 Kgf/cm2

Alargamiento 20 %

DISEÑO : Según Manual AISI: “SPECIFICATION FOR THE DESIGN OF COLD FORMED STEEL STRUCTURAL MEMBERS”, Edición 1996.

PERFIL Z

Espesor : 1,6*-2-2,5-3 mm.

Largo : Ref. capítulo 6.

Tolerancia en el largo : -0,+15 mm.

(*) Galvanizado G60. Acero ASTM A653 Fy ≥ 2700 Kgf/cm2

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e s p e c i f i c a c i o n e s t é c n i c a s

Perfil Z-TuBest

EspecificacionesTécnicas

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Para el dimensionamiento de costaneras Z-TuBest se utilizan las especificaciones del American Iron and Steel Institute (AISI) "Specification for the Design of Cold Formed Steel Structural Members" en su última versión de 1996, y que corresponde a la parte 5 del "Cold Formed Steel Design Manual". En este documento se han incorporado también algunas modificaciones y complementos contenidos en el Suplemento No1 de la especificación, publicado por el AISI en 1999.

El AISI ha incorporado en sus especificaciones tanto el método tradicional de diseño conocido como "Diseño por Tensiones Admisibles" (Allowable Stress Design, ASD), o bien el nuevo método conocido como "Diseño por Factores de Carga y Resistencia" (Load and Resistance Factor Design, LRFD). En este caso se ha considerado usar el método ASD, ya que en la actualidad continúa siendo el método más utilizado.

Las costaneras son piezas sometidas fundamentalmente a flexión, y como sabemos, en estas circunstancias una pieza puede alcanzar su falla ya sea por que se produjo pandeo lateral (o volcamiento), o bien la pieza estaba impedida al vuelco o arriostrada, y por tanto se alcanza el límite de su resistencia mecánica. En un diseño tradicional elástico, el criterio utilizado para el límite de resistencia de la pieza corresponde al inicio de fluencia, que será el criterio utilizado en este caso, sin embargo, se puede mencionar que el AISI entrega un criterio alternativo basado en la reserva inelástica de capacidad de la sección.

Como las secciones son de espesores reducidos, en algunos casos, dependiendo de las relaciones ancho espesor y los esfuerzos solicitantes, la sección debe ser reducida a sus propiedades efectivas según se indica más adelante.

A continuación se entregan las especificaciones de diseño de las costaneras Z-TuBest de acuerdo a la Especificación AISI en su última versión.

ESPECIFICACIONES TECNICAS Z-TUBEST

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VIGAS ARRIOSTRADAS

Si la pieza está arriostrada, el momento nominal corresponde a:

Mn = Se Fy

En que:

Fy = Tensión de fluencia del acero, 2.700 kgf/cm2

Se = Módulo elástico efectivo de la sección calculadocon la fibra extrema en compresión o tracción a una tensión igual a Fy.

El factor de seguridad que se aplica al momento nominal, corresponde en este caso a Ωb=1,67

VIGAS NO ARRIOSTRADAS

Si la pieza está afecta a pandeo lateral, el momento nominal corresponde a:

Mn = ScMc/Sf con Ωb=1,67

Donde:

Sc = Módulo elástico de la sección total calculadapara una tensión de Mc/Sf en la fibra extrema comprimida.

Sf = Módulo elástico de la sección total calculada para la fibra extrema en compresión.

Mc = Momento crítico que se determina de la siguiente forma:

Para Me ≥ 2,78My

Mc = My

Para 2,78My > Me > 0,56My

Mc = 10 My (1-10My/36Me)9

Para Me ≤ 0,56My

Mc = Me


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My = Sf FyMe = Momento elástico crítico, que para el perfil Z-TuBest tiene el siguiente valor:

Me =(π2ECbdIyc)

2L2

d = Altura del perfil Z-TuBestE = Módulo de elasticidadL = Longitud no arriostrada del elementoIyc = Momento de inercia de la porción en compresión de la sección, calculado en torno al eje

paralelo al alma y considerando la sección total no reducida.

Cb = Coeficiente que se debe determinar a partir de la forma del diagrama de momento en eltramo no arriostrado en consideración.

Cb = 12,5 Mmax2,5Mmax + 3MA + 4MB +3MC

Mmax = Valor absoluto del momento máximo en el tramo.MA = Valor absoluto del momento a un cuarto de la longitud del tramo.MB = Valor absoluto del momento al centro de la longitud del tramo.MC = Valor absoluto del momento a tres cuartos de la longitud del tramo.

CALCULO DEL MODULO ELASTICO EFECTIVO

Las secciones Z-TuBest se forman a partir de tres tipos de elementos, que son el alma, las alas y los atiesadores de alas o atiesadores de borde.

Los elementos o partes de una sección cuando son sometidos a compresión podrán sufrir un pandeo de placa para ciertas relaciones de esbeltez o ancho-espesor. El criterio adoptado por el AISI es eliminar de la sección total aquellas porciones que pueden presentar un pandeo de placa, transformándose en una sección efectiva.

Las almas son elementos atiesados, ya que las alas y sus atiesadores de borde entregan una rigidez adecuada a este elemento en sus extremos. Cuando la pieza se somete a flexión, el alma presenta un gradiente de tensiones con una zona en compresión y otra en tracción. Si el alma es muy esbelta podrá ser necesario reducir su sección eliminando una porción en compresión afecta a pandeo, por lo que la posición del eje neutro de la pieza no es conocido y para su determinación se requerirá realizar tanteos sucesivos.


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Las alas son elementos no totalmente atiesados, ya que el atiesador de borde no tiene la rigidez suficiente para empotrar el ala. Como el espesor de las alas es reducido en relación a su altura, la distribución de tensiones en éstas producto de la flexión se puede suponer uniforme, existiendo un ala uniformemente traccionada y otra uniformemente comprimida. El ala comprimida queda sujeta a reducción por esbeltez, sin embargo, la porción afecta a pandeo se determina sin iteraciones a partir de las expresiones de pandeo de placas del AISI.

Los atiesadores de borde son elementos no atiesados sometidos a gradiente de tensiones, pero en el caso de secciones Z-TuBest no se encuentran afectos a reducción de su sección.

Se indican a continuación las expresiones del AISI aplicadas a las secciones Z-TuBest para determinar las propiedades efectivas.

ALMA DE SECCION Z-TuBest en flexión (Gradiente de tensiones)

Los anchos efectivos b1 y b2 como se muestran en la figura se determinan de las siguientes ecuaciones:

b1 = be / (3 - )

Para ≤ -0,236

b2 = be / 2

b1 + b2 no debe exceder la porción en compresióndel alma calculada en base a la sección efectiva.

Para > -0,236

b2 = be - b1

donde:be = Ancho efectivo determinado de acuerdo a las expresiones posteriores con:

k = 4 + 2 (1 - )3 + 2 (1 - )

= f2 / f1


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f1 , f2 = Tensiones mostradas en la figura calculadas en base a la sección efectiva.

f1 corresponde a compresión (+) y f2 puede ser tracción (-) o compresión (+). En caso que ambos sean compresión, f1 ≥ f2.

Ancho efectivo:

El ancho efectivo be se determina de la siguiente forma:

b = w cuando ≤ 0,673b = w cuando > 0,673

En que w = ancho plano del alma = w = A-e-2R

= (1 – 0,22 / ) /

: Factor de esbeltez determinado de la siguiente forma:

= 1,052 w f k e E


b1

f1 COMPRESION

b2

b1

b2

W

f2 COMPRESION

f1 COMPRESION

W

f2 TRACCION

A

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Elementos atiesados bajo gradientes de tensiones

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ALAS DE SECCION Z-TuBest

Las alas corresponden a elementos sometidos a compresión uniforme con un atiesador extremo. Se debe determinar el ancho efectivo mediante las siguientes expresiones:

S = 1,28 E / f

Caso I w/e ≤ S/3Ia = 0b = wds = d’sAs = A’s

Caso II S /3 < w/e < S

Is = 0,0417d3eIa/e4= 399 [(w/e) /S - ku /4]3n = 1/2C2 = Is / Ia ≤ 1C1 = 2 – C2

El ancho efectivo b se determina con las mismas ecuacionesde la página anterior, pero con el siguiente valor de k:

k = C2n (ka – ku) + ku

ku = 0,43

Si D/w ≤ 0,8 entonces

ka = 5,25 – 5 (D/w) ≤ 4.0ds = C2 d’s

Caso III w/e ≥ S

Ia / e4 = [115 (w/e) /S] + 5C1, C2, b, k, ds, As se determinan para caso II con n = 1/3


ATIESADOR DE BORDE

TENSION f3 PARA

TENSION f DEL ALA

2

C1b

2

C2b

D

ddsd's

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CAPACIDAD DE CORTE Y PANDEO DEL ALMA

Las costaneras son elementos que trabajan fundamentalmente a flexión, y por lo tanto el diseño queda controlado en general por resistencia a flexión o estabilidad lateral. Las tablas generales de capacidades entregan los valores admisibles para corte y pandeo del alma. Adicionalmente se entrega a continuación las expresiones del AISI para corte y pandeo del alma aplicables a las secciones Z-TuBest.

Corte

(a) Para h/e ≤ 0,96 Ekv/FyVn = 0,60Fy hev = 1,50 Factor de seguridad

(b) Para 0,96 Ekv/Fy < h/e ≤ 1,415 Ekv/FyVn = 0,64 e2 EkvFyv = 1,67 Factor de seguridad

(c) Para h/e > 1,415 Ekv/FyVn = 0,905 Ekve3/hv = 1,67 Factor de seguridad

En que:

Vn = Valor nominal de corte de la viga.e = Espesor del alma.h = Altura plana de la sección.kv = Coeficiente de placa, que en este caso corresponde a 5,34.

Combinación de Flexión y Corte

Para secciones Z-TuBest las capacidades requeridas de corte V, y de flexión M, deberán satisfacer la siguiente expresión :

b M 2 + v V 2 ≤ 1,0Mnxo Vn


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Donde:

b = Factor de seguridad por flexión.v = Factor de seguridad por corte.Mn = Capacidad nominal de flexión cuando sólo existe flexión.Mnxo = Capacidad nominal de flexión en torno al eje centroidal x,

para sección completamente arriostrada.Vn = Capacidad nominal de corte cuando sólo existe corte.

Pandeo del Alma En el caso de existir cargas puntuales en las costaneras Z-TuBest, y en las reacciones de apoyo será necesario verificar el pandeo del alma por compresión. La capacidad resistente por pandeo del alma se podrá verificar según el capítulo C3.4 de la especificación de diseño del AISI.

CRITERIOS DE DISEÑO PARA COSTANERAS Z-TuBest

A continuación se entregan algunos criterios de diseño de costaneras para naves industriales que corresponden a los propios criterios aceptados por el AISI en su manual de diseño "Cold Formed Steel Design Manual", en su última versión de 1996, complementados con criterios aceptados por la práctica profesional chilena.

En primer lugar habrá que decir que las costaneras cumplen la función de soportar la cubierta, ya sea de techo o lateral, y las cargas que pueden existir sobre ésta. Las normas utilizadas para definir las cargas en las cubiertas son la norma NCh 1537of86 "Diseño estructural de edificios, cargas permanentes y sobrecargas de uso", la norma NCh 432of72 "Cálculo de la acción del viento en las Construcciones", y la norma NCh 431of77 "Construcción – Sobrecargas de Nieve".

Las costaneras entregan apoyo a la cubierta, que se conecta al ala superior mediante algún sistema de anclaje. La cubierta bajo ciertas condiciones puede evitar el vuelco del ala superior comprimida transformando la sección en arriostrada, y al mismo tiempo colaborar a la estabilidad de la sección cuando la compresión se produce en el ala inferior por efecto de la succión de viento. En este caso, no es necesario utilizar arriostramientos intermedios.

Cuando no es posible contar con la cubierta como elemento que evite el pandeo lateral del ala comprimida, se deberá considerar como longitud no arriostrada el largo total entre apoyos, es decir, la distancia total entre marcos de apoyo, o bien la distancia entre colgadores interiores.

Las costaneras se pueden conectar de tal forma que trasmitan momento negativo sobre el apoyo, y en tal caso se forma una viga continua, o bien no materializar traslapos y apoyar sin trasmisión de momentos sobre los marcos, generándose una viga simplemente apoyada. Desde el punto de vista de diseño, la viga continua es más eficiente ya que los esfuerzos y deformaciones se ven notoriamente disminuidos, permitiéndose el uso de secciones más livianas. Las costaneras simplemente apoyadas presentan esfuerzos y deformaciones mayores, y por lo tanto resultarán secciones de mayor peso.

Se entregan a continuación los criterios de diseño de costaneras Z-TuBest, siendo conveniente aclarar que éstos corresponden a los criterios considerados parte de una "buena práctica", no intentándose por ello imponerlos como obligatorios, ni menos prohibir otros criterios o aproximaciones que son de responsabilidad del profesional.


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CRITERIOS GENERALES DE DISEÑO DE COSTANERAS Z-TuBest

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CRITERIOS DE DISEÑO DE COSTANERAS Z-TuBest CONTINUAS

1.

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Las costaneras se deben conectar a los apoyos de tal forma que se evite el desplazamiento lateral del ala comprimida. Para efectos prácticos, bastará con usar pernos colocados en el alma próximos a ambas alas.Las cargas producto de viento, nieve y otro tipo de sobrecargas se supone actúan en forma uniforme.El modelo estructural a utilizar puede ser de vigas continuas o simplemente apoyadas que considere el material homogéneo y de comportamiento elástico lineal.Los colgadores intermedios deben poder soportar las cargas que trasmiten, y se deben colocar próximos al ala comprimida a modo de ser considerados como puntos de fijación lateral.Se puede considerar que la cubierta provee un apoyo continuo al ala comprimida cuando cumple ciertas condiciones específicas que se indican en el tema de DIAFRAGMAS RIGIDOS y además se pueda probar que impide el desplazamiento y rotación del ala superior comprimida.Para esfuerzos de succión, se podrá considerar que la cubierta colabora con la estabilidad del ala inferior comprimida si cumple las condiciones expuestas en el tema de DIAFRAGMAS RIGIDOS. En este caso se puede llegar hasta el 70% de la capacidad de la sección arriostrada.Cuando se deba considerar puntos discretos de arriostramiento y exista succiones de viento, se deberá disponer un colgador que pueda evitar el desplazamiento lateral de ambas alas.

Las costaneras Z-TuBest se conectan mediante zonas traslapadas en los apoyos de tal forma que entregan una continuidad completa de momentos entre los elementos.El análisis de la viga continua puede realizarse considerando que todos los elementos tienen las mismas propiedades de inercia, o bien considerar que las zonas de traslapo son elementos con propiedades equivalentes a la suma de las propiedades de los elementos traslapados.Se considera que las capacidades resistentes de las porciones de traslapo corresponden a la suma de las capacidades resistentes de las piezas individuales.Cuando la cubierta pueda ser considerada un diafragma rígido, para cargas de gravedad, el ala inferior comprimida en y/o próxima a los apoyos, se asume completamente arriostrada entre el apoyo y el extremo del traslapo. La zona de momento negativo entre el extremo del traslapo y el punto de inflexión del diagrama de momentos se considera un cantilever con un extremo libre.Cuando se deba considerar puntos discretos de arriostramiento, el sistema de colgadores deberá dar apoyo lateral al ala comprimida, según corresponda, tanto al ala superior como al ala inferior.Como condición necesaria, las costaneras extremas deberán tener la misma altura de las costaneras interiores, y existir a lo menos 4 tramos de continuidad.


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DIAFRAGMAS RIGIDOS

Como ya se ha mencionado, bajo ciertas condiciones, es posible considerar que la cubierta de techo colabora a evitar el volcamiento del ala inferior de las costaneras Z-TuBest, que es la situación que se produce en el tramo, producto de succión de viento.

Se puede considerar que el momento nominal de la sección en las condiciones anteriores es :

Mn= R Se Fy

en que el valor de R corresponde a :

R= 0,50 para costaneras Z-TuBest simplemente apoyadas Z 250.R= 0,65 para costaneras Z-TuBest simplemente apoyadas Z 175 y Z 200.R= 0,70 para costaneras Z-TuBest simplemente apoyadas Z 100 a Z 150.R= 0,70 para costaneras Z-TuBest continuas.

El sistema de costaneras Z-TuBest y cubierta deben cumplir los siguientes requisitos :

(1)

(2)(3)

(4)(5)

(6)

(7)

Si se puede asegurar que la cubierta y sus fijaciones, además de las condiciones (1) a (7) anteriores impiden cualquier desplazamiento o giro del ala superior de las costaneras Z-TuBest, se puede prescindir de arriostramientos intermedios y utilizar toda la capacidad de flexión de la sección en el caso del ala superior en compresión.

Esto se podrá probar ya sea mediante ensayos según se especifica en el capítulo VIII del "Cold Formed Steel Design Manual" del AISI de 1996, o bien mediante un método analítico basado en principios aceptados de la mecánica estructural que considere la resistencia y estabilidad del sistema costanera-fijaciones-cubierta.

Para costaneras continuas, la longitud del traslapo a cada uno de los lados del apoyo (distancia del centro del apoyo al extremo del traslapo) no debe ser inferior a 1,5 veces la altura total de la sección.La máxima longitud entre apoyos de la costanera Z-TuBest debe ser 10 metros.Para sistemas de costaneras continuas, el tramo mayor no puede tener una longitud de más de un 20% que el tramo menor.Ambas alas deben estar impedidas de desplazarse lateralmente en los apoyos.La cubierta o revestimientos laterales deben ser paneles de acero de un espesor mínimo de metal base de 0,46 mm, con nervios de una altura mínima de 32 mm que se deben espaciar como máximo 300 mm.Los anclajes serán tornillos autoperforantes No 12, o remaches de 3/16" con golillas de 1/2" de diámetro.Los conectores indicados se espaciarán centro a centro una distincia no mayor a 300 mm, y se deben colocar próximos al centro del ala de las secciones Z-TuBest.


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ARRIOSTRAMIENTOS INTERMEDIOS

Si no es posible probar que la cubierta impide cualquier desplazamiento o giro del ala superior comprimida de la costanera Z-TuBest, se deberá considerar que la longitud no arriostrada del tramo corresponde a la distancia entre fijaciones laterales, es decir la distancia entre apoyos, o bien la distancia entre apoyos y fijaciones intermedias o la distancia entre fijaciones intermedias.

Las fijaciones intermedias se deben diseñar de acuerdo a la sección D3.2 de la especificación del AISI "Specification for the Design of Cold Formed Steel Structural Members", edición de 1996.

ESQUEMAS DE LARGOS Y PERFORACIONES

Se ha elaborado una línea de productos Z-TuBest para satisfacer un rango amplio de requerimientos del mercado. En el caso de las costaneras continuas, los largos definidos para las costaneras Z-TuBest se han determinado de tal forma de satisfacer los requerimientos de traslapo, resistencia y deformación para obtener un aprovechamiento óptimo.

Se adjuntan Esquemas para vigas continuas, con longitudes de apoyo de 5,6,7,8,9, y 10 metros.

TABLAS DE DISEÑO

A modo de facilitar el trabajo de cálculo de las costaneras Z-TuBest, que puede ser bastante laborioso, en especial en cuanto a la determinación de las propiedades efectivas y por consiguiente las capacidades, se ha desarrollado una serie de tablas que se presentan a continuación.

La primera de éstas corresponde a las propiedades de las secciones de la serie Z-TuBest y las tablas de capacidades de flexión y compresión, determinadas para distintas longitudes y con un coeficiente para flexión de Cb=1,0. Se incorpora las capacidades de corte y pandeo del alma.

A modo de facilitar al máximo la labor de los diseñadores, se ha elaborado tablas de selección rápida que permite obtener en forma directa las cargas admisibles para las secciones Z-TuBest para distintas distancias entre apoyos y longitudes no arriostradas que se han desarrollado en base a los Criterios de Diseño.

Finalmente se incluye un anexo útil para el cálculo de costaneras Z-TuBest donde se han incorporado valores del coeficiente Cb para distintas formas del diagrama de momentos, tablas de vigas continuas y una tabla con los módulos elásticos efectivos para los momentos máximos admisibles (momento nominal dividido por el factor de seguridad b=1,67).


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USO DE TABLAS DE SELECCION RAPIDA

Estas tablas se han desarrollado para longitudes de apoyo entre 5 y 10 metros. Se ha considerado en el desarrollo de las tablas la capacidad resistente de las piezas, la capacidad por pandeo lateral del ala comprimida en el caso de sistema sin diafragma rígido, y las deformaciones máximas en el tramo de L/200.

Para el caso de costaneras Z-TuBest no arriostradas por la cubierta, se ha considerado el uso de fijaciones intermedias en puntos tercios para longitudes de apoyo de 5, 6 y 7 metros. Para longitudes de 8, 9 y 10 metros se ha considerado apoyo en los puntos cuartos de la longitud.

Para la utilización de las tablas, bastará con determinar la carga uniformemente ditribuida requerida para el caso en estudio, y obtener la sección más liviana que presenta una carga admisible igual o superior a la requerida. Cuando se diseña costaneras continuas, las piezas extremas quedan sometidas a esfuerzos y requerimientos por deformaciones mayores que las costaneras interiores, por lo que es usual disponer de secciones distintas de tal forma de obtener la máxima economía. Por lo tanto, se deberá analizar cuál es la combinación de secciones para el tramo extremo e interior que significa el menor peso, teniéndose como único requerimiento que ambas costaneras deben tener igual altura.

En el caso de considerar diafragma rígido en costaneras simplemente apoyadas, para succiones de viento se deberá multiplicar los valores de la tabla por un factor igual a 0,7 si las secciones tienen una altura igual o menor a 150 mm, por 0,5 para secciones de una altura igual o mayor a 250 mm y por 0,65 para costaneras Z-TuBest de 175mm y 200mm de altura. Para el caso de costaneras continuas, independientemente de la altura de la sección, los valores de la tabla, en el caso de succión de viento y diafragma rígido se deben multiplicar por 0,7.

Observación:Las expresiones para determinar las capacidades de compresión se pueden encontrar en el manual AISI. En el presente manual se entregan sólo las tablas de capacidades.


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s e r i e d e p e r f i l e s

Perfil Z-TuBest

Serie

de P

erfiles

SE

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DE

P

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LE

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Z-

TU

BE

ST

S E R I E D E P E R F I L E S Z-TUBESTFICHA ZTUB2000 / 0020a-0

Dimensiones perfiles Z-TuBestA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 1

DESCRIPCION DIMENSIONES

Peso A Bs Bi C e

Z A x Bs x C x e Kgf/m mm mm mm mm mm

Z 100 x 50 x 15 x 1,6*2

2,53

2,743,424,225,04

100100100100

50505050

45454545

15151515

1,6*2

2,53

Z 125 x 50 x 15 x 1,6*2

2,53

3,063,814,715,62

125125125125

50505050

45454545

15151515

1,6*2

2,53

Z 150 x 50 x 15 x 1,6*2

2,53

3,374,205,206,21

150150150150

50505050

45454545

15151515

1,6*2

2,53

Z 175 x 75 x 20 x 1,6*2

2,53

4,445,546,878,22

175175175175

75757575

70707070

20202020

1,6*2

2,53

Z 200 x 75 x 20 x 1,6*2

2,53

4,755,937,368,80

200200200200

75757575

70707070

20202020

1,6*2

2,53

Z 250 x 75 x 20 x 1,6*2

2,53

5,386,718,349,98

250250250250

75757575

70707070

20202020

1,6*2

2,53

A

e

R

R = 3 mm = 45 Bi

C

X -X

y

Y

x

Bs

(*) Ver referencia ficha técnica, sólo a pedido.

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S E R I E D E P E R F I L E S Z-TUBESTFICHA ZTUB2000 / 0020b-0

Dimensiones perfiles Z-TuBestA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 1

DIMENSIONESPeso

H Bs Bi C espesor

CODIGOS

Largos (mm)

Z 100 x 50 x 15 x 1,6*

Z 100 x 50 x 15 x 2,0

Z 100 x 50 x 15 x 2,5

Z 100 x 50 x 15 x 3,0

Z 125 x 50 x 15 x 1,6*

Z 125 x 50 x 15 x 2,0

Z 125 x 50 x 15 x 2,5

Z 125 x 50 x 15 x 3,0

Z 150 x 50 x 15 x 1,6*

Z 150 x 50 x 15 x 2,0

Z 150 x 50 x 15 x 2,5

Z 150 x 50 x 15 x 3,0

Z 175 x 75 x 20 x 1,6*

Z 175 x 75 x 20 x 2,0

Z 175 x 75 x 20 x 2,5

Z 175 x 75 x 20 x 3,0

Z 200 x 75 x 20 x 1,6*

Z 200 x 75 x 20 x 2,0

Z 200 x 75 x 20 x 2,5

Z 200 x 75 x 20 x 3,0

Z 250 x 75 x 20 x 1,6*

Z 250 x 75 x 20 x 2,0

Z 250 x 75 x 20 x 2,5

Z 250 x 75 x 20 x 3,0

Kgf/m mm mm mm mm mm

2,74

3,42

4,22

5,04

3,06

3,81

4,71

5,62

3,37

4,20

5,20

6,21

4,44

5,54

6,87

8,22

4,75

5,93

7,36

8,80

5,38

6,71

8,34

9,98

100

100

100

100

125

125

125

125

150

150

150

150

175

175

175

175

200

200

200

200

250

250

250

250

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

50

75

75

75

75

75

75

75

75

75

75

75

75

45

45

45

45

45

45

45

45

45

45

45

45

70

70

70

70

70

70

70

70

70

70

70

70

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

15

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

1,6

2,0

2,5

3,0

1,6

2,0

2,5

3,0

1,6

2,0

2,5

3,0

1,6

2,0

2,5

3,0

1,6

2,0

2,5

3,0

1,6

2,0

2,5

3,0

6000 5800 6900 8000 9100 10200

9219

9220

9221

9222

9223

9224

9225

9226

9227

9228

9229

9230

9231

9232

9233

9234

9235

9236

9237

9238

9239

9240

9241

9242

9219-5800

9220-5800

9221-5800

9222-5800

9223-5800

9224-5800

9225-5800

9226-5800

9227-5800

9228-5800

9229-5800

9230-5800

9231-5800

9232-5800

9233-5800

9234-5800

9235-5800

9236-5800

9237-5800

9238-5800

9239-5800

9240-5800

9241-5800

9242-5800

9219-6900

9220-6900

9221-6900

9222-6900

9223-6900

9224-6900

9225-6900

9226-6900

9227-6900

9228-6900

9229-6900

9230-6900

9231-6900

9232-6900

9233-6900

9234-6900

9235-6900

9236-6900

9237-6900

9238-6900

9239-6900

9240-6900

9241-6900

9242-6900

9219-8000

9220-8000

9221-8000

9222-8000

9223-8000

9224-8000

9225-8000

9226-8000

9227-8000

9228-8000

9229-8000

9230-8000

9231-8000

9232-8000

9233-8000

9234-8000

9235-8000

9236-8000

9237-8000

9238-8000

9239-8000

9240-8000

9241-8000

9242-8000

9219-9100

9220-9100

9221-9100

9222-9100

9223-9100

9224-9100

9225-9100

9226-9100

9227-9100

9228-9100

9229-9100

9230-9100

9231-9100

9232-9100

9233-9100

9234-9100

9235-9100

9236-9100

9237-9100

9238-9100

9239-9100

9240-9100

9241-9100

9242-9100

9227-10200

9228-10200

9229-10200

9230-10200

9231-10200

9232-10200

9233-10200

9234-10200

9235-10200

9236-10200

9237-10200

9238-10200

9239-10200

9240-10200

9241-10200

9242-10200

11300

9228-11300

9229-11300

9230-11300

9231-11300

9232-11300

9233-11300

9234-11300

9235-11300

9236-11300

9237-11300

9238-11300

9239-11300

9240-11300

9241-11300

9242-11300

DESIGNACION

Tabla de Códigos

4

tablas para cálculo y d iseño estructura l

Perfil Z-TuBest

Tablas para cálculo y diseñoestructural

PR

OP

IED

AD

ES

PA

RA

EL

DIS

EÑ

O P

ER

FIL

Z-T

UB

ES

T

PROPIEDADES PARA EL DISEÑO PERFIL Z-TUBESTFICHA ZTUB2000 / 0025-0

Propiedades geométricas Z-TuBestA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 2

Z A x B x C x e A Bs Bi C e

mm x mm x mm x mm mm mm mm mm mm

ZZZZ

100100100100

xxxx

50505050

xxxx

15151515

xxxx

1,62,02,53,0

100100100100

50505050

45454545

15151515

1,62,02,53,0

2,743,424,225,04

ZZZZ

125125125125

xxxx

50505050

xxxx

15151515

xxxx

1,62,02,53,0

125125125125

50505050

45454545

15151515

1,62,02,53,0

3,063,814,715,62

ZZZZ

150150150150

xxxx

50505050

xxxx

15151515

xxxx

1,62,02,53,0

150150150150

50505050

45454545

15151515

1,62,02,53,0

3,374,205,206,21

ZZZZ

175175175175

xxxx

75757575

xxxx

20202020

xxxx

1,62,02,53,0

175175175175

75757575

70707070

20202020

1,62,02,53,0

4,445,546,878,22

ZZZZ

200200200200

xxxx

75757575

xxxx

20202020

xxxx

1,62,02,53,0

200200200200

75757575

70707070

20202020

1,62,02,53,0

4,755,937,368,80

ZZZZ

250250250250

xxxx

75757575

xxxx

20202020

xxxx

1,62,02,53,0

250250250250

75757575

70707070

20202020

1,62,02,53,0

5,386,718,349,98

kgf/m

DESIGNACION DIMENSIONES Peso Area

3,504,355,376,42

3,904,856,007,17

4,305,356,627,92

5,667,058,7510,5

6,067,559,3711,2

6,868,5510,612,7

cm2

58,472,589,0106

97,1121148177

148184226270

283352435520

384478591706

644802992

1190

cm4

11,213,917,020,1

15,018,622,827,1

19,223,829,234,6

31,639,248,357,6

37,646,757,668,6

50,662,977,792,6

cm3

4,094,084,074,07

4,994,994,974,97

5,875,865,855,84

7,077,077,057,05

7,967,967,947,93

9,699,689,669,66

cm

5,845,825,795,77

5,855,835,815,78

5,875,855,825,79

8,708,688,668,63

8,718,698,678,64

8,738,718,688,66

cm

23,028,334,440,3

23,128,334,440,3

23,128,334,440,3

77,295,4117138

77,295,4117138

77,295,4117138

cm4

3,954,865,936,98

3,944,855,926,97

3,934,845,916,95

8,8711,013,516,0

8,8611,013,516,0

8,8511,013,516,0

cm3

2,572,552,532,51

2,432,412,392,37

2,322,302,282,26

3,703,683,663,63

3,573,553,533,51

3,363,343,323,30

cm

5,195,215,245,27

6,466,486,516,53

7,727,747,777,79

8,958,979,009,03

10,210,210,310,3

12,712,712,812,8

cm

-0,05-0,05-0,05-0,05

-0,05-0,05-0,05-0,05

-0,04-0,04-0,05-0,05

-0,04-0,04-0,05-0,05

-0,04-0,04-0,04-0,05

-0,04-0,04-0,04-0,04

cm

4,834,814,794,78

5,555,545,525,50

6,316,306,276,26

7,987,977,947,93

8,728,718,698,68

10,310,210,210,2

cm

29,858,0112192

33,264,7125215

36,771,4138237

48,394,0182314

51,7101195336

58,5114221381

cm4

371456550645

607745902

1060

908111013501580

3920484059207000

5270651079709420

8640107001310015500

cm6

I W i x I W i y xo io 1000J Ca

PROPIEDADES

EJE X-X EJE Y-Y

Pandeotorsional

A

e

R

Bi

C

X -X

y

Y

x

Bs

5

c a p a c i d a d e s a d m i s i b l e s

Perfil Z-TuBest

Capacidades

Admisibles

SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST

S E R I E D E P E R F I L E S Z - T U B E S T

Bs ala

Z 100

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso

Mmáx

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf-m

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,75

L200

LO

NG

ITU

D,

KL

(m

)

PROPIEDADES

FICHA ZTUB2000 / 0030a-0

Momentos Admisibles Z- TUBESTA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 3

Z -Altura

0,1810,1810,1810,1810,1720,1610,1490,1350,1190,1020,0860,0730,0630,055

3,24

0,181

0,2250,2250,2250,2240,2130,1990,1840,1670,1470,1250,1050,0900,077

3,25

0,225

0,2750,2750,2750,2740,2600,2440,2250,2040,1800,1540,1290,1100,0950,083

3,27

0,275

0,3250,3250,3250,3240,3080,2890,2660,2410,2120,1810,1520,1300,112

3,28

0,325

2,74 3,42 4,22 5,04

3,0 3,0 4,5 4,5

1,6 2,0 2,5 3,0

50

45

15

Wx cm3 11,2 13,9 17,0 20,1

V tf 1,60 1,99 2,39 2,85

R10RhP10Ph

tftftftf

0,4500,4310,7300,713

0,6980,6801,121,09

0,9890,9571,651,61

1,441,402,352,30

X X

Y

Y

NOTAS: 1.

2.

3.4.5.

Para flexión y compresión, la resistencia efectiva se ha calculado sin considerar el incremento por el trabajo de formado en frío.Se omiten los valores de Mn inferiores a 0,3 Mmáx.

bL200 en metros (obtenido para vigas simplemente apoyadas).b = 1,67.Cb = 1,0.

Momentos Admisibles (tf-m)MnΩb

SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST

FICHA ZTUB2000 / 0030b-0

Cargas axiales admisibles Z-TUBESTA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 3


Cargas Axiales Admisibles PxT y PyF (tf)

NOTAS: 1.2.3.

Las líneas horizontales indican C = 1,50Se omiten los valores para KL/i > 200LX: Longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje X-X.LY: Longitud no arriostrada para flexión alrededor del eje Y-Y.LT: Longitud no arriostrada para torsión.

Bs ala

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso 2,74 3,42 4,22 5,04

Cargas

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,505,756,006,256,506,757,007,257,507,758,00

LO

NG

ITU

D,

KL

(m

)

PROPIEDADES

Z -Altura

A cm2 3,50 4,35 5,37 6,42

Ix/100Iy/100

cm4

cm40,5840,231

0,7250,283

0,8900,345

1,060,405

ix/iyiy cm

1,592,57

1,602,55

1,612,54

1,622,51

xoio

cmcm

-0,0474,83

-0,0474,82

-0,0514,80

-0,0514,78

4,464,344,193,983,743,483,222,962,712,472,252,041,841,671,531,411,321,241,171,111,061,010,9710,9360,9050,8770,8520,8300,8100,7920,775

PxT

4,494,414,294,163,963,733,493,232,972,702,432,171,901,661,461,291,151,030,933

PyF

5,985,805,565,274,964,644,324,013,693,383,112,862,642,442,262,122,001,901,821,741,681,621,581,531,491,461,431,401,381,351,33

PxT

6,035,895,715,485,214,914,584,233,873,473,072,702,342,041,791,581,411,271,14

PyF

7,827,557,206,816,395,985,585,214,874,564,284,043,823,633,463,323,193,062,962,872,792,722,662,612,572,522,492,452,422,402,37

PxT

7,897,697,417,066,666,225,745,254,744,243,763,292,852,482,181,931,721,551,40

PyF

9,349,028,628,187,737,306,896,526,195,905,645,425,225,054,904,774,654,554,464,384,304,244,184,134,094,044,013,973,943,913,88

PxT

9,429,178,838,417,927,396,816,215,615,014,423,863,342,912,562,262,021,811,64

PyF

3,0 3,0

2,0

3,0 3,0

1,6

45

2,5 3,0

50

15

Z 100

SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST


Bs ala

Z 125

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso

Mmáx

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf-m

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,50

L200

LO

NG

ITU

D,

KL

(m

)

PROPIEDADES



TABLA Nº 4

Z -Altura

0,2420,2420,2420,2400,2280,2120,1950,1740,1520,1280,1070,0910,079

4,04

0,242

0,3010,3010,3010,2980,2820,2630,2410,2160,1880,1570,1320,1130,097

4,04

0,301

0,3690,3690,3690,3650,3450,3210,2940,2640,2300,1930,1620,1380,119

4,06

0,369

0,4370,4370,4370,4320,4090,3810,3480,3120,2710,2270,1910,1620,140

4,07

0,437

3,06 3,81 4,71 5,62

3,0 3,0 3,0 3,0

1,6 2,0 2,5 3,0

50

45

15

Wx cm3 15,0 18,6 22,8 27,1

V tf 1,71 2,53 3,06 3,66

R10RhP10Ph

tftftftf

0,4360,4790,7130,772

0,6810,7191,091,14

0,9701,011,621,67

1,421,472,322,38

X X

Y

Y

NOTAS: 1.

2.

3.4.5.




SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST



TABLA Nº 4



NOTAS: 1.2.3.


Bs ala

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso 3,06 3,81 4,71 5,62

Cargas

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf

4,564,454,314,123,893,643,383,122,862,622,382,161,951,781,641,521,421,321,241,161,101,040,9930,9490,9110,8770,8460,8190,7940,7720,7510,7330,716

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,505,756,006,256,506,757,007,257,507,758,008,258,50

PROPIEDADES

Z -Altura

PxT

4,574,484,354,193,973,733,463,192,912,622,342,071,821,621,451,291,151,03

PyF

A cm2 3,90 4,85 6,00 7,17

Ix/100Iy/100

cm4

cm40,9710,231

1,210,283

1,480,346

1,770,405

ix/iyiy cm

2,052,43

2,062,42

2,072,40

2,092,38

xoio

cmcm

-0,0455,55

-0,0455,54

-0,0485,52

-0,0495,51

6,176,005,775,505,214,894,564,243,933,633,343,082,842,602,392,222,071,951,841,751,671,601,541,491,441,401,361,331,301,271,241,221,20

PxT

6,196,045,835,585,284,954,604,233,843,463,082,712,342,041,791,581,411,27

PyF

8,248,017,717,366,986,586,185,795,405,004,654,324,033,783,543,333,153,002,872,762,672,582,512,442,392,332,292,252,212,182,142,122,09

PxT

8,278,067,787,437,026,576,085,574,984,403,843,302,852,482,181,931,721,55

PyF

10,410,19,699,208,698,177,677,206,776,386,025,715,435,184,964,774,594,444,304,184,073,973,883,803,743,673,623,573,533,493,453,423,39

PxT

10,410,19,759,248,658,007,316,605,885,184,513,873,342,912,562,272,021,81

PyF

3,0 3,0 4,5

2,5

4,5

1,6 2,0

45

3,0

50

15

Z 125

LON

GIT

UD

, KL

(m)

SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST


Bs ala

Z 150

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso

Mmáx

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf-m

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,50

L200

LO

NG

ITU

D,

KL

(m

)

PROPIEDADES



TABLA Nº 5

Z -Altura

0,3090,3090,3090,3040,2870,2660,2420,2150,1850,1540,1290,1100,095

4,83

0,309

0,3840,3840,3840,3770,3550,3300,3000,2660,2280,1890,1590,1360,117

4,83

0,384

0,4710,4710,4710,4620,4360,4040,3670,3260,2790,2320,1950,1660,143

4,84

0,471

0,5600,5600,5600,5490,5160,4780,4340,3850,3290,2730,2290,1950,168

4,86

0,560

3,37 4,20 5,20 6,21

3,0 3,0 3,0 3,0

1,6 2,0 2,5 3,0

50

45

15

Wx cm3 19,2 23,8 29,1 34,6

V tf 1,71 2,67 3,74 4,47

R10RhP10Ph

tftftftf

0,4210,5230,6950,837

0,6630,7851,071,22

0,9501,051,601,73

1,401,532,292,46

X X

Y

Y

NOTAS: 1.

2.

3.4.5.




SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST



TABLA Nº 5



NOTAS: 1.2.3.


Bs ala

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso 4,20 5,20 6,21

Cargas

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf

6,296,125,915,645,355,034,704,364,043,723,423,142,872,632,432,262,121,991,871,761,671,591,521,461,411,361,311,281,241,211,181,151,13

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,505,756,006,256,506,757,007,257,507,758,008,258,50

PROPIEDADES

Z -Altura

PxT

6,296,125,905,625,304,944,564,173,763,362,972,602,292,041,791,591,41

PyF

A cm2 5,35 6,62 7,92

Ix/100Iy/100

cm4

cm41,84

0,2842,26

0,3462,70

0,405

ix/iyiy cm

2,552,30

2,562,28

2,582,26

xoio

cmcm

-0,0436,30

-0,0466,28

-0,0466,26

8,488,267,977,627,236,826,415,995,595,214,854,524,213,903,603,353,142,972,822,692,582,482,402,322,252,192,142,092,052,011,981,941,91

PxT

8,488,257,947,567,126,636,115,565,014,453,883,302,852,482,181,931,72

PyF

10,810,510,19,689,218,728,237,757,306,836,385,975,615,284,994,734,494,294,113,963,833,713,613,523,443,373,313,263,203,163,123,083,04

PxT

10,810,510,19,578,998,357,676,926,105,314,553,873,342,912,562,272,02

PyF

3,0 3,0 3,0

3,02,0 2,5

45

50

15

Z 150

3,37

4,30

1,480,231

2,532,32

-0,0436,31

4,624,524,384,203,983,733,473,212,942,692,442,212,001,821,671,541,431,341,261,181,121,071,02

0,9660,9210,8820,8460,8140,7860,7600,7360,7150,695

PxT

4,624,524,384,203,963,693,413,122,822,532,241,961,731,551,391,251,14

PyF

3,0

1,6

LON

GIT

UD

, KL

(m)

SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST


Bs ala

Z 175

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso

Mmáx

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf-m

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,505,75

L200

LO

NG

ITU

D,

KL

(m

)

PROPIEDADES



TABLA Nº 6

Z -Altura

0,4440,4440,4440,4440,4440,4440,4330,4200,4050,3880,3690,3430,3270,3090,2760,2440,2180,1960,1760,1600,1460,133

6,41

0,444

0,5710,5710,5710,5710,5710,5710,5600,5480,5330,5170,4940,4630,4260,3850,3410,3020,2700,2420,2180,1980,181

6,21

0,571

0,7760,7760,7760,7760,7760,7760,7530,7240,6930,6570,6160,5730,5250,4750,4210,3730,3320,2980,2690,244

5,65

0,776

0,9310,9310,9310,9310,9310,9310,9000,8650,8250,7810,7330,6800,6240,5630,4990,4420,3940,3540,3190,290

5,63

0,931

4,44 5,54 6,87 8,22

3,0 3,0 3,0 3,0

1,6 2,0 2,5 3,0

75

70

20

Wx cm3 31,6 39,2 48,3 57,6

V tf 1,49 2,67 4,17 5,28

R10RhP10Ph

tftftftf

0,4070,5620,6780,897

0,6460,8451,051,30

0,9311,121,581,81

1,371,592,262,53

X X

Y

Y

NOTAS: 1.

2.

3.4.5.




SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST



TABLA Nº 6



NOTAS: 1.2.3.


Bs ala

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso 4,44 5,54 6,87

Cargas

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,505,756,006,256,506,757,007,257,507,758,008,258,50

PROPIEDADES

Z -Altura

A cm2 5,66 7,05 8,75

Ix/100Iy/100

cm4

cm42,83

0,7733,52

0,9554,351,17

ix/iyiy cm

1,913,70

1,923,68

1,933,66

xoio

cmcm

-0,0447,98

-0,0447,97

-0,0467,95

5,225,175,105,014,914,794,654,494,364,204,083,953,763,553,303,062,832,612,412,242,091,961,841,741,641,561,481,411,351,291,241,191,15

PxT

5,235,195,135,064,974,874,764,634,484,374,244,103,973,813,603,373,122,892,652,442,252,091,941,811,701,591,491,41

PyF

7,257,207,137,056,946,796,646,466,256,005,735,455,134,814,504,203,913,633,373,152,952,782,622,482,362,252,152,051,971,891,811,741,67

PxT

7,257,227,167,107,026,896,766,616,436,235,995,725,445,114,784,464,133,823,513,232,982,762,572,392,232,091,961,83

PyF

10,610,510,310,29,909,639,339,018,618,217,807,396,986,596,205,845,485,154,824,524,264,033,813,613,423,263,122,982,872,762,662,572,49

PxT

10,610,510,410,210,09,819,549,258,928,528,107,687,246,806,355,915,485,054,634,253,923,583,293,032,802,602,422,25

PyF

3,0 3,0 3,0

1,6 2,0

70

75

20

2,5

Z 175

8,22

13,813,613,413,112,712,311,911,410,910,49,969,489,008,558,107,687,286,906,506,125,765,445,174,924,704,514,344,184,043,913,803,693,60

PxT

13,813,713,513,212,912,612,111,711,210,710,29,649,088,517,947,386,826,205,605,084,634,233,893,583,313,072,862,66

PyF

10,5

5,201,39

1,943,64

-0,0467,93

3,0

3,0

LON

GIT

UD

, KL

(m)

SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST


Bs ala

Z 200

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso

Mmáx

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf-m

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,50

L200

LO

NG

ITU

D,

KL

(m

)

PROPIEDADES



TABLA Nº 7

Z -Altura

0,5310,5310,5310,5310,5310,5300,5150,4990,4800,4580,4350,4030,3830,3560,3160,2800,2490,2240,2020,1830,167

7,28

0,531

0,6800,6800,6800,6800,6800,6790,6650,6490,6300,6100,5790,5390,4940,4430,3910,3460,3090,2770,2500,2270,207

7,08

0,680

0,9210,9210,9210,9210,9210,9190,8900,8550,8160,7720,7220,6680,6090,5460,4810,4260,3800,3410,3080,279

6,46

0,921

1,111,111,111,111,111,111,071,02

0,9730,9180,8580,7930,7230,6470,5700,5050,4510,4040,365

6,41

1,110

4,75 5,93 7,36 8,80

3,0 3,0 3,0 3,0

1,6 2,0 2,5 3,0

75

70

20

Wx cm3 37,6 46,7 57,6 68,6

V tf 1,29 2,53 4,17 6,00

R10RhP10Ph

tftftftf

0,3920,5980,6610,954

0,6280,9001,031,38

0,9111,201,551,91

1,351,672,242,61

X X

Y

Y

NOTAS: 1.

2.

3.4.5.




SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST



TABLA Nº 7



NOTAS: 1.2.3.


Bs ala

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso 4,75 5,93 7,36 8,80

Cargas

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,505,756,006,256,506,757,007,257,507,758,008,258,50

PROPIEDADES

Z -Altura

A cm2 6,06 7,55 9,37 11,2

Ix/100Iy/100

cm4

cm43,84

0,7734,78

0,9555,911,17

7,061,39

ix/iyiy cm

2,233,57

2,243,56

2,243,54

2,263,52

xoio

cmcm

-0,0438,73

-0,0438,71

-0,0448,69

-0,0458,68

5,255,205,145,054,954,844,714,544,424,294,154,013,853,633,403,162,932,702,502,322,162,021,901,791,691,601,521,451,381,321,271,221,17

PxT

5,265,215,155,084,984,884,764,594,474,354,204,073,933,733,503,253,002,762,532,332,162,001,861,741,631,531,44

PyF

7,317,267,207,127,016,886,726,566,356,115,855,585,264,944,634,324,033,743,473,243,032,852,682,542,412,292,182,092,001,921,851,781,72

PxT

7,317,277,217,147,056,926,786,626,426,215,935,665,345,004,664,323,993,673,363,102,872,662,482,312,162,031,91

PyF

10,710,610,510,310,19,799,509,198,808,407,997,587,176,766,375,995,635,284,944,624,354,103,893,693,523,363,223,092,952,832,722,622,53

PxT

10,710,610,510,310,19,869,589,288,908,488,047,597,146,686,225,775,324,884,474,123,803,523,273,032,802,602,42

PyF

14,013,913,613,313,012,612,111,711,210,710,29,749,258,778,317,877,447,046,656,285,935,635,345,064,824,604,414,234,083,933,803,693,58

PxT

14,013,913,713,413,112,712,211,811,310,710,29,599,008,417,837,246,676,105,585,084,634,233,893,583,313,072,86

PyF

3,0 3,0

2,0

3,0 3,0

1,6 2,5 3,0

70

75

20

Z 200

LON

GIT

UD

, KL

(m)

SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST


Bs ala

Z 250

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso

Mmáx

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf-m

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,50

L200

LO

NG

ITU

D,

KL

(m

)

PROPIEDADES



TABLA Nº 8

Z -Altura

0,7210,7210,7210,7210,7210,7150,6930,6680,6390,6080,5720,5310,5000,4500,3960,3510,3130,2810,2530,230

9,00

0,721

0,9200,9200,9200,9200,9200,9130,8910,8660,8380,8050,7570,6970,6310,5570,4900,4340,3870,3470,3130,284

8,79

0,920

1,241,241,241,241,241,231,191,141,081,01

0,9420,8630,7770,6860,6030,5340,4770,4280,386

8,08

0,921

1,501,501,501,501,501,481,421,361,291,211,121,02

0,9220,8130,7140,6330,5640,5070,457

7,98

1,110

5,38 6,71 7,36 8,80

3,0 3,0 3,0 3,0

1,6 2,0 2,5 3,0

75

70

20

Wx cm3 50,6 62,9 77,7 92,6

V tf 1,03 2,01 3,98 6,00

R10RhP10Ph

tftftftf

0,3630,6570,6271,05

0,5930,9980,9921,53

0,8721,331,502,11

1,301,862,182,87

X X

Y

Y

NOTAS: 1.

2.

3.4.5.




SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST



TABLA Nº 8



NOTAS: 1.2.3.


Bs ala

Bi ala

C atiesador

e espesor

Peso

Cargas

mm

mm

mm

mm

mm

R mm

Kgf/ml

tf

0,500,751,001,251,501,752,002,252,502,753,003,253,503,754,004,254,504,755,005,255,505,756,006,256,506,757,007,257,507,758,008,258,50

PROPIEDADES

Z -Altura

A cm2

Ix/100Iy/100

cm4

cm4

ix/iyiy cm

xoio

cmcm

LO

NG

ITU

D,

KL

(m

)

6,71 8,34 9,98

Z 250

70

75

20

8,55 10,6 12,7

8,020,955

9,921,17

11,91,39

2,903,34

2,913,32

2,923,30

-0,04010,2

-0,04010,2

-0,04010,2

7,397,357,297,217,116,986,836,676,476,245,985,715,395,074,754,444,143,853,563,323,102,912,742,582,452,322,212,112,021,931,851,781,72

PxT

7,397,347,287,207,086,946,786,596,376,105,805,475,114,754,394,043,703,383,112,872,662,482,312,162,03

PyF

10,810,810,610,510,29,989,709,409,028,628,207,797,376,956,546,155,765,395,024,704,414,153,923,723,533,373,223,082,962,842,742,642,56

PxT

10,810,710,610,410,29,909,599,238,798,337,867,376,896,405,925,444,974,554,183,863,583,323,102,892,71

PyF

14,314,213,913,613,312,912,512,011,511,010,510,09,529,028,538,057,597,156,726,315,945,625,335,084,844,644,454,284,123,983,843,703,57

PxT

14,314,113,913,613,212,812,311,711,210,610,09,388,758,127,506,896,295,755,284,874,504,183,893,583,31

PyF

3,0 3,0

2,5

3,0

2,0 3,0

5,38

6,86

6,440,773

2,893,36

-0,04010,3

5,295,255,195,105,014,904,774,604,494,364,214,083,933,723,503,263,022,792,582,392,232,081,951,841,731,641,561,481,411,351,291,231,19

PxT

5,295,245,185,094,994,874,734,564,444,274,154,003,793,563,293,022,762,532,322,141,981,841,721,611,51

PyF

3,0

1,6

SE

RI

E

DE

P

ER

FI

LE

S

Z-

TU

BE

ST

NOMENCLATURA ADICIONAL Z-TUBEST Nomenclatura adicionalZ-TUBEST

A : Area de la sección transversal del perfil

Ix : Momento de inercia en torno al eje X

Iy : Momento de inercia en torno al eje Y

P10: Carga admisible en el tramo, determinada por la capacidad resistente al aplastamiento y al pandeo vertical del alma, para una longitud de placa de 10 cm.

Ph : Carga admisible en el tramo, determinada por la capacidad resistente al aplastamiento y al pandeo vertical del alma, para una longitud de placa h

PxT : Capacidad admisible en compresión pura por pandeo torsional o flexo-torsional en torno a x-x

PYF : Capacidad admisible en compresión pura por pandeo por flexión en torno al eje y-y

R10: Reacción en el apoyo, determinada por la capacidad resistente del alma al aplastamiento y al pandeo vertical, para una longitud de placa de 10 cm.

Rh : Reacción en el apoyo, determinada por la capacidad resistente del alma al aplastamiento y al pandeo vertical, para una longitud de placa h

V : Corte vertical máximo para cualquier condición de carga simétrica

Wx : Módulo resistente en torno al eje X

h : Altura plana de la sección

io : Radio de giro polar de la sección en torno al centro de corte

ix : Radio de giro de la sección en torno al eje X

iy : Radio de giro de la sección en torno al eje Y

xo : Distancia desde el centro de corte al centroide según el eje X

L200: Longitud máxima admisible de una viga, para una deformación L200, al estar solicitada a su capacidad máxima.

6

tablas de selección rápida para d iseño

Perfil Z-TuBest

Tablas deselección rápidapara diseño

TA

BLA

S D

E S

ELE

CC

ION

RA

PID

A P

AR

A E

L D

ISE

ÑO

FICHA ZTUB2000 / 0060-0

Carga admisible simplemente apoyadaA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 9

SISTEMA DE COSTANERAS Z-TUBEST

Condición de apoyo:Costanera simplemente apoyada sin cubierta rígidaCarga Admisible q (kgf/ml)

NOTAS: 1.

2.

Qt: Capacidad de carga por tensiones.Qd: Capacidad de carga por deformación máxima L/200

Para cualquier pendiente de techo entre 0% y 35 %

Z 100x50x15x1,62

2,53

Z 125x50x15x1,62

2,53

Z 150x50x15x1,62

2,53

Z 175x75x20x1,62

2,53

Z 200x75x20x1,62

2,53

Z 250x75x20x1,62

2,53

Distancia entre apoyos (m)

Distancia entre colgadores (m)

5,00

1,67

6,00

2,00

7,00

2,33

8,00

2,00

9,00

2,25

10,00

2,50

Peso SIN CUBIERTA RIGIDA

Qt Qd Qt Qd Qt Qd Qt Qd Qt Qd Qt Qd

52647791

6884

103121

86106130152

140189247293

167226295350

220306398472

38475768

637895

114

95119146174

183227281335

248308381455

415517640765

32404857

42526474

53657993

94128166196

113152197233

149204263311

22273340

36455566

556984

101

106131162194

143178221264

240299370443

21253136

26324047

32404957

6790

115136

80107136161

107143181215

14172125

23283542

35435363

6783102122

90112139166

151189233279

18232832

24303642

30374553

537294

111

6486

111132

84115149176

9111417

15192328

23293643

45556982

607593

111

101126156187

13162023

17212630

21263237

41567184

496684

100

6588

112133

68

1012

11131620

16202530

31394858

42536578

7189110131

9121416

12151821

15182226

32445565

38526577

516986102

5679

8101214

12151822

23283542

31394857

52658096

2,743,424,225,04

3,063,814,715,62

3,374,205,206,21

4,445,546,878,22

4,755,937,368,80

5,386,718,349,98

kgf/mlSECCION Z-TUBEST

TA

BLA

S D

E S

ELE

CC

ION

RA

PID

A P

AR

A E

L D

ISE

ÑO

FICHA ZTUB2000 / 0065-0

Carga admisible simplemente apoyadaA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 10

Condición de apoyo:Costanera simplemente apoyada con cubierta rígidaCarga Admisible q (kgf/ml)

Z 100x50x15x1,62

2,53

Z 125x50x15x1,62

2,53

Z 150x50x15x1,62

2,53

Z 175x75x20x1,62

2,53

Z 200x75x20x1,62

2,53

Z 250x75x20x1,62

2,53

Distancia entre apoyos (m) 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

Peso CON CUBIERTA RIGIDA


587086101

7795116137

99121149176

140189247293

167226295327

220307399474

38475768

637895114

95119146174

183227281335

248308381455

415517640765

40496070

54668195

6884

104122

97131172203

116157205227

153213277329

22273340

36455566

556984101

106131162194

143178221264

240299370443

29364451

39485970

50627690

7196

126149

85115151167

112156204242

14172125

23283542

35435363

6783

102122

90112139166

151189233279

23283439

30374553

39475869

557497114

6588115128

86120156185

9111417

15192328

23293643

45556982

607593

111

101126156187

18222731

24293642

30374654

43587690

527091

101

6895

123146

681012

11131620

16202530

31394858

42536578

7189

110131

14182225

19242934

25303744

35476273

42577482

5577

100118

5679

8101214

12151822

23283542

31394857

52658096

2,743,424,225,04

3,063,814,715,62

3,374,205,206,21

4,445,546,878,22

4,755,937,368,80

5,386,718,349,98



NOTAS: 1.

2.



TA

BLA

S D

E S

ELE

CC

ION

RA

PID

A P

AR

A E

L D

ISE

ÑO

FICHA ZTUB2000 / 0070-0

Carga admisible continua extremaA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 11


Condición de apoyo:Costanera continua sin cubierta rígidaZ-TuBest (extrema)Carga Admisible q (kgf/ml)

Z 100x50x15x1,62

2,53

Z 125x50x15x1,62

2,53

Z 150x50x15x1,62

2,53

Z 175x75x20x1,62

2,53

Z 200x75x20x1,62

2,53

Z 250x75x20x1,62

2,53

Distancia entre apoyos (m)

Distancia entre colgadores (m)

5,00

1,67

6,00

2,00

7,00

2,33

8,00

2,00

9,00

2,25

10,00

2,50



85104127149

112138169198

141174213250

226306401474

271366478566

356496647767

85105129154

141175214256

214266327391

410510630753

556692856

1022

933116214371718

53658094

7086

105123

87107131154

154209271320

184248321380

242333429509

49617589

81101124148

124154189226

237295365436

322401495592

540672831994

34425260

44546778

54678296

109148189223

130175223265

173234297352

31384756

51647893

7897119143

149186230274

203252312373

340423524626

29364451

38475767

47587184

86116151178

102138179212

136186238283

21263137

34435263

52658095

100124154184

136169209250

228284351419

21253136

27334047

33404958

6689

114135

79106135160

105142179213

15182226

24303744

37465667

7087

108129

95119147175

160199246295

15182226

19232833

23283439

527088

104

6183

104123

82110137163

11131619

18222732

27334149

51647994

7087

107128

117145180215

2,743,424,225,04

3,063,814,715,62

3,374,205,206,21

4,445,546,878,22

4,755,937,368,80

5,386,718,349,98


NOTAS: 1.

2.



Z-TuBest

(extrema)

TA

BLA

S D

E S

ELE

CC

ION

RA

PID

A P

AR

A E

L D

ISE

ÑO

FICHA ZTUB2000 / 0075-0

Carga admisible continua interiorA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 12

Z 100x50x15x1,62

2,53

Z 125x50x15x1,62

2,53

Z 150x50x15x1,62

2,53

Z 175x75x20x1,62

2,53

Z 200x75x20x1,62

2,53

Z 250x75x20x1,62

2,53


Distancia entre colgadores (m) 1,67 2,00 2,33 2,00 2,25 2,50



114140171200

153188230271

196241296349

277375491581

332449586694

436608792940

350435534636

5837268881062

888110413561620

1698211226103120

2304286835464236

3864481259527116

7997

119139

106131160188

136167205242

192261341403

231312407482

303422550653

203252309368

337420514615

514639785938

983122215101806

1333166020522451

2236278534444118

587187

102

7896

118138

100123151178

141191250296

169229299354

223310404480

128159195232

212265324387

324402494590

619770951

1137

840104512921544

1408175421692593

45556778

607390106

7694116136

108147192227

130175229271

170238310367

86106130155

142177217259

217270331396

415516637762

563700866

1034

943117514531737

35435362

47587184

607491

108

85116151179

102139181214

135188245290

607592

109

100124152182

152189233278

291362448535

395492608726

66382510211220

29354350

38475868

49607487

6994

123145

83112147173

109152198235

44546780

7391111133

111138170203

212264326390

288359443530

483602744890

2,743,424,225,04

3,063,814,715,62

3,374,205,206,21

4,445,546,878,22

4,755,937,368,80

5,386,718,349,98



NOTAS: 1.

2.



Condición de apoyo:Costanera continua sin cubierta rígidaZ-TuBest (interior)Carga Admisible q (kgf/ml)

Z-TuBest

(interior)

TA

BLA

S D

E S

ELE

CC

ION

RA

PID

A P

AR

A E

L D

ISE

ÑO

FICHA ZTUB2000 / 0080-0

Carga admisible continua extremaA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 13


Z 100x50x15x1,62

2,53

Z 125x50x15x1,62

2,53

Z 150x50x15x1,62

2,53

Z 175x75x20x1,62

2,53

Z 200x75x20x1,62

2,53

Z 250x75x20x1,62

2,53




93114139163

125153188221

160196241284

226306401474

271366478566

356496647767

85105129154

141175214256

214266327391

410510630753

556692856

1022

933116214371718

657997

113

87107131154

111136168198

157213278329

188254332393

247345449533

49617589

81101124148

124154189226

237295365436

322401495592

540672831994

48587183

647896

113

81100123145

115156204242

138187244289

182253330392

31384756

51647893

7897119143

149186230274

203252312373

340423524626

36445363

47587184

607490

106

88120156185

106143187221

139194253300

21263137

34435263

52658095

100124154184

136169209250

228284351419

27334147

36445463

45566880

7095

124146

84113148175

110153200237

15182226

24303744

37465667

7087

108129

95119147175

160199246295

21263137

28344249

35435362

5677

100119

6892

120142

89124162192

11131619

18222732

27334149

51647994

7087

107128

117145180215

2,743,424,225,04

3,063,814,715,62

3,374,205,206,21

4,445,546,878,22

4,755,937,368,80

5,386,718,349,98


NOTAS: 1.

2.



Condición de apoyo:Costanera continua con cubierta rígidaZ-TuBest (extrema)Carga Admisible q (kgf/ml)

Z-TuBest

(extrema)

TA

BLA

S D

E S

ELE

CC

ION

RA

PID

A P

AR

A E

L D

ISE

ÑO

FICHA ZTUB2000 / 0085-0

Carga admisible continua interiorA42-27 ES Fy=2700 Kgf/cm2

TABLA Nº 14

Z 100x50x15x1,62

2,53

Z 125x50x15x1,62

2,53

Z 150x50x15x1,62

2,53

Z 175x75x20x1,62

2,53

Z 200x75x20x1,62

2,53

Z 250x75x20x1,62

2,53




134164201235

180221271319

230283348410

325441577683

390528689816

5137159311105

350435534636

5837268881062

888110413561620

1698211226103120

2304286835464236

3864481259527116

93114139163

125153188221

160196242285

226306401474

271366478566

356496647768

203252309368

337420514615

514639785938

983122215101806

1333166020522451

2236278534444118

6984

102120

92113138163

117144177209

166225294348

199269351416

262365475564

128159195232

212265324387

324402494590

619770951

1137

840104512921544

1408175421692593

52647892

7086106124

90110136160

127172225267

152206269319

200279364432

86106130155

142177217259

217270331396

415516637762

563700866

1034

943117514531737

39485969

52647992

6681

100117

100136178211

120163213252

158221287341

607592

109

100124152182

152189233278

291362448535

395492608726

66382510211220

31384654

41506272

51637891

81110144171

98132172204

128179233276

44546780

7391111133

111138170203

212264326390

288359443530

483602744890

2,743,424,225,04

3,063,814,715,62

3,374,205,206,21

4,445,546,878,22

4,755,937,368,80

5,386,718,349,98



NOTAS: 1.

2.



Condición de apoyo:Costanera continua con cubierta rígidaZ-TuBest (interior)Carga Admisible q (kgf/ml)

Z-TuBest

(interior)

7

e s q u e m a d e t r a s l a p o y c o n e x i o n e s

Perfil Z-TuBest

Esq

uem

ad

e traslapo

y con

exion

es

Detalles de Encuentro

DE

TA

LL

ES

D

E

EN

CU

EN

TR

O

ESQUEMA DE TRASLAPO

P1

P1

P1

P1

P1

P1

P2

P2

P2

P2

P2

P2

P2

P2

P2

P2

P2

P2

P3

P3

P3

P3

P3

P3

P1

P1

P1

P1

P1

P1

A

Perforación Posición en planta Perfil Z-TuBest

B

C

A B C

Z 100 34 35 31

Z 125 34 60 31

Z 150 36 80 34

Z 175 36 105 34

Z 200 41 120 39

Z 250 41 170 39

Distancia entre perforación (mm)

D E LI

5000 370 705 5800

6000 420 805 6900

7000 470 905 8000

8000 520 1005 9100

9000 570 1105 10200

10000 620 1205

LE

5800

6900

8000

9100

10200

1130011300

Dimensiones (mm)Distanciaentre apoyos

L (mm)

LE, LI, corresponden al largo real del Perfil Z-TuBest, para cada distancia entre apoyo indicada.

30 D 30DE D

30D E65

35353535

L L

LE

B

30 DD

35 35 35 35

LI

30D D

L

OOOO

Z-TuBest (P1)Extrema

Z-TuBest (P3)Interior

Z-TuBest (P2)Penúltima

DETALLES TIPICOS Detalles de Encuentro

DE

TA

LL

ES

D

E

EN

CU

EN

TR

O

Detalle 1

Detalle 2

Detalle 2a

Detalle 1

Angulo (tip)según cálculo

Detalle 2b


DE

TA

LL

ES

D

E

EN

CU

EN

TR

O

DETALLES TIPICOS

PUNTAL INTERMEDIO

COSTANERA Z-TuBest

SEGUN CALCULOANGULO

CORTE

C

SEGUN CALCULO2 PERNOS

C

DETALLES TIPICOS Detalles de Encuentro

DE

TA

LL

ES

D

E

EN

CU

EN

TR

O

Z-TuBest continua

A

10 mm

ACORTE

TuBest

COSTANERAZ-TuBest

COSTANERAZ-TuBest

ZONA DE TRASLAPO

PERFIL TuBest

SEGUN CALCULO2+2 PERNOS

SEGUN CALCULO2 PERNOS


DE

TA

LL

ES

D

E

EN

CU

EN

TR

O

DETALLES TIPICOS

Z-TuBest simplemente apoyada

BCORTE

TuBest

2+2 PERNOSSEGUN CALCULO

COSTANERAZ-TuBest

B

PERFIL TuBest

10 mm (opcional)

8

e j e m p l o d e d i s e ñ o

Perfil Z-TuBest

Ejem

plo

de d

iseño

EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

EJEMPLO Nº 1

Diseñar el sistema de costaneras indicado mediante secciones Z-Tubest de Cintac.Considerando por bases de diseño acero A42-27ES y espesor mínimo de 2 mm.

Datos: 1.- Sistema de costaneras de 4 vanos con marcos modulados a 8 metros.

2.- Panel de techo anclado continuamente a las costaneras, que cumple con requerimientos de diafragma.

3.- Pendiente de la cubierta: 12%.

4.- Distancia entre costaneras: 1,60 metros.

Suposiciones:

1.- Se usará costaneras continuas Z-TuBest de Cintac, unidas de tal forma que exista continuidad total.

2.- Sistema y cargas son simétricos, por lo tanto sólo se verifican los dos primeros tramos de continuidad.

3.- Cargas según NCh1537 y NCh432.

4.- Son válidos los criterios de diseño indicados en el presente manual.

Solución:

Se tiene la siguiente viga continua con los traslapos de secciones Z-TuBest.

EJEMPLO DE DISEÑO Ejemplo de diseño

q

0,50 m 0,90 m 0,50 m 0,90 m 0,50 m0,50 m

8 m 8 m 8 m 8 m

Traslapos

EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Combinaciones de carga:

I Peso propio + sobrecarga (normal)II Peso propio + viento (eventual)

Estados de carga:

Peso propio: costaneras: 5 kgf/m2 (suposición)cubierta: 5 kgf/m2

Sobrecarga: según NCh1537: 72kgf/m2

Viento: según NCh 432: 75kgf/m2 (v=125 km/hr)coef. forma c = 0,4 (máxima succión).

qPP = 10 x 1,6 x cos = 15,9 kgf/m

qsc = 72 x 1,6 x cos = 114,4kgf/m

qv = 0,4x 75 x 1,6 = 48,0 kgf/m

En combinaciones de carga:

I Peso Propio + Sobrecarga q=15,9+ 114,4 = 130 kgf/m

II Peso Propio + Viento q=15,9 – 48,0 =-32 kgf/m (succión).

Selección de Z-TuBest

De las tablas de selección rápida se obtienen los siguientes pares de secciones posibles:

(a) Z175 x 75 x 20 x 2 interior Peso medio = 6,205 kgf/mZ175 x 75 x 20 x 2,5 extrema

(b) Z200 x 75 x 20 x 1,6 interior Peso medio = 5,340 kgf/mZ200 x 75 x 20 x 2,0 extrema

La alternativa (b) es más conveniente en este caso, sin embargopor condiciones de espesor mínimo se considera:

Usar Z200 x 75 x 20 x 2,0 extrema e interior


EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

VERIFICACION PASO A PASO

Se verificará el diseño obtenido mediante las tablas, estudiando todas las disposiciones requeridas por la especificación del AISI :

Se verá la combinación I Peso Propio + Sobrecarga q = 130 kgf/m

El diagrama de esfuerzos corresponde en este caso a:

Capacidad requerida (demanda)

Tramo Extremo- Momento positivo máximo M+ = 642 kgf-m- Momento negativo en apoyo M- = 891 kgf-m- Momento negativo en extremo del traslapo M- = 592 kgf-m

Tramo Interior- Momento negativo en extremo traslapo izq. M- = 441 kgf-m- Momento positivo máximo M+ = 303 kgf-m- Momento negativo en extremo traslapo der. M+ = 369 kgf-m- Momento negativo apoyo central M- = 594 kgf-m


(+) (+)

(-)

441 kgf-m592 kgf-m369 kgf-m 594 kgf-m

891 kgf-m

642 kgf-m 303 kgf-m409 kgf 1189 kgf 965 kgf

(-)

6,29m 1,71m 2,13m 4,29m 1,58m

EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Capacidad resistente tramo exterior

1.- En el tramo para momento positivo máximo, se asume sección 100% arriostrada.

Verificamos sección de tabla: Z 200 x 75 x 20 x 2

Mn = Se Fy; se debe cumplir Mn/b 642 kgf-m

Con b = 1,67

Cálculo módulo elástico efectivo, Se:

Alas: w/e =(75-4x2)/2= 33,5 S= 1,28 E/f

E: módulo de elasticidad = 2.100.000 kgf/cm2

f: tensión de trabajo = M/Sx

f= 64.200/46,7= 1375 kg/cm2 S = 1,28 2.100.000/1.375 = 50,0

Caso II S/3 w/e S n = 0,5

(D/w)= 20/(75 - 4 x 2) = 0,299 < 0,80

ka = 5,25 - 5(D/w)= 5,25 - 5 x 0,299 = 3,76 < 4,0

ku = 0,43

Ia = 399 e4 (w/e) /S - ku /43 = 0,0256

Is = 0,0417ed3 = 0,0486

C2 = Is / Ia = 0,0486 / 0,0256 = 1,898 > 1,0 No

C2 = 1,00

k = C2n (ka – ku) + ku = 1,00 (3,76 - 0,43) + 0,43 = 3,76


0,5

EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Ancho efectivo con k = 3,76f = 1.375 kgf/cm2

= 1,052 x 33,5 x 1.375 = 0,465 < 0,673 3,76 2.100.000

No hay reducción en alas.

Alma: w = 200 - 3 x 2 = 97e 2

= f2 /f1

Como primera iteración se asume eje neutro de la sección sin reducciones, luego:

Ixx = 478 cm4

f1 = 64.200 x (98-0,4) =1.262 kgf/cm2 compresión 478

f2 = 64.200 x (10,2-0,4) =1.316 kgf/cm2 tracción 478

= - 1.316 / 1.262 = - 1,043

k = 4 + 2 (1-)3 + 2 (1-) = 4 + 2 (1 + 1,043)3 + 2 (1+1,043) = 25,1

= 1,052 x 97 x 1.262 = 0,499 < 0,673 25,1 2.100.000

El alma es 100% efectiva, por lo tanto no hay necesidad de realizar una nueva iteración.

Se = Sx = 46,7 cm3

Mn = 2.700 x 46,7 x 0,01 = 755 kgf-m > 642 kgf-m OK!b 1,67


f1

f2

0,4 cm

0,4 cm

9,8 cm

10,2 cm

EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Conservadoramente se puede usar el módulo elástico efectivo para el caso de momento de inicio defluencia o momento máximo que se entrega en la tabla correspondiente (pag. 56).

En ese caso Se = 42,1 cm3

Mn = 2.700 x 42,1 x 0,01 = 681 kgf-m > 642 kgf-m OK!b 1,67

2.- En la zona de momento negativo entre el traslapo y el punto de inflexión se asume cantilever con borde libre.

Me = 2 E Cb d Iyc L = 1,71 m - 0,5 m = 1,21 m 2 L2 Cb = 1,0

Me = 2 x 2.100.000 x 1,0 x 20 x 47,8 = 6.767 kgf-m2 x 1212 x 100

My = Sx Fy = 46,7 x 2.700 x 0,01 = 1.261 kgf-m

como Me > 2,78 My = 3.505 kgf-m Mc = My

Mn = 42,1 x 1.261 = 1.137 kgf-m46,7

Mn = 1.137 = 681 kgf-m > 592 kgf-m OK!b 1,67

3.- Momento negativo en el apoyo. En este punto la sección se asume completamente arriostrada, sumándose las capacidades de ambas secciones. Se toma conservadoramente el módulo elástico para momento máximo.

Sección Extrema: Mn1 = 42,1 x 2.700 = 1.137 kgf-m100

Sección Interior: Z 200 x 75 x 20 x 2,0 Se = 42,1 cm3

Mn2 = 42,1 x 2.700 = 1.137 kgf-m100

Mn1 + Mn2 = 1.137+1.137 = 1.362 kg m > 891 kgf-m OK!b 1,67


;

EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Capacidad resistente tramo interior (Z200x75x20x2)

4.- En el tramo se tendrá 100% de capacidad en flexión.

Mn = Se Fy = 42,1 x 2.700 = 1.137 kgf-m100

Mn = 1.137 = 681 kgf-m > 303 kgf-m OK!b 1,67

5.- Momento negativo en extremo de traslapo izquierdo. Se trata de sección cantilever con borde libre.

L = 2,13 m - 0,90 m = 1,23 m

Me = 2 x 2.100.000 x 1,0 x 20 x 47,8 = 6.548 kgf-m2 x 1232 x 100

My = 46,7 x 2.700 = 1.261 kgf-m 2,78 My = 3.506 kgf-m100

como Me > 2,78 My Mc = My

Mn = 42,1 x 1.261 = 1.137 kgf-m46,7

Mn = 1.137 = 681 kgf-m > 441 kgf-m OK!b 1,67

6.- Momento negativo en extremo de traslapo derecho. Se asume iguales condiciones a caso anterior.

L = 1,58 m - 0,50 m = 1,08 m

Cb = 1,0

Mn = 1.137 kgf-m; Mn = 1.137 = 681 kgf-m > 369 kgf-m OK!b 1,67

7.- Momento negativo en apoyo central. Se suman las capacidades de ambas costaneras.En este caso Mn1 = Mn2 = 896 kgf-m

Mn1 + Mn2 = 1.137 + 1.137 = 2.274 = 1.362 kgf-m > 594 kgf-m OK!b 1,67 1,67

La solución es adecuada por resistencia a la flexión.


EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

8.- Verificación de corte

Costanera Extrema w = 200 - 3 x 2 = 97 e 2

kv = 5,34E = 2.100.000 kgf/cm2

Fy = 2.700 kgf/cm2 0,96 E kv /Fy = 61,91,415 E kv /Fy = 91,2

Caso (c) w > 1,415 E kv/Fy e

Vn = 0,905 x E kv e3 / w = 4.185 kgf

Vn = 4.185 kg = 2.506 kgf > 409 kgf OK!v 1,67

Costanera Interior

Igual sección, por lo tanto:

Vn = 4.185 = 2.506 kgfv 1,67

En apoyo interior se suman capacidades de ambas costaneras.

4.185 + 4.185 = 5.012 kgf > 631 kgf OK!1,67

Fuera del traslapo tampoco hay problemas por corte individual.


EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Interacción flexión y corte

Tramo Extremo b M 2 + v V 2 ≤ 1,0Mnxo Vn

Se verfica al inicio del traslapo:

M = 592 kgf-mV = 566 kgf

1,67 x 592 2 + 1,67 x 566 2 = 0,76 + 0,05 = 0,81 < 1.0 OK!1.137 4.185

Tramo Interior:

M = 441 kgf-mV = 441 kgf No controla en este caso

El diseño es adecuado para combinación I (Peso Propio + Sobrecarga).

Se verá la combinación II Peso Propio + Viento q = 32,1 x 0,75 = 24,1 kgf/m (eventual succión)

Tramo Extremo:

Momento negativo en el tramo M- = 119 kgf-m

Tramo Interior:

Momento negativo en el tramo M- = 56 kgf-m

Para el resto de los casos el ala comprimida se encuentra fija por el panel (diafragma rígido), y como los esfuerzos son menores a un 18,5% que los correspondientes a la combinación I, no será necesario verificar.


EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Capacidad resistente

Tramo Extremo: Mn = 0,70 x 42,1 x 2.700 = 796 kgf-m100

Mn = 796 = 477kgf-m > 119 kgf-m OKb 1,67

Tramo Interior: Mn = 0,70 x 42,1 x 2.700 = 796 kgf-m100

Mn = 796 = 477 kgf-m > 56 kgf-m OKb 1,67

Usar la solución establecida por medio de las tablas.

EJEMPLO N° 2

Para el mismo caso anterior, diseñar sección Z-TuBest simplemente apoyada, considerando que la cubierta no se comporta como diafragma rígido.

Solución:Se deberá considerar esfuerzos en eje débil de la sección:

I Peso Propio + Sobrecarga qx = 130 kgf/m qy = 15,6 kgf/m

Arriostramientos @ L/4 lv = 200 cm M+ = 130 x 8,02/ 8 = 1.040 kgf-m M- = 0,0714 x 15,6 x 2.02 = 4,5 kgf-m

De las tablas de selección rápida para vigas S.A. sin diafragma rígido se obtiene la siguiente sección con q ≥ 130 kgf/m:

Z 250 x 75 x 20 x 2,5 qadm = 149 kgf/m Peso = 8,34 kgf/m La sección Z 200 x 75 x 20 x 3 verifica también, pero tiene un peso de 8,80 kgf/m.

Se verificará: Z 250 x 75 x 20 x 2,5 Lv = 200 cmCb = 1,061


EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Realizando el cálculo de propiedades efectivas para estas condiciones:

Se = 76,7 cm2.

Para el caso de flexión máxima (tabla) resultaría también el mismo valor.

Me = 2 E Cbd Iyc = 2 x 2.100.000 x 1,061 x 20 x 58,7 = 3.227 kgf-m2 L2 2 x 2002 x 100

My = Sx Fy = 76,7 x 2.700 = 2.071 kgf-m 2,78 My = 5.757 kgf-m100 0,56 My = 1.160 kgf-m

caso 0,56 My ≤ Me ≤ 2,78 My

Mc = 10 My 1 - 10 My

9 36 Me

Mc = 10 x 2.071 1- 10 x 2.071 = 1.891 kgf-m9 36 x 3.227

Mn = Mc con Sx = Se

Mn = 1.891 = 1.132 kgf-mb 1,67

Eje Débil: Mn = Sy 2.700 = 13,5 x 2.700 = 365 kgf-m100

Interacción: 1040 + 5 = 0,92 + 0,01 = 0,93 < 1,0 OK!1132 365


EJ

EM

PL

O

DE

D

IS

EÑ

O

Verificación de corte

w = 250 - 3 x 2,5 = 97 0,96 E kv / Fy = 62 1,415 E kv / Fy = 91e 2,5

caso (c) Vn = 0.905 E kv e3 /w = 6.539 kgf

Vn = 6.539 = 3.916 kg > 520 kg OK!v 1,67

Interacción de flexión y corte a L/4 de apoyo.

M = 1.040 - 22 x 130 / 2 = 780 kgf-m

V = 520 - 2 x 130 = 260 kgf

b M 2 + vV 2 ≤ 1,0Mnxo Vn

1,67x780 2 + 1,67x260 2 = 0,47 + 0,00 = 0,47 < 1.0 OK!1.891 6.539

Usar: Z250 x 75 x 20 x 2,5

Nota: Como se puede apreciar, el uso de las tablas de selección rápida es directo y evita realizar todas las verificaciones que se presentan.


9

a n e x o

Perfil Z-TuBest

An

exo

AN

EX

O A

NT

EC

ED

EN

TE

S U

TIL

ES

PA

RA

EL

DIS

EÑ

O

ANEXO ANTECEDENTES UTILES PARA EL DISEÑO Anexo antecedentesútiles para el diseño

Se presentan a continuación algunos antecedentes que son de utilidad para el diseño de costaneras simplemente apoyadas o continuas.

En primer lugar se presenta el diagrama de momentos para un sistema de continuidad, mostrándose el caso de 4 tramos. Se encuentran los valores del diagrama de momentos con la ubicación de los máximos tramos y las dimensiones cantilever propias del diseño (posición de puntos de inflexión). Es necesario notar que el traslapo teórico ideal de las costaneras Z-TuBest se ha definido como el largo que permite tener un momento negativo en el elemento individual igual en el valor absoluto al momento positivo en el tramo. Con este antecedente teórico se han desarrollado las tablas de selección rápida y los largos estándares para las longitudes de 5, 6, 7, 8, 9 y 10 metros entre apoyos.

Posteriormente se encuentran los valores del coeficiente Cb de acuerdo a la expresión del AISI. Se incluyen los casos de costaneras sin diafragma rígido simplemente apoyadas y continuas. estos valores se utilizan para determinar los momentos elásticos críticos para las distintas situaciones que se pueden presentar, y son los valores utilizados para la determinación de las cargas máximas en las tablas de selección rápida de este manual. De esta forma, se evita calcular el valor Cb y así disponer de un valor real de este coeficiente mayor que 1,0 a modo de realizar un diseño económico de la sección.

Finalmente se entrega una tabla de mucha utilidad, en que para cada sección se indica el momento máximo cuando la sección se encuentra completamente arriostrada y el valor del módulo de elasticidad efectivo correspondiente para ese momento. Este valor de módulo elástico efectivo puede ser utilizado en forma conservadora para cualquier situación de arriostramiento de la costanera Z-TuBest, evitándose el cálculo iterativo de éste, sin embargo, el óptimo para un diseño económico será calcular el valor exacto del módulo elástico correspondiente al momento crítico del caso en estudio.

AN

EX

O A

NT

EC

ED

EN

TE

S U

TIL

ES

PA

RA

EL

DIS

EÑ

O

COSTANERAS CONTINUAS Anexo antecedentesútiles para el diseño

L L L L

q

0,786 L

0,266 L

0,536 L

0,198 L

0,536 L 0,786 L

0,393 L 0,607 L 0,536 L 0,464 L 0,464 L 0,536 L 0,607 L 0,393 L

0,198 L0,214 L 0,266 L 0,214 L

0,1071 qL2 0,1071 qL2

0,0814 qL2

0,0772 qL2

0,0364 qL2 0,0364 qL2

0,0772 qL2

(+)(+) (+)

(+)

(-)

(-)

(-)

AN

EX

O A

NT

EC

ED

EN

TE

S U

TIL

ES

PA

RA

EL

DIS

EÑ

O

VALORES COEFICIENTE CbAnexo antecedentesútiles para el diseño

Traslapo Traslapo

Valores

Teóricos

Valores

Teóricos

0,154 L0,025 L

Traslapo Traslapo

0,083 L0,083 L Valores

Teóricos

L/4 L/4 L/4 L/4 L/4 L/4 L/4 L/4

Cb = 1,087

lv = 0,333 L

Cb = 2,38

lv = 0,282 L

Cb = 2,31

lv = 0,222 L

Cb = 1,06

lv = 0,333 L

Cb = 2,53

lv = 0,294 L

Cb = 1,01

lv = 0,25 L

Cb = 1,66

lv = 0,139 L

Cb = 1,12

lv = 0,25 L

Cb = 2,28

lv = 0,211 L

Valores

Teóricos

L/3 L/3 L/3

0,025 L 0,154 L0,083 L0,083 L

L/3 L/3 L/3

VIGAS CONTINUAS SIN DIAFRAGMA RIGIDOARRIOSTRAMIENTOS A L/3

VIGAS CONTINUAS SIN DIAFRAGMA RIGIDOARRIOSTRAMIENTOS A L/4

AN

EX

O A

NT

EC

ED

EN

TE

S U

TIL

ES

PA

RA

EL

DIS

EÑ

O

COSTANERAS SIMPLEMENTE APOYADAS Anexo antecedentesútiles para el diseño

COSTANERA SIMPLEMENTE APOYADAARRIOSTRAMIENTOS A L/4

COSTANERA SIMPLEMENTE APOYADAARRIOSTRAMIENTOS A L/3

(+)

(+)

Cb = 1,061 Cb = 1,061

Cb = 1,031

qL2 /8

qL2 /8

L/3 L/3 L/3

L/4L/4 L/4L/4

AN

EX

O A

NT

EC

ED

EN

TE

S U

TIL

ES

PA

RA

EL

DIS

EÑ

O

Anexo antecedentesútiles para el diseñoC O S T A N E R A S Z - T U B E S T

Momentos Máximos yPropiedades Efectivas para momento máximo

Z 100 x 50 x 15 x 1,62,02,53,0

Z 125 x 50 x 15 x 1,62,02,53,0

Z 150 x 50 x 15 x 1,62,02,53,0

Z 175 x 75 x 20 x 1,62,02,53,0

Z 200 x 75 x 20 x 1,62,02,53,0

Z 250 x 75 x 20 x 1,62,02,53,0

kgf-m cm3

181225275325

242301369437

309384471560

444571776931

531680921

1110

721920

12401500

11,113,917,020,1

15,018,622,827,0

19,123,829,134,6

27,535,348,057,6

32,842,157,068,7

44,656,976,798,8

2,743,424,225,04

3,063,814,715,62

3,374,205,206,21

4,445,546,878,22

4,755,937,368,80

5,386,718,349,98

kgf/mlSECCION Z-TuBest

Momento máximo Módulo efectivoPeso

CA

TA

LO

GO

S

Y

MA

NU

AL

ES

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