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Construcción con Acero Liviano: 12.2 Selección de Perfiles

23/12/2013 | Una de las ventajas del Steel Framing es la posibilidad de trabajar con perfiles normalizados, que no es necesario calcular, sino que, por medio de las tablas de carga del I.A.S. (Instituto Argentino de Siderurgia), solo necesitan verificarse. Aun así, en todos los casos se recomienda consultar a un Profesional idóneo.

La norma IRAM-IAS U 500-205, partes 2, 3, 4, 5 y 6, prescribe los requisitos generales de los perfiles abiertos de chapa de acero galvanizada, conformados en frío, para uso en estructuras portantes de edificios, tales como tabiques de interior / exterior portantes, y muros cortina. Esta Norma NO es aplicable a los perfiles abiertos de chapa de acero galvanizada, conformados en frío, para tabiques divisorios de interior no portantes, o perfiles cerrados conformados en frío.

El valor de la masa de un perfil de acero galvanizado se determina en la Norma IRAM-IAS, asignándole convencionalmente una masa especifica de 7,85 Kg/dm3. En la siguiente tabla se muestran algunas de las características de los perfiles PGC más comúnmente utilizados:

Ejemplo a desarrollar
En un proyecto determinado se deben verificar los perfiles supuestos, según lo indicado en la tablas de carga del IAS (según la metodología del Cirsoc 303 o AISI LRFD), partiendo de un perfil de referencia que se debe suponer para iniciar el proceso de verificación. Pero, ¿qué es lo que sucede si este perfil supuesto excede o no alcanza las cargas impuestas?. ¿Cuál sería entonces un criterio para elegir el siguiente perfil a verificar?. ¿Qué variaciones tiene el precio de un perfil para una variación de capacidad de carga?.

A continuación veremos las respuestas en forma de Tablas a estas preguntas.
Es interesante ver como varía la capacidad estructural y el preciode los diferentes perfiles, para los distintos tipos de solicitaciones y usos. La relación entre el Momento de Inercia, la Masa(directamente relacionada con el Área) y la capacidad estructuralde cada perfil, NO es una relación lineal y/o proporcional, debido a la variación de la esbeltez del alma con el espesor de la chapa, a los efectos de abolladura, y al tipo de solicitación a la que este sometido.

Se debe destacar que un aumento en la dimensión del alma del perfil, no siempre implica un aumento proporcional en el precio del mismo, dado que el costo de un perfil está directamente relacionado a su masa y no tanto a las dimensiones de su forma. Por ejemplo un PGC 150×0,89 no cuesta el 50% mas que un PGC 100×0,89 ya que solo varía el alma del perfil, manteniéndose la misma ala y labio entre uno y otro. En las Tablas siguientes se muestran estas relaciones para los perfiles mas usados en paredes y entrepisos, partiendo de un perfil que se utiliza como base de comparación para los 3 siguientes que pudieran ser la alternativa buscada.

  • Perfiles para Paredes (Cirsoc 303)
  • PGC = Perfil Galvanizado “C”
  • ? = variacion porcentual entre el perfil tomado como referencia y el perfil a comparar.
  • Jx = momento de inercia en el eje X
  • N1 = carga axil admisible a la compresión simple
  • N2= carga axil adm. a la flexo-compresión (Viento=1KN/m2)
  • Separación entre perfiles = 40 cm
  • Perfiles arriostrados en toda la longitud

 

En la tabla anterior se supuso iniciar la verificación de los perfiles que componen la estructura de paredes, partiendo de un PGC 100 x 0,89 que tiene una capacidad de carga máxima axil a la compresión simple de : 13,18 kN, y una carga máxima axil a la flexo- compresión de : 7,12 kN. En el caso que las solicitaciones de servicio de la estructura sean mayores, deberá optarse por otro perfil, considerando entre otras cosas, las limitaciones que pueda imponer el Proyecto de Arquitectura en cuanto a tamaños del alma. Si la magnitud del exceso de las solicitaciones de servicio de la estructura son menores al 8,12 % a la compresión simple, o al 42,98 % a la flexo-compresión, podría optarse por un PGC 150×0,89 que es solo un 23,39 % mas caro que el perfil PGC 100×0,89, siempre que el Proyecto permita ensanchar 5 cm la pared. Si esto no fuera posible, se deberá optar por un PGC 100×1,24 que es un 33,90% mas caro, y que además tiene un incremento del 77,39 % en su capacidad de carga axil a la compresión simple y de 109,27 % a la flexo-compresión respecto del perfil supuesto originalmente.

Perfiles para Vigas de Entrepiso (Cirsoc 303)

  • Q = carga máxima admisible, se considero la menor de las cargas según cada caso, ya sea por Resistencia o por Deformación para una condición de L/360.

En el caso de las vigas donde los perfiles trabajan a la flexión únicamente, se puede apreciar como un PGC 200×1,24 cuesta 6,61 % menos que el PGC 150×1,59, y tiene además, un 66,96 % mas de carga máxima admisible.