SIDETUR, ofrece vigas de alma abierta denominadas JOISTS, fabricadas con perfiles angulares unidos con diagonales (barra redonda lisa contínua) diseñadas para sistemas de pisos, techos y cubiertas de edificaciones. Las mismas ofrecen las siguientes ventajas frente a las vigas convencionales. 

Aligeran el peso de la estructura, proporcionando máxima capacidad con menor peso y mayor inercia.

Ideales para el soporte de techos y pisos de edificaciones comerciales, galpones, viviendas, estaciones de servicio, entre otras.

Permiten el paso de instalaciones y ductos a través de su sección de alma abierta.

Suministran una plataforma de trabajo durante su montaje.

Facilidad de montaje por su menor peso.

DESIGNACIÓN

La notación de la serie estándar SIDETUR es la siguiente: SJ d x e x Psegún la cual:

SJAcrónimo de SIDETUR JOIST, para identificar que se trata de una viga de alma abierta fabricada por SIDETUR.

d  Altura total de la viga, expresada en centímetros.

eEspesor de los perfiles angulares que constituyen los cordones, expresada en milímetros.

PPeso teórico unitario de la viga de alma abierta, expresado en kgf/m (por ahora no incluye el peso de soldaduras, asiento, ni arriostramientos laterales).

PRINCIPALES PROPIEDADES DE LA SERIE ESTÁNDAR SIDETUR JOIST

La serie se inscribe dentro de la serie K del Steel Joist Institute. Las alturas previstas van desde 25 – 55 cm y longitudes desde 6-12 m.

Designación Altura, d en cm fbMt, m.kgf Ix, cm4

SJ 25x4x10.5

25

2349 1207

SJ 25x4x11.8 2751 1360

SJ 25x6x15.5 3367 1730

SJ 25x6x17.4 3969 1955

SJ 30x4x10.7

30

2859 1785

SJ 30x4x12.0  3135 1955

SJ 30x4x15.8 4288 2465

SJ 30x7x24.2 7138 4080

SJ 35x4x12.0

35

3158 2465

SJ 35x4x13.3 3772 2805

SJ 35x6x15.8 4525 3562

SJ 35x6x17.7 5435 3995

SJ 35x7x24.2 7448 5695

SJ 40x4x12.3

40

3636 3230

SJ 40x4x13.7 4348 3740

SJ 40x6x16.2 5214 4675

SJ 40x6x18.1 6268 5355

SJ 40x7x24.6 7275 7650

SJ 45x4x13.8

45

4923 4760

SJ 45x6x13.8 5900 6035

SJ 45x6x16.3 6960 6885

SJ 45x6x20.5 7100 6885

SJ 45x7x27.0 8820 9860

SJ 50x4x14.3

50

5500 5950

SJ 50x6x19.3 6590 7480

SJ 50x6x21.2 7935 8585

SJ 50x7x27.2 8550 12325

SJ 55x6x21.8

55

6075 10540

SJ 55x7x28.2 8212 15130

SJ 55x6x31.3 8212 17000

PRINCIPALES PROPIEDADES DE LA SERIE ESTÁNDAR SIDETUR JOIST

La serie se inscribe dentro de la serie K del Steel Joist Institute. Las alturas previstas van desde 25 – 55 cm y longitudes desde 6-12 m.

Designación Altura, d en cm fbMt, m.kgf Ix, cm4

SJ 25x4x10.5

25

2349 1207

SJ 25x4x11.8 2751 1360

SJ 25x6x15.5 3367 1730

SJ 25x6x17.4 3969 1955

SJ 30x4x10.7

30

2859 1785

SJ 30x4x12.0  3135 1955

SJ 30x4x15.8 4288 2465

SJ 30x7x24.2 7138 4080

SJ 35x4x12.0

35

3158 2465

SJ 35x4x13.3 3772 2805

SJ 35x6x15.8 4525 3562

SJ 35x6x17.7 5435 3995

SJ 35x7x24.2 7448 5695

SJ 40x4x12.3

40

3636 3230

SJ 40x4x13.7 4348 3740

SJ 40x6x16.2 5214 4675

SJ 40x6x18.1 6268 5355

SJ 40x7x24.6 7275 7650

SJ 45x4x13.8

45

4923 4760

SJ 45x6x13.8 5900 6035

SJ 45x6x16.3 6960 6885

SJ 45x6x20.5 7100 6885

SJ 45x7x27.0 8820 9860

SJ 50x4x14.3

50

5500 5950

SJ 50x6x19.3 6590 7480

SJ 50x6x21.2 7935 8585

SJ 50x7x27.2 8550 12325

SJ 55x6x21.8

55

6075 10540

SJ 55x7x28.2 8212 15130

SJ 55x6x31.3 8212 17000

RESISTENCIA DE DISEÑO A FLEXIÓN

En la tablas siguientes, para cada longitud y para cada viga se encuentran dos valores de carga uniformemente distribuida en kgf/m, separados por una línea inclinada. La primera corresponde a las cargas mayoradas, qu, y la segunda a la carga variable, CV, capaz de producir una flecha de L/360. Para valores de flecha acotadas a L/240, multiplíquense los valores dados por 1.5; en ningún caso podrá exceder a qu. El peso de las cargas permanentes, incluyendo el peso propio de la viga deberá deducirse para determinar las capacidades a cargas permanentes de las vigas. Las columnas sombreadas de las tablas indican que la fila de arriostramientos más cercana al medio del tramo se arriostrará con diagonales fijadas mediante conexiones empernadas a los cordones.

Las tablas pueden utilizarse para pendientes de hasta 4% o un ángulo de inclinación de 2.38°, con lo cual cumplen con los requisitos de pendiente mínima del 2% o un ángulo de inclinación de 1.14° exigido por la norma venezolana COVENIN 3400:1998, Impermeabilización de Edificaciones. Para pendientes mayores debe considerarse el efecto de una carga de arrastre y la correspondiente modificación del detalle del asiento.

Las Normas de Diseño y Código de práctica del Steel Joist Institute de los Estados Unidos de América versión 2002, están disponibles en el sitio web del SJI de forma gratuita. Haga click para descargarlas.

SJ 25

Designación SJ 25x4x10.5 SJ 25x4x11.8 SJ 25x6x15.5 SJ 25x6x17.4

Altura, d, cm. 25

Peso, kgf/m 10.5 11.8 15.5 17.4

Momento resistente,   

fb Mt; m.kgf2349 2751 3367 3969

Reacción máxima, Ru, kgf

1567 1835 2246 2647

Ix ef, cm4 1207 1360 1730 1955

Luz, m Cargas kgf/m

6.0 522/250 611/282 748/358 882/405

SJ 30

Designación SJ 30x4x10.7 SJ 30x4x12 SJ 30x4x15.8 SJ 30x7x24.2

Altura, d, cm. 30

Peso, kgf/m 10.7 12.0 15.8 24.2

Momento resistente,   

fb Mt; m.kgf2859 3135 4288 7138

Reacción máxima, Ru, kgf

1907 2090 2860 4761

Ix ef, cm4 1785 1955 2465 4080

Luz, m Cargas kgf/m

6.0 635/370 696/405 952/511 1586/846

6.5 541/291 593/318 811/402 1351/665 7.0 466/233 511/255 700/321 1165/532

SJ 35

Designación SJ 35x4x12 SJ 35x4x13.3 SJ 35x6x15.8 SJ 35x6x17.7 SJ 35x7x24.2

Altura, d, cm. 35

Peso, kgf/m 12.0 13.3 15.8 17.7 24.2

Momento

resistente, fb Mt; m.kgf

3158 3772 4525 5435 7448

Reacción máxima, Ru, kgf

2106 2516 3018 3625 4965

Ix ef, cm4 2465 2805 3562 3995 5695

Luz, m Cargas kgf/m

6.0 701/511 838/581 1005/738 1207/828 1655/1181

6.5 597/402 714/457 856/581 1029/651 1410/929

7.0 515/321 615/366 738/465 887/521 1216/743

7.5 449/261 536/297 643/378 772/424 1059/604

8.0 394/215 471/245 565/311 679/349 931/498

SJ 40

Designación SJ 40x4x12.3 SJ 40x4x13.7 SJ 40x6x16.2 SJ 40x6x18.1 SJ 40x7x24.6

Altura, d, cm. 40

Peso, kgf/m 12.3 13.7 16.2 18.1 24.6

Momento

resistente, fb Mt; m.kgf

3636 4348 5214 6268 7275

Reacción máxima, Ru, kgf

2425 2900 3478 4180 4850

Ix ef, cm4 3230 3740 4675 5355 7650

Luz, m Cargas kgf/m

6.0 808/669 966/775 1158/969 1392/1110 1616/1586

6.5 688/526 823/610 987/762 1186/873 1377/1247

7.0 593/421 709/488 851/610 1023/699 1187/999

7.5 517/343 618/397 741/496 891/568 1034/812

8.0 454/282 543/327 651/409 783/468 909/669

8.5 402/235 481/272 577/341 694/390 805/558

9.0 359/198 429/229 514/287 619/329 718/470

9.5 322/168 385/195 462/244 555/279 644/399

SJ 45

Designación SJ 45x4x13.8 SJ 45x6x13.8 SJ 45x6x16.3 SJ 45x6x20.5 SJ 45x7x27.0

Altura, d, cm. 45

Peso, kgf/m 13.8 13.8 16.3 20.5 27.0

Momento

resistente, fb Mt; m.kgf

4923 5900 6960 7100 8820

Reacción máxima, Ru, kgf

3284 3935 4640 4736 5880

Ix ef, cm4 4760 6035 6885 6885 9860

Luz, m Cargas kgf/m

6.0 1094/987 1311/1251 1546/1428 1577/1428 1960/1960

6.5 932/776 1117/984 1317/1123 1344/1123 1670/1608

7.0 803/621 963/788 1136/899 1159/899 1440/1287

7.5 700/505 839/640 989/731 1009/731 1254/1047

8.0 615/416 737/528 870/602 887/602 1102/862

8.5 545/347 653/440 770/502 786/502 976/719

9.0 486/292 582/370 687/423 701/423 871/605

9.5 436/248 522/315 616/359 629/359 781/515

10.0 393/213 472/270 556/308 568/308 705/441

10.5 357/184 428/233 505/266 515/266 640/381

Nota: La viga SJ 45x6x16.3  requiere arriostramientos diagonales a partir de 10.5 m de luz.

SJ 50

Designación SJ 50x4x14.3 SJ 50x6x19.3 SJ 50x6x21.2 SJ 50x7x27.2

Altura, d, cm. 50

Peso, kgf/m 14.3 19.3 21.2 27.2

Momento resistente,

fb Mt; m.kgf5500 6590 7935 8550

Reacción máxima, Ru, kgf

3668 4397 5293 5700

Ix ef, cm4 5950 7480 8585 12325

Luz, m Cargas kgf/m

6.0 1222/1222 1464/1464 1763/1763 1900/1900

6.5 1041/970 1247/1220 1502/1400 1618/1618

7.0 897/777 1075/976 1295/1121 1395/1395

7.5 782/631 937/794 1128/911 1216/1216

8.0 687/520 823/654 991/751 1068/1068

8.5 608/434 729/545 878/626 946/899

9.0 543/365 650/459 783/527 844/757

9.5 487/310 584/390 703/448 757/644

10.0 440/266 527/335 634/384 684/552

10.5 399/230 478/289 575/332 620/476

11.0 363/200 435/251 524/288 565/414

11.5 332/175 398/220 480/252 517/363

12.0 305/154 366/193 440/222 475/319

Nota: Las vigas SJ 50x4x14.3 y SJ 50x6x19.3 requieren arriostramientos diagonales a partir de luces de 10 y 10.5 m, respectivamente.

SJ 55

Designación SJ 55x6x21.8 SJ 55x7x28.2 SJ 55x6x31.3

Altura, d, cm. 55

Peso, kgf/m 21.8 28.2 31.3

Momento resistente,

fb Mt; m.kgf6075 8212 8212

Reacción máxima, Ru, kgf

4052 5475 5475

Ix ef, cm4 10540 15130 17000

Luz, m Cargas kgf/m

6.0 1350/1350 1824/1824 1824/1824

6.5 1150/1150 1554/1554 1554/1554

7.0 991/991 1340/1340 1340/1340

7.5 864/864 1167/1167 1167/1167

8.0 759/759 1026/1026 1026/1026

8.5 672/672 909/909 909/909

9.0 600/600 811/811 811/811

9.5 538/538 727/727 727/727

10.0 486/472 656/656 656/656

10.5 440/407 595/585 595/595

11.0 401/354 542/509 542/542

11.5 367/310 496/445 496/496

12.0 337/273 456/392 456/440

 

APOYOS TÍPICOS DE JOISTS

 

 

Detalle 1Fijación con pernos

Detalle 2Fijación con soldadura

 

Detalle 3Fijación con Plancha Base a mamposteria

 

ARRIOSTRAMIENTOS

Separación máxima entre arriostramientos laterales

No. de filas 1 2 3

Longitud de la viga, m < 6 6-8 8-12

Máxima separación entre arriostramiento, m

3 4 4

Detalles típicos de arriostramientos

Arriostramiento diagonal soldado

 

Arriostramiento diagonal empernado

 

Detalle de arriostramiento horizontal

 

FABRICACIÓN

Los joists de la serie estándar se fabrican en taller con los siguientes componentes, según se indica en el plano de fabricación anexo: 

 

Designación Luz L, mCordón Perfil L

Alma Diam. mm

Paso mm Apoyo mínimo

mm

SJ 25x4x10.5

6

35x4 16

585 75 SJ 25x4x11.8 40x4

SJ 25x6x15.5 35x6 20

SJ 25x6x17.4 40x6

SJ 30x4x10.7

7

35x4 16

620 90 SJ 30x4x12.0 40x4

SJ 30x4x15.8 50x4 20

SJ 30x7x24.2 50x7

SJ 35x4x12.0

8

35x4

20 600

100

SJ 35x4x13.3 40x4

SJ 35x6x15.8 35x6

SJ 35x6x17.7 40x6

SJ 35x7x24.2 50x7

SJ 40x4x12.3

95

35x4

20 588

SJ 40x4x13.7 40x4

SJ 40x6x16.2 35x6

SJ 40x6x18.1 40x6

SJ 40x7x24.6 50x7

SJ 45x4x13.8

10.5

40x4

20

615

SJ 45x6x13.8 35x6

SJ 45x6x16.3 40x6

SJ 45x6x20.5 40x6 25

SJ 45x7x27.0 50x7

SJ 50x4x14.3

12

40x4 20

590

SJ 50x6x19.3 35x6

25

SJ 50x6x21.2 40x6

SJ 50x7x27.2 50x7

SJ 55x6x21.8 40x6

SJ 55x7x28.2 50x7

SJ 55x6x31.3 65x6

 

PLANO DE FABRICACIÓN TÍPICO

Ver Plano

 Se recomienda su impresión para mejor visualización.

APLICACIÓN DE LAS TABLAS DE RESISTENCIAS DE DISEÑO

Ejemplo No. 1 Diseñar el envigado de un piso , cuyo módulo típico es de 7.30 m x 7.90, considerando que las vigas de alma abierta se dispondrán a lo largo de la luz de 7.90 m. La carga permanente, incluyendo el peso propio de las vigas es de CP = 200 kgf/m2 y la carga variable, CV = 500 kgf/m2. La flecha por carga variable no excederá de L / 360.

.

Solución Supondremos que la hipótesis de diseño más desfavorable es:

1.2 CP + 1.6 CV = 1.2 (200) + 1.6 (500) = 1040 kgf/m2

1. Diseño de las vigas de alma abierta como vigas de reparto:

La altura mínima de las vigas de reparto es :

d³ L/24 = 790/24 = 32.9 cm

Exploraremos varias posibilidades de separaciones entre las vigas,

Para s = 1.5 m qu = 1560 kgf/m

Para s = 1.0 m qu = 1040 kgf/m

Para s = 0.75 m qu = 780 kgf/m

Para s = 0.60 m qu = 624 kgf/m

 

Entonces entrando a las Tablas de Resistencia de Diseño a Flexión, con L = 8 m seleccionamos todas las posibles soluciones, es decir, vigas cuya capacidad sea mayor o igual qu y qCV, como se indica a continuación:

Altura vigad

cm

S = 1.5 m S = 1 m S = 0.75 m S = 0.60 m

qu = 1560qCV = 500

qu = 1040qCV = 500

qu = 780qCV = 500

qu = 624qCV = 500

35        

40     SJ 40x7x24.6  

45   SJ 45x7x27.7 SJ 45x6x16.3*SJ 45x6x20.5

SJ 45x6x13.8 *b

50   SJ 50x7x27.7 SJ 50x6x19.3 SJ 50x4x14.3 *a

55   . SJ 55x7x28.2 SJ 55x6x21.8

No. piezas   7 10 12

Peso total, kgf

  1531.81 1287.7 *a : 1355.64*b : 1308.24

Nota: El asterisco indica perfil seleccionado, la letra jerarquiza la selección.

Seleccionamos vigas SJ 45x6x16.3 como la solución más liviana.

.

Vigas principales

Estimaremos el tamaño de viga principal que recibirá las reacciones de las vigas secundarias separadas cada 0.73 m.

Ru = 780 x 7.90/ 2 = 3081 kgf

La carga uniforme equivalente es qu = Ru /s = 3081 / 0.73 = 4220 kgf/m.

Mu = qu L2/8 = 4220 x 7.302 / 8 = 28110 m.kgf = 28.1x106 m.kgfRu = qu L/2 = 15403 kgfD £ L/360 = 730/360 £ 2,00 cm

El momento de inercia requerido es,I req ³ 0.003296 N P L d 

Como se apoyan 10 vigas separadas cada 0.73 m, N = 11Entonces I req ³ 0.003296 x 11 x 3081 x 7.30 x 40 = 32618 cm4

Se puede resolver con una viga de celosía SIDETUR JOIST, menos pesada, o con un perfil IPE 450 (Ix=33700 cm4) que pesa 77.6 kgf/m.

.

Arriostramiento lateral de las vigas de alma abierta 

Como la luz de las vigas de alma abierta no excede de 10 m, no necesitamos colocar arriostramientos diagonales en mitad de la luz. 

La separación de 0.73 m, entre vigas permite utilizar arriostramientos horizontales con barras de 12 mm o angulares L 20x3x0.88, que sujeten ambos cordones. 

Como la luz de las vigas está entre 6 y 8 m, se requieren de dos filas de arriostramientos sin exceder de 4 m de separación. Se dispondrán arriostramientos a los tercios , es decir 7.90/3 = 2.63 m. Colocaremos los arriostramientos a 2.60 m medidos desde el apoyo, con lo cual queda una distancia central entre arriostramientos de 2.70m.

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.Ejemplo No. 2 Verificar que las correas SJ40x4x12.3 separadas cada 2.0 m y dispuestas

para cubrir una luz de 7.50 m, resisten una succión de 103 kgf/m2 determinada con la Norma COVENIN – MINDUR 2003-86. La carga permanente es de 40 kgf/m2.

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Solución Cargas sobre las correas:Por CP: 40 kgf/m2 x 2 = 80 kgf/mPor W = 103 kgf/m2 x 2 m = 206 kgf/m

Según el Artículo 10.3 de la Norma COVENIN – MINDUR 1618-98, la succión neta es :0.9 CP – 1.3 W = 0.9 (80 + 12.3) – 1.3 x 206 = - 122.93 kgf/m.

Como la serie SIDETUR ha sido diseñada contemplando compresión en las barras del alma, incluyendo las barras extremas, bastará entrar a las Tablas de Resistencia de Diseño a Flexión para verificar que la carga actuante no excede la capacidad de la viga. 

En efecto, para L = 7.50 m qu = 517 kgf/m > 122.93 kgf/m.

De todos modos, dando cumplimiento a los requisitos del SJI, se colocarán arriostramientos en los extremos del cordón inferior. Usando la Tabla de Arriostramientos, se usará como mínimo L 35x4x2.09.

DETALLES TÍPICOS

Refuerzo de joist

 

Apoyo contínuo Apoyo terminal

 

Voladizos

 

ESTUDIOS EXPERIMENTALES

Sidetur ha realizado ensayos para confirmar la resistencia y desempeño adecuado de su serie estándar. La secuencia fotográfica corresponde a los ensayos de agosto de 2001.

Sidetur Joist SJ 25x4x10.5 de 6 m de luz, antes del ensayo

 

Detalle de los apoyos  

 

Vista de los arriostramientos entre joist y de los lingotes de zinc de 25kgf cada uno

 

Cada capa de carga representa 1575 kgf en total ó 174 kgf/m sobre cada joist. Con la segunda capa se alcanza el Estado Límite por flecha, sin embargo el joist soportó 6 capas antes de colapsar

 

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Manual de Estructuras de Acero

Se incorpora al Fondo Editorial Sidetur la serie de cuadernos denominada Manual de Estructuras de Acero. 

Este CD incluye los tres primeros números de la serie.

Para actualizaciones de esta serie visite www.sidetur.com.ve 

La fabricación de los joists es bajo pedido. Si su proyecto requiere de un joist especial, podemos fabricarlo especialmente. 

Para mayor información y asesorias comuníquese al Departamento de Ventas de SIDETUR.

Atención: Ing. Mariela Gonzalez.Tel: 0-212-407-0410 / 0360Fax: 0-212-407-0373email: mariela.gonzalez@sidetur.com.vewww.sidetur.com.ve

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