Guía Técnica Sísmica. Instalación de los Cables de Suspensión. Documento Técnico

Transcripción

1 Documento Técnico Guía Técnica Sísmica Instalación de los Cables de Suspensión El Código Internacional de Construcción (IBC, por sus siglas en inglés), a través de referencias a los siguientes: ASCE/SEI 7 Cargas de Diseño Mínimas para Edificios y Otras Estructuras, Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles/Instituto de Ingeniería Estructural (ASCE/SEI, por sus siglas en inglés), las Pautas de la CISCA para las Zonas 3-4, las Pautas de la CISCA para las Zonas 0-2, y la norma ASTM Internacional E 580/E 580M, Práctica Normal para la Instalación de Sistemas de Suspensión de Cielos Rasos para Losetas Acústicas y Paneles Colocados por Gravedad en Áreas Sujetas a Movimientos Sísmicos del Suelo, define el requisito para cables de suspensión y sus métodos de soporte e instalación. Sin embargo, hay excepciones y la aplicación de cables de suspensión en una categoría de diseño sísmico puede satisfacer los requisitos de los códigos de diferentes maneras. USG recomienda que el equipo de diseño, ingenieros consultores y funcionarios de códigos trabajen conjuntamente para analizar estos factores y determinar la aplicación y construcción adecuadas del acoplamiento por medio de cables de suspensión. Debido a que los códigos continúan evolucionando, consulte a los funcionarios de su localidad antes de diseñar e instalar un sistema de suspensión. Pautas Cable de acero recocido blando, galvanizado, Fabricado de acuerdo con la norma ASTM A641 Satisface o excede la Especificación Federal QQ-W-461H Nota: El producido por USG satisface estos requisitos. Datos de Desempeño Cable de Calibre 12 Carga de Fallo / Separación del Cable de Amarre Amarre de 3 vueltas típico Amarre de 3 vueltas apretado Límite elástico Carga límite Resistencia a la Tensión (Ksi) N (270 lb) N (358 lb) N (424 lb) N (+550 lb) 80 máx. Nota: La envoltura apretada típicamente consta de tres vueltas completas dentro de 2,54 cm (1 pulgada). Algunas jurisdicciones podrían requerir cuatro vueltas completas para los cables de sujeción. Estos requisitos podrían variar por jurisdicción. Opciones de Empalme Los empalmes de son típicos cuando la distancia de caída del cielo raso es mayor que la longitud del cable disponible y se permiten en la construcción de cielos rasos sísmicos. La norma de la industria consiste en enlazar y amarrar los extremos del cable (o alambre) con tres vueltas bien apretadas, o utilizar un nudo de rizo (también conocido como nudo cuadrado). El nudo de rizo es el más fuerte de las dos opciones, a N (550 lb) versus N (350 lb) para la opción de bucle y amarre. Empalme de Cables de Calibre 12 Fallo de la Amarra de Cable Bucle y Amarre N (350 lb) Nudo de Rizo N (550 lb) Nota: Los accesorios suministrados por otros para sujetar los empalmes de cables de suspensión deben evaluarse para verificar su carga de separación y su resistencia.

2 Aplicación Separación de los Cables de Suspensión Paso 1 Aplicación de Bucle y Amarre Conecte juntos los extremos del por medio de dos bucles. Paso 2 Enrolle firmemente los extremos de los cables de suspensión alrededor de sí mismos con tres vueltas completas dentro de 2,54 cm (1 pulgada). Paso 1 Aplicación de Nudo de Rizo Cree un pliegue a aproximadamente 12,7 cm (5 pulgadas) del extremo de cada cable de suspensión. Paso 2 Con los extremos cortos en oposición, pase el extremo de mano derecha sobre el de mano izquierda y dele vuelta al extremo corto por debajo y alrededor del extremo de mano izquierda, como se muestra. Paso 3 Paso 4 Pase el extremo corto de mano izquierda de nuevo por encima y alrededor del bucle de mano derecha, con el extremo de mano izquierda sobre el extremo de mano derecha y pase el extremo de mano izquierda por debajo del bucle del extremo de mano derecha, como se muestra. Tire del nudo hasta que esté bien apretado. Paso 5 Enrolle firmemente los extremos de los cables de suspensión alrededor de sí mismos con tres vueltas completas dentro de 2,54 cm (1 pulgada). 2 Nota: En la simetría del nudo, la porción de cable en el lado izquierdo emerge paralela por debajo del otro bucle, mientras que la porción de cable en el lado derecho emerge paralela por encima del otro bucle. Este aspecto confirma que usted ha amarrado correctamente el nudo de rizo.

3 Aplicación Instalación en la Te Inserte los extremos de los cables de suspensión a través de un agujero para cable en la Te y enrolle firmemente el extremo del cable alrededor de sí mismo con tres vueltas completas dentro de 2,54 cm (1 pulgada). Asegúrese que el resto del extremo del cable esté sujetado para que no interfiera con la colocación de los paneles del cielo raso. Las Tes principales Donn de USG se fabrican con agujeros redondos para cables de suspensión en el alma de la Te a intervalos regulares. También hay agujeros rectangulares (de conveniencia) que están situados en el bulbo de la Te a intervalos regulares. La ubicación típica para los cables de suspensión y de sujeción (separados) es en los agujeros redondos, pero también se puede usar los agujeros (de conveniencia) rectangulares cuando es necesario. Hemos sometido a prueba de carga los agujeros (de conveniencia) rectangulares que están situados en el bulbo de la Te, con cables de suspensión colocados a ángulo de 45. La carga de fallo es superior a N (400 lb). Esto excede por mucho la carga mínima de 890 N (200 lb) recomendada por el código para las conexiones de los cables sujetadores (separados). Nota: USG ha cualificado el uso de los agujeros (de conveniencia) rectangulares que están situados en el bulbo de la Te mediante pruebas de comparación por análisis de mesa sacudidora sísmica. En estas pruebas, se usaron los agujeros (de conveniencia) rectangulares que están situados en el bulbo de la Te para la instalación de todos los cables de suspensión en la Te. Instalación del Cable de Suspensión en el Agujero Redondo Round Hanger Wire Hole Attachment Instalación del Cable en el Agujero (de Conveniencia) Rectangular Rectangular (Convenience) Hole Attachment agujero redondo para agujero de conveniencia rectangular 3

4 Aplicación Anclaje El Código Internacional de Construcción (IBC, por sus siglas en inglés), a través de referencia al ASCE/SEI 7 Cargas de Diseño Mínimas para Edificios y Otras Estructuras, Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles/Instituto de Ingeniería Estructural (ASCE/SEI) define los requisitos para el anclaje de componentes. Los requisitos son los siguientes: Los componentes instalados deberán empernarse, soldarse o de lo contrario sujetarse positivamente sin tomar en cuenta la resistencia de fricción producida por los efectos de gravedad. Deberá proporcionarse un trayecto de carga continuo suficientemente rígido y resistente entre el componente y la estructura de soporte. Deberá diseñarse y construirse elementos locales de la estructura, incluyendo conexiones, para las fuerzas componentes donde éstas controlen el diseño de los elementos o sus conexiones. Anclas en Concreto o Mampostería El anclaje en concreto deberá diseñarse de acuerdo con el Anexo D de ACI 318. El anclaje en mampostería deberá diseñarse de acuerdo con ACI 530. El anclaje deberá diseñarse para ser regulado por la resistencia a la tensión o de corte de un elemento de acero dúctil. Excepción: Anclas Instaladas Posteriormente en Concreto o Mampostería Acoplamientos Múltiples Debe permitirse el diseño de anclas para que el acoplamiento conectado por el ancla a la estructura experimente deformación dúctil a un nivel de carga correspondiente con fuerzas de anclas no mayores que su resistencia de diseño, o la resistencia de diseño mínima de las anclas deberá ser al menos 2,5 veces las fuerzas factorizadas transmitidas por el componente. Las anclas de instalación posterior en concreto deberán precualificarse para aplicaciones sísmicas de acuerdo con ACI u otros procedimientos de cualificación aprobados. Las anclas de instalación posterior en mampostería deberán precualificarse para aplicaciones sísmicas de acuerdo con los procedimientos de cualificación aprobados. La determinación de la distribución de fuerzas de acoplamientos múltiples en una sola ubicación deberá tomar en cuenta la rigidez y ductibilidad del componente, soportes del componente, acoplamientos, y la estructura y la capacidad para redistribuir cargas a otros acoplamientos en el grupo. Los diseños de anclaje en concreto realizados de acuerdo con el Anexo D de ACI 318 se deberán considerar que satisfacen este requisito. 4

5 Aplicación Anclaje Sujetadores Eléctricos Excepción: No deben utilizarse sujetadores eléctricos en concreto o acero para cargas de tensión continua de más de 445 N (100 lb) o para aplicaciones de sujetadores en las Categorías de Diseño Sísmico D, E o F a menos que estén aprobados para cargas sísmicas. Se permite el uso de sujetadores eléctricos en acero en las Categorías de Diseño Sísmico D, E o F si la carga de tensión gravitacional en cualquier sujetador no excede de N (250 lb) a menos que estén aprobados para cargas sísmicas. No se permite el uso de sujetadores eléctricos en mampostería a menos que estén aprobados para cargas sísmicas. Sujetadores eléctricos en concreto utilizados para brindar soporte en aplicaciones de cielo raso suspendido con losetas acústicas o paneles colocados por gravedad y sistemas distribuidos donde la carga de servicio en cualquier sujetador individual no es mayor de 400 N (90 lb). Sujetadores eléctricos en acero donde la carga de servicio en cualquier sujetador individual no es mayor de N (250 lb). Sujetadores Eléctricos para Aplicaciones de Cielo Raso Suspendido con Losetas Acústicas o Paneles Colocados por Gravedad Categorías de Diseño Sísmico D, E o F Concreto Acero Se permite para cargas de tensión continua de más de 400 N (90 lb) Se permite donde la carga de tensión gravitacional en cualquier sujetador no excede de N (250 lb) Nota: La carga para los cables de suspensión de los sistemas de suspensión no excederá de 285 N (64 lb) en base a los cables de suspensión colocados a 121,92 cm (4 pies) entre centros a lo largo de Tes principales de servicio pesado diseñadas para soportar 23,8 kg/m (16 lb/pie lineal). Más aún, ASCE7-10 contiene una excepción que permite el uso de sujetadores eléctricos para brindar soporte en aplicaciones de cielo raso suspendido con losetas acústicas o paneles colocados por gravedad. ASCE7-02 y ASCE7-05 no contienen esta excepción. Consulte a la autoridad que tenga jurisdicción, ya que la interpretación y el cumplimiento de lo anterior podría variar. Abrazaderas de Fricción No deberá utilizarse las abrazaderas de fricción en las Categorías de Diseño Sísmico D, E o F para resistir fuerzas sísmicas y soportar adicionalmente cargas continuas. Se permite el uso de abrazaderas de viga de tipo C y de brida grandes para los colgadores siempre y cuando que estén equipadas con bandas de sujeción equivalentes a aquellas especificadas en NFPA 13 Sección Deberá proveerse tuercas de seguridad o equivalentes para impedir que las conexiones roscadas se aflojen o suelten. 5

6 Construcción Instalación en la Estructura Madera Viga o Cabio de Madera Vertical Separados 7,6 cm (3 pulg.) máx. tornillo de ojo cerrado de 1/4 pulg. de diámetro con pleno empotramiento de rosca (3,2 cm [1-1/4 pulg.] mín.) tornillo de ojo cerrado de 3 pulg. x 1/4 pulg. de diámetro con un mínimo de 2,54 cm (1 pulg.) de penetración en madera viga de madera, con un (3) grapas de calibre 9 x 1½ pulg. o (3) clavos sujetafuerte J en cada bucle de cable (3) grapas de calibre 9 x 1½ pulg. o (3) clavos sujetafuerte J en cada bucle de cable 2,54 cm (1 pulg.) mín. viga de madera 2,54 cm (1 pulg.) mín. viga de madera Armazón de Madera miembro secundario miembro secundario cuerda inferior cuerda inferior amarra de montura amarra de montura Nota: Las anclas de colgadores o sujetadores a la estructura deben instalarse de tal manera que la dirección de las anclas esté alineada lo más cerca posible con la dirección del cable. 6

7 Construcción Instalación en la Estructura Madera Vertical Separados Parte Inferior de las Vigas de Madera se requiere una amarra de montura para todos los anchos mayores de 1,27 cm (1/2 pulg.) Nota: la amarra de montura tiene dos vueltas en el soporte, con un No Aplica amarra de montura típica con dos vueltas en el soporte agujero taladrado de 6,4 mm (1/4 pulg.) de diámetro 5,08 cm (2 pulg.) mín. Viga I de Madera viga I de madera viga I de madera, con un Agregue un perno de calibre 20 x 2-1/2 pulg.* con un (1) tornillo de madera #10 x 1 pulg. en cada una de las 3 vigas. Coloque el perno plano y dentro de 15,2 cm (6 pulg.) del cable separado. *alternativo: 2 x 4 plano con 1-10d o un tornillo de 1-#10 x 3 pulg. en cada una de las 3 pestañas inferiores del armazón, con un Agregue un perno de calibre 20 x 2-1/2 pulg.* con un (1) tornillo de madera #10 x 1 pulg. en cada una de las 3 vigas. Coloque el perno plano y dentro de 15,2 cm (6 pulg.) del cable separado. *alternativo: 2 x 4 plano con 1-10d o un tornillo de 1-#10 x 3 pulg. en cada una de las 3 pestañas inferiores del armazón Pestaña Inferior de la Viga I de Madera Nota: No inserte los ojos de tornillo paralelos a las laminaciones tornillo de ojo cerrado de 1/4 pulg. con una penetración mínima de 3,2 cm (1-1/4 pulg.) en la pestaña inferior tornillo de ojo cerrado de 1/4 pulg. con una penetración mínima de 3,2 cm (1-1/4 pulg.) alineada con el cable de sujeción, con un 2,54 cm (1 pulg.) mín., con un Nota: Las anclas de colgadores o sujetadores a la estructura deben instalarse de tal manera que la dirección de las anclas esté alineada lo más cerca posible con la dirección del cable. 7

8 Construcción Instalación en la Estructura Concreto Instalación de la Abrazadera Vertical ancla de expansión de 5/16 pulg. como mínimo instalada con taladro o un sujetador aprobado Separados ancla de expansión de 5/16 pulg. como mínimo instalada con taladro o un sujetador aprobado ángulo metálico concreto estructural concreto estructural máx vueltas fleje de acero x 2,54 cm (1 pulg.) de ancho x 5,08 cm (2 pulg.) de largo como mínimo. 3 vueltas ancla de expansión de 5/16 pulg. como mínimo instalada con taladro o pasadores aprobados instalados con pistola ancla de expansión de 5/16 pulg. como mínimo instalada con taladro o pasadores aprobados instalados con pistola Concreto Vaciado en Sitio ángulo metálico 3 vueltas concreto estructural cable en espiral con bucle de 2 pulg. de diámetro y cola de 10,2 cm (4 pulg.) concreto estructural máx. 45 fleje de acero x 2,54 cm (1 pulg.) de ancho x 5,08 cm (2 pulg.) de largo como mínimo. máx vueltas cable en espiral con bucle de 2 pulg. de diámetro y cola de 10,2 cm (4 pulg.) concreto estructural concreto estructural cable en espiral con bucle de 2 pulg. de diámetro y cola de 10,2 cm (4 pulg.) máx. 45 concreto estructural Nota: Las anclas de colgadores o sujetadores a la estructura deben instalarse de tal manera que la dirección de las anclas esté alineada lo más cerca posible con la dirección del cable. 8

9 Construcción Instalación en la Estructura Acero Viga de Acero de Alma Abierta Vertical Separados cuerda superior miembro secundario cuerda inferior (enrolle y amarre éste alrededor de la parte superior de los miembros secundarios), con un amarra de montura típica cuerda superior Instale el en la cuerda inferior cuando está diseñada para soportar la carga vertical del sistema de cielo raso suspendido. (enrolle y amarre éste alrededor de la parte superior de los miembros secundarios) Plataforma de Techo de Acero barra #3 x 30,5 cm (12 pulg.) 2 tornillos autoroscantes #8 x 1/2 pulg. plataforma de calibre 20 como mínimo amarre del cable de suspensión en la barra #3 con tres vueltas alrededor de la barra y una vuelta alrededor del cable plataforma de calibre 20 como mínimo fleje de acero x 7,6 cm (3 pulg.) de ancho x 10,2 cm (4 pulg.) de largo como mínimo, con un Plataforma de Acero con Relleno Aislante se necesita barra #3 x longitud para cubrir un mínimo de 4 corrugaciones altas relleno de concreto no estructural No Aplica plataforma de acero, con un Viga de Acero concreto estructural acero estructural concreto estructural acero estructural ángulo metálico ángulo metálico sísmico separado Nota: Las anclas de colgadores o sujetadores a la estructura deben instalarse de tal manera que la dirección de las anclas esté alineada lo más cerca posible con la dirección del cable. 9

10 Construcción Instalación en la Estructura Acero Plataforma de Acero con Relleno de Concreto Vertical relleno de concreto estructural Separados ancla disparada o de expansión con perno de anilla plataforma de acero, con un relleno de concreto estructural relleno de concreto estructural de calibre 12 empotrado en concreto plataforma de acero ancla de expansión de 5/16 pulg. (como mínimo) instalada con taladro, con fleje de acero de 2,54 cm (1 pulg.) de ancho como mínimo plataforma de acero, con un relleno de concreto estructural ancla disparada de 3/4 pulg. como mínimo con un ángulo metálico de 1,9 cm (3/4 pulg.) de ancho como mínimo plataforma de acero, con un Nota: Las anclas de colgadores o sujetadores a la estructura deben instalarse de tal manera que la dirección de las anclas esté alineada lo más cerca posible con la dirección del cable. 10

11 Pruebas e Inspección Las anclas de instalación posterior deberán someterse a prueba cuando la autoridad con jurisdicción lo crea necesario. Las pruebas deberán ser realizadas por una instalación de pruebas aprobada, a menos que se obtenga por adelantado la aprobación del ingeniero a cargo (EOR, por sus siglas en inglés) del proyecto para una alternativa. Si cualquier ancla falla la prueba, compruebe todas las anclas del mismo tipo no previamente comprobadas hasta que veinte (20) anclas consecutivas pasen la prueba, luego reanude la frecuencia de prueba inicial. Las anclas comprobadas deberán ser sólo aquellas instaladas por el mismo servicio. La autoridad con jurisdicción deberá definir los criterios de aceptación y fallo. Los valores de prueba y todos los criterios apropiados deberán aparecer en los documentos del contrato. La carga de prueba podría ser aplicada por cualquier método que mida eficazmente la tensión en el ancla, tal como: por tiro directo con un gato hidráulico, dispositivos con acción de resorte calibrados, o una llave de torsión calibrada, excepto que las anclas controladas por desplazamiento, como las de colocación por gravedad, no deberán comprobarse con una llave de torsión. Cuando la autoridad con jurisdicción exija comprobar el anclaje de componentes en el campo, deberá usarse los siguientes criterios, a menos que se indique lo contrario: Tipo de Ancla Valor de Prueba Porcentaje Comprobado Soporte (Vertical) 890 N (200 lb) en tensión 10% Sujetadores (Separados) N (440 lb) en tensión 50% Nota: Las anclas colocadas con taladro o con pistola típicamente requieren aprobación especial antes de usarlas en concreto pretensado. Nota: Las anclas colocadas con pistola no se permiten para cables de sujeción. 11

12 Información sobre Productos Visite usg.com para obtener la información más actualizada sobre productos. Instalación Debe instalarse de acuerdo con las normas ASTM C636, ASTM E580, CISCA, y las prácticas normales de la industria. Cumplimiento con los Códigos La información presentada es correcta de acuerdo a nuestro mejor conocimiento a la fecha de publicación. Debido a que los códigos continúan evolucionando, consulte a un funcionario de su localidad antes de diseñar e instalar un sistema de cielo raso. Otras restricciones y exenciones podrían aplicar. Este documento sólo tiene el propósito de ser una referencia rápida. Propósito Esta guía técnica sísmica (GTS, o STG, por sus siglas en inglés) se ha creado con el propósito de servir como un recurso para profesionales de diseño, a fin de promover criterios más uniformes para la revisión de planos y la inspección de los sitios de trabajo de los proyectos. Esta GTS indica un método aceptable para lograr el cumplimiento con los códigos y regulaciones aplicables, aunque podría tomarse en cuenta y adoptarse otros métodos propuestos por diseñadores profesionales. Cumplimiento con el Informe de ICC Evaluation Service, Inc. Los Sistemas de Suspensión fabricados por USG Interiors, Inc., han sido revisados y están aprobados y aparecen clasificados en el Informe de Evaluación 1222 de ICC-ES (ICC-ES Evaluation Report 1222). Los Informes de Evaluación están sujetos a reexaminación, revisión y posible cancelación. Refiérase a usgdesignstudio.com o usg.com para obtener informes actuales. Cumplimiento con el Informe de L.A. Research Los sistemas de suspensión Donn brand fabricados por USG Interiors, Inc., han sido revisados y están aprobados, y aparecen clasificados en el Informe siguiente de L.A. Research, número: Aviso No nos haremos responsables por daños incidentales o indirectos, sostenidos directa o indirectamente, ni por cualquier pérdida causada por la aplicación de estos productos sin seguir las instrucciones impresas incluidas, o por el uso que no sea el correspondiente a su diseño. Nuestra responsabilidad se limita expresamente al reemplazo de productos defectuosos. Cualquier reclamación será considerada nula a menos que se nos haga llegar a nosotros por escrito en un plazo de treinta (30) días a partir de la fecha en que se descubrió el problema o en que, razonablemente, debió haberse descubierto. La Seguridad es lo Primero! Siga todas las prácticas de seguridad e higiene industrial durante la instalación. Use el equipo de protección personal apropiado. Lea la Hoja de Datos sobre Seguridad de Materiales antes de la especificación y la instalación. Fabricado por USG Interiors, Inc. 550 West Adams Street Chicago, IL usg.com seismicceilings.com sustainableceilings.com usgdesignstudio.com Las siguientes son marcas comerciales SC2522-SP/rev de USG Interiors, Inc. o de una compañía 2010, USG Interiors, Inc. relacionada: Donn, USG, USG en letras Impreso en EE.UU. estilizadas.