Las normas

Un proyecto, una docena de normas, un orden

Nadie proyecta una casa de LSF con una sola norma. La carga sale de una, el viento de otra, la forma de sumar las dos de una tercera, y la resistencia del montante de una cuarta, que a su vez remite a otras para el acero y para la conexión. Lo que confunde a quien empieza no es el contenido de cada norma: es el orden en que entran.

Esta página es el mapa. Dice qué rige cada norma, de dónde viene y adónde va el número, y en qué punto de CalcSteel aparece cada una: como dato que escribes, como verificación que hace el motor o como responsabilidad que queda con quien firma.

El detalle de cada verificación, con las cuentas, está en las páginas de Cálculo, a partir de Acciones. Aquí el objetivo es otro: que, al leer un aviso del motor o un punto de la memoria de cálculo, sepas de qué norma vino y por qué está ahí.

• 3: partes de la NBR 16970, la norma del sistema, publicadas en 2022
• 2010: edición de la NBR 14762, la del perfil conformado en frío
• 4: mercados con condiciones propias en la app: BR, EE. UU., AU y NZ

De la carga a la conexión, cada norma entrega a la siguiente

Lee el proyecto como una línea de montaje de números. Las acciones dicen cuánto pesa y cuánto viento hay. La combinación dice cómo sumarlas, con qué coeficientes, para llegar a la solicitación de cálculo. El análisis lleva esas cargas por la estructura y devuelve el esfuerzo en cada barra. La resistencia dice cuánto aguanta el perfil. La conexión dice si el tornillo entrega ese esfuerzo a la pieza siguiente. Y por fuera de todo, el desempeño pregunta si la casa, además de mantenerse en pie, es habitable.

La norma del sistema remite a las demás

La NBR 16970-2, la parte estructural de la norma del LSF, no rehace el dimensionamiento del perfil: su alcance (ítem 1) dice que el proyecto sigue el método de los estados límite de la NBR 14762, y el ítem 4.9 exige hacer el análisis y el dimensionamiento por la NBR 14762 y la NBR 8800. Lo que añade es lo propio del sistema: restricciones, desplazamientos, vibración del piso, anclaje.

Y la del perfil remite a las de acciones

La NBR 14762, a su vez, no dice cuánto pesa un entrepiso seco ni cuánto viento hay en Florianópolis. Manda buscar las acciones en la NBR 6120 y la NBR 6123 y combinarlas por los criterios de seguridad de la NBR 8681 (secciones 5 y 6). Por eso el mapa tiene un orden, y CalcSteel organiza la obra en ese orden.

Norma por norma: qué rige y dónde entra en la app

La tabla es el mapa en forma de lista. La columna de la edición trae el año solo cuando se comprobó en el texto de la norma o en un catálogo de normas; donde no lo comprobamos, queda solo el número. La última columna dice el papel de cada norma en la app: entrada, motor o ingeniero.

Estados límite: el idioma común de todas

Todas las normas del mapa hablan el mismo idioma, el del método de los estados límite. Un estado límite es la situación a partir de la cual la estructura deja de servir. Hay dos tipos. En el estado límite último (ELU) deja de ser segura: fluye, pandea, se rasga, vuelca. En el estado límite de servicio (ELS) sigue en pie pero deja de ser usable: la flecha fisura el yeso, el piso vibra, el muro se balancea con el viento.

ELU en el LSF

• fluencia y rotura de la barra traccionada (fleje en X, fleje horizontal)
• pandeo local, distorsional y global del montante
• flexión y cortante de dintel, vigueta de piso y cordón
• aplastamiento del alma bajo carga concentrada
• fuerza y rigidez de las restricciones (fleje, bloqueador)
• tornillo y anclaje

ELS en el LSF

• flecha de dintel, vigueta de piso y cercha
• flecha del montante con viento, medida en la cuerda
• desplazamiento en lo alto y entre pisos
• vibración del piso al caminar (16970-2, sección 9)

El detalle de cada uno, y cuáles verifica el motor, está en las páginas de Cálculo. Aquí basta con reconocer el tipo de aviso.

NBR 6120: cuánto pesa y cuánto se usa

La NBR 6120 da los pesos propios de los materiales y las sobrecargas de uso por tipo de ambiente. En el LSF pesa menos que en la mampostería, literalmente: el cerramiento es placa, el piso es entrepiso seco, y la casa entera es liviana. Justamente por eso el viento, que no depende del peso, gana importancia en el LSF y puede gobernar el montante y el anclaje.

Qué es dato de entrada

Las cargas por m² son datos suyos. La app nace con los valores de partida del mercado de la obra (en Brasil: placas, revestimientos, tejas, cielorraso, entrepiso seco, sobrecarga de 150 kgf/m² en el entrepiso y 25 kgf/m² en el techo) y tú los cambias por lo que especifica el proyecto de arquitectura. La clasificación, permanente o variable, ya viene hecha: el peso de la placa es permanente, la sobrecarga de uso es variable.

Qué queda con el ingeniero

Comprobar los valores contra la NBR 6120 para el uso real de cada ambiente y para el material de verdad. Un baño con revestimiento cerámico pesado, un tanque de agua sobre el cielorraso, un altillo de depósito: cada uno pide la línea correcta de la norma. El valor de partida es un punto de partida, y el número que va a la memoria es el suyo.

NBR 8681: cómo sumar lo que no ocurre a la vez

La casa no recibe la sobrecarga máxima de uso y el viento máximo en el mismo instante, y el peso propio a veces ayuda (cuando el viento quiere levantar el techo). La NBR 8681 ordena esto. Cada acción entra con un coeficiente de ponderación γ, que la mayora en el ELU, y las variables que acompañan a la principal entran reducidas por un factor de combinación ψ₀. Por cada acción variable que puede ser la principal nace una combinación.

Entrada

Los casos de carga: peso propio, uso y un caso de viento por dirección. La app los arma a partir de las pestañas Cargas y Acción del viento.

Motor

Sin una combinación suya, el motor genera la familia según la norma de laminado del proyecto: en Brasil, NBR 8800, con los γ y ψ₀ de la NBR 8681. Una combinación que escribiste se respeta tal como está.

Ingeniero

Decidir si faltan acciones (sismo, temperatura, construcción, impacto) y comprobar los ψ para el uso de la obra. Las combinaciones de servicio y la de vibración siguen los factores propios de cada verificación.

NBR 14762: la chapa delgada tiene reglas propias

Un perfil laminado es lo bastante grueso como para fluir antes de arrugarse. El perfil del LSF no: con menos de 2 mm de chapa, la pared de la C pierde estabilidad antes de que el acero llegue a la fluencia. La NBR 14762 existe por eso. Trata la sección como un conjunto de chapas delgadas, cada una de las cuales puede pandear sola (local), el conjunto ala y rigidizador puede girar alrededor del pliegue (distorsional), y la barra entera puede pandear por flexión, torsión o ambas (global).

NBR 16970-2: lo que el sistema añade al perfil

Un montante aislado y un montante dentro de un muro de LSF no son la misma barra. Dentro del muro tiene fleje y bloqueador que lo sujetan a media altura, una solera que lo recibe abajo y arriba, una placa que lo reviste, y una flecha que fisura el acabado si pasa del límite. La NBR 16970-2 es la parte de la norma que trata de estas relaciones. El motor de CalcSteel lee el papel de cada pieza en la obra (montante, solera, dintel, cordón, vigueta de piso) y le aplica el ítem que le corresponde.

NBR 6123: la acción que gobierna la casa liviana

La NBR 6123 transforma el lugar de la obra en una presión. Parte de la velocidad básica V₀, leída en el mapa de isopletas, y la corrige por tres factores: S₁ (el relieve), S₂ (la rugosidad del terreno, la clase de la edificación y la altura) y S₃ (el grupo de uso, ligado al período de retorno). De ahí sale la presión dinámica q, que los coeficientes de presión externa (Cpe, por cara) e interna (Cpi, según el cerramiento) distribuyen por la casa.

Entrada y motor

Tú eliges V₀ (haciendo clic en el mapa o escribiéndola), S₁, la categoría del terreno, el grupo, la clase, el cerramiento y las direcciones. La app calcula q y los coeficientes, y en el análisis genera un caso de viento por dirección, con un panel de presión en cada muro exterior, en cada faldón del techo y en cada hastial. El viento llega a los montantes, incluidos los de los vanos (king, jack y cripple), que es el camino real de la presión.

La edición

La ABNT publicó una nueva edición de la NBR 6123 en 2023, y el selector muestra la edición que aplica el cálculo de viento. La obra nueva nace en la NBR 6123:2023; una obra calculada antes sigue en la edición con que se calculó, porque CalcSteel versiona el cálculo, y el resultado de una obra antigua no cambia solo. La edición que vale para la obra es la que adoptan el contrato y el ingeniero; al firmar, comprueba que es la misma del selector.

Mantenerse en pie es lo mínimo: la casa tiene que funcionar

Una estructura que pasa todos los estados límite todavía puede ser una mala casa: fría en invierno, ruidosa, húmeda al pie del muro, lenta para resistir el fuego. Tres normas se ocupan de esto, y ninguna es de cálculo de barras. La NBR 15575, en partes, fija el desempeño de cualquier edificación habitacional, sea cual sea el sistema. La NBR 16970-1 trae los requisitos de componentes y de desempeño propios del LSF. La NBR 16970-3 trata de las interfaces: donde el muro se encuentra con el piso, la carpintería, la instalación.

En CalcSteel

Estas normas no son dato de entrada del cálculo estructural. Lo que guarda la app que dialoga con ellas es el cerramiento de la obra (las placas, que también entran como peso en la pestaña Cargas) y los detalles típicos de la lámina, que dibujan los encuentros. Detalles típicos muestra esos detalles.

Con el ingeniero y el arquitecto

Elegir el paquete de muro que cumple la NBR 15575 y la NBR 16970-1 (térmica, acústica, fuego) y detallar las interfaces por la NBR 16970-3. Es un proyecto aparte, que puede cambiar el espesor de la placa y, con él, el peso que vuelve a la NBR 6120.

El mismo mapa, con otros nombres

Fuera de Brasil el encadenamiento es el mismo (acción, combinación, resistencia, conexión, desempeño), pero cada país tiene su norma para cada caja. CalcSteel trata la norma como una variable del mercado de la obra. Cuatro mercados tienen condiciones propias en la app, con perfiles, aceros, separaciones y norma; para ellos, la tabla de abajo da la norma del perfil y la del viento, con la edición que muestra la app.

También en el selector de normas

No es una traducción

AISI S100 y AS/NZS 4600 son parientes de la NBR 14762 (la misma familia de curvas de pandeo), pero los coeficientes y las combinaciones cambian. Las combinaciones siguen la norma de laminado del proyecto: en Brasil la familia de la NBR 8681, en EE. UU. la del AISC 360, en Australia la de la AS 4100. Por eso el mismo montante, en la misma casa, puede tener otro aprovechamiento en otro país.

Las verificaciones del sistema

Restricciones, flechas según el papel y aplastamiento del alma citan en la memoria el ítem brasileño de donde vienen (NBR 16970-2 y Anexo D de la NBR 14762). Fuera de Brasil, el ingeniero compara esos límites con la norma local que adopta el contrato, como haría con cualquier criterio de proyecto.

Cómo elige CalcSteel la norma según la obra

Dos elecciones van juntas. El mercado de la obra, en el asistente de obra nueva, trae lo que es del país: perfiles, aceros, separaciones, cargas de partida y la norma de viento, y muestra en el encabezado el chip con el país y la norma del perfil (Brasil · NBR 14762). Las normas del proyecto, en la configuración, dicen con qué norma dimensiona el motor: una para laminado y una para conformado en frío. CalcSteel propone las dos según la región de quien accede, y puedes cambiarlas.

1. Elige el mercado al abrir la obra

El asistente pregunta el mercado (Mercado y catálogo). La elección queda guardada para la próxima obra, y la obra nueva parte de la máquina por defecto del mercado.

2. Comprueba las normas del proyecto

En la configuración de normas, la de conformado en frío debe ser la misma del chip del mercado. Quien accede desde Brasil ya empieza con NBR 8800 y NBR 14762; desde Australia, con AS 4100 y AS/NZS 4600; desde EE. UU., con AISC 360 y AISI S100.

3. Comprueba la norma de viento

La pestaña Acción del viento abre en la norma del país del mercado. El nombre y la edición están en el selector, y de ellos sale la presión.

La norma dice qué, el motor hace la cuenta, el ingeniero firma

Un software de cálculo no es responsable técnico. La norma fija los criterios, el motor aplica los que implementa a los datos que recibió, y quien responde por la obra es el profesional habilitado que firma la ART (Anotação de Responsabilidade Técnica, el registro brasileño de responsabilidad técnica, Ley 6.496/1977) ante el CREA. Cada uno tiene un papel que los otros no sustituyen.

La norma

Define acción, combinación, resistencia y límite. No conoce la obra: no sabe si el baño tiene un tanque de agua encima ni si el terreno es un cerro.

El motor

Arma el modelo de la obra, genera viento y combinaciones, resuelve la estructura y verifica cada barra y cada restricción por los ítems que implementa, con la versión guardada en la obra. Hace la cuenta de mil barras sin equivocarse en una suma.

El ingeniero

Elige las hipótesis, comprueba los datos de entrada, juzga lo que el modelo no ve, proyecta conexión y anclaje, y firma. La ART es suya.

Lo que la NBR 16970-2 pide en la memoria

El ítem 4.7 enumera el contenido mínimo de la memoria de cálculo: la disposición de la estructura, los materiales, las acciones admitidas, los esquemas de análisis, el análisis, el dimensionamiento de las piezas y de las conexiones y, al final, el programa usado y su versión. En CalcSteel la versión es la del motor guardada en la obra.

El ítem 4.6 prevé además la evaluación de conformidad del proyecto por un profesional independiente, cuando el contratante la pide, antes de la construcción.

Antes de firmar

• Mercado y normas del proyecto coinciden
• Cargas por m² comprobadas contra la NBR 6120
• V₀, S₁, terreno y grupo del lugar real
• Combinaciones completas para la obra
• Avisos del motor leídos, uno a uno
• Tornillos y anclaje dimensionados
• Desempeño e interfaces en el proyecto

El mapa, en una línea

NBR 6120 y NBR 6123 (acciones) → NBR 8681 (combinación) → análisis por la NBR 14762 y la NBR 8800 → NBR 14762 y NBR 16970-2 (resistencia, restricciones, desplazamientos) → NBR 14762 sección 10 (conexión) → NBR 15575 y NBR 16970-1 y -3 (desempeño e interfaces).

Cinco ideas para guardar

• La NBR 16970-2 se apoya en la NBR 14762, no la sustituye
• El ELU pregunta si es seguro; el ELS, si es usable
• En la casa liviana, el viento pesa más que el peso
• La norma es variable del mercado: comprueba el chip y la configuración
• El motor calcula; la ART es del ingeniero

El ejemplo hasta aquí

• BR: mercado de la obra
• 14762: norma del perfil, edición 2010
• 6123: norma de viento, edición 2023