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Manual de Construcción en Acero 5ª. Edición Instituto Mexicano de la Construcción en Acero

Miembros del Comité Técnico: Ing. Fernando Frías Beltrán 1 (Presidente del Comité) Dr. Tiziano Perea Olvera 2 (Vicepresidente del Comité) Ing. Octavio Álvarez Valadez

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Ing. Carlos Cincúnegui Vergara Ing. Roberto Nielsen Anaya Dr. Telmo Andrés Sánchez

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Ing. Alejandro Soto Sobenís

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Dr. Edgar Tapia Hernández

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Manual de Construcción en Acero del IMCA (2014)

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sta publicación es la 5ª. edición del Manual de Construcción en Acero del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA), el cual remplaza a sus cuatro ediciones anteriores. Como se ilustra en la figura 1, la presente 5ª. edición ha sido totalmente actualizada conforme a los avances en el análisis, diseño y construcción de las estructuras de acero. No obstante, como en las ediciones anteriores, su elaboración se ha basado en la información más reciente disponible sobre la materia, y en las prácticas y tecnologías prevalecientes en nuestro país. El presente manual busca cumplir el objetivo de ser una obra completa de consulta y ayuda para diseñar estructuras de acero, indispensable para los profesionales y estudiantes dedicados a esta especialidad. El contenido del Manual IMCA (2014) se ilustra en la figura 2 y se resume en las siguientes secciones.

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Figura 1

Figura 2

Parte I – Tablas del Manual IMCA

Parte II – Especificación para el Diseño de Estructuras de Acero

Contenido • Designación IMCA de perfiles de acero estructural • Propiedades mecánicas y disponibilidad de perfiles de acero estructural • Varilla corrugada para refuerzo de concreto • Peso promedio de placas y láminas antiderrapantes realzadas • Tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles de acero • Ángulo de lados iguales (LI) • Ángulo de lados iguales milimétricos (LM) • Ángulo de lados desiguales (LD) • Perfil C estándar (CE) • Perfil I estándar (IE) • Perfil I rectangular (IR) • Perfil T rectangular (TR) • Perfil I soldado (IS) • Perfil cruciforme armado de dos IR (IC) • Redondo sólido liso (OS) • Perfil tubular estructural (PTE) circular (OC) • Perfil tubular estructural (PTE) cuadrado y rectangular (OR) • Perfil C formado en frío (CF) • Perfil Z formado en frío (ZF) Como se aprecia en el contenido de esta parte I, el nuevo Manual presenta varios cambios en los que resaltan: revisión y actualización de todas las secciones, inclusión de nuevas secciones laminadas (e.g., LM) y armadas (e.g., IC), optimización de secciones armadas para permitir su fabricación (e.g., IC) y minimizar el desperdicio (e.g., IS). La figura 3 ilustra el formato de las tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles laminados y armados en el Manual IMCA (2014)

Contenido • Símbolos y glosario • Capítulo A. Disposiciones generales • Capítulo B. Requisitos de diseño • Capítulo C. Diseño por estabilidad • Capítulo D. Diseño de miembros en tensión • Capítulo E. Diseño de miembros en compresión • Capítulo F. Diseño de miembros en flexión • Capítulo G. Diseño de miembros en cortante • Capítulo H. Diseño de miembros en torsión y fuerzas combinadas • Capítulo I. Diseño de miembros compuestos • Capítulo J. Diseño de conexiones • Capítulo K. Diseño de conexiones en miembros tubulares • Capítulo L. Diseño por estados límite de servicio • Capítulo M. Fabricación y montaje • Apéndice 1. Diseño por análisis inelástico • Apéndice 2. Diseño por cargas de encharcamiento • Apéndice 3. Diseño por fatiga • Apéndice 4. Diseño estructural para condiciones de incendio • Apéndice 5. Evaluación de estructuras existentes • Apéndice 6. Arriostramiento estable para columnas y vigas • Apéndice 7. Métodos alternativos de diseño por estabilidad • Apéndice 8. Análisis aproximados de segundo orden Cabe resaltar que esta parte II, sobre la “especificación para el diseño de estructuras de acero” del IMCA (2014), es una versión adaptada de la especificación ANSI/AISC 360-10 que se elaboró con la autorización del Instituto

Figura 3. Formato de las tablas de dimensiones y propiedades geométricas de perfiles laminados y armados en el Manual IMCA (2014)

Figura 5

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Figura 4

Americano de la Construcción en Acero (AISC). Sin embargo, esta especificación hizo varios ajustes para que fuese compatible con la normatividad y la práctica para el diseño y fabricación de estructuras de acero en México, entre los que se encuentran: (1) Adopción de las unidades del sistema métrico y del sistema internacional. (2) Inclusión de notas aclaratorias en las que se enfatizan diferentes aspectos relacionados con la práctica en México respecto al diseño y a la fabricación de estructuras de acero (e.g., uso de la designación IMCA de perfiles, uso de perfiles armados y doblados en frío, entre otros). (3) Adopción de la normatividad que es aplicable a México como se resume en la figura 4, en contraste a la especificación del AISC que da referencia a la normatividad en los Estados Unidos (ACI, ASCE-7, otras). Por ejemplo, la Especificación IMCA: (a) en el Capítulo A -sobre disposiciones generales- hace referencia a las normas mexicanas NMX disponibles, y solo utilizando normas internacionales equivalentes en ausencia de normas mexicanas; (b) en el Capítulo I -sobre construcción compuesta- hace referencia a la norma local de concreto, y en ausencia la NTC de Concreto del D.F. para determinar algunos parámetros del concreto; (c) en el Capítulo B -sobre requisitos de diseño- indica que la resistencia requerida por las cargas y sus combinaciones se debe determinar, como se ilustra en la figura 5, con la norma local de acciones, y en ausencia el Manual de Obras Civiles de CFE para determinar las acciones por sismo y viento, y la NTC de Criterios y Acciones del D.F. para determinar las cargas gravitacionales y las combinaciones de carga. Por tanto, como se ilustra en la figura 5, el objetivo de la especificación IMCA es ayudar al diseñador estructural en la determinación de la resistencia disponible de miembros, componentes y sistemas de acero estructural.

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Parte III – Código de Prácticas Generales para la Construcción de Estructuras de Acero Contenido • Sección 1. Disposiciones generales • Sección 2. Clasificación de materiales • Sección 3. Especificaciones y planos de diseño • Sección 4. Planos de fabricación y planos de montaje • Sección 5. Materiales • Sección 6. Fabricación en taller y entrega • Sección 7. Montaje • Sección 8. Control de calidad • Sección 9. Contratos • Sección 10. Acero estructural aparente • Apéndice A. Modelos digitales para la construcción Cabe resaltar que esta parte III, sobre el “código de prácticas generales” del IMCA (2014), es una versión adaptada del código de prácticas AISC 303-10 que se elaboró con la autorización del Instituto Americano de la Construcción en Acero (AISC). Sin embargo, este documento igualmente tiene varios ajustes para que fuese compatible con la práctica para la contratación, la fabricación y el montaje de estructuras de acero en México.

Comentarios finales El Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA), a través de su Comité Técnico, ha hecho un esfuerzo por ofrecer a la práctica profesional en México una edición actualizada del Manual en Construcción en Acero, el cual incluye información técnica de perfiles de acero estructural disponibles u utilizados en el país, una especificación para el diseño estructural armonizada con la normatividad en México, y un código de prácticas para la fabricación y montaje de estructuras de acero compatibles con la práctica local.

Dedicatoria El Comité Técnico y los Socios del Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA) dedican la 5ª edición del Manual de Construcción en Acero del IMCA (2014) a la memoria del Ing. Guillermo Salazar Polanco (q.e.p.d.), quien fue pionero en la enseñanza, el diseño y la construcción de las estructuras de acero en México y socio honorario del IMCA.

Referencias IMCA (2014). Manual de Construcción en Acero. 5a. Edición. Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA). Editorial Limusa. pp. 552. ISBN: 9786070506871. Julio 2014. México. Instituto Mexicano de la Construcción en Acero (IMCA). http://www.imca.org.mx. Fabricante de estructuras de acero. Fabrestructuras S.A. de C.V. (FFESA). Profesor-Investigador. Departamento de Materiales. Universidad Autónoma Metropolitana – Azcapotzalco (UAM-A). 3 Comisionado de promoción del acero y desarrollo de mercados. Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO). 4 Consultor para el diseño de estructuras de acero. Centro Virtual de Estructuras de Acero. 5 Fabricante de estructuras de acero. Nielsen, Ingeniería y Construcción, S.A. de C.V. 6 Profesor- Investigador. Colegio de Ciencias e Ingeniería. Universidad San Francisco de Quito. 7 Asesor para el aseguramiento de la calidad en estructuras, tuberías y tanques de Acero. SP 2000 S.A de C.V. 8 Profesor-Investigador. Departamento de Materiales. Universidad Autónoma Metropolitana – Azcapotzalco (UAM-A). 1 2