mdcm-techos curvos
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Departamento técnico
Arq. José Giovanoni Arq. Mª Noel Tilve [email protected]
Producción
Ing. Gustavo Abreo Gerente Industrial
Departamento Comercial
Guillermo Comesaña Gerente Comercial
Si usted desea manifestar una consulta, disconformidad o satisfacción, puede comunicarse directamente con la dirección de la empresa a [email protected]
Ventas y Departamento Técnico Av. Italia 3930 esq. Solferino
Administración, Ventas, Depto. Técnico y Planta Industrial: Besnes Irigoyen 4816 esq. Coronel Raíz
Telefax: 2320 0202* [email protected]
www.becam.com.uy
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Contenido
1. Introducción 3
2. Materiales y recubrimientos 4 3. Dimensiones, peso y propiedades de sección 7 4. Distancia admisible entre apoyos 14
5. Techos curvos 18 6. Aleros admisibles 23
7. Anclajes 25 8. Juntas longitudinales 35
9. Accesorios chapa autoportante 36 10. Perforaciones en chapa autoportante 47 11. Accesorios para chapas BC18, BC35, BC30 Y CHAPATEJA 48
12. Transporte, almacenamiento, montaje y mantenimiento de chapas 54 13. Tablas útiles 56
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1. Introducción
Este “Manual de diseño de Cubiertas Metálicas” recoge la experiencia acumulada por Be ca m en el
suministro de chapas para techos y coberturas. La experiencia de Be ca m se ha visto enriquecida por los aportes recibidos a lo largo de más de 50 años en
plaza por parte de técnicos, profesionales, personas idóneas y clientes. El objetivo primordial es compartir conocimientos brindando herramientas e información necesarias para el diseño y así lograr cubiertas metálicas con mejor aspecto, mayor vida útil y mayor seguridad. La utilización de este Manual podría generar dudas o discrepancias del usuario con la información
presentada. También podría requerirse ampliación de algún tema. En todos los casos el Departamento Técnico estará disponible para atender al usuario y escuchar los planteos que realice. IMPORTANTE: El uso de la información presentada a lo largo de este Manual no exime de la necesidad de consultar técnicos capacitados para el correcto diseño de cada edificación particular, ni de responsabilidad al técnico o profesional responsable de la obra.
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2. Materiales y recubrimientos
2.1 Acero revestido El acero base utilizado por Be ca m para sus cubiertas metálicas, es un acero estructural de bajo contenido
de carbono, de alta resistencia y ductilidad. Este acero es fabricado cumpliendo normas internacionalmente
reconocidas conforme al país de procedencia del acero (Australia, Brasil, etc.). Las características del material son las mostradas en la Tabla 1 y la Tabla 2.
Tabla 1. Propiedades físicas
Densidad (g/cm3) 7.85
Coeficiente de dilatación térmica (mm/m·ºC) 0.01
Debido a las propiedades físicas del acero, debe tenerse en cuenta la variación de longitud de las chapas por efecto de las variaciones de temperatura. En el sentido transversal de las chapas, esta variación, puede ser absorbida por las ondulaciones de las chapas. Si bien depende de diversos factores, es usual adoptar para el diseño de los elementos de cubierta una
diferencia térmica de 50°C.
Tabla 2. Propiedades mecánicas
Valores de cálculo
Resistencia a la fluencia (Mpa) 275
Resistencia a la rotura (Mpa) 380
Módulo de elasticidad (Mpa) 210.000
En el mercado existen básicamente dos tipos de aceros como metal base, acero comercial y acero estructural. El acero comercial presenta según las normas, un rango amplio en el cual puede variar la resistencia a la fluencia de éste, lo cual no es bueno a la hora de tener que realizar los cálculos por parte del proyectista. Be ca m comercializa aceros estructurales, los que garantizan un límite mínimo de resistencia a la
fluencia. (Ver Tabla 2. Propiedades mecánicas de este manual).
Contamos con 2 tipos de recubrimiento metálico para las chapas, el zinc (o galvanizado) y el aluzinc (también conocido como ZINCALUME). Con el galvanizado se logra una protección en dos sentidos; este metal resiste la corrosión atmosférica, evitando el contacto del acero con el oxígeno del aire y brinda también una excelente protección catódica, que evita la corrosión de los bordes expuestos y de las pequeñas rayas y hendiduras que puedan producirse durante la manipulación de las chapas.
Previamente al desarrollo del Aluzinc (que se describe más adelante), se desarrollaron las chapas aluminizadas; son chapas de acero en las cuales el recubrimiento es solo aluminio. El Aluminio, como recubrimiento, presenta una excelente resistencia a la corrosión, mayor a la del zinc, pero no es recomendable para techos, debido a que tiene la desventaja de no brindar protección catódica, y por consiguiente los bordes expuestos, rayas y hendiduras se corroen rápidamente. En las chapas 100 % aluminio este problema no existe, ya que siendo el núcleo también de aluminio, no se necesita protección
adicional. El Aluzinc surge de aprovechar las bondades de ambos materiales, aluminio y zinc. La aleación, en general se compone de 50 a 60% de aluminio, 40 a 50% de zinc, más pequeñas adiciones de elementos de control. Los numerosos ensayos han demostrado una notoria mejoría en la vida útil. Este revestimiento fue el que obtuvo mejor desempeño, lográndose mayor resistencia a la corrosión que con el galvanizado, conservando
una excelente protección catódica en los bordes expuestos, rayas y hendiduras.
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Existen algunas excepciones a este comportamiento, por ejemplo tanques australianos o piezas enterradas en las que el galvanizado se comporta mejor que el aluzinc. Los recubrimientos de Zinc se especifican con una “Z” seguida de un número (ejemplo: Z275 según norma ASTM A 653). Dicho número indica la masa mínima del recubrimiento en gramos por metro cuadrado (g/m2) sumando ambas caras de la chapa, determinado por un ensayo de triple muestreo. Cuando es
necesario diferente espesor de recubrimiento en ambas caras (recubrimiento diferencial), se especifica de la forma Z x/y, donde x e y son la masa de recubrimiento de cada una de las caras de la chapa (ejemplo Z 275/100). Los recubrimientos de Aluzinc, se especifican de la forma “AZ” seguida de la masa mínima de recubrimiento (ejemplo: AZ150 según norma ASTM A 792). En la Tabla 3 se especifica el espesor aproximado de recubrimiento correspondiente a cada una de las
masas de recubrimiento usuales. Los espesores, así como las masas corresponden, a la suma de ambos lados. Be ca m en forma estándar ofrece en sus chapas el recubrimiento Z275 y el AZ150, siendo posible para
casos especiales suministrar otros espesores de recubrimiento, así como recubrimientos diferenciales.
Tabla 3. Espesores aproximados de recubrimientos (suma de ambos lados), equivalentes a los valores de masa de recubrimiento usuales
Clase de recubrimiento Masa de recubrimiento Espesor aprox. de recubrimiento
Suma de ambos lados
Z100 130 0.02 mm (20 μm)
Z200 220 0.03 mm (30 μm)
Z275* 275 0.04 mm (40 μm)
Z350 370 0.05 mm (50 μm)
Z450 470 0.07 mm (70 μm)
Z600 650 (chapa 2.0 mm) 0.09 mm (90 μm)
680 (chapa > 2.0 mm) 0.10 mm (100 μm)
AZ150 170 0.05 mm (50 μm)
AZ200 220 0.06 mm (60 μm)
*Recubrimiento que comercializa Becam
2.2 Chapas prepintadas La chapa Pr e p in t a d a -Beca m , se trata de bobinas galvanizadas o aluzinc que son pintadas de origen y la
denominación “Prepintada” es debido a que se le aplica la pintura antes de ser conformada. Tiene una mano
de fondo que sirve de anclaje y protección en ambas caras más una mano de terminación color sobre el lado que quedará expuesto al sol. Este recubrimiento tiene una gran resistencia a los agentes atmosféricos y a la luz ultravioleta. Para evitar el deterioro de la pintura durante el almacenamiento, manipulación y montaje, algunas pueden contar con un film de polietileno adherido, que luego de finalizadas todas las tareas sobre la misma, se quita, quedando el recubrimiento en perfecto estado. La pintura cuenta con una gran flexibilidad y elongación para permitir el plegado sin que la pintura se vea
afectada.
A partir de este proceso, la chapa ha logrado ser un elemento ineludible a tener en cuenta para techar viviendas, inclusive las de más valor.
Nota 1: Colores a modo de ejemplo. Pueden variar con la realidad. Siempre retirar el film de la chapa prepintada.
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2.3 Control de materia prima Be ca m realiza periódicamente ensayos de niebla salina a sus materias primas, para asegurar de esta forma
la calidad de la chapa que se comercializa. Lo hace a través de un organismo neutral como lo es el LATU (Laboratorio Tecnológico del Uruguay). El ensayo de niebla salina, es un ensayo de corrosión acelerada, que permite de alguna manera tener una
idea de cómo se va a comportar la chapa en condiciones de servicio. Básicamente, el procedimiento involucra el pulverizado de una solución salina sobre las muestras a ensayar. Esto se hace en una cámara con temperatura controlada. El medio es una solución salina al 5% (cloruro de sodio – NaCl). Las muestras a ensayar son introducidas a la cámara, luego la solución salina es pulverizada como una niebla muy delgada sobre las muestras. La temperatura en la cámara se mantiene en un nivel constante. Como el pulverizado es continuo, las muestras están húmedas constantemente, y por eso están
sujetas a la corrosión constantemente. A través de los años, se han agregado nuevos cambios para estimular mejor las condiciones ambientales especiales, pero el proceso más común en Norte América es el
ensayo descrito en la norma ASTM B 117, Normas Prácticas para la Operación de Aparatos de Niebla Salina. En Uruguay se realiza mediante la norma UNIT 739-87. Be ca m también utiliza este ensayo como parte de evaluación de nuevos proveedores.
Ensayo de corrosión acelerada - LATU
1. Chapa galvanizada 2. Chapa aluzinc 3. Chapa prepintada
Las muestras de chapa fueron sometidas a un ensayo de Niebla salina en una cámara marca Atlas, modelo SF550 que opera según norma UNIT 739-85 (temperatura 35ºC y una concentración de 50g/l de cloruro de sodio por un lapso de 500 hs) simulando condiciones de ambiente muy agresivas.
En comparación con el galvanizado, el aluzinc mejora notoriamente el rendimiento de la chapa
frente a la corrosión. El prepintado le da una protección adicional y mejora aún más el comportamiento frente a la corrosión.
1 2 3
Cámara para ensayo de niebla salina
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3. Dimensiones, peso y propiedades de sección
3.1 Sinusoidal BC 18 También llamado “acanalado común”, es el más antiguo de los perfiles en el mercado. Es utilizado para cubiertas con separaciones entre apoyos entre 1.10/1.30m.
0.41mm 0.50mm 0.70mm
BC18 1.10m 1.20m 1.30m
Ilustración 1 – Dimensiones de la chapa BC 18 – Desarrollo 1220 mm. Los anchos útiles para el caso de la chapa BC 18, están establecidos asumiendo un solape de 1½ onda.
Tabla 4 – Información técnica de chapa de acero BC18
Espesor (mm) 0.41 0.45 0.50 0.70
Peso (Kg/m2 útil) 3.65 4.31 4.52 6.70
Peso (Kg/m lineal) 3.65 4.31 4.52 5.70
Momento de inercia (cm4/m útil) 1.84 2.07 2.30 3.22
Módulo resistente (cm3/m útil) 2.04 2.30 2.56 3.58
Ilustración 2 –cubierta BC18 color gris pizarra.
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3.2 Trapezoidal BC 35 Desarrollado como un perfil mecánicamente más eficiente que el perfil BC 18, ya que a igual desarrollo por m2, posibilita aumentar la separación entre apoyos. Presenta además mayor capacidad de desagüe, permitiendo así pendientes menores. Es utilizado para cubiertas con separaciones entre apoyos entre 1.40/1.60m.
0.41mm 0.50mm 0.70mm
BC35 1.40m 1.50m 1.60m
Ilustración 3 – Dimensiones de la chapa BC 35 – Desarrollo 1220 mm
Tabla 5 – Información técnica de chapa de acero BC 35
Espesor (mm) 0.41 0.45 0.50 0.70
Peso (Kg/m2 útil) 3.76 4.44 4.66 6.90
Peso (Kg/m lineal) 3.65 4.31 4.52 6.70
Momento de inercia (cm4/m útil) 7.43 8.36 9.29 13.00
Módulo resistente mayor (cm3/m útil) 7.59 8.56 9.50 13.30
Módulo resistente menor (cm3/m útil) 3.07 3.46 3.84 5.38
Ilustración 4 – Estancia – cubierta BC35 color verde inglés
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3.3 BC 30 Desarrollado como un perfil alternativo y novedoso, permite aumentar la separación entre apoyos respecto a la chapateja. Es utilizado para cubiertas con separaciones entre apoyos entre 1.40/1.60m.
0.41mm 0.50mm 0.70mm
BC30 1.40m 1.50m 1.60m
Ilustración 5 – Dimensiones de la chapa BC 30 – Desarrollo 1220 mm
Tabla 6 – Información técnica de chapa de acero BC 30
Espesor (mm) 0.41 0.45 0.50 0.70
Peso (Kg/m2 útil) 4.05 4.79 5.02 7.44
Peso (Kg/m lineal) 3.65 4.31 4.52 6.70
Momento de inercia (cm4/m útil) 6.08 7.40
Módulo resistente mayor (cm3/m útil) 5.92 7.24
Módulo resistente menor (cm3/m útil) 3.08 3.74
3.4 CHAPATEJA Combinación óptima entre el aspecto de las tejas y la ventaja del acero. La Chapateja presenta beneficios frente a la teja cerámica: la necesidad de pendientes sustancialmente menores, la mayor rapidez y
simplicidad en la manipulación y el montaje. Es utilizado para cubiertas con separaciones entre apoyos de 0.70m.
0.41mm 0.50mm
chapateja 0.70m 0.70m
Ilustración 6 – Dimensiones de la chapateja – Desarrollo 1220 mm
Tabla 7 – Información técnica de chapa de acero Chapateja
Espesor (mm) 0.41 0.45 0.50
Peso (Kg/m2 útil) 4.33 4.79 5.29
Peso (Kg/m lineal) 3.90 4.31 4.76
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3.5 Engrafada BK 460 El perfil BK 460 engrafado que Be ca m incorpora a su serie, responde al modelo KR-18 de Knudson,
fabricante de perfiladoras con más de 55 años de experiencia en el mercado mundial. La chapa BK 460 engrafada puede perfilarse en obra, a medida, prácticamente sin restricción de largo (se perfilaron chapas de 70m de largo para una obra en Zonamérica). Se fijan a las correas o vigas a través de clips que se engrafan conjuntamente con las chapas y que
acompañan sus deformaciones térmicas. Esto permite obtener cubiertas altamente estancas, por no tener solapes longitudinales ni perforaciones, posibilitando su uso en techos con pendientes mínimas y grandes longitudes. La separación recomendada entre apoyos es cada 1.4m.
Ilustración 7 – Dimensiones de la chapa BK 460 – Desarrollo 610 mm
Tabla 8 – Información técnica de chapa de acero BK 460
Espesor (mm) 0.50 0.70 1.00
Peso (Kg/m2 útil) 5.36 7.51 10.72
Peso (Kg/m lineal) 2.45 3.43 4.90
Momento de inercia (cm4/m útil) 20.27 28.38 40.54
Módulo resistente mayor (cm3/m útil) 15.00 20.99 29.99
Módulo resistente menor (cm3/m útil) 4.14 5.79 8.28
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3.6 Autoportante BC 120 “Autoportante”, término aplicado por primera vez a las chapas para techo, por Be ca m , a partir del año
1980, por tratarse de cubiertas que no requieren correas. Con la chapa autoportante BC 120, se consiguen distancias entre apoyos (dependiendo del caso) de hasta aproximadamente 7m.
Ilustración 8 – Dimensiones de la chapa BC 120 – Desarrollo 1220 mm
Tabla 9 – Carga máxima admisible de viento en kg/m2 (uniformemente distribuida) Resistencia mínima recomendada: 80kg/m2
vano (m) 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9
esp
eso
res 0,41 190 138 85 60 47 36 29 22 16 10 - - -
0,5 282 208 145 103 77 59 47 38 31 27 23 20 18
0,7 409 303 221 157 117 90 71 57 47 40 34 30 26
0,89 534 395 300 214 158 121 96 77 64 54 46 40 35
1,11 677 501 386 281 208 160 126 101 84 70 60 52 46
Los valores marcados en celeste son los admitidos por la norma UNIT 50:1982. 3.7 Autoportante BC 700 Con la chapa autoportante BC 700, se consiguen distancias entre apoyos (dependiendo del caso) de hasta
aproximadamente 9 m en forma plana, y de hasta 14 m en forma abovedada con apoyos impedidos (caballetes fijos, tensores y contravientos).
Ilustración 9 – Dimensiones de la chapa BC 700 – Desarrollo 1000 mm
Tabla 10 – Información técnica de chapa de acero BC700
Espesor (mm) 0.70 0.89
Peso (Kg/m2 útil) 7.84 9.97
Peso (Kg/m lineal) 5.49 6.98
Momento de inercia (cm4/m útil) 487 617
Módulo resistente mayor (cm3/m útil) 56.9 72
Módulo resistente menor (cm3/m útil) 50.4 64.4
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3.8 Autoportante BC 800 Con la chapa autoportante BC 800, se consiguen distancias entre apoyos (dependiendo del caso) de hasta aproximadamente 18m en forma plana, y de hasta 30m en forma abovedada con desplazamientos horizontales impedidos (caballetes fijos y tensores).
Ilustración 10 – Dimensiones de la chapa BC 800 – Desarrollo 1200 mm
Ilustración 11 – Obra Abasto Santa Clara – cubierta BC800
Nota 2: Las dimensiones en los esquemas son aproximadas, ya que debido a las variaciones de resistencias del material, y otros elementos influyentes en el proceso, dan como resultado pequeñas variaciones en las dimensiones. La tolerancia en el ancho útil y total es de 0/10mm. Nota 3: La tolerancia en el espesor total depende de la tolerancia en el espesor del recubrimiento y en el espesor del material base. Por más información acerca de las tolerancias en los espesores, ver las normas AS1397 y AS1365 para el acero revestido. Nota 4: Todos los espesores de chapa están sujetos a stock.
Nota 5: Las propiedades de las tablas han sido calculadas basándose en el perfil teórico y el espesor nominal, y por tanto son aproximadas. Pueden no coincidir exactamente con la realidad debido a las pequeñas variaciones dimensionales.
Tabla 11 – Información técnica de chapa de acero BC800
Espesor (mm) 1.11 1.25 1.55 2.00
Peso (Kg/m2 útil) 13.03 14.68 18.22 23.51
Peso (Kg/m lineal) 10.43 11.75 14.57 18.81
Momento de inercia (cm4/m útil) 1163 1309 1624 2095
Módulo resistente mayor (cm3/m útil) 101 114 141 182
Módulo resistente menor (cm3/m útil) 86 97 120 155
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3.9 Largo de las chapas Be ca m suministra sus chapas del largo que el cliente solicite (con una tolerancia de ±10mm). En cuanto al
máximo, normalmente está acotado por los problemas de manipulación, transporte, grúas, etc., que sean utilizados en obra.
Tabla 12 – Largos máximos según perfil
Perfil Largo máximo recomendado (m)
Observaciones
BC 18 plano 10.00 *
curvo - *
BC 35 plano 10.00 *
curvo 6.00 *
BC 30 plano 10.00 *
chapateja plano 10.00 -
BC 120 plano 13.00 Requiere apoyos intermedios
BC 700 plano 9.00 -
curvo 14.00 -
BC 800 plano 18.00
El largo máximo corresponde al esp. 1.55mm. Consultar por otros espesores.
curvo 30.00 Chapas de largo mayor a 20m deben perfilarse en obra, hasta 30m.
BK 460 plano 10.00 Chapas de largo mayor a 10m deben perfilarse en obra, hasta 100m.
El corte de largos a medida, tiene importantes ventajas. Sin duda una de las más importantes, es
que las chapas se ajustan al proyecto en lugar que el proyecto deba ajustarse a medidas estándar. Otra ventaja no menos importante, es el hecho de eliminar, o al menos disminuir al máximo los solapes, que además de un ahorro de material permite eliminar las zonas donde se inician en muchos casos la corrosión y las filtraciones de agua.
Nota 6: La longitud de las chapas BC 700 y BC 800 curvas es medida en el valle de las mismas. Para las chapas BC 35 curvas, la longitud es medida en la cresta de las mismas.
*BC 18 – BC 35 – BC 30 – Largos mayores a 10m consultar.
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4. Distancia admisible entre apoyos
4.1 Introducción Los diferentes modelos de chapa, pueden trabajar (desde el punto de vista estructural) de varias maneras:
como viga apoyada sin y con continuidad (caso más usual), como bóveda con apoyos con desplazamientos horizontales impedidos, formando parte de un elemento estructural, etc. En esta sección no se tratan todas las diferentes formas en que puede trabajar la chapa, solo se tratará el caso más usual: trabajando como viga apoyada, por tanto se analizará el caso más usual de chapa. Por dudas o consultas respecto a otras configuraciones, siempre estará accesible nuestro departamento técnico. Las tablas presentadas más adelante suministran la distancia entre apoyos máxima admisible sólo para el caso de carga uniforme. Las cargas uniformes surgen de integrar las cargas de
viento y el peso propio de la chapa. No se han tenido en cuenta las posibles cargas concentradas que pueden surgir debido al tránsito de personas sobre las chapas durante el montaje y/o mantenimiento. Para cada modelo de chapa se presentan 2 tablas, una para el caso de la chapa en 2
apoyos y otra para el caso en que la chapa se disponga sobre más de 2 apoyos con separación entre apoyos uniforme. Si bien cada cantidad de apoyos arroja resultados diferentes, para 3 o más apoyos los resultados no difieren entre sí de manera importante, y se han resumido todos esos casos en una sola tabla. Para el cálculo presentado en las tablas se toman las siguientes restricciones:
Flecha máxima 1/200
Luz para BC18, BC35, BC30 y BK 460
Flecha máxima 1/150
Luz para BC700 y BC800
Tensión máxima 1750 kg/cm2 para las chapas de acero revestido
Las tensiones máximas tienen en cuenta que la carga uniforme la conforma prácticamente en su totalidad el
viento, por lo que se mayoraron las tensiones admisibles en un 25%.
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4.2 Presiones de viento En la aplicación de las chapas en techos y paredes, usualmente las cargas más importantes son las presiones de viento. Como información orientativa se han determinado estas presiones para 4 situaciones usuales, en base a la norma UNIT 50:84 – Acción del viento sobre construcciones (2º Revisión – Edición 1994-08-12).
IMPORTANTE: La determinación de las presiones de viento deberá ser efectuada por el técnico responsable de la obra.
Nota 7: Para las presiones calculadas en la Tabla 14 se ha asumido además que: Coeficiente de forma total (acción interior más exterior) Ct=1.3. Quedan excluidas situaciones de borde o cualquier otra en que Ct1.3
Altura menor o igual a 5 metros (tomados según apartado 6.2.4 de la norma UNIT 50:84) Factor topográfico normal, Kt=1, por tanto quedan excluidas edificaciones muy expuestas (Kt=1.1) como cimas de acantilados, valles muy estrechos donde el viento se encajona, etc. Factor de dimensiones Kd para áreas menores o iguales a 10m2 Nota 8: Faja costera: son todos los lugares ubicados a una distancia menor a 25 kilómetros de cualquier punto de las márgenes del Río Uruguay, Río de la Plata o de la costa atlántica. Zona interior: son todos los lugares ubicados en el resto del territorio nacional.
Nota 9: Las situaciones de rugosidad se refieren a la rugosidad del terreno, factor que influye en las velocidades de viento posibles. Basándose en la norma UNIT 50:84, las rugosidades I y II cubren los siguientes casos: Rugosidad I – Terreno abierto y a nivel, sin obstrucciones. Superficies de agua y faja costera en un ancho de 1 km. Aeropuertos, granjas extensas sin cercos. Rugosidad II – Terreno plano o poco ondulado con obstrucciones bajas como setos o muros, árboles y edificaciones eventuales (altura media alrededor de 2m).
Tabla 13 – Presiones de viento para casos usuales basadas en norma UNIT 50:84
Ubicación Rugosidad Presión
Faja costera Rugosidad I 135 Kg/m2
Rugosidad II 100 Kg/m2
Zona interior Rugosidad I
Rugosidad II 75 Kg/m2
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Tablas de distancias admisibles entre apoyos
Tabla 14 - Sinusoidal - BC 18
simple apoyo
con continuidad
Vano máximo para 2 apoyos Vano máximo para 3 o más apoyos
Espesores (mm) Espesores (mm)
0.40 0.45 0.50 0.70 0.41 0.45 0.50 0.70
Carg
a u
nif
orm
e (
Kg
/m
2)
40 1.55 1.61 1.67 1.87 1.91 1.99 2.06 2.31
50 1.44 1.49 1.55 1.73 1.78 1.85 1.91 2.14
60 1.35 1.41 1.46 1.63 1.67 1.74 1.80 2.01
75 1.26 1.31 1.35 1.51 1.55 1.61 1.67 1.87
90 1.18 1.23 1.27 1.42 1.46 1.52 1.57 1.76
100 1.12 1.17 1.21 1.35 1.39 1.44 1.49 1.67
120 1.07 1.12 1.16 1.29 1.33 1.38 1.43 1.60
140 1.02 1.06 1.10 1.23 1.26 1.31 1.36 1.52
160 0.98 1.01 1.05 1.18 1.21 1.25 1.30 1.45
180 0.94 0.98 1.01 1.13 1.16 1.21 1.25 1.40
200 0.91 0.94 0.98 1.09 1.12 1.16 1.21 1.35
Luz límite para que el vano máximo esté dado por la limitación de la flecha, a partir de la cual la condicionante es la tensión
0.52 0.98
Tabla 15 - Trapezoidal - BC 35
simple apoyo
con continuidad
Vano máximo para 2 apoyos Vano máximo para 3 o más apoyos
Espesores (mm) Espesores (mm)
0.41 0.45 0.50 0.70 0.41 0.45 0.50 0.70
Carg
a u
nif
orm
e (
Kg
/m
2)
40 2.47 2.56 2.66 2.97 3.05 3.17 3.28 3.67
50 2.29 2.38 2.47 2.46 2.83 2.94 3.05 3.41
60 2.15 2.24 2.32 2.60 2.66 2.77 2.87 3.21
75 2.00 2.08 2.15 2.41 2.39 2.54 2.66 2.98
90 1.88 1.96 2.03 2.27 2.19 2.32 2.44 2.80
100 1.79 1.86 1.93 2.15 2.02 2.15 2.26 2.66
120 1.71 1.78 1.84 2.06 1.89 2.01 2.12 2.50
140 1.62 1.69 1.75 1.96 1.75 1.86 1.96 2.32
160 1.55 1.62 1.67 1.87 1.64 1.74 1.83 2.17
180 1.49 1.55 1.61 1.80 1.55 1.64 1.73 2.04
200 1.44 1.50 1.55 1.74 1.47 1.56 1.64 1.94
Luz límite para que el vano máximo esté dado por la limitación de la flecha, a partir de la cual la condicionante es la tensión
1.39 2.63
17 | P á g i n a
Tabla 16 - BC30
simple apoyo con continuidad
Vano máximo para 2 apoyos Vano máximo para 3 o más apoyos
espesores (mm) espesores (mm)
0,4 0,5 0,4 0,5
carg
a u
nif
orm
e (
kg
/m
2)
40 2,39 2,55 2,95 3,15
50 2,22 2,37 2,74 2,93
60 2,09 2,23 2,58 2,76
70 1,98 2,12 2,45 2,62
80 1,9 2,02 2,35 2,5
90 1,82 1,95 2,26 2,41
100 1,76 1,88 2,18 2,32
110 1,7 1,82 2,09 2,25
120 1,66 1,77 2 2,19
135 1,59 1,7 1,88 2,07
140 1,57 1,68 1,85 2,04
150 1,54 1,64 1,79 1,97
160 1,5 1,61 1,73 1,91
170 1,47 1,57 1,68 1,85
180 1,45 1,54 1,63 1,8
190 1,42 1,52 1,59 1,75
200 1,4 1,49 1,55 1,7
Nota 10: Las distancias admisibles entre apoyos indicadas en las tablas, están en metros.
18 | P á g i n a
5. Techos curvos
En muchas ocasiones es deseable montar techos curvos debido a diferentes motivos, como resistencia, estética, evacuación de pluviales, etc. Be ca m ha previsto esta necesidad y desarrolló varias soluciones. En
esta sección se establecen las curvaturas que actualmente es posible suministrar, además de las diferentes funciones que puede tener el curvado en cada caso. 5.1 Algunas fórmulas de cálculo
A los efectos de facilitar el diseño de un techo curvo, a continuación se presentan algunas fórmulas que relacionan los diferentes parámetros geométricos de un techo curvo. En la Ilustración 7 se representan los diferentes parámetros geométricos a los que se hace referencia en las fórmulas. Ilustración 12 – Parámetros geométricos en un techo curvo
C: Cuerda L: Longitud total de la chapa (desarrollo) R: Radio de curvatura f: flecha : Semi-ángulo al centro correspondiente al desarrollo y radio del
techo (medido en grados)
5.2 BC 35
Radio mínimo de curvatura: 0.50 m Las chapas modelo BC 35 tienen la posibilidad de ser curvadas mediante pliegues transversales. Solo es posible curvarlas en forma convexa, tal como se muestra en la Ilustración 8. De esta forma es posible lograr un radio mínimo de curvatura de 0.50 m.
Ilustración 13 – Chapa BC 35 curvada mediante pliegues transversales en forma convexa.
R= C2 + 4.f2
8.f
α=arcsen ( C )
2.R
L= π.R.α
90
19 | P á g i n a
5.3 BC 18 Las chapas BC 18 pueden ser curvadas, sin pliegues transversales, con un radio mínimo de 2m. Espesores menores a 0.40 mm no son factibles de curvar debido a que aparecen arrugas irregulares antes de adoptar curva, solo es posible curvarla levemente en obra, obligándola a adoptar una curva suave que configuren sus apoyos.
5.4 BC 700 La chapa autoportante BC 700, solo es posible curvarla generándole pliegues transversales, a los efectos de construir cubiertas en donde la chapa trabaje como bóveda con apoyos con desplazamiento horizontal impedido. Con este fin los radios de curvatura que se adoptaron son los presentados en la Tabla 15, donde además se muestran las demás características de dichas cubiertas.
Ilustraciones 14 y 15 – Techo BC 700 curvo
Tabla 17 – Características de cubiertas curvas en BC 700, trabajando como bóveda con apoyos con desplazamiento horizontal impedido
Distancia entre apoyos
(m)
Espesor (mm)
Radio de curvatura
(m)
Flecha (m)
Desarrollo (m)
Distancia entre apoyos
(m)
Espesor (mm)
Radio de curvatura
(m)
Flecha (m)
Desarrollo (m)
7.0 0.70 19.0 0.33 7.04 11.0 0.70 19.0 0.81 11.16
7.5 0.70 19.0 0.37 7.55 11.5 0.70 19.0 0.89 11.68
8.0 0.70 19.0 0.43 8.06 12.0 0.70 19.0 0.97 12.21
8.5 0.70 19.0 0.48 8.57 12.5 0.89 19.0 1.06 12.74
9.0 0.70 19.0 0.54 9.09 13.0 0.89 19.0 1.15 13.17
9.5 0.70 19.0 0.60 9.60 13.5 0.89 19.0 1.24 13.80
10.0 0.70 19.0 0.67 10.12 14.0 0.89 19.0 1.34 14.34
10.5 0.70 19.0 0.74 10.64
20 | P á g i n a
5.6 BC 800 La chapa autoportante BC 800 es curvada sin generar pliegues transversales. Por tanto es posible construir cubiertas curvas cuasi-planas, en donde la chapa sigue trabajando flexionalmente. Este caso puede ser necesario por diferentes motivos, por ejemplo para la evacuación de pluviales en techos donde ambos apoyos están a igual altura.
Ilustración 16 – Techo BC 800 curvo cuasi-plano
Por el grado de curvatura alcanzable en los espesores de 1.55 mm y mayores, también es posible realizar proyectos con BC 800 en donde la chapa trabaje como bóveda con apoyos con desplazamiento horizontal
impedido. Ilustración 17 – Techo BC 800 con chapa trabajando como bóveda, con apoyos con desplazamiento horizontal impedido. Comedor Botnia–Fray Bentos
Ilustración 18 – Perfiladora en obra. Para largos mayores a 20m. Comedor Botnia-Fray Bentos
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Ilustración 19 – Colocación de chapas abovedadas BC 800. Luz de aproximadamente 30m. Comedor Botnia-Fray Bentos
En la Tabla 18, se especifican los radios de curvatura para cada espesor en canal 800, así como su posible uso.
Tabla 18 – Radio mínimo de curvatura de la chapa BC 800, en función del espesor
Espesor (mm) Radio mínimo de curvatura (m) Uso
1.11 No es posible curvar ------
1.25 180m si 13m≤luz<16 Evacuación de pluviales
1.55 100m si 16<luz≤20 Evacuación de pluviales
50m si 20<luz≤30 Techos abovedados
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Para los techos abovedados con apoyos con desplazamiento horizontal impedido y radio mínimo de curvatura se dan las características en la Tabla 19.
Tabla 19 – Características de cubiertas curvas en BC 800 – espesor 1.55 y 2.00 mm, trabajando como bóveda con apoyos impedidos.
Dist. entre apoyos (m)
Radio de Curvatura(
m)
Flecha central (m)
Desarrollo (m)
Dist. entre apoyos (m)
Radio de Curvatura
(m)
Flecha central (m)
Desarrollo (m)
15.0 180 0.16 15.0 23.0 50 1.34 23.21
15.5 180 0.17 15.5 23.5 50 1.40 23.72
16.0 180 0.18 16.0 24.0 50 1.46 24.23
16.5 100 0.34 16.52 24.5 50 1.52 24.75
17.0 100 0.36 17.02 25.0 50 1.59 25.27
17.5 100 0.38 17.52 25.5 50 1.65 25.78
18.0 100 0.41 18.02 26.0 50 1.72 26.30
18.5 100 0.43 18.53 26.5 50 1.79 26.82
19.0 100 0.45 19.03 27.0 50 1.86 27.34
19.5 100 0.48 19.53 27.5 50 1.93 27.86
20.0 100 0.5 20.03 28.0 50 2.00 28.38
20.5 50 1.06 20.65 28.5 50 2.07 28.90
21.0 50 1.11 21.16 29.0 50 2.15 29.42
21.5 50 1.17 21.67 29.5 50 2.23 29.95
22.0 50 1.23 22.18 30.0 50 2.30 30.47
22.5 50 1.28 22.69
5.7 Cubiertas de chapas autoportantes curvas IMPORTANTE:
Desde el punto de vista estructural, para radios de curvatura de 50m, estas cubiertas funcionan básicamente como arcos o bóvedas cilíndricas, de directriz circular, con apoyos articulados fijos en ambos extremos. Por tanto la estructura soporte de la cubierta deberá, en particular, ser apta para soportar los empujes en los apoyos que generan las cargas gravitatorias y de viento. Esto es fundamental para restringir las solicitaciones de flexión en las chapas así como sus deformaciones.
Es claro que las solicitaciones principales son las de viento, las que se preverán conforme la normativa
vigente (UNIT50/84). Dadas las características de estas solicitaciones, los empujes en los apoyos podrán invertirse en función del estado de viento que se considere. De ahí que si bien en ocasiones se prevén tensores, éstos son sólo útiles para absorber los empujes originados por el peso propio y sólo algunos estados de viento. Por lo general se tienen estados de viento que generan empujes hacia el interior del local, los cuales no pueden ser tomados con los tensores.
Consecuentemente el técnico responsable del proyecto estructural deberá prever en la estructura soporte los empujes resultantes de las diferentes solicitaciones teniendo en consideración que la cubierta requiere funcionar como un arco biarticulado, es decir con desplazamientos horizontales impedidos en sus apoyos a no ser los resultantes de deformaciones no significativas de la estructura.
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6. Aleros admisibles
Aleros Aleros
BC 700 y BC 800 BC 18, BC 35 y BCC 420
Ilustración 20 – Aleros
6.1 BC 18, BC 35 Y BC 30 En los aleros deben evitarse las posibles cargas concentradas debido al tránsito de personas sobre las chapas durante el montaje y/o mantenimiento.
Tabla 20- Aleros máximos recomendados
Acero revestido Alero (m)
BC 18 0.30
BC 35 0.40
BC 30 0.40
A los efectos de mejorar el comportamiento del alero mientras está sometido a esfuerzos de viento, es recomendable vincular los extremos solapados entre sí a través de tornillos o remaches.
6.2 Chapateja En el caso de la chapateja, el alero queda determinado por el diseño de la chapa. El primer clavador debe colocarse a 11,2cm del extremo.
Ilustración 21 – Alero chapateja
BC 120, BC 700 Y BC 800 BC 18, BC 35, BC 30 Y BK 460
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6.3 BC 120, BC 700 y BC 800 Es necesario agregar al menos una línea de vinculadores en las 3 primeras chapas del extremo del alero, tal como se muestra en la Ilustración 22.
Tabla 21 – Aleros admisibles para BC 120, 700 y BC 800
Perfil Espesor (mm) Alero admisible (m)
0.50 0.50
BC120 0.70 0.60
0.89 0.70
1.11 0.80
BC 700 0.70 1.00
0.89 1.25
1.11 2.00*
BC800 1.25 2.25*
1.55 2.50*
*Consultar departamento técnico
Ilustración 22 – Alero con vinculador en el extremo no fijado para evitar la deformación de la chapa.
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7. Anclajes
Para cada tipo de chapa existen varios tipos de anclajes. La selección de la mejor solución depende de las características de la cubierta, la carga que se debe soportar y el material de los apoyos. A continuación se
describen algunas alternativas en anclajes de chapa. 7.1 BC 18, BC 35, BC 30 Y CHAPATEJA Los tipos más usuales de anclaje para las chapas BC 18, BC 35, BC30 Y CHAPATEJA son: ganchos, clavos y
tornillos (ver Tabla 22). Siempre es recomendable utilizar caballetes (ver Ilustración 23); de esta forma es posible ajustar adecuadamente los tornillos sin abollar las chapas.
Ilustración 23 – Caballete para evitar abollar la chapa BC 35 durante el ajuste de los tornillos
Clavos y J65 - Fijaciones con capuchón del color de la chapa
Ilustración 24 – Clavos y J65
Clavo Roscado Conjunto: Clavo, arandela de goma y capuchón Longitud de rosca: 50mm Acabado superficial: electrogalvanizado
Gancho “J” Diámetro: 5.5mm Rosca: ¼” UNC Longitud de rosca: 40mm Acabado superficial: electrogalvanizado
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Tabla 22 – Tipos de anclaje y su aplicación
Ganchos Tornillos Clavos
Techos y paredes sobre estructura de: Varilla reticulada
Perfiles laminados
Perfiles o tubos estructurales
Techos y paredes sobre estructura de: Perfiles laminados
Perfiles o tubos estructurales
Madera
Techos y paredes sobre estructura de: Madera
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7.1.1 Ubicación de los anclajes En el caso de techos, los anclajes deberán colocarse siempre en las crestas de las ondas. En el caso de paredes se podrán colocar alternativamente en los valles. En ambos casos los anclajes deben ubicarse como en la Ilustración 18.
Techos
Paredes
Ilustración 18 – Ubicación de los anclajes en las chapas BC 18 y BC 35
7.1.2 Material de los anclajes En general se intenta que la vida útil de los anclajes sea similar a la de la chapa, y siempre deberá cuidarse
la compatibilidad del material del anclaje con el material de la chapa.
• Chapa de acero revestido – Se recomienda en general utilizar fijaciones de acero galvanizado en caliente. Los electrogalvanizados, si bien no afectan la vida útil de la chapa, seguramente será necesario realizarles mantenimiento o sustituirlos periódicamente. En caso de utilizar accesorios electrogalvanizados, es conveniente utilizar los que tengan protecciones adicionales, tales como capuchones protectores de partes expuestas, revestimientos de copolímero, etc.
Es necesario además que las arandelas que sellen la perforación sobre la chapa sean de neoprene, EPDM o cualquier otro polímero que tenga larga vida útil a la intemperie. Dichas arandelas deberán estar cubiertas además con una arandela metálica que evite su degradación por exposición a los rayos ultravioletas.
Ilustración 25 – Tornillo de ¼”
Arandela metálica
Arandela neoprene, EPDM
Capuchón protector
28 | P á g i n a
7.1.3 Montaje sobre estructura metálica En el caso de los tornillos autoperforantes, es necesario cuidar que el espesor de la estructura metálica en donde son atornillados (más aún en el caso de perfiles de chapa plegada) sea suficiente para soportar las cargas de viento extremas. En el caso de las chapas de aluminio, se recomienda utilizar ganchos. Este tipo de fijación permite el
movimiento relativo de las chapas sobre la estructura (el coeficiente de dilatación térmica del aluminio es considerablemente mayor al del acero), evitando roturas y deformaciones, y por lo tanto problemas de hermeticidad. En el caso de paredes, se podrán usar tornillos autoperforantes, debido a que generalmente las longitudes son menores y la hermeticidad no está comprometida. Esta recomendación es válida para las chapas de acero cuando sus longitudes exceden las corrientes.
7.1.4 Montaje sobre estructura de madera Los clavos deben ser de longitud suficiente para que el cuerpo del mismo penetre lo suficiente dentro de la correa para soportar las cargas de viento extremas.
• Chapa de acero revestido – Se recomienda en general utilizar Clavos de acero galvanizado, con capuchón protector.
7.2 Engrafada BK 460 La fijación de las chapas BK 460 se realiza mediante clips. Estos clips son fijados a la estructura mediante tornillos y luego engrafados junto con la chapas. Este sistema tiene la virtud de no perforar en ningún punto la cubierta, logrando una gran estanqueidad de la unión. De esta manera será prácticamente imposible la existencia de filtraciones.
Generalmente, el uso de chapas BK 460 implica chapas de gran longitud, ya que esta es una de sus principales cualidades, y por tanto es necesario absorber las dilataciones. Por tal motivo se desarrollaron los clips deslizantes. La cubierta generalmente es fijada en una de las líneas de apoyo de la estructura, colocando una fila de clips fijos; los clips deslizantes son colocados en el resto de las fijaciones.
Ilustración 26 – Clips para fijar las chapas BK 460
Ilustración 27 – Engrafe de chapas BK 460
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7.3 BC 120 La fijación de las chapas autoportantes BC 120, se realiza mediante el auxilio de caballetes o ganchos J150 (ver ilustración 28), dependiendo de cómo sea la estructura, y luego se fija la chapa a estos caballetes mediante tornillos de costura de ¼”.
Ilustración 28 – Caballetes y J150 para chapa BC 120
7.4 BC 700 y BC 800
La fijación de las chapas autoportantes BC 700 y BC 800, se realiza mediante el auxilio de caballetes (ver Ilustración 29 e Ilustración 30). Los caballetes se fijan a la estructura dependiendo de cómo sea la misma, y luego se fija la chapa a estos caballetes mediante bulones. Estos caballetes conforman articulaciones fijas y deslizantes. La disposición de uno o ambos tipos de caballetes dependerá del proyecto estructural, y en particular de contemplar el efecto de dilatación térmica.
Ilustración 29 – Caballetes para chapa BC 700 y BC 800
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Ilustración 30 – Fijación de las chapas BC 700 y BC 800
Para la fijación de los caballetes a la estructura, se analizan 3 casos:
• Sobre estructura metálica • Sobre estructura de hormigón • Sobre estructura de madera
7.4.1 Fijación de caballetes sobre estructura metálica
La fijación de los caballetes sobre estructura metálica, es el caso más simple, ya que se realiza mediante soldadura del caballete directamente a la estructura (ver Ilustración 31).
Ilustración 31 – Caballete soldado a estructura metálica
31 | P á g i n a
7.4.2 Fijación de caballetes sobre estructura de hormigón (Sistema 1 – Tradicional)
Este Sistema consiste en los siguientes pasos: • 1. Se prevén bigotes de anclaje en el hormigón armado, de hierro redondo común (el hierro tratado puede generar problemas al doblarlo y soldarlo), correctamente alineados. En los extremos del techo se preverán obligatoriamente 5 bigotes de anclaje cada 25 cm, y en el resto de la estructura se preverán bigotes cada
50 cm (ver Ilustración 32). • 2. Luego se coloca el perfil portacaballetes y con los bigotes previstos se enlaza el perfil y se sueldan a este (ver Ilustración 32, Ilustración 33 e Ilustración 34). • 3. Finalmente se sueldan los caballetes a dicho perfil en forma análoga a las estructuras metálicas. También es usual que al perfil portacaballetes se le hayan soldado previamente los caballetes en fábrica.
Ilustración 32 – Configuración de los bigotes de anclaje necesarios para fijar el perfil portacaballetes
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Ilustración 33 – Bigotes de anclaje para fijar el perfil portacaballetes
Ilustración 34 – Perfil portacaballetes con los caballetes ya soldados, fijado con bigotes de anclaje
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7.5 Otros sistemas de anclaje para BC700 y BC800 A lo largo de estos años hemos encontrado dificultades en el uso de bigotes de anclaje, como es el caso de bigotes en hierro tratado, escasa profundidad, bigotes muy finos, mal alineados, etc., o simplemente el olvido de haber previsto los mismos. Por este motivo, basados en esa experiencia Be ca m ha desarrollado
sistemas alternativos más seguros, con menos dificultades en la coordinación previa y menos molestias para
el constructor, que creemos irán sustituyendo al sistema de bigotes. Este es el caso de los sistemas descriptos en las secciones 7.5.1 y 7.5.2. 7.5.1 Fijación de caballetes sobre estructura de hormigón (Sistema 2) En este sistema la única variación es la fijación del perfil portacaballetes al hormigón, que en vez de fijarse a través de bigotes de anclaje, es fijado mediante anclaje químico u otro con capacidad de carga similar (ver
Ilustración 35). Este sistema tiene la ventaja respecto al sistema 1 de no necesitar prever bigotes de anclaje en el hormigón
armado.
Ilustración 35 – Fijación de caballetes sobre estructura de hormigón (sistema 2)
El anclaje químico ha demostrado tener un comportamiento excelente en cuanto a resistencia. La colocación es muy simple y rápida. Como virtud frente a los tacos de expansión, el anclaje químico trabaja por adherencia en vez de por
expansión, lo que permite lograr cargas admisibles muy superiores en el caso de vigas de sección pequeña. Cabe destacar además que el comportamiento de los tacos de expansión es muy susceptible a la calidad de la perforación y al grado de apriete, y estos inconvenientes lo hacen poco confiable y muy dependiente del operario que realice la colocación. El anclaje químico no debe ser apretado para lograr el anclaje y el producto químico llena la perforación aún estando deformada o agrandada, eliminando así los inconvenientes antes descriptos de los tacos de expansión.
34 | P á g i n a
7.5.2 Fijación de caballetes sobre estructura de madera Al caballete estándar se le sueldan orejas con agujeros y luego es fijado directamente a la estructura de madera mediante tornillos (ver Ilustración 36).
Ilustración 36 – Fijación de caballetes sobre estructura de madera
35 | P á g i n a
8. Juntas longitudinales
8.1 BC 18, BC 35 Y BC30 En el caso de las chapas BC18, BC35 y BC30, el solape previsto es una junta suficientemente estanca si el montaje se ha realizado cuidadosamente y la pendiente es adecuada. Sin embargo, cuando la distancia
entre apoyos es relativamente amplia (mayor a 1.40 m), es recomendable agregar un tornillo en el centro del vano que vincule ambas chapas solapadas. 8.2 Engrafada BK 460 La junta entre chapas BK 460 es muy estanca, siendo esta una de las virtudes del sistema. Ambas chapas son correctamente ubicadas y luego la unión es engrafada (ver Ilustración 27).
8.3 BC120, BC 700 y BC 800 En las chapas autoportantes, es necesario realizar una costura con tornillos de la junta entre chapas (ver Ilustración 37). Esta costura, además de mejorar la estanqueidad de la cubierta, vincula una chapa con otra,
mejorando su comportamiento mecánico.
Ilustración 37 – Costura de la junta entre chapas autoportantes
IMPORTANTE Barrer las virutas de las perforaciones y otros elementos (clavos, varillas) que se oxidarán rápidamente y mancharán el revestimiento de la chapa.
36 | P á g i n a
9. Accesorios Chapa Autoportante 9.1 Babetas / Cumbreras
Estas babetas pueden ser
utilizadas amuradas en mampostería. No amurar las babetas con mezcla, la cal deteriora el revestimiento. En caso de tratarse de pretiles de hormigón armado el detalle
deberá resolverse mediante otras soluciones de encuentro.
Ilustración 38 – Babetas para chapa autoportante
babeta lateral largo a medida chapa BC120, BC700 y BC800
babeta perfilada (apoyo superior) chapa BC700
babeta perfilada (apoyo superior) chapa BC800
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9.2 Cierres de onda A los efectos de cerrar la abertura resultante de apoyar la chapa autoportante sobre una viga, Be ca m
fabrica los llamados cierres de onda en chapa galvanizada. Para la BC700 y BC800 pueden ser ciegos o con ventilación. En general son fijados al perfil portacaballetes a
través de tornillos autoperforantes, clavos, etc. Están fabricados en partes móviles entre sí, a los efectos de amoldarse a cada montaje. Para la BC 120 los cierres de onda podrán fijarse al caballete (en caso de colocarse) o directamente de sus solapas a la chapa en caso de colocarse ganchos J150. Son siempre ventilados. Los cierres de onda no son estancos, impiden la entrada de aves, roedores, etc.
9.2.1 Cierres de onda para chapa BC700 ciego
9.2.2 Cierres de onda para chapa BC700 ventilado
Cumbrera lisa con cresta Chapa BC 120
Babeta lisa con cresta (apoyo superior) Chapa BC 120
38 | P á g i n a
9.2.3 Cierres de onda para chapa BC800 ciego
9.2.4 Cierres de onda para chapa BC800 ventilado
9.2.5 Cierres de onda menor para chapa BC 700 / BC 800
9.2.6 Cierres de onda para chapa BC 120
Compriband Fabricado con espuma de poliuretano e impregnado con bitumen asfáltico es un producto para el sellado de las ondas menores de las cubiertas autoportantes. Liviano y fácil de manipular, no lo afectan los agentes atmosféricos y es resistente al fuego.
13cm aprox
Compriband liso
espesor 2cm
ancho 8cm
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9.3 Caballetes BC700 / BC800
9.3.1 Caballete articulado Se fabrican en chapa decapada de 2.85mm, con terminación de fondo anticorrosivo. Cuentan con articulación a los efectos de absorber deformaciones en ángulo de la chapa y las diferentes pendientes que
puede tener una cubierta. Existen fijos y deslizantes a los efectos de absorber las dilataciones de las cubiertas planas. En general se colocarán fijos en un extremo y deslizantes en el otro para cubiertas planas; y fijos en ambos extremos para cubiertas curvas con apoyos impedidos.
Ilustración 39 – Caballete articulado BC700
Caballete articulado BC800
Ilustración 40 – Caballete articulado BC800
40 | P á g i n a
9.3.2 Caballete fijo
A los efectos de montar en vinculadores y otras piezas especiales, se fabrican caballetes fijos (no articulados). Se fabrican en chapa galvanizada de 2.00mm, con pliegues laterales para ser montados con tornillos, sin necesidad de soldadura.
Ilustración 41 – Caballete fijo BC700 Ilustración 42– Caballete fijo BC800
9.4 Ganchos y tornillos de costura
A los efectos de vincular una chapa con otra es necesario realizar una costura con tornillos (ver ilustración 43) en el solape de ambas. Dichos tornillos se disponen en toda la longitud de la chapa separados 50 cm. Los tornillos de costura, por su forma, tienen la función adicional de ser soporte para colgar elementos a la cubierta, como es el caso de ductos de aire acondicionado (no excesivamente grandes), estructuras para cielorrasos, etc.
Ilustración 43 – Ganchos de costura para chapa autoportante
capuchón
41 | P á g i n a
9.5 Tensores y cortavientos para cubiertas curvas
9.5.1 Tensores (BC 700 y BC 800)
En las cubiertas abovedadas con apoyos impedidos, se generan esfuerzos laterales importantes sobre los apoyos. La función de los tensores es no transmitir a los apoyos los esfuerzos laterales hacia fuera que la cubierta genera, pudiendo así disminuir la robustez de dichos apoyos. La distribución, dimensiones y demás características de los tensores dependen de las dimensiones de la cubierta, distribución de pilares de apoyo, etc., y se determinarán para cada caso. Las características generales y ubicación de los mismos se muestran en las siguientes ilustraciones:
Ilustración 44– Tensor
Ilustración 45– Soldado de tensor
Ilustración 46 – Colocación de tensores
42 | P á g i n a
9.5.2 Contravientos (BC 700) En las cubiertas abovedadas con apoyos impedidos, los esfuerzos de viento tienden a deformar la chapa en forma de ola. La función de los contravientos es no permitir dicha deformación (ver ilustración 47).
Ilustración 47 – Deformación causada por el viento
Los contravientos en las cubiertas abovedadas con apoyos impedidos, no siempre son necesarios. No son
necesarios cuando la flecha es relativamente baja, y por tanto las presiones de viento no deforman la cubierta de manera importante. La distribución, dimensiones y demás características de los contravientos dependen de las dimensiones de la cubierta, distribución de pilares de apoyo, etc., y se determinarán para cada caso. Las características generales y ubicación de los mismos se muestran en la siguiente ilustración.
Ilustración 48 – Colocación de contravientos
43 | P á g i n a
9.6 Chapas traslúcidas de Fibra de Vidrio Son chapas de resina poliéster reforzada con fibra de vidrio. Se fabrican con el mismo perfil de la chapa y la misma flecha en caso de cubiertas curvas. Debido a su baja resistencia, no es recomendable colocar más de una chapa traslúcida cada 4 chapas de acero, y además será necesario colocar vinculadores, tal como se indica en la siguiente figura, distribuidos equidistantemente a lo largo de la chapa, separados no más de
5m. Son chapas de resina poliéster reforzada con fibra de vidrio.
Ilustración 49 – Vinculador de 3 chapas para fibra de vidrio.
Ilustración 50– Vinculador de 3 chapas para fibra de vidrio.
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9.7 Vinculadores En los bordes de las cubiertas se dan los mayores esfuerzos de viento sobre las chapas. Para soportar los mismos se colocan vinculadores de chapa extrema, estos se disponen repartidos de forma equidistante a lo largo de la luz, nunca a más de 5m de separación. El vinculador dependerá de la forma de llegada de la cubierta al cerramiento lateral y del material del
mismo.
Ilustración 51 – Vinculador de chapa extrema para mampostería
Cuando no existen cerramientos laterales, a los efectos de mejorar la resistencia de la cubierta en los bordes, es necesario colocar vinculadores de 3 chapas extremas, estos se disponen repartidos de forma equidistante a lo largo de la luz, nunca a más de 5m de separación, tal como se muestra en las siguientes
ilustraciones.
Ilustración 52– Vinculador de 3 chapas extremas.
45 | P á g i n a
Ilustración 53 – Vinculadores de tres chapas extremas.
Este tipo de vinculadores, serán necesarios también en aleros muy largos (mayores a 0.50m - ver Manual de diseño de Cubiertas Metálicas, sección Aleros admisibles 6.3)
Escuadras de apoyo
Ilustración 55 – Escuadra de apoyo superior
Es necesario usar escuadras de apoyo superior cuando por alguna razón no es posible fijar los caballetes a la parte superior de una viga de apoyo superior.
Ilustración 54 – Escuadra de apoyo inferior
Es necesario usar escuadras de apoyo inferior
cuando por alguna razón no es posible fijar los
caballetes a la parte superior de una viga de apoyo inferior. La diferencia sustancial con las escuadras de apoyo superior es que normalmente en la parte inferior es necesaria la colocación de un canalón de desagüe y el diseño de la escuadra deberá prever esto.
46 | P á g i n a
9.8 Canalones Be ca m fabrica canalones con diseño y dimensiones especiales. Los mismos se fabrican en tramos de hasta
2.90 metros. Be ca m fabrica además soportes de canalón para ser fijados directamente a la cubierta (ver ilustración 56).
Normalmente se colocará un soporte de canalón cada 2 chapas.
Ilustración 56 – Canalón de chapa "colgado" de la cubierta
47 | P á g i n a
10. Perforaciones chapa autoportante En muchas ocasiones es necesario realizar perforaciones en cubiertas autoportantes a los efectos de instalar ventilación, extractores eólicos, canalizaciones para aire acondicionado, etc. En esta sección se presentan recomendaciones a los efectos de realizar perforaciones en una chapa de no más de 250-300 mm de diámetro. En dichos casos, si las perforaciones cumplen con ciertos requisitos la cubierta no se verá
debilitada de manera importante. En caso de ser necesario una perforación mayor se tratará especialmente. 10.1 Ubicación, tamaño y distribución de las perforaciones Es necesario que la ubicación, tamaño y/o distribución de las perforaciones cumplan con los siguientes puntos para que la cubierta no se vea debilitada de manera importante.
Las perforaciones no serán mayores a 250 mm para cubiertas BC700 y 300 mm para cubiertas BC800
Las perforaciones no podrán realizarse en chapas extremas
No se podrán realizar en chapas contiguas a chapas de fibra de vidrio No se podrá ubicar más de una perforación cada 6 chapas si dichas perforaciones están agrupadas
en una línea perpendicular a las chapas de la cubierta. Si no es posible cumplir con alguno de los puntos anteriores, será necesario algún elemento estructural
adicional para reforzar la zona debilitada, que se determinará en cada caso. En techos curvos, es preferible que las perforaciones estén en la zona más alta del techo. 10.2 Ejecución de la perforación A un lado de la perforación, es necesario colocar vinculadores similares a los utilizados para chapas de fibra
de vidrio (ver sección 9.7). Estos vinculadores deberán ser colocados antes de realizar la perforación a los efectos de evitar deformaciones importantes de la cubierta en esa zona. Luego se hará una perforación aproximadamente 40 mm menor a la necesaria, a los efectos de poder realizar una pestaña hacia arriba de aproximadamente 20 mm. En dicha pestaña se pondrá un tramo corto (aprox. 120 mm) de ducto cuya finalidad es adaptarse a la forma y pendiente de la chapa y terminar en un ducto recto. Este tramo corto deberá ser fijado a la pestaña
mediante remaches ciegos o tornillos, y sellado a través de selladores que no afecten el recubrimiento de la
chapa (por ejemplo sikaflex 221 o selladores a base de poliuretano) Por último se fijará el resto del ducto a través de tornillos.
Ilustración 57 – Perforación en chapa autoportante
Si el ducto es muy largo (mayor a 0.50m para BC700 y mayor a 1.00m para BC800) y/o pesado es recomendable la colocación de arriostramientos que eviten esfuerzos importantes en la perforación.
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11. Accesorios chapas BC18, BC35, BC30 Y CHAPATEJA 11.1 Cumbreras Be ca m fabrica varios tipos de cumbreras, cumbreras lisas y cumbreras perfiladas para los distintos tipos de
perfiles de chapa.
La cumbrera lisa a medida se complementa con compriband.
Detalle de cumbrera para chapa BC35 con compriband.
La cumbrera se fija mediante tornillos autoperforantes a las crestas de la chapa.
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11.2 Babetas Las babetas pueden ser de dos tipos: babeta lateral o babeta de apoyo superior.
Estas babetas pueden ser utilizadas amu
Babeta superior
Babeta superior
Babeta superior
Babeta superior y lateral
Las babetas se amuran en mampostería (no amurar las babetas con mezcla, la cal deteriora el revestimiento).
En caso de tratarse de pretiles de hormigón armado el detalle deberá resolverse mediante otras soluciones de encuentro.
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11.3 Limatesas
L I M A T E S A
19.3
1 Desarrollo: 0.406m
Largo: 2.90mÁngulo estándar: 90ºSolape recomendado:
11.4 Limahoyas
Desarrollo: 0.60m Largo: a medida Solape recomendado: 0.20m
Desarrollo: 0.406m Largo: 2.90m Ángulo estándar: 90º Solape recomendado: 0.20m
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Canalones 11.5.1 Canalón estándar
Escuadra para canalón estándar
Ilustración 58– Escuadra vinculada a primer clavador.
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Instalación
Ilustración 59– Ajustes de escuadras en obra.
Conector de bajada Tapa de canalón estándar
Ilustración 60 – Conector de bajada PVC. Ilustración 61 – Tapa canalón estándar.
11.5.2 Canalones especiales En caso de ser necesario, Be ca m puede fabricar, mediante plegados, canalones con diseño y dimensiones
diferentes a los estándar.
53 | P á g i n a
11.6 Cierre de onda – Compriband El compriband es un producto para el sellado de techos, filtraciones de agua, insectos, pájaros, etc. El cierre hermético se genera a partir de un molde igual a la chapa. Por ser elástico permite acompañar los movimientos. Se comprime en su estructura celular volviendo luego a su volumen original.
Características técnicas
Está fabricado con espuma de poliuretano e impregnado con bitumen asfáltico Liviano y fácil de manipular No lo afectan agentes atmosféricos No endurece ni destiñe
Resistente al fuego No es tóxico Admite ser pintado con pinturas látex Impide el crecimiento de hongos, musgo y no es afectado por termitas, hormigas, roedores ni
pájaros
Ilustración 62 – Compriband
54 | P á g i n a
12. Transporte, almacenamiento, montaje y mantenimiento de chapas Transporte
Tener especial cuidado con el movimiento de diferentes cargas que puedan dañar el revestimiento e
inclusive abollar la chapa.
Descarga La descarga del material queda bajo la responsabilidad del cliente. Indicamos algunos criterios importantes a adoptar al momento de recibir y descargar los productos:
Orientar la descarga, manipulación y almacenamiento del material conforme las indicaciones a seguir:
Manipulación - Es obligatorio usar guantes debido al filo en los extremos de las chapas que pueden provocarle
cortes en las manos. Al efectuar la descarga, debe haber el mismo número de personas en el camión que abajo. Las chapas no deben ser arrastradas.
- La descarga de las chapas no deberá realizarse nunca si está lloviendo. Si se almacenan húmedas o
mojadas, se podrán provocar daños irrecuperables al material. En chapas con acabado galvanizado o aluzinc podrían desarrollarse procesos de “oxidación blanca”.
Almacenamiento
Debe realizarse en un área limpia, techada y ventilada, libre de humedad ambiente y lejos de
productos que puedan afectar el revestimiento (químicos, mezcla, cal etc.)
En el caso que la chapa tenga contacto con el agua, secar inmediatamente. Dicha humedad,
mientras están apiladas, puede provocar manchas de “oxidación blanca” en pocos días, por lo tanto
no se deben almacenar las chapas a la intemperie.
Si fuera imprescindible almacenar a la intemperie mientras es instalada, es esencial tomar las
siguientes precauciones:
A) Levantar un andamio sencillo a su alrededor y cubrirlo con una cubierta impermeable
(lona, nylon, etc.) dejando un espacio entre dicha cubierta y las chapas para permitir la circulación
de aire.
B) Deben ser almacenadas sobre un plano inclinado, para que si por algún motivo penetra
agua entre las chapas, ésta se escurra rápidamente. Si el tiempo de acopio supera los 10 días, se
recomienda la separación de las chapas mediante listones de madera.
C) Verificar con frecuencia que no haya penetrado humedad entre las chapas. De
comprobarse, secarlas inmediatamente.
No se recomiendan los tiempos prolongados de almacenamiento.
Las pilas de chapa deben tener una altura máxima de 1.00m.
Montaje Cuando se diseña la cubierta, prestar especial atención a la ubicación de chimeneas, claraboyas,
extractores eólicos etc. Estos elementos podrán interferir en el normal drenaje del techo.
Al momento del montaje, retirar del depósito solamente las chapas que van a ser utilizadas.
Las chapas deben izarse cuidadosamente para no provocar daños en el material. Tome en cuenta la
dirección del viento predominante y móntelas en sentido contrario.
Es recomendable evitar el tránsito directo sobre las chapas colocando tablones o tablas. Nunca pise
la cresta.
El corte de chapa en obra deberá realizarse con tijera o roedora. Se prohíbe el uso de discos
abrasivos, ya que producen pérdida local del galvanizado arriesgando seriamente su vida útil
Agujerear las chapas con taladro para no deformarlas con los golpes de punzón y así evitar posibles
depósitos de agua.
Nunca atornillar las chapas en los valles, ya que la incidencia del agua allí es mucho mayor pudiendo
provocar goteras.
Tener en cuenta que las chapas no pueden ir amuradas en la pared. Las dilataciones térmicas
provocarán rajaduras por donde puede ingresar agua. Para estos casos se debe utilizar Babetas
tanto de apoyo superior como laterales dependiendo el caso.
Bajo ninguna circunstancia el drenaje de los aires acondicionados puede correr por el techo
55 | P á g i n a
En el caso de instalar chapa prepintada, se debe retirar el film protector inmediatamente. La
exposición al sol y a las altas temperaturas harán que el film se adhiera a la chapa produciendo un
daño irreversible.
El film cumple con la función de protegerla durante el traslado y montaje (evitar salpicaduras o
manchas de cal y portland). Cuando ya no sea necesario realizar ningún trabajo de albañilería por
encima del techo se procederá a su retiro.
Luego del montaje se debe verificar que la cubierta este limpia de restos metálicos, herramientas,
material, paños, tornillos, clavos, o cualquier elemento que pueda contribuir de una u otra forma a
la corrosión.
Todos los accesorios de anclaje deben ser galvanizados y su calidad debe asegurar la misma
duración que las chapas.
Mantenimiento
Se recomienda tener el hábito de realizar inspecciones periódicas, con el fin de chequear el estado
general de la cubierta para detectar y remover elementos que puedan acumular humedad
contribuyendo al inicio de la corrosión Ej. hojas, pinocha, tierra, ramas y suciedad en general.
Para la limpieza de las cubiertas despejar totalmente la acumulación de suciedad y realizar un
lavado con esponjas o trapos y utilizar detergentes suaves.
Para construcciones realizadas sobre la costa, el mantenimiento debe realizarse con más asiduidad
para retirar la salinidad propia del mar.
Tener en cuenta que se debe controlar el estado de los elementos de fijación, principalmente sus
sellos para evitar filtraciones.
Si hay oxidación en elementos de fijación, deberán sustituirse para evitar que las chapas se
manchen de óxido.
56 | P á g i n a
13. Tablas útiles
13.1 Tablas de conversión de unidades físicas
Para convertir en multiplicar por
LONGITUD
pulgada milímetro 25.4
milímetro pulgada 0.0393701
pie metro 0.3048
metro pie 3.2808399
SUPERFICIE
pulgada2 milimetro2 645.16
milimetro2 pulgada2 0.00155
pie2 metro2 0.0929030
metro2 pie2 10.763910
PESO (FUERZA)
libra (av) kilogramo 0.4535924
kilogramo libra (av) 2.2046226
tonelada(sh) tonelada(met) 0.9071847
tonelada(met) tonelada(sh) 1.1023113
tonelada (lg) tonelada(met) 1.0160469
tonelada(met) tonelada(lg) 0.9842065
newton kilogramo 0.1019716
kilogramo newton 9.8066520
PESO/LONGITUD
libra/pie kg/metro 1.4881639
kg/metro libra/pie 0.6719690
PESO/AREA (Presión-Tensión)
libra/pulgada2 (psi) kg/mm2 0.00070307
kg/mm2 libra/pulgada2 (psi) 1422.33
Mega-pascal (Mpa) kg.mm2 0.1019716
kg/mm2 Mpa 9.8066520
ksi (1000 psi) Mpa 6.8947587
Mpa ksi (1000 psi) 0.1450377
PESO/VOLUMEN (Peso Especifico)
libra/pulgada3 gramo/cm3 27.679905
gramo/cm3 libra/pulgada3 0.0361273
TEMPERATURA
Centígrado Fahrenheit 9/5
Fahrenheit Centígrado 5/9
Temperatura ºF Temperatura ºC 5/9·(ºF-32)
Temperatura ºC Temperatura ºF 9/5·(ºC-32)
Notas
(av) - avoir duppois
(sh) - short = 2000 libras
(lg) - long = 2240libras
(met) - métrica
57 | P á g i n a
13.2 Perfiles U (C)
Alt
ura (
mm
)
Ala
(m
m)
Espesor
Peso
(K
g/
m)
Secció
n (
cm
2) Momento de
inercia Módulo de resistencia
Alm
a (
mm
)
Ala
(m
m)
Jx (
cm
4)
Jy (
cm
4)
Wx (
cm
3)
Wy (
cm
3)
UL
40 20 5 5 2.87 3.7 7.58 - 3.79 0.86
50 25 5 6 3.86 4.9 16.8 - 6.73 1.48
50 38 5 7 5.59 7.1 26.5 - 10.6 3.75
60 30 6 6 5.07 6.5 31.5 - 10.5 2.16
65 42 5.5 7.5 7.09 9.0 57.5 - 17.7 5.07
UP
N
80 45 6 8 8.64 11.0 106 19.4 26.5 6.36
100 50 6 8.5 10.6 13.5 206 29.3 41.2 8.49
120 55 7 9 13.35 17.0 364 43.2 60.7 11.1
140 60 7 10 16.01 20.4 605 62.7 86.4 14.8
160 65 7.5 10.5 18.84 24.0 925 85.3 116 18.3
180 70 8 11 21.98 28.0 1354 114 150 22.4
200 75 8.5 11.5 25.28 32.2 1911 148 191 27
220 80 9 12.5 29.36 37.4 2690 197 245 33.6
240 85 9.5 13 33.21 42.3 3598 248 300 39.6
260 90 10 14 37.92 48.3 4823 317 371 47.7
280 95 10 15 41.84 53.3 6276 399 448 57.2
300 100 10 16 46.16 58.8 8026 495 535 67.8
58 | P á g i n a
13.3 Perfiles I (doble T)
Alt
ura (
mm
)
Ala
(m
m)
Espesor
Peso
(K
g/
m)
Secció
n (
cm
2) Momento de
inercia Módulo de resistencia
Alm
a (
mm
)
Ala
(m
m)
Jx (
cm
4)
Jy (
cm
4)
Wx (
cm
3)
Wy (
cm
3)
80 42 3.9 5.9 6.0 7.58 77.8 6.29 19.4 3.00
100 50 4.5 6.8 8.3 10.6 171 12.2 34.2 4.88
120 58 5.1 7.7 11.2 14.2 328 21.5 54.5 7.41
140 66 5.7 8.6 14.3 18.3 573 35.2 81.7 10.7
160 74 6.3 9.5 17.9 22.8 935 54.7 117 14.8
180 82 6.9 10.4 21.9 27.9 1446 81.3 161 19.8
200 90 7.5 11.3 26.2 33.5 2142 117 214 26.0
220 98 8.1 12.2 31.0 39.6 3060 162 278 33.1
240 106 8.7 13.1 36.2 46.1 4246 221 354 41.7
260 113 9.4 14.1 41.9 53.4 5744 288 442 51.0
280 119 10.1 15.2 47.9 61.1 7587 364 542 61.2
300 125 10.8 16.2 54.1 69.1 9800 451 653 72.2
320 131 11.5 17.3 61.0 77.8 12510 555 782 84.7
340 137 12.2 18.3 68.0 86.8 15695 674 923 98.4
360 143 13.0 19.5 76.2 97 19605 818 1089 114
380 149 13.7 20.5 84.0 107 14012 975 1264 131
400 155 14.4 21.6 92.6 118 29213 1158 1460 149
425 163 15.3 23.0 130.3 132 36973 1437 1740 176
450 170 16.2 24.3 115.4 147 45888 1725 2040 203
475 178 17.1 25.6 128.0 163 56481 2088 2375 235
500 185 18.0 27.0 140.5 180 68738 2478 2750 268
550 200 19.0 30.0 167.0 213 99184 3488 3607 349
600 215 21.6 33.0 199.0 254 138957 4668 4632 434