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G/TBT/N/COL/52
LA COMISIÒN ASESORA PERMANENTE PARA EL RÉGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES
EN EJERCICIO DE LAS FACULTADES QUE LE CONFIEREN LOS ARTÍCULOS 9º, 10º, 12º, 13º, 14º Y 41º DE LA LEY 400 DE 1997 Y
CONSIDERANDO:
1. Que ETERNIT COLOMBIANA S.A., Sociedad Anónima constituida por Escritura Pública No.1820 de mayo 21, 1942 en la Notaría Cuarta (4ª) de Bogotá, reformadas por varias escrituras siendo la última la No. 3311 de Junio 12 de 1987 de la Notaría primera (1ª) de Bogotá, presento ante esta Comisión el día 31 de julio de 2001 una solicitud para la aprobación de un sistema de construcción de elementos prefabricados – Sistema Celular ETERNIT, de acuerdo con lo prescrito en el Numeral 2 del artículo 12º de la Ley 400 de 1997;
2. Que ETERNIT COLOMBIANA S.A. presentó a esta Comisión un documento titulado “Sustentación de un Régimen de Excepción del Sistema Celular Eternit” escrito por los ingenieros civiles Juan Pablo Ortega Samper y Daniel Rojas Mora donde se describe el sistema propuesto y, con base en evidencia obtenida por el uso, análisis y experimentación, se demuestra que el sistema está capacitado para cumplir sus propósitos;
3. Que los profesores de la Universidad del Valle, ingenieros José Villar, Patricia Guerrero y José Jaime García, en oficio de Octubre 1, 2003, dirigido al ingeniero Omar Darío cardona, presidente de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, conceptuaron que “el sistema de vivienda celular Eternit de un piso cumple con unos requisitos mínimos de acuerdo a las exigencias de la NSR-98 y por lo tanto, recomendamos su aprobación”. y que ETERNIT COLOMBIANA S.A. ha acogido para su Sistema Celular ETERNIT todas las observaciones de los ingenieros mencionados;
4. Que ETERNIT COLOMBIANA S.A. ha presentado, conjuntamente con los ingenieros civiles Juan Pablo Ortega Samper y Daniel Rojas Mora, al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial un memorial fechado el día _____ del año 2004 por medio del cual se exime de toda responsabilidad por el uso del Sistema Celular ETERNIT al Ministerio de Desarrollo Económico, a la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes y sus integrantes;
5. Que según lo preceptuado por el Artículo 6.2 del Reglamento de la Comisión, las decisiones que afectan a terceros, ya sea de manera general o particular, se consignarán en una Resolución suscrita por el Presidente de la Comisión;
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6. Que de acuerdo con el Artículo 3.1 del reglamento citado, el Presidente de la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, será el Representante del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial;
7. Que el día _____ del año 2004 se reunió la Comisión Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes, tal como consta en el Acta de la Reunión No. _____, que una vez revisada y evaluada la documentación enviada por ETERNIT COLOMBIANA S.A., los especialistas designados para el efecto, las Asociaciones de Ingeniería AIS y ACIES dieron a conocer su concepto favorable acerca del cumplimiento de los requisitos mínimos de sustentación técnica para el diseño y construcción del sistema propuesto permitiendo la aprobación del régimen de Excepción para el sistema prefabricado SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT.
RESUELVE:
ARTÍCULO PRIMERO: Aprobar el sistema de construcción con base en elementos prefabricados del Sistema Celular ETERNIT de ETERNIT COLOMBIANA S.A., cuyo Régimen de Excepción se anexa a la presente resolución.ARTÍCULO SEGUNDO: Permitir, de acuerdo con lo prescrito en el Capítulo II del Título III de la Ley 400 de 1997, el uso del Sistema Celular ETERNIT por ETERNIT COLOMBIANA S.A. y/o a los usuarios autorizados por ETERNIT COLOMBIANA S.A., y solo por ellos, en el territorio de la República de Colombia, con las mismas limitaciones y responsabilidades de los sistemas contemplados en el Reglamento de Construcciones Sismo Resistentes NSR-98.ARTÍCULO TERCERO: Permitir la presentación por parte de ETERNIT COLOMBIANA S.A., y/o de los usuarios autorizados por ETERNIT COLOMBIANA S.A. y la aprobación, por parte de las curadurías y las oficinas o dependencias distritales o municipales pertinentes, de solicitudes de licencias de construcción de edificaciones cuyo diseño estructural se ajuste al régimen de Excepción que se anexa a la presente resolución.
COMUNIQUESE Y PUBLIQUESE
Dada en Bogotá el día _______ de ______________ del año 2004
El Presidente de la Comisión
______________________________________
El Secretario de la Comisión
______________________________________
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REGIMEN DE EXCEPCION
1. Generalidades
1.1. Alcances
El presente documento contiene los requisitos para el diseño, la construcción, el control de calidad y la supervisión técnica del SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR – ETERNIT, sistema de construcción prefabricado a base de láminas de fibrocemento producido exclusivamente por ETERNIT COLOMBIANA S.A.
El presente documento sustenta un REGIMEN DE EXCEPCION para el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR – ETERNIT en concordancia con los Artículos 12, 13 y 14 de la Ley 400 de 1.997.
Tanto el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR – ETERNIT en sí como el presente documento son propiedad intelectual de ETERNIT COLOMBIANA S.A. y su uso no autorizado por terceros acarreará las sanciones que contempla la ley.
El SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR – ETERNIT se presenta para edificaciones de un piso conformado por plaquetas en fibrocemento de 12 mm y 6 mm de espesor unidas entre si por medio de cintas verticales y horizontales de fibrocemento con un ancho de 100 mm adheridas con resina epóxica y remaches tipo pop. La descripción del sistema se amplia en el Capítulo 2 del presente documento.
1.2. Revisiones y actualizaciones
ETERNIT COLOMBIANA S. A. podrá incorporar adelantos tecnológicos al SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR siempre y cuando los cambios introducidos estén dentro de los límites de diseño consagrados en el presente documento.
Para introducir modificaciones sustanciales al sistema de vivienda celular, ETERNIT COLOMBIANA S. A. deberá consultar expresamente y por escrito el caso a la COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES la que, en un término prudencial, deberá indicar si la modificación se acepta dentro del presente REGIMEN DE EXCEPCION o si se deberá solicitar un REGIMEN DE EXCEPCION diferente.
1.3. Permiso de uso
Aprobado el REGIMEN DE EXCEPCION, el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT podrá ser usado por ETERNIT COLOMBIANA S.A. en el territorio de la República de Colombia en las mismas limitaciones y responsabilidades de los sistemas contemplados en el REGLAMENTO NSR-98, siempre y cuando se cumplan los procedimientos establecidos en el presente documento.
1.4. Clasificación
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Dada la conformación estructural del SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT, el sistema estructural de estas viviendas de acuerdo a las exigencias de la Sección A.3.2 del Reglamento NSR-98 se clasifica como un sistema de muros de carga en el cual las cargas son resistidas por los muros de carga y las fuerzas horizontales son resistidas por muros de carga y muros estructurales.
Tanto los muros de carga como los muros estructurales están constituidos por páneles prefabricados de fibrocemento ensamblados mediante cintas en fibrocemento según se describe en el Capítulo 5 del presente documento.
1.5. Incumplimiento de numerales del Reglamento NSR-98
Este REGIMEN DE EXCEPCION no cumple a cabalidad la Sección A.4.5 del REGLAMENTO NSR-98 referente al uso del sistema internacional de medidas SI ya que para el desarrollo del presente documento se optó por seguir las unidades de la práctica actual más corriente en la ingeniería, la arquitectura y el comercio.
Por lo demás, ya que precisamente el presente documento ha sido desarrollado debido a que el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT corresponde a una modalidad de construcción por elementos prefabricados en fibrocemento que no están cubiertos por el Reglamento NSR-98, siguiendo el numeral A.1.4.2 del mismo, muchas disposiciones de este reglamento no tienen aplicabilidad directa e inmediata.
1.6. Modulación
El SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR es una técnica para construir módulos tridimensionales, utilizando elementos laminares planos y esquineras curvas de fibrocemento, ensamblados entre sí mediante uniones mecánicas con tornillos de acero.
El módulo básico, que se denomina célula, tiene una dimensión en planta de 3,00m x 3,00m y está conformado por la unión de placas planas y los esquineros curvos, ambos de fibrocemento, mediante la utilización de cintas de amarre verticales y horizontales, tambien de fibrocemento.
La estructura de cubierta, construida con correas metálicas o de madera, conforman el amarre superior de la célula.
2. Descripción del Método Simplificado de Diseño
2.1.1. Aplicación
Este METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO se aplicará a edificaciones de un piso cuyo uso esté clasificado en los Grupos I, II y III– Estructuras de ocupación normal, de ocupación especial y de atención a la comunidad respectivamente definido en el Artículo A.2.5.1 del REGLAMENTO NSR-98.
2.1.2. Casos en los que el Método Simplificado de Diseño no es aplicable
Este METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO no será aplicable a edificaciones de dos pisos, aunque su uso esté clasificado en el Grupo I –Estructuras de ocupación normal o Grupo II – Estructuras de ocupación especial o Grupo III – Edificaciones de ocupación especial del Artículo
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A.2.5.1 del REGLAMENTO NSR-98. Así mismo para los casos de edificaciones de los Grupos I y II pero de alturas de muros mayores a 3.50 m.
Para el diseño, la construcción, el control de calidad y la supervisión técnica de edificaciones construidas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT en las cuales no sea aplicable este METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO, ETERNIT COLOMBIANA S.A. se acogerá a los procedimientos contemplados en el numeral 1 del Artículo 10, en el Artículo 11 o en el numeral 1 del Artículo 12 de la Ley 400 de 1.997.
2.1.3. Exclusiones
El SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT no podrá en ningún caso ser aplicado en edificaciones cuyo uso esté clasificado en el Grupo IV –Edificaciones indispensables- del Artículo A.2.5.1 del REGLAMENTO NRS-98.
El SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT no resiste empujes de tierra ni presiones hidrostáticas. Por tanto no puede usarse para casos en los cuales se presenten las cargas contempladas en la Sección B.5.1 del REGLAMENTO NRS-98.
2.2 Concepción general
Para la evaluación de las acciones sísmicas sobre las edificaciones construidas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO propuesto se basa en el método de la fuerza horizontal equivalente contemplado en el Capítulo A.4 del REGLAMENTO NSR-98.
2.2.1 Definiciones y Nomenclatura
En el presente documento, y para aplicar el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO al SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT se utilizan las definiciones y la nomenclatura del REGLAMENTO NSR-98, en especial las presentadas en las Secciones A.3.0, A.4.0 y A.13 y en el Capítulo B.2.
2.2.2 Valores a utilizar en el Método Simplificado de Diseño
Los valores específicos de las dimensiones, resistencias y otras características intrínsecas de los materiales y elementos que componen las construcciones del SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT son los siguientes:
DescripciónValor Unidad
Componentes estructurales de fibrocemento del sistema celular Eternit
Peso de las placas de fibrocemento 1,22m x 2,44m – espesor 6 mm Wp6 32,34 kgf
Peso de las placas de fibrocemento 1,22m x 2,44m – espesor 12 mm Wp12 64,68 kgf
Peso de las esquineras curvas de fibrocemento – espesor 12 mm We12 12,50 Kgf /m
Peso de las cintas de fibrocemento ancho 10 cm - espesor 12 mm Wc5 1,06 kgf / m
Peso de las cintas de fibrocemento ancho 5 cm - espesor 12 mm Wc10 2,13 kgf / m
Peso de las cintas de fibrocemento ancho 15 cm - espesor 12 mm Wc15 3,29 kgf / m
Peso de otros elementos de fibrocemento – espesor 6 mm Wfcm6 10,85 kgf / m2
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Peso de otros elementos de fibrocemento – espesor 12 mm Wfcm12 21,70 kgf / m2
Descripción Valor Unidad
Elementos de fibrocementoPeso del muro básico de fibrocemento long.= 3,00m con 2 esquineras curvas – uso como muro frontal h = 2,44 m Wmsf 205 kgf
Peso del muro básico de fibrocemento con culata y 2 esquineras curvas, long. = 3,00m y pendiente de 15 ° – uso como muro lateral Wmsc 238 kgf
Peso del muro básico de fibrocemento con culata y 2 esquineras curvas, long. = 3,00m y altura = 3,05m – uso como muro posterior Wmsp 262 kgf
Peso del muro doble de fibrocemento con culata y 4 esquineras curvas, long. = 3,00m y pendiente de 15 ° – uso como muro interior Wmd 576 kgf
Esfuerzos resistentes a compresión de los elementos de fibrocemento σ fcm 400 kgf / cm2
Esfuerzos resistentes a tensión de los elementos de fibrocemento MR fcm 178 kgf / cm2
Otros componentes estructurales
Resistencia min. a la tensión – tornillos de acero Ø ¼ “ x 1 ½” σ Tt 2600 kgf / cm2
Resistencia min. a corte – tornillos de acero Ø ¼ “ x 1 ½” σ Tc 1500 kgf / cm2
Cubierta y tanque de aguaResistencia min del acero de las correas metálicas 1,5 cm x 6 cm cal. 18 de la cubierta fy c 2600 kgf / cm2
Esfuerzo admisible a flexión para maderas del Grupo B fM 150 kgf / cm2
Esfuerzo admisible a compresión paralela a la fibra para para maderas del Grupo B fc 110 kgf / cm2
Esfuerzo admisible a compresión perpendicular a la fibra para maderas del Grupo B fCP 28 kgf / cm2
Esfuerzo admisible a corte paralelo a la fibra para maderas del Grupo B fV 12 kgf / cm2
Esfuerzo admisible a tracción para maderas del Grupo B fT 105 kgf / cm2
Peso unitario de la cubierta de fibrocemento, incluidos perfiles metálicos o de madera Wc 23 kgf / cm2
Peso unitario de la cubierta de teja de barro, incluidos perfiles metálicos o de madera Wc 80 kgf / cm2
Carga vertical del tanque de agua- capacidad 250 litros con soportes y anclajes W Tq 290 kgf
Esfuerzo a compresión por carga del tanque 250 litros de agua en muros de fibrocemento σTq250 30,21 kgf / cm2
Resistencia min. del acero de los ganchos del anclaje del soporte del tanque de agua a las correas metálicas fy g 4200 kgf / cm2
Resistencia min. del acero de los tensores de anclaje del soporte del tanque de agua a las correas metálicas fy t 4200 kgf / cm2
Resistencia min. del acero del fleje de anclaje ( e = 3/16”) de la abrazadera del soporte superior del tanque de agua fy f 2600 kgf / cm2
Resistencia a la tracción de los remaches tipo “pop” No. 6 Ø 3/16 “ σTR 420 lbf
Resistencia al corte de los remaches tipo “pop” No. 6 Ø 3/16 “ σTC 325 lbf
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Cimentación Valor Unidad
Capacidad portante mínima del suelo-sección E.5.1 del REGLAMENTO NSR-98 5,0 t/ m2
Esfuerzo actuante sobre el suelo – casa con cubierta de fibrocemento σcim fcm 0,59 t/ m2
Esfuerzo actuante sobre el suelo – casa con cubierta de teja de barro σcim tb 0,79 t/ m2
Espesor mínimo placa de cimentación – casa con cubierta de fibrocemento e fcm 9 cm
Espesor mínimo placa de cimentación – casa con cubierta de teja de barro e tb 15 cm
Resistencia min acero de refuerzo de la cimentación fy 4200 kfg / cm2
Resistencia min concreto de la cimentación f’c 175 kfg / cm2
2.2.3 Parámetros para el cálculo de acciones sísmicas
Para aplicar el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO al SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT se usarán específicamente los valores de aplicación general establecidos a continuación:
Coeficiente de capacidad de disipación de energía básico Ro
El valor del coeficiente de capacidad de disipación de energía básico Ro que se empleará será de 1.50 de acuerdo al Artículo A.3.1.7. del REGLAMENTO NSR-98.
Coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en la altura de la edificación
El valor del coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en altura de la edificación Φa será siempre igual a 1.0 ya que, por tratarse de edificaciones de un solo piso, las irregularidades correspondientes a este coeficiente no pueden presentarse.
Coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en la planta de la edificación
El valor del coeficiente de reducción de la capacidad de disipación de energía causado por irregularidades en la planta de la edificación Φp será de 1.0 en caso de no existir ninguna irregularidad ó de 0.9 de acuerdo a las irregularidades que presente en planta la vivienda según la Tabla A.3-6 del Reglamento NSR-98 y se presentará exclusivamente en los siguientes casos:
Cuando el área de la cubierta de la edificación sea mayor al doble del área de la figura geométrica encerrada por muros en planta y el centro de gravedad de la cubierta no caiga sobre la figura geométrica encerrada por los muros en planta. Este caso se asimila al caso 1P irregularidad torsional presentado en la Tabla A.3-6 del REGLAMENTO NSR-98.
Cuando la cubierta de la edificación, o la figura geométrica encerrada por muros en planta, o ambas, presenten las irregularidades tipo 2P –Retrocesos en las esquinas- o tipo 3P –Irregularidad del diafragma- presentados en la Tabla A.3.6 del REGLAMENTO NSR-98.
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Por tratarse de edificaciones de un piso la irregularidad tipo 4P de la misma tabla no puede presentarse. Por tratarse de edificaciones prefabricadas de muros ortogonales de irregularidad tipo 5P de la misma tabla no puede presentarse.
Valor del espectro de aceleraciones de diseño
El valor del espectro de aceleraciones de diseño Sa será el calculado de acuerdo a la Ecuación A.2.3 del REGLAMENTO NSR-98. Para todos los casos entonces Sa=2.5 Aa I puesto que el periodo de vibración Tc es siempre menor al valor expresado por la Ecuación A.2.2.
Sin embargo lo anterior no descarta que para edificaciones en cuyo cálculo no se emplee el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO se utilice, en el rango donde To < 0.3 s, la rama ascendente del espectro elástico de diseño indicado en la Figura A.2-4 del REGLAMENTO NSR-98 la cual se incluye a continuación.
Espectro Elástico de Diseño del Reglamento NSR-98
Estudios de Microzonificación Sísmica
En los sitios en donde se vaya a diseñar la edificación y exista un estudio de microzonificación sísmica aprobado por las entidades estatales y la Comisión Asesora Permanente del Régimen de Excepciones de la NSR-98, para la determinación de la aceleración espectral Sa, se deberá tener en cuenta el espectro de diseño definido para la zona en donde se encuentre la vivienda en estudio.
Coeficiente que representa la aceleración pico efectiva Aa
El valor del coeficiente que representa la aceleración pico efectiva Aa para diseño, será el establecido para la región donde está localizada la edificación usando las indicaciones de la Sección A.2.2 del REGLAMENTO NSR-98 y aplicando los valores presentados en las Tablas A.2.1 y A.2.2, el Apéndice A-3 y el mapa de la Figura A.2.2 del REGLAMENTO NSR-98.
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Coeficiente de importancia I
El valor del coeficiente de importancia I será de 1.0 para las edificaciones del Grupo de Uso I- Estructuras de ocupación normal, de 1.1 para las del Grupo de Uso II- Estructuras de ocupación especial y de 1.2 para las del Grupo de Uso III según lo contemplado en el Artículo A.2.5.2 del REGLAMENTO NSR-98.
Coeficiente utilizado para calcular el periodo de la estructura Ct
El valor del coeficiente utilizado para calcular el período de la estructura Ct, será en todos los casos 0.05 según lo contemplado en el Artículo A.4.2.2 del REGLAMENTO NSR-98 para los sistemas de resistencia sísmica que no incluyan pórticos resistentes a momentos de concreto reforzado o acero estructural.
Periodo fundamental aproximado Ta
Para el valor del periodo fundamental de la edificación T se utiliza el valor del periodo fundamental aproximado Ta según lo contemplado en el Articulo A.4.2.2 del REGLAMENTO NSR-98. En todos los casos T será menor a 0.5 segundos, dado el valor de Ct recién especificado anteriormente (coeficiente utilizado para calcular el periodo de la estructura Ct) y un valor de hn igual a la altura máxima de la cumbrera de las edificaciones que siempre será menor a 3.50 metros.
Exponente relacionado con el periodo fundamental de la edificación K
El valor del exponente relacionado con el periodo fundamental de la edificación K será para todos los casos igual a 1.0 ya que el periodo fundamental siempre es menor a 0.5 segundos, según lo contemplado en el Artículo A.4.3.2 del REGLAMENTO NSR-98.
Cargas
El valor de las diferentes cargas a que están sometidas las edificaciones construidas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT serán, en general, las indicadas en el Título B del REGLAMENTEO NSR-98. Sin embargo, para calcular las cargas muertas de la edificación se utilizarán los valores, de las masas reales de los diferentes elementos que componen las edificaciones construidas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR.
En los análisis se usarán las combinaciones de carga para ser utilizadas con el método de esfuerzos de trabajo, según lo contemplado en Artículo B.2.3 del REGLAMENTO NSR-98 únicamente. Por tanto se excluye el uso de combinaciones de carga por el método del estado límite de resistencia.
2.2.4 Procedimiento del Método Simplificado de Diseño
Los pasos a seguir para la aplicación del METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO para el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT son los siguientes:
Descripción del proyecto
Se debe describir el proyecto con la inclusión, al menos, de los siguientes aspectos:
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Nombre del proyecto y del propietario; puede tratarse de un modelo de línea desarrollado por ETERNIT COLOMBIANA S.A. para uso general en cuyo caso así se indicará y el documento técnico y sus cálculos correspondientes podrán ser aplicados a la construcción de cualquier propietario.
Modelo de la construcción según la nomenclatura de uso interno de ETERNIT COLOMBIANA S.A. y una indicación de su uso proyectado.
Area de la edificación en metros cuadrados. Area de la cubierta de la edificación en metros cuadrados. Area de los cielos rasos, posibles o efectivamente planeados, de la edificación en metros
cuadrados. Cantidad de unidades que conforman el proyecto. Mención del tipo de cimentación que se empleará. Mención del tipo de cubierta que se empleará. Localización del proyecto: municipio donde se construirá la edificación, con indicación de la
zona de amenaza sísmica y el coeficiente de la aceleración pico efectiva Aa correspondientes.
Referencia al SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT y al presente REGIMEN DE EXCEPCION.
Aspectos físicos, geométricos y de cargas del proyecto.
Se deben calcular enseguida las siguientes características del proyecto:
Area y peso de cada muro de la edificación y localización de su centro de gravedad. Para este cálculo es irrelevante la presencia de puertas o ventanas en el muro y deberá efectuarse como si el muro fuera totalmente de páneles de fibrocemento.
Area y peso de cada plano de la cubierta y su estructura de apoyo y localización de su centro de gravedad.
Area y peso total de la edificación y localización de su centro de gravedad. En el cálculo del peso de la cubierta se deberá incluir siempre el peso propio de un eventual
cielo raso y de una eventual sobrecubierta. De cualquier manera se debe dejar constancia clara y expresa de qué elementos fueron incluidos en el cálculo.
2.2.4.1 Fuerzas sísmicas horizontales equivalentes
Se debe calcular enseguida el cortante sísmico en la base Vs utilizando la Ecuación A.4-5 del REGLAMENTO NSR-98. Este cálculo permitirá también encontrar el cortante sísmico en la base reducido por la capacidad de disipación de energía del sistema estructural Vr = Vs/R.
A continuación es posible encontrar la fuerza sísmica horizontal Fx, en cualquier nivel x, utilizando las Ecuaciones A.4-6 y A.4-7 del REGLAMENTO NSR-98.
Utilizando los datos pertinentes, es posible encontrar las fuerzas sísmicas horizontales de trabajo Fxt que actúan sobre cada muro de la edificación y cada plano de la cubierta de la edificación.
Con la información pertinente es posible también encontrar el momento sísmico de vuelco que produce la fuerza sísmica horizontal Fx igual a Fxhi, donde hi, es la altura del centro de gravedad de cada muro o cada plano de la cubierta de la edificación. El momento de trabajo correspondiente se puede hallar a partir de los momentos sísmicos de vuelco.
En lo que respecta a las fuerzas sísmicas horizontales de trabajo Fxt y a los momentos de trabajo correspondientes a los momentos sísmicos de vuelco se debe tener en cuenta la
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anotación indicada más adelante en la Sección 3.2.5 Combinaciones de carga del REGLAMENTO NSR-98 acerca de la anteposición del coeficiente 0.7.
En los casos de construcciones del SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT que se levantan sobre placas aéreas o plataformas existentes, como se describe en el Capítulo 2, para estos cálculos y los subsiguientes debe considerarse la altura de la plataforma o de la azotea sobre la cual se ensambla el prefabricado y no tomando como base el nivel superior de la plataforma.
2.2.4.2 Deslizamiento
Se corrobora a continuación si las fuerzas resistentes al deslizamiento son superiores al cortante sísmico reducido en la base Vr.
Las fuerzas a considerar son las siguientes:
Como fuerza actuante:
El cortante sísmico reducido en la base Vr. Esta acción debe afectarse con el coeficiente de 0.7 mencionado más adelante en la Sección 3.2.5 combinaciones de carga. del REGLAMENTO NSR-98.
Como fuerzas resistentes se presentan, según el tipo de cimentación empleado, los siguientes casos.
Para cimentaciones sobre placas de concreto. Debido a que las plaquetas de fibrocemento están embebidas y ancladas dentro de la losa de cimentación, este conjunto de muros y losa de cimentación actúa como un cuerpo rígido, por tanto para el análisis al deslizamiento se tienen en cuenta las siguientes consideraciones:
Fuerza 1: el rozamiento entre la losa de cimentación de la edificación y el suelo de apoyo de la cimentación
Fuerza 2: el cortante que son capaces de resistir los anclajes de los páneles de la edificación que han sido empotrados en la placa de cimentación.
En caso de que no se obtenga un resultado de estabilidad se debe aumentar la cantidad de elementos de la edificación empotrados dentro del suelo de apoyo de la cimentación hasta obtenerlo.
Las fuerzas resistentes al deslizamiento que eventualmente puedan producir los pisos que se construyan sobre la placa de cimentación serán un factor de seguridad adicional que no será considerado en el cálculo.
.Para cimentaciones sobre plataformas:
Fuerza única: el cortante que son capaces de resistir las fijaciones comerciales con que se asegurarán los páneles de fibrocemento a la plataforma.
En caso de que no se obtenga un resultado de estabilidad se debe aumentar la cantidad de fijaciones hasta obtenerlo.
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Las fuerzas resistentes al deslizamiento que eventualmente puedan producir los pisos que se construyen sobre la plataforma serán un factor de seguridad adicional que no será considerado en el cálculo.
2.2.4.3 Fuerzas cortantes en la base de la edificación
Se considera aquí si la fuerza horizontal que se produce a una distancia infinitesimal por encima de la base de la edificación, en los muros, es suficientemente resistida por los muros mismos empotrados en la cimentación. Este análisis se desarrolla en cada dirección principal de la edificación teniendo en cuenta la cantidad de muros que existen en el sentido analizado.
Teniendo en cuenta los ensayos desarrollados en los laboratorios del Instituto de Ensayos e Investigaciones de la Universidad Nacional de Colombia, se considera que las fuerzas cortantes que actúan en la base de la edificación producirán esfuerzos muy inferiores a los esfuerzos admisibles de los páneles de fibrocemento y que por tanto no se requiere en el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO más que una alusión a esta demostración.
2.2.4.4 Fuerzas cortantes en la unión entre paneles
Se hace la consideración de si la fuerza cortante horizontal que se produce en la unión vertical entre los páneles de fibrocemento es suficientemente resistida por las cintas de fibrocemento y los adhesivos utilizados.
En las fotos tomadas durante los ensayos de laboratorio se concluye que la unión vertical entre páneles de fibrocemento es aún más resistente que el propio panel.
Teniendo en cuenta los ensayos desarrollados en los laboratorios de la Universidad Nacional de Colombia los cuales se presentan en el ANEXO ???, se considera que nunca las fuerzas cortantes que actúan en la base de la edificación producirán esfuerzos ni lejanamente cercanos a los esfuerzos admisibles de las uniones verticales entre paneles de fibrocemento y que por tanto no se requiere en el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO más que una alusión a esta demostración.
2.2.4.5 Volcamiento global
Se considera aquí la tendencia de la edificación a levantarse de la base por la acción de la fuerza horizontal, que la estructura se encuentra totalmente amarrada y que se comporta como un cuerpo rígido.
Teniendo en cuenta que las construcciones levantadas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT son siempre de una planta y que se encuentran amarradas tridimensionalmente desde cimentación hasta cubierta comportándose como un cuerpo rígido, se considera que el volcamiento global de la edificación es prácticamente imposible, tal como se indica en la demostración de carácter general que se presenta en el Anexo XX y que por tanto no se requiere en el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO más que una alusión a esta demostración.
Sin embargo, como la demostración de carácter general mencionada está basada en un modelo hipotético con esbeltez de 1.17 (3.5 / 3.0) sería conveniente chequear modelos de esbeltez igual o superior a ésta en el remoto caso de que se lleguen a presentar. La esbeltez es la relación entre la máxima altura de la construcción y su mínima dimensión en planta.
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2.2.4.6 Verificación de la cantidad de muros y su resistencia a flexión
Dada la demostración de carácter general que se presenta en el ANEXO XX al respecto se puede afirmar lo siguiente:
Si las construcciones del SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT se limitan en su altura y área aferente de cubierta por banda de muro a los correspondientes a células o módulos sencillos o múltiples de 3.00 x 3.00 m, los páneles que conforman los muros de las construcciones serán sometidos a tracciones muy bajas; por tanto no habrá necesidad de generar un sistema de anclaje especial para resistir dichas tracciones, a su base.
Por lo contrario, si las construcciones del SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT exceden en su altura (más de 3.50 m) o su área aferente de cubierta por banda de muro a módulos mayores de 3.00 x 3.00 m o presentan una cantidad de muros reducida, los paneles que conforman los muros de las construcciones serán sometidas a tracciones y por tanto habrá que desarrollar un sistema de anclaje especial a su base. En estos casos se deberá revisar analíticamente los niveles de esfuerzo de flexión que actúan sobre los muros para el diseño del sistema de anclaje.
Aún en el caso extremo de la banda de muro más esbelta, con mayor carga aferente de cubierta posible, para la célula básica, las tracciones a que pueden responder los páneles de fibrocemento, si son convenientemente anclados a la base, son más que suficientes para garantizar la resistencia a flexión de la banda misma.
Aún en el caso extremo de la banda de muro más esbelta, con mayor carga aferente de cubierta posible, para la célula básica, las compresiones a que pueden responder los páneles de fibrocemento, son marcadamente superiores a los esfuerzos de compresión a que realmente son sometidas los muros garantizando así, por completo, la resistencia a flexión de la banda misma.
Entonces, para garantizar la resistencia a flexión de los muros basta con efectuar el siguiente procedimiento:
Chequear si para la amenaza sísmica de la localización de la construcción, su altura y sus áreas aferentes de cubierta por banda de muro se presentarán tracciones.
Si no se presentan tracciones o los esfuerzos de tracción son inferiores a 60 kg/cm2, bastarán los empotramientos de los paneles en la placa de cimentación para prevenir el deslizamiento de la edificación en su base. De todas maneras, en cualquier situación, todos los paneles van anclados a la cimentación.
Si se presentan tracciones mayores a 60 kg/cm2, se deberán anclar en forma especial los paneles que por su altura o dimensiones de módulos excedan los límites.
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En ningún caso el área de cubierta aferente por banda podrá ser superior a 9 m2. Esta restricción es equivalente a la establecida en el Artículo D.10.3.4 del REGLAMENTO NSR-98 pues obliga a que las construcciones levantadas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT tengan un área de muros mínima en función del área de la construcción misma.
La cantidad de muros en un sentido debe ser similar a la cantidad de muros en el otro. Una relación de mínimo 0.50 entre la cantidad de muros del sentido menos rígido y el otro sentido ortogonal se considera el valor adecuado. De todos modos, la relación de rigideces entre los muros del sentido más débil a los del sentido ortogonal con mayor cantidad de muros no puede ser inferior al 15%.
La metodología para llevar a cabo estos cálculos se presenta con un ejemplo en el ANEXO YY.
2.2.4.7 Volcamiento individual de fachadas
Se corrobora a continuación si la sumatoria de los momentos resistentes de los elementos de sujeción de los muros de fachada son superiores a los momentos desestabilizantes producidos por las fuerzas del sismo sobre esa misma fachada.
Es necesario efectuar esta comprobación al muro de fachada más pesado que exista. Se considera aquí que si no hubiere suficientes fijaciones al resto de la construcción los muros de fachada se podrían desprender hacía afuera debido al sismo. La estabilidad del muro de fachada depende de la cantidad de muros ortogonales que existan unidos a la fachada por medio de los elementos curvos de conexión entre paneles y la cantidad de anclajes de sujeción de este muro a la losa de cimentación.
Los momentos a considerar son los siguientes:
Como momentos actuantes o desestabilizantes:La fuerza sísmica horizontal reducida que actúa sobre el muro de fachada en cuestión multiplicado por la altura del centro de gravedad del plano. Esta acción debe afectarse con el coeficiente de 0.7 mencionado más adelante en la sección 3.2.5 combinaciones de carga, del REGLAMENTO NSR-98.
Como momentos estabilizantes:
Momento único: La sumatoria de los momentos que resiste cada fijación de los muros ortogonales a la fachada en el sentido analizado. El momento que resiste cada fijación es igual a la fuerza que es capaz de ejercer cada fijación multiplicada por la distancia a la base del muro de fachada. Se considera que se produce una fijación en cada encuentro perpendicular entre dos muros, en cada encuentro entre el muro de fachada en cuestión y un elemento de estructura de la cubierta y en cada amarre de los elementos de cubierta. Las fuerzas que son capaces de ejercer estos distintos tipos de fijaciones se indican en el numeral xx Selección de valores del presente documento.
2.2.4.8 Carga vertical sobre los muros
Por el tipo de materiales empleados en las construcciones levantadas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT, se considera que los esfuerzos en los paneles de fibrocemento en su parte más baja son muy inferiores a los esfuerzos admisibles de los paneles y que por
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tanto no se requiere en el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO más que una alusión a esta demostración.
2.2.4.9 Carga vertical sobre la cimentación
Dados los materiales empleados en las construcciones levantadas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR se considera que debido a las bajas cargas sobre la cimentación, el cimiento y el terreno serán capaces de resistir sin problema el peso total de la construcción y las cargas vivas que la afectan y que por tanto no se requieren en el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO más que una alusión a esa demostración y cumplir con las dimensiones y especificaciones indicadas en el Cuadro del numeral 2.2.2 - Valores a utilizar en el Método Simplificado de Diseño
Para la cimentación debe llevarse a cabo la investigación mínima descrita en la sección E.5.1 del REGLAMENTO NSR-98, lo cual permite asumir una capacidad portante del terreno de por lo menos 5 ton/m2 . Se deben tener en cuenta además las limitaciones de esta investigación mínima contempladas en el Artículo E.5.1.3 del REGLAMENTO NSR-98.
2.2.4.10 Estructura de cubierta
Se corrobora a continuación si la estructura de la cubierta es capaz de resistir la carga de los elementos de cubrimiento más la carga viva a aplicar más su peso propio.
Se debe incluir también como carga el peso propio de un eventual cielo raso y el peso propio de una eventual sobrecubierta. De cualquier manera se debe dejar constancia clara y expresa de qué elementos fueron incluidos en el cálculo.
Si luces de diferente longitud son salvadas utilizando la misma sección estructural, bastará con probar la sección en la situación más desfavorable.
La estructura de cubierta por lo general estará conformada por perfiles galvanizados de lámina doblada los cuales se deberán diseñar de acuerdo a lo contemplado en el Título F del Reglamento NSR-98.
En caso de utilizarse elementos de madera, esta debe cumplir los requisitos del Grupo B de maderas estructurales contemplados en el Título G del REGLAMENTO NSR-98 y en el MANUAL DE DISEÑO PARA MADERAS DEL GRUPO ANDINO DE LA JUNTA DEL ACUERDO DE CARTAGENA PADT-REFORT. Para el cálculo específico de las piezas y elementos de madera se aplicarán los lineamientos presentados en el título y en el manual mencionados.
2.2.4.11 Comprobación general cualitativa
No obstante todas las comprobaciones anteriores nada puede reemplazar el buen juicio del profesional que haya desarrollado el diseño y los cálculos de la edificación. Se deberá por tanto, aplicando más el sentido común que procedimientos algorítmicos, observar, sin que el listado sea exhaustivo, puntos como los siguientes que garantizarán aún más el buen comportamiento estructural de la edificación, puntos estos que quedarán al buen criterio del Arquitecto o el Ingeniero encargado de adelantar el estudio:
Discontinuidad de puertas y ventanas: debe procurarse que no haya más de 3 puertas o ventanas una a continuación de la otra.
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Presencia de puertas o ventanas en esquina: debe procurarse que no haya puertas o ventanas en las esquinas de la edificación.
Quiebres y buen amarre de las cubiertas: debe procurarse que las cubiertas sean lo más simétricas posible y que no haya planos de cubierta sin aristas comunes con los otros planos. Además debe especificarse cuidadosamente la cantidad de amarres necesarios.
Cierre de los recintos: debe procurarse que todos los recintos internos de una edificación sean rectángulos cerrados en su perímetro; en el caso de que se presenten vanos en el perímetro estos deben contar con dinteles.
Continuidad vertical de muros: debe procurarse que los muros sean continuos desde la cimentación hasta la cubierta.
Presencia de muros perpendiculares unos a otros: debe procurarse que se tengan elementos estructurales perpendiculares; una distancia de 4.0 m es, según la práctica la longitud máxima que puede tener un muro sin refuerzos o muros perpendiculares a su propio plano.
2.2.4.12 Método Simplificado de diseño – Valores calculados
Esfuerzos por cargas sísmicas Valor Unidad
Fuerza horizontal aplicada - casa con cubierta de fibrocemento Vfcm 9,80 KN
Fuerza horizontal aplicada - casa con cubierta de teja de barro Vtb 13,5 KN
Fuerza resistente al deslizamiento – casa con cubierta de fibrocemento Fdfcm 16,3 KN
Fuerza resistente al deslizamiento – casa con cubierta de teja de barro Fdtb 18,9 KN
Momento resistente al volcamiento – placa de cimentación e = 9 cm casa con cubierta de fibrocemento Mvfcm 4,89 t-m
Momento resistente al volcamiento – placa de cimentación e = 15 cm casa con sobre cubierta de teja de barro Mvtb 7,54 t-m
Esfuerzo de compresión actuante sobre los muros por cargas de sismo - casa con cubierta de fibrocemento σcsfcm 53,5 kgf/ cm2
Esfuerzo de compresión actuante sobre los muros por cargas de sismo - casa con cubierta de teja de barro σcstb 79.4 kgf/ cm2
Esfuerzo de tensión actuante sobre los muros por cargas de sismo - - casa con cubierta de teja de barro σtstb 79.4 kgf / cm2
Momento resistente al volcamiento de fachadas – casa con cubierta de fibrocemento - 10 anclajes c/ 34 cm Ø 9 mm Mrvfcm 5,55 t-m
Momento resistente al volcamiento de fachadas – casa con cubierta de teja de barro - 10 anclajes c/ 34 cm Ø 9 mm Mrvtb 5,55 t-m
Esfuerzos por cargas sísmicas Valor Unidad
Esfuerzo de compresión actuante sobre los muros por carga vertical - casa con cubierta de fibrocemento σcfcm
Esfuerzo de compresión actuante sobre los muros por cargas de sismo - casa con cubierta de teja de barro σctb 38,9 kgf/ cm2
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Resultados experimentales sobre un muro de 2,44m x 2,44 mFuerza horizontal resistente de un muro sencillo de 2,44m x 2,44 m – resultados de los ensayos realizados a escala real en la Univ. Nacional de Colombia – Instituto de Ensayos e Investigaciones
VR 3,08 t
Esfuerzo cortante resistente del muro sencillo de 2,44 m x 2,44 m - Vc 1,26 t / m
Deriva obtenida para V = 8,9 KN equivalente al 90 % de la fuerza horizontal de sismo Vfcm para las viviendas con teja de fibrocemento dfmc 0,07 %
Deriva obtenida para V = 13,2 KN equivalente al 97 % de la fuerza horizontal de sismo Vtb para las viviendas con teja de barro dtb 0,11 %
3. Construcción, control de calidad y supervisión técnica
Para la construcción, el control de calidad y la supervisión técnica de las edificaciones levantadas con EL SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR, ETERNIT COLOMBIANA S.A. cumplirá las disposiciones pertinentes de la Ley 400 de 1.997 y del REGLAMENTO SNR-98.
4. Aplicación del REGIMEN DE EXCEPCION
El presente documento, que sustenta un REGIMEN DE EXCEPCION del SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ha sido presentado a la Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistente.
ETERNIT COLOMBIANA S.A. ha presentado, conjuntamente con los profesionales que elaboraron esta sustentación del REGIMEN DE EXCEPCION propuesto, un memorial dirigido al MINISTERIO DE DESARROLLO ECONOMICO fechado el día 18 del mes de mayo de 1.999 por medio del cual se exime de toda responsabilidad por el uso del SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT al MINISTERIO DE DESARROLLO ECONOMICO, a la COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES y a sus integrantes.
La COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES deberá expedir, si así lo considera conveniente, una resolución en la cual se apruebe el REGIMEN DE EXCEPCION DEL SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR.
Esta resolución y el memorial arriba mencionados serán protocolizados por ETERNIT COLOMBIANA S.A. en una Notaría de la ciudad de Santafé de Bogotá.
Cumplidos los requisitos anteriores, ETERNIT COLOMBIANA S.A. tendrá entonces la autorización previa de la COMISION ASESORA PERMANENTE PARA EL REGIMEN DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES, autorización de que se trata en el literal (b) del artículo A.1.4.2 del REGLAMENTO NSR-98 para su sistema de Vivienda Celular y podrá por tanto solicitar licencias de construcción de edificaciones que empleen el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT con las mismas limitaciones y responsabilidades de sistemas contemplados en la Ley 400 de 1.997 y el REGLAMENTO NSR-98.4.1 Trámite de licencias de construcción con el Método Simplificado de Diseño
Para la obtención de licencias de construcción en los casos en los que el Método Simplificado de Diseño sea aplicable, ETERNIT COLOMBIANA S.A. presentará a la Curaduría, Departamento Administrativo o dependencia distrital o municipal encargada de expedir las licencias de contrucción, entre los documentos normalmente exigidos por dichas autoridades, la
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resolución aprobatoria del presente REGIMEN DE EXCEPCION y el presente REGIMEN DE EXCEPCION debidamente protocolizados ante un Notario.
En este caso, tanto los planos arquitectónicos y constructivas, así como las verificaciones numéricas del METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO deberán ser firmadas o rotuladas con sello seco, por un Arquitecto o un Ingeniero Civil debidamente matriculado y expresamente autorizado por el Representante Legal de ETERNIT COLOMBIANA S.A. para actuar como constructor, diseñador arquitectónico, diseñador de los elementos o estructurales, diseñador estructural, interventor y supervisor técnico de edificaciones construidas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR ETERNIT.
4.2 Trámite de licencias de construcción cuando el Método Simplificado de Diseño no es aplicable.
En los casos en los que el METODO SIMPLIFICADO DE DISEÑO no sea aplicable, para la obtención de licencias de construcción, ETERNIT COLOMBIANA S.A. presentará a la Curaduría, Departamento adminstrativo o dependencia distrital o municipal encargada de expedir las licencias de construcción, entre los documentos normalmente exigidos por dichas autoridades, la resolución aprobatoria del presente REGIMEN DE EXCEPCION y el presente REGIMEN DE EXCEPCION debidamente protocolizados ante un Notario acompañados de un memorial dirigido a la Curaduría, departamento administrativo o dependencia distrital o municipal encargada de expedir las licencias de construcción, en el cual ETERNIT COLOMBIANA S.A. y el Ingeniero Civil que actúa en el caso específico aceptan inequivocamente la responsabilidad sobre las metodologías y diseño alternas acogiéndose al numeral 1 del Artículo 10 y al Artículo 11 de la Ley 400 de 1.997.
En este caso los planos arquitectónicos y constructivos deberán ser firmados o rotulados con sello seco, por un arquitecto debidamente matriculado y expresamente autorizado por el representante legal de ETERNIT COLOMBIANA S.A. para actuar como constructor, diseñador arquitectónico, diseñador de los elementos no estructurales, interventor y supervisor técnico de las edificaciones construidas con el SISTEMA DE VIVIENDA CELULAR.
En este caso los planos y las memorias estructurales deberán ser firmadas o rotuladas con sello seco, por un Ingeniero Civil debidamente matriculado, con la experiencia e idoneidad acreditada de acuerdo al Artículo 23 y siguientes de la Ley 400 de 1.997.
5.0 Descripción del sistema
5.1 Cimentación
Las viviendas construidas con el Sistema Celular Eternit se pueden cimentar sobre losas de concreto o sobre plataformas tal como se describe a continuación.
Para la cimentación debe llevarse a cabo la investigación mínima descrita en la Sección E.5.1 del REGLAMENTO NSR-98. Se deben tener en cuenta además las limitaciones de esta investigación mínima contempladas en el Artículo E.5.1.3 del REGLAMENTO NSR-98. Para las cimentación se deberá observar lo estipulado en el Capítulo H.7 del REGLAMENTO NSR-98, y en especial lo indicado en el Artículo H.7.4.2 referente a las medidas preventivas a tomar para la siembra de plantas en la cercanía de las edificaciones.
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5.1.1 Cimentación sobre losas de concreto
La losa de cimentación se construye sobre terrenos debidamente nivelados y descapotados, sobre los cuales se ha extendido una capa de material granular seleccionado compactado de por lo menos 150 mm de espesor. Este relleno compactado trasmite las cargas al suelo portante. La compactación del material granular seleccionado debe ser al menos del 80% del ensayo de proctor modificado.
Se deben considerar dos espesores típicos para la losa de cimentación dependiendo del tipo de cubierta por utilizar.
Tipo de cubierta Espesor min. losa Cubierta en teja de fibrocemento 9 cmCubierta en teja de barro 15 cm
El recubrimiento del acero de refuerzo debe cumplir lo establecido en el Artículo C.7.7.1 del REGLAMENTO NSR-98.
El proceso de construcción de la losa de cimentación se realiza de la siguiente manera:
a.- Sobre el relleno granular compactado, se construye una maestra de nivelación en mortero 1:6 de 20 a 25 cm de ancha por 3 cm de espesor colocada a todo lo largo y ancho de los ejes en donde se instalarán los paneles de la edificación;b.- Los paneles del Sistema Celular, reforzados en su extremo inferior con una cinta de fibrocemento de 15 cm de ancho y 12 mm de espesor, se instalan sobre las maestras. Los páneles tienen perforaciones de diámetro igual a 5 cm espaciados c/ 25 cm, con el fin de anclarlos con la losa de cimentación mediante un acero de refuerzo adicional y lograr la continuidad del refuerzo y del concreto de la losa. c.- Se coloca el acero de anclaje de Ø = 9.5 mm y fy = 4200 kgf/cm2 dentro de las perforaciones de los muros. El refuerzo principal de la losa de cimentación se coloca despues de colocarse los anclajes. Este puede ser malla electrosoldada formada de alambrones o con barras de acero corrugadas, cumpliendo las condiciones del Artículo C.7.12.1 de la NSR-98 referentes al refuerzo para retracción de fraguado y contracción de temperatura.d.- Se hace el vaciado del concreto cuya resistencia debe ser de mínimo f’c = 175 kgf/cm2
( 2500 psi).
5.1.2 Cimentación sobre plataformas
Las construcciones con el Sistema Celular Eternit pueden colocarse, sobre plataformas de concreto, metálicas o de madera.En estos casos las plataformas actúan como cimentación de la construcción. Si la plataforma es de concreto estructural debe diseñarse de acuerdo al Título C de la NSR-98, si la plataforma es de mampostería estructural, de acuerdo al Título D de la NSR-98, si es de metal de acuerdo al Título F de la NSR-98 y si es de madera de acuerdo al Título G de la NSR-98. La responsabilidad sobre la estabilidad estructural recae entonces sobre el diseñador arquitectónico, el diseñador estructural y el constructor de la plataforma y no en quien aplica el Sistema Celular Eternit.
El procedimiento del anclaje de la vivienda a la plataforma debe hacerse de acuerdo con lo descrito en el numeral 6.3.1. Se puede anclar dentro de la losa de concreto de la plataforma o deberá construirse una losa de anclaje sobre la plataforma.
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5.2 Muros
5.2.1 Características del fibrocemento (CR)
Los elementos de CR con los cuales se construye el Sistema de Vivienda Celuar Eternit se fabrican de conformidad con la norma NTC-809 (Placas Planas de Asbesto Cemento) (1999-02-17). Los procedimientos de aseguramiento de calidad implantados por Eternit (norma NTC-ISO 9002/94) garantizan el cumplimiento de las siguientes especificaciones técnicas:
Descripción Especificación Eternit Norma NTC-809Clasificación Clase 1 no prensada Clase 1Densidad 1.8 g/cm3 Min. 1.2 g/cm3Esfuerzo min. rotura a flexión 178 kg/cm2 Min. 145 Kg/cm2Esfuerzo min. rotura a compresión
400 kg/cm2 No especifica
Resistencia al calor Exposición prolongada a Temp.. estable hasta 300° C.
No especifica
Impermeabilidad Puede humedecerse sin gotear
Huella de humedad, sin goteo.
5.2.2 Componentes de los muros
Los muros del Sistema Celular Eternit son un ensamble mecánico de varios componentes:
Paneles; Culatas Esquineros curvos
Los paneles tienen uniones machihembradas para facilitar su ensamble. Los muros se ensamblan, inicialmente, con la ayuda de las uniones machihembradas y la aplicación del pegante epóxico, los remaches ciegos grado 18 (tipo pop) y los tornillos DW.
Los muros y culatas ensamblados se comportan monolíticamente con la ayuda de los esquineros curvos y las cintas de amarre verticales y horizontales unidas entre sí con tornillos de acero.
5.2.3 Panel básico
El panel básico para el Sistema Celular Eternit está conformado por dos placas de fibrocemento de 1.22 m X 2.44 m: una de 6 mm, otra de 12 mm y cintas verticales en material aglomerado (resistente a la humedad y retardante del fuego) a manera de alma, las cuales fijan las placas entre sí mediante la utilización de un pegante epóxico.
Las caras de los paneles pueden presentar distintos tipos de textura en su acabado: liso, rugoso, con aplicación de color, enchapes, etc..
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5.2.4 Esquineros curvos
El esquinero curvo es un elemento moldeado en fibrocemento, cuya forma equivale a ¼ de circunferencia, y tiene dos aletas de empalme. Los esquineros curvos reciben a lo largo de sus aletas los paneles a manera de espigo complementando su unión con pegante y los tornillos de acero. Su condición acodada permite la continuidad de las paredes conformando una unión estructural entre paneles y culatas. Son elementos fundamentales para la rigidización de la célula.
5.2.4 Culatas
Las culatas son paneles de forma triangular, rectangular o trapezoidal, según la necesidad y son las encargadas de generar las pendientes o cuchillas de la construcción para facilitar la adecuada inclinación de las cubiertas.
Las culatas se ensamblan sobre los paneles mediante la utilización de cintas horizontales que hacen marco y actúan como elemento de refuerzo complementado igualmente con pegante, remaches y tornillos.
5.2.5 Anclajes y fijaciones
Las especificaciones técnicas de los materiales utilizados como elementos de anclaje y/o fijación en el Sistema Celular Eternit son los siguientes:
Descripción Función a.- Anclajes de cimentación: Acero de refuerzo Ø = 9.5 mm y fy = 4200 kgf/cm2 Estructuralb.- Tornillos de acero TEZA – TA Ø ¼” x 1 ½” Estructuralb.- Remache ciego Grado 18 de aluminio aleación 5052 y madril de acero de bajo carbono Constructiva
para ensambled.- Tornillo DW - Grabber line screws ( tipo Drywall)e.- Pegante epóxico – SOLDASBIT
El acero de refuerzo utilizado en la cimentación sirve para anclar los muros de la vivienda a la losa de cimentación y crear el diafragma inferior de la vivienda.
Los Tornillos de acero con arandelas y tuercas de ¼ “ x 1 ½” ( tipo TEZA-TA) tienen como función garantizar el monolitismo estructural del ensamble de las células, esto es, de las uniones entre los páneles, los esquineros curvos y las culatas.
Las especificaciones mínimas de los tornillos de acero son:
Resistencia a corte: 1500 kgf/cm2
Resistencia a tensión: 2200 kgf/ cm2
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Los remaches ciegos grado 18 y los tornillos DW se utilizan principalmente para la fijación inicial de los diferentes elementos de ensamble de los muros y para garantizar la planicidad de las superficies de los muros. Cumplen, únicamente, una función constructiva.
La función del pegante epóxico es garantizar el ensamble rápido de los muros y la planicidad de las superficies de los muros. Cumple, como los remaches ciegos grado 18 y los tornillos DW, únicamente una función constructiva.
5.2.6 Puertas5.2.7 Ventanas
5.3 Cubierta
La cubierta del Sistema Celular Eternit está conformada por una estructura portante de correas metálicas o de madera que se apoyan directamente sobre los muros de la edificación y por el material de la cubierta misma, que puede ser de fibrocemento o teja de barro colocada sobre la cubierta de fibrocemento.
5.3.1 Estructura de la cubierta
La disposición de las correas de acero o madera se diseña de tal forma que la distancia entre apoyos, para el material de la cubierta, esté de acuerdo con las especificaciones.
Cualquiera que sea la estructura y el material de la cubierta, el peso total incluyendo el cielo raso debe ser tal que las fuerzas que se producen en los muros no superen los esfuerzos o fuerzas admisibles.
En todos los casos las luces entre correas para apoyar los elementos de cubrimiento y los anclajes y amarres que se utilizan no deben superar los requisitos mínimos aconsejados por los fabricantes del material correspondiente.
5.3.1.1 Correas metálicas
El Sistema Celular Eternit utiliza para su estructura de cubierta elementos metálicos cuyo cálculo debe cumplir con los requisitos contemplados en el Título F de la NSR-98.
5.3.1.2 Correas de madera
En ocasiones se puede utilizar la madera, la cual debe cumplir como mínimo los requisitos del Grupo B de maderas estructurales contemplada en el Título G de la NSR-98 y en el Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino de la Junta del Acuerdo de Cartagena PADT-REFORT. Para el cálculo específico de las piezas y elementos de madera se aplican también los procedimientos presentados en el Título G y en el manual mencionado.
5.3.2 Teja de fibrocemento
La opción más común de cubierta es la utilización de tejas de fibrocemento por su bajo peso, resistencia, modulación y resistencia. Cada solución de vivienda tendrá una modulación que debe ser analizada para escoger el tipo de teja de fibrocemento más conveniente.
5.3.3 Teja de barro
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La cubierta con teja de barro es una opción corriente en las viviendas del país. Se recomienda instalarla siempre sobre una cubierta de fibrocemento que le dé el soporte estructural y garantice la impermeabilidad.
Esta solución de cubierta requiere una cimentación distinta a la de fibrocemento, tal como se menciona en el numeral 6.1.1
5.3.4 Montaje de la cubierta
Para el montaje y fijación de las cubiertas se deben seguir las especificaciones e instrucciones de los fabricantes del material.
5.3.5 Tanque de agua
5.3.5.1 Tipo de tanque
Se utilizarán tanques de fibrocemento o plásticos con una capacidad máxima igual a 250 litros.
5.3.5.2 Localización del tanque de agua según el tipo de vivienda
La localización de los tanques de agua según el tipo de vivienda son los siguientes:
Tipo de vivienda Descripción del apoyo
Dos célulasEl tanque apoya sobre el muro de culata – panel compuesto conformado por dos placas de 12 mm y 6mm, que sirve de dintel a la alcoba de la casa.
Tres células El tanque apoya sobre la unión de dos esquineras curvas, cada una de 12 mm
Cuatro células El tanque apoya sobre la unión de dos esquineras curvas, cada una de 12 mm
5.3.5.2 Anclaje del tanque de agua
El tanque de agua debe colocarse sobre una plataforma con apoyos fabricada con placas planas de fibrocemento de min. 20 mm de espesor y una superficie igual a 1,0 m x 1,0 m, que garantice un apoyo y estabilidad adecuados para el tanque de agua.
La plataforma se apoya directamente sobre las tejas de la cubierta y la plataforma se ancla sobre dos correas de la cumbrera por medio de dos ganchos de fijación de Ø = 3/8” y fy min = 4200 kgf/cm2. Los ganchos se fijan a la plataforma por medio de tuercas con arandelas.
El tanque fija a la plataforma mediante dos cables de acero galvanizado de Ø = 5/16” y fy min = 4200 kgf/cm2. A la parte superior del tanque se le coloca un anillo fabricado en fleje de acero galvanizado de espesor 3/16” y ancho igual a 4 cm, que se fija al tanque mediante remaches ciegos grado 18 de 3/16” colocados cada 15 cm. Los cables se anclan al anillo superior por medio de una unión de platina y un tornillo de acero galvanizado con tuerca y arandela de 3/16” x 3/4”. Los cables se fijan a la plataforma mediante terminales roscadas con tuercas y arandelas. Los cables deben tener sendos tensores para poder graduar su tensión.
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5.3.5.3 Esfuerzo max. del tanque de agua sobre los muros
El esfuerzo max. a compresión de la carga del tanque de agua sobre los muros de la vivienda no debe sobrepasar 50 kgf/cm2.
5.4 Elementos no estructurales
Las construcciones del Sistema Celular Eternit tienen acabados livianos, circunstancia que colabora favorablemente a su favor en caso de verse la construcción sometida a un sismo. Los elementos no estructurales se describen a continuación.
5.4.1 Pisos
Los pisos son acabados que consisten en :
La placa de concreto afinada, y/o Pisos decorativos adheridos a la placa de concreto por medio de pegantes o morteros
de pega.
5.4.2 Instalaciones eléctricas
Las instalaciones eléctricas se colocan sobrepuestas a los muros y a las correas, conducidas en tubos de PVC asegurados mediante abrazaderas metálicas atornilladas a los elementos de metal y de madera de la construcción. Las cajas eléctricas se adosan a correas y parales mediante tornillos golosos para lámina y para madera.
Los tubos también pueden quedar insertos en el poliuretano en el momento de la fabricación.
5.4.3 Instalaciones hidráulicas
Las instalaciones hidráulicas se conducen por el piso de la construcción y se adosan a los muros mediante abrazaderas metálicas atornilladas a los elementos de metal y madera de la construcción.
5.4.4 Instalaciones sanitarias
Las instalaciones sanitarias, por tratarse de construcciones de una sola planta, son todas subterráneas y por tanto no contribuyen a las fuerzas de inercia actuantes en caso de sismos.
5.4.5 Cielos rasos
Los cielo rasos se cuelgan de la estructura de la cubierta y contribuyen a ridigizar el diafragma de la cubierta. En todos los casos se debe prever la posibilidad de que en el futuro el usuario de la construcción le coloque un cielo raso; esta carga se debe considerar en los cálculos.
6.0 Montaje
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El montaje de las viviendas construidas con el Sistema Celular Eternit debe ser ejecutado por personal capacitado y autorizado por Eternit Colombiana S.A. y bajo la supervisión del fabricante.
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