LSF (Light Steel Framing)

Pilares

Cuando la carga llega concentrada, o el muro queda demasiado largo sin apoyo, el muro de montantes pide un pilar dentro de él. Esta página muestra cómo colocar el pilar de LSF (en celosía, espalda con espalda o cajón), qué limita la regla del mercado y qué verifica el motor en él.

Visión general

Un pilar dentro del muro

La casa del ejemplo, tal como quedó en Dinteles, tiene montantes simples cada 600 mm, la línea de arriostramiento a media altura y dinteles sobre los vanos. Cada montante lleva su franja de muro. Eso funciona mientras la carga llega repartida por la solera superior.

Una viga de galería, una cercha de cubierta apoyada en un solo punto o un muro largo sin encuentro cambian el cuadro: la carga llega concentrada, o el muro pide un apoyo más rígido en el medio. La herramienta Columna pone ahí una pieza compuesta, hecha con los mismos perfiles del LSF, sin cambiar de sistema.

El pilar vive siempre dentro de un muro, en lugar de un montante o pegado a un encuentro. No existe pilar suelto en medio del ambiente.

En la casa del ejemplo: un pilar en celosía en el muro del frente, entre la puerta y la ventana J1, el tramo de muro más cargado de la fachada.

Armado en obra o con perfiladora. Las pantallas de esta página muestran una obra armada en obra, en la que el pilar en celosía usa la solera U 92x38x0.95 en los cordones, Ue 90 en la diagonal y en el travesaño, y lleva placa doble de 1,25 mm arriba y en la base. En la obra con perfiladora, que es la opción por defecto de la obra nueva, cordones, diagonales y travesaños salen de la C 89x41 que forma la máquina, y el pilar no lleva placa: la caja muestra "sem chapa: a máquina monta C com C" (sin placa, la máquina une C con C). La regla del pilar, la caja y los rechazos funcionan igual en los dos casos (ver Acero y perfiles).

La caja Columna, con la herramienta armada: armado en Celosía, modelo Diagonal y montante, ancho de 400 mm, paso de 600 mm, y los perfiles que el pilar toma de la configuración de la obra.
La caja Columna, con la herramienta armada: armado en Celosía, modelo Diagonal y montante, ancho de 400 mm, paso de 600 mm, y los perfiles que el pilar toma de la configuración de la obra.

Para qué sirve

Tres formas de unir perfiles en un pilar

El pilar de LSF es compuesto: dos perfiles de cordón trabajando juntos. Lo que cambia entre los armados es cómo se unen. En celosía, diagonales y travesaños hacen que los dos cordones trabajen como una cercha de pie; en espalda con espalda y en cajón, los dos perfiles quedan pegados.

Los armados del pilar en vista y en corte: la celosía en zigzag y en diagonal y montante, con cordón PB, diagonal PD y travesaño PM; espalda con espalda (I), con las almas pegadas; y cajón, con los perfiles boca con boca
PiezaRótuloDe dónde viene el perfil (armado en obra)
CordónPBDe la función Solera de la obra: U 92x38x0.95. Los dos montantes de borde del pilar.
DiagonalPDDe la función Diagonal (cercha): Ue 90x40x12x0.8. Es la misma función de la diagonal de la cercha.
TravesañoPMDe la función Montante: Ue 90x40x12x0.95. Solo en el modelo Diagonal y montante.
Placa superiorn/a2 x 1,25 mm por cordón, arriba y en la base, cuando la placa doble está activada. En la obra con perfiladora, sin placa.

El pilar no tiene perfil propio: toma los de la configuración de la obra. Cambiar la diagonal de la cercha en la configuración cambia también la del pilar.

Qué dice la norma

Una barra comprimida, compuesta de perfiles formados en frío

La NBR 16970, norma brasileña de light steel framing, no tiene un ítem propio de "pilar de LSF". Para la norma, cada cordón es una barra de perfil formado en frío, comprimida y a veces flexionada, y la unión de dos perfiles es una barra compuesta. Todo eso es NBR 14762, la norma brasileña de perfiles formados en frío. La NBR 16970-2 aporta el límite de desplazamiento.

DóndeQué diceQué cambia en el pilar
NBR 14762, 9.7.2Resistencia a compresión axial, con el pandeo global por flexión, torsión o flexotorsión.La longitud de pandeo de cada cordón lo decide casi todo.
NBR 14762, 9.7.3Pandeo distorsional de la sección comprimida.Se verifica en la U del cordón y en el Ue de la diagonal.
NBR 14762, 9.7.4Esbeltez de barra comprimida hasta 200.Una diagonal larga y delgada reprueba aquí antes de reprobar por fuerza.
NBR 14762, 9.7.5Barras compuestas comprimidas.Espalda con espalda y cajón: los dos perfiles cuentan como una sola sección.
NBR 14762, 9.8.2 y 9.9Momento flector resistente y la interacción de fuerza axial con momento.El viento en el muro flexiona el cordón; la interacción suma eso a la compresión.
NBR 16970-2, 8.2, Tabla 3Desplazamiento horizontal entre plantas: h/500.En un muro de 2,80 m, 5,6 mm.

NBR 14762 · 9.7.4.

La esbeltez de una barra comprimida no puede pasar de 200. En el pilar en celosía, quien suele chocar con ese límite es la diagonal, y no el cordón: es la barra más delgada y más larga del conjunto.

Lo que la norma no dice

La norma no fija el ancho del pilar, el paso de los paneles ni el ángulo de la diagonal. Esos números son de la regla del mercado que carga la app, con fuente declarada. En Brasil: ancho de 400 mm, paso de hasta 600 mm, diagonal entre 30° y 60°. Son decisión de proyecto de CalcSteel, no exigencia de la ABNT.

Norma como variable. La regla del pilar viene del mercado de la obra; el mercado Brasil trae la suya, con fuente. La herramienta solo coloca pilares con la regla del mercado, y nunca con números inventados.

Recomendación de proyecto

Pilar donde llega la carga, y en las esquinas

  • 400 mm: ancho, eje a eje de los cordones
  • 600 mm: paso máximo entre nudos del alma
  • 30° a 60°: rango de la diagonal
  • 6 m: luz máxima entre apoyos en el muro
  1. Pilar bajo carga concentrada. Viga de galería, cercha apoyada en un punto, pórtico de garaje: pon el pilar debajo. Sin él, la carga cae en uno o dos montantes simples, o en el dintel.
  2. Esquinas en L, pegado a la esquina. En el automático de la IA, toda esquina en L lleva pilar, y todo muro de más de 3 m lleva al menos uno de esquina. En la esquina, los cordones de los dos muros se funden en un cajón.
  3. Ningún tramo de muro de más de 6 m sin apoyo. Si el intervalo entre encuentros y pilares pasa de 6 m, divídalo: primero en los encuentros en T del medio, después con pilares igualmente espaciados. Es lo que la IA hace sola.
  4. Celosía como opción por defecto. Da rigidez con acero delgado: 400 mm de ancho con perfiles de 0,95 mm en los cordones. Espalda con espalda y cajón sirven donde no cabe el ancho de la celosía, o junto a un vano.
  5. Diagonal y montante para pilar alto. Con el travesaño PM, cada cordón recibe un nudo en todo panel; en el zigzag los nudos se alternan de un cordón al otro. Nudo más cerca es longitud de pandeo menor en el eje débil. El zigzag ahorra piezas en un pilar bajo y poco cargado.
  6. Coloca el pilar antes de la cercha. Entre pilar y cercha de viga, manda la que entra última: el pilar puesto bajo la viga parte la viga; la viga puesta después acorta el pilar. Decide el orden por lo que debe pasar entero.

Paso a paso

1. Abre la vista y arma la herramienta

Selecciona el muro del frente y haz clic en Abrir vista en su tarjeta, en el pie. En la tarjeta LSF, haz clic en el botón Columna. La caja Columna se abre al lado de la tarjeta. La herramienta funciona en la planta, en la vista del muro y en el 3D; en la vista los montantes se ven grandes y el encaje es más fácil de ver.

2. Pasa el cursor sobre un montante

Un fantasma ámbar muestra el pilar antes del clic: los dos cordones, las diagonales y los travesaños, con el ancho y el paso de la caja. Se pega al montante más cercano (el imán alcanza 0,35 m) y crece hacia el lado del cursor.

Aquí el cursor está en el montante entre la puerta P1 y la ventana J1, y el pilar va a crecer a su izquierda.

Fantasma rojo quiere decir que el clic será rechazado. La razón aparece en rojo en la caja. Mueve el cursor o cambia el ancho y el paso.

El fantasma ámbar en el modelo Diagonal y montante, pegado al montante bajo el cursor.
El fantasma ámbar en el modelo Diagonal y montante, pegado al montante bajo el cursor.

3. Mira un rechazo antes de hacer clic

Para entender la regla, cambia el Ancho a 100 mm y pasa el cursor por el mismo montante. Con los cordones a 100 mm uno del otro y paneles de hasta 600 mm, la diagonal queda casi de pie, por encima de 60°. El fantasma se pone rojo y la caja dice por qué, antes de cualquier clic. Vuelve el ancho a 400.

Ancho de 100 mm: "la diagonal quedaría fuera de 30° a 60°: cambie el ancho o el paso".
Ancho de 100 mm: "la diagonal quedaría fuera de 30° a 60°: cambie el ancho o el paso".
El fantasma rojo, angosto, en el mismo montante.
El fantasma rojo, angosto, en el mismo montante.

La cuenta de la diagonal. El ángulo sale del ancho y del paso: tg θ = paso ÷ ancho. Con 400 x 552 mm, θ ≈ 54°. Con 100 x 552 mm, θ ≈ 80°, fuera del rango. Un ancho menor pide un paso menor.

4. Haz clic y revisa las cotas

Con ancho 400, haz clic. El pilar nace en naranja, los montantes que caían entre los cordones salen, y con Reorganizar los montantes vecinos marcado el tramo de al lado se vuelve a dividir en vanos iguales. La herramienta se desarma sola, y el pilar entero es un solo paso de Ctrl+Z.

El pilar en celosía en el muro del frente: cinco paneles de 552 mm en la altura, 400 mm entre cordones, y las cotas de abajo ya con la nueva modulación.
El pilar en celosía en el muro del frente: cinco paneles de 552 mm en la altura, 400 mm entre cordones, y las cotas de abajo ya con la nueva modulación.

El pilar queda seleccionado y el pie se convierte en el inspector del pilar: nombre, armado, muro, y los campos que se pueden cambiar sin volver a abrir la caja.

El pie del pilar, "Pilar PL1-V6 · Treliçado · em Parede 6" (pilar PL1-V6, en celosía, en el muro 6), con los botones de armado y de modelo, ancho, paso máximo, las dos casillas y Cordón doble.
El pie del pilar, "Pilar PL1-V6 · Treliçado · em Parede 6" (pilar PL1-V6, en celosía, en el muro 6), con los botones de armado y de modelo, ancho, paso máximo, las dos casillas y Cordón doble.

5. Cambia el armado en el pie

En el pie, haz clic en el segundo botón, Espalda (I). Diagonales y travesaños salen y quedan los dos perfiles pegados, alma con alma. Los campos de ancho y paso desaparecen del pie: en espalda con espalda no existen.

En el ejemplo, volvemos a Celosía enseguida, con el primer botón.

El mismo pilar en Espalda (I).
El mismo pilar en Espalda (I).
El pie con Espalda (I): solo el armado.
El pie con Espalda (I): solo el armado.

6. Sal y mira en el 3D

Esc suelta la selección y cierra la vista. En el 3D, el pilar aparece en el muro del frente entre la puerta y J1, con cordones, diagonales y travesaños.

El muro del frente en 3D, con el pilar en celosía destacado.
El muro del frente en 3D, con el pilar en celosía destacado.

Atajos

  • C↵

    Columna

    Coloca una columna de LSF: haz clic en un montante.

  • AV↵

    Vista del muro

    Abre la elevación del muro seleccionado, vista desde fuera. De nuevo, vuelve.

    con un muro seleccionado

  • PL↵

    Ver la planta

    Pasa a la planta. Con la vista del muro abierta, la cierra y deja el muro seleccionado.

  • Home

    Ver en 3D

    Pasa al 3D en la última posición de la cámara. Con la vista del muro abierta, la cierra.

Parámetros

La caja Columna y el pie del pilar

La caja (vale para el próximo pilar)

CampoQué esOpcionesPor defecto (BR)
ArmadoCómo se unen los dos perfiles.Celosía, Espalda (I), CajónCelosía
ModeloEl alma de la celosía.Zigzag, Diagonal y montanteDiagonal y montante
AnchoEje a eje de los cordones, en mm.libre, dentro de 30° a 60°400
PasoAltura máxima de un panel. La app divide la altura en paneles iguales que no pasen de él.libre, dentro de 30° a 60°600
Reorganizar los montantes vecinosVuelve a dividir el tramo junto al pilar en vanos iguales.sí, nosí
Placa doblePlacas arriba y en la base de cada cordón, 8 por pilar.sí, nosí (armado en obra)

Modelo, ancho, paso y las dos casillas solo aparecen en la celosía.

El pie (vale para el pilar seleccionado)

CampoQué es
Armado y modeloLos mismos botones de la caja, aplicados a este pilar.
Ancho, Paso máx.Solo en la celosía.
Cordón dobleCada cordón pasa a ser dos perfiles, en "[] caixa" (cajón) o "][ costas" (espalda con espalda), con Holgura entre ellos (o automática).
EliminarQuita el pilar (o Delete). Los montantes y la modulación vuelven.

Cotas editables

Con el pilar seleccionado en la vista, las cotas de holgura hacia los lados, de ancho y de paso de cada panel aceptan clic y número, como las demás cotas de la vista del muro.

Los campos de la caja no tienen techo. Quien limita es la regla de 30° a 60°, verificada antes del clic. La IA tiene límites propios: ancho de 100 a 2000 mm y paso de 100 a 3000 mm.

Atajos

  • C↵

    Columna

    Coloca una columna de LSF: haz clic en un montante.

  • Del/⌫

    Borrar la selección

    Borra los muros, piezas o barras seleccionados.

    con selección

Errores comunes

Los rechazos, y qué hacer

Todo rechazo aparece antes del clic: el fantasma se pone rojo y la caja dice la razón. No se graba nada.

  1. "El pilar pasaría del extremo del muro." El ancho no cabe entre el montante y el final del muro. Solución: cursor del otro lado del montante, para que el pilar crezca hacia adentro.
  2. "Cae sobre una puerta o ventana de este muro." El pilar no entra en un vano. Solución: pégalo al montante del marco junto al vano, o mueve el vano.
  3. "Choca con otro pilar de este muro." Dos pilares no se superponen. Solución: un solo pilar, más ancho, o sepáralos.
  4. "Es montante de encuentro: ya es compuesto y sostiene el otro muro." El montante del encuentro ya es una pieza compuesta. Solución: pega el pilar a él, en la estación de apoyo, sin reemplazarlo.
  5. "La diagonal quedaría fuera de 30° a 60°: cambie el ancho o el paso." Visto en el paso 3. Solución: ancho y paso del mismo orden de magnitud.
  6. Obra de un mercado sin regla de pilar. Ancho, paso y rango de la diagonal vienen de la regla del mercado de la obra, y la caja solo coloca el pilar con ella. Usa un mercado que traiga la regla, como Brasil.

Qué hace el motor con esto

Cordones comprimidos, arriostrados por el alma

Modelo. Cordones, diagonales y travesaños entran en el modelo como barras, todas con la función pilar. Cada cordón está articulado en la solera alrededor del eje fuerte. El viento del muro llega solo a los cordones PB.

Pandeo del cordón. Alrededor del eje fuerte (el cordón flexionando hacia afuera del muro), la longitud es la altura del pilar. En los otros dos modos (eje débil y torsión), es el mayor tramo entre los nudos del alma y las líneas de fleje y bloqueador. La tarjeta de la barra muestra "entre os nós da alma do pilar" (entre los nudos del alma del pilar).

Las longitudes de pandeo del cordón: Lx igual a la altura del pilar en el eje fuerte, y Ly y Lt iguales al mayor tramo entre los nudos del alma o las líneas de fleje y bloqueador

Verificaciones (NBR 14762:2010).

VerificaciónÍtemDónde aparece
Compresión9.7.2 y 9.7.3, con las longitudes de arribainforme de PB, PD, PM
Esbeltez9.7.4, hasta 200ídem
Barra compuesta9.7.5 (espalda con espalda y cajón)informe del cordón
Flexión e interacción9.8.2 y 9.9informe del cordón
Desplazamientoh/500, NBR 16970-2, 8.2, Tabla 3desplazamientos de la obra

Pilar aprobado no es unión aprobada

El motor verifica las barras del pilar. Las piezas que las unen, y el aplastamiento del alma del cordón, quedan a cargo del proyecto. Verifícalos aparte, con el proveedor o con tu propio cálculo.

Queda a cargo del proyectoQué hacer
Aplastamiento del alma del cordónDonde la carga concentrada cae sobre el PB (cercha, viga), verifíquelo por la NBR 14762, Anexo D, como hace el motor en el dintel sobre el montante de apoyo.
Placa dobleEn la obra armada en obra, las 8 placas de 1,25 mm son de dibujo: dimensiónalas con el proveedor.
Costura entre los dos perfilesEn espalda con espalda y cajón, verifica la separación de los tornillos que hacen trabajar juntos a los dos perfiles.
Unión diagonal-cordónDimensiona los tornillos entre PD, PM y PB.

Cómo el modelo une el alma.

En el modelo de cálculo, diagonales y travesaños del pilar entran unidos rígidamente al cordón, y no articulados como las diagonales de una cercha. En la obra, la unión atornillada queda entre una cosa y la otra. En un pilar con poco margen, lee los esfuerzos en las diagonales con cautela.

Cómo leer el resultado: si el PB reprueba a compresión en el eje débil, el paso es demasiado grande: reduce el paso o pasa a Diagonal y montante. Si reprueba en el eje fuerte, la longitud es la altura entera: solo un ancho o un perfil mayor lo resuelven. Si la PD reprueba por esbeltez, acorte la diagonal, con paso o ancho menores.

Atajos

  • Ctrl+Enter

    Calcular la obra

    Envía la obra al motor, como el botón Calcular.

Resumen

El camino, en una línea

Vista del muro → tarjeta LSF → Columna → armado, modelo, ancho, paso → cursor sobre el montante (fantasma ámbar) → clic → pie del pilar → Esc → calcula y lee PB, PD y PM.

El ejemplo hasta aquí

  • 1: pilar en celosía, PL1-V6, en el muro del frente
  • 400 mm: entre cordones
  • 5: paneles de 552 mm
  • 8: placas, 1,25 mm