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Calculadora de Carga de Nieve del Techo — ASCE 7-22 / IRC R301.2.3

Calcule la carga de nieve de diseño del techo (Pf y Ps) a partir de la carga de nieve en suelo, exposición, condición térmica e importancia según ASCE 7-22 Capítulo 7 e IRC R301.2.3. Agrega la carga muerta para obtener la carga total de diseño en psf.

By TradeCalc, Roofer Calculators — Code-Referenced — ASCE 7-22 §7.3.1 (flat-roof snow load Pf), ASCE 7-22 §7.4 (sloped-roof snow load Ps and Cs), ASCE 7-22 Table 7.3-2 (Ce exposure factor), ASCE 7-22 Table 7.3-3 (Ct thermal factor), ASCE 7-22 Table 1.5-2 (Is importance factor by Risk Category), IRC R301.2.3 (snow load design requirements)

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Cómo Calcular la Carga de Nieve del Techo (ASCE 7-22)

Nieve en Suelo vs Nieve en Techo

Los techos ven menos nieve que el suelo porque el viento barre la nieve del techo y el calor del edificio derrite la capa inferior. ASCE 7-22 Capítulo 7 convierte la carga de nieve en suelo (Pg, publicada por la jurisdicción) en una carga de diseño de techo plano (Pf) usando los factores de exposición, térmico e importancia. IRC R301.2.3 luego requiere que cada techo se diseñe para el cálculo ASCE 7 o el valor jurisdiccional simplificado, el que controle.

La Fórmula ASCE 7-22

Pf = 0.7 · Ce · Ct · Is · Pg    (nieve techo plano, psf)

Ps = Pf · Cs    (nieve techo inclinado, psf)

Total = Carga muerta + Ps    (carga combinada de diseño)

  • Pg = carga de nieve en suelo de la jurisdicción local (psf)
  • Ce = factor de exposición (0.8 totalmente expuesto, 1.0 parcial, 1.2 protegido)
  • Ct = factor térmico (1.0 calentado, 1.1 ligeramente calentado, 1.2 sin calefacción)
  • Is = factor de importancia (0.8 Cat I, 1.0 Cat II, 1.1 Cat III, 1.2 Cat IV)
  • Cs = factor de pendiente — reduce la carga en techos deslizantes empinados
  • 0.7 = conversión base de suelo a techo plano

El factor de pendiente Cs reduce Pf en techos deslizantes empinados (metal/membrana) donde la nieve se desliza. Para un techo cálido no deslizante (tejas asfálticas) Cs = 1.0 hasta 70°. Para un techo deslizante cálido, Cs = 1.0 hasta 30°, luego cae linealmente a 0 a 70°. Los techos fríos (sin calefacción) retienen la nieve más tiempo, así que la curva Cs comienza en un ángulo mayor.

Ejemplo Resuelto

Escenario: Una casa unifamiliar calentada con techo de teja asfáltica 6:12, nieve en suelo Pg = 40 psf, sitio parcialmente expuesto. Encuentre la carga de diseño del techo.

  1. Pg = 40 psf (del mapa de nieve local / departamento de construcción)
  2. Ce = 1.0 (parcialmente expuesto — lote suburbano típico)
  3. Ct = 1.0 (calentado, edificio ocupado)
  4. Is = 1.0 (Categoría de Riesgo II residencial)
  5. Pf = 0.7 × 1.0 × 1.0 × 1.0 × 40 = 28.0 psf
  6. Pendiente del techo = 6:12 → 26.6° (debajo de 30° y no deslizante) → Cs = 1.0
  7. Ps = 28.0 × 1.0 = 28.0 psf
  8. Carga muerta (tejas asfálticas + fieltro + entablado + viguetas + drywall) ≈ 10 psf
  9. Carga total de diseño = 10 + 28 = 38 psf

Un techo asfáltico 6:12 en este sitio lleva 38 psf — use ese número para dimensionar viguetas de IRC Tabla R802.5.1, que tiene filas de carga para 20/30 psf. Para 38 psf ya sea interpole, suba una talla de madera, o use la Calculadora de Luces AWC con el Ps real.

Consejos Prácticos

  • Pg viene de la AHJ, no del mapa. Siempre obtenga la carga de nieve en suelo específica de la jurisdicción — el mapa ASCE 7 es burdo. Los cinturones de efecto lago (Buffalo, Erie, Meseta Tug Hill) alcanzan 60–100 psf mientras 20 millas away el mapa muestra 30 psf.
  • Los techos protegidos llevan 50% más nieve. Una fila de coníferas altas en el lado norte sube Ce de 1.0 a 1.2, agregando 20% a Pf. Despeje árboles cerca del techo o diseñe para el factor mayor.
  • Los edificios sin calefacción retienen nieve. Un granero o porche de tres estaciones (Ct = 1.2) retiene 20% más nieve que la casa calentada de al lado. Use el Ct correcto para estructuras accesorias.
  • Las cargas de deriva pueden empequeñecer la carga uniforme. ASCE 7-22 §7.7 requiere verificaciones de carga de deriva en escalones de techo, parapetos y unidades de AC en el techo. Una deriva de 4 ft en un escalón puede agregar 50+ psf localmente incluso cuando el Pf uniforme es solo 25 psf.
  • Por debajo de 30 psf el IRC le permite simplificar. IRC R301.2.3 permite usar el Pg jurisdiccional directamente (sin cálculo ASCE) donde Pg ≤ 30 psf y el techo es simple. Sobre 30 psf o para techos complejos, el cálculo completo ASCE 7 rige.

Referencias de Código

ASCE 7-22 §7.3.1 (flat-roof snow load Pf), ASCE 7-22 §7.4 (sloped-roof snow load Ps and Cs), ASCE 7-22 Table 7.3-2 (Ce exposure factor), ASCE 7-22 Table 7.3-3 (Ct thermal factor), ASCE 7-22 Table 1.5-2 (Is importance factor by Risk Category), IRC R301.2.3 (snow load design requirements)

Preguntas Frecuentes

¿Cómo convierto la carga de nieve en suelo a carga de nieve en techo?
Use ASCE 7-22 §7.3.1: Pf = 0.7 · Ce · Ct · Is · Pg. Para un techo residencial típico calentado y parcialmente expuesto (Ce=1.0, Ct=1.0, Is=1.0), Pf es 70% de Pg — una carga de nieve en suelo de 40 psf da 28 psf en el techo. El factor 0.7 tiene en cuenta la erosión por viento y el derretimiento por calor. Los techos inclinados luego aplican una reducción Cs adicional solo si son empinados y deslizantes.
¿Cuáles son los factores Ce, Ct e Is de ASCE 7?
Ce (exposición): 0.8 totalmente expuesto, 1.0 parcialmente expuesto, 1.2 protegido. Ct (térmico): 1.0 calentado, 1.1 ligeramente calentado, 1.2 sin calefacción/abierto. Is (importancia): 0.8 Categoría de Riesgo I (agrícola), 1.0 Cat II (residencial), 1.1 Cat III (reunión), 1.2 Cat IV (instalaciones esenciales). Multiplicando los tres contra 0.7·Pg da Pf. Un granero protegido y sin calefacción en Cat IV puede llevar 2× la nieve de una casa expuesta y calentada al mismo Pg.
¿La pendiente del techo reduce la carga de nieve?
Solo para techos empinados y deslizantes. El factor de pendiente Cs es 1.0 (sin reducción) para tejas asfálticas no deslizantes hasta 70°. Para techos deslizantes (metal, membrana lisa) en un edificio calentado, Cs = 1.0 hasta 30° (aproximadamente 7:12), luego cae linealmente a 0 a 70°. Así que un techo metálico de 12:12 (45°) lleva Cs = 0.875 × Pf, mientras la misma pendiente en asfalto lleva el Pf completo.
¿Puedo usar la carga de nieve simplificada del IRC en lugar de ASCE 7?
IRC R301.2.3 permite usar la carga de nieve en suelo jurisdiccional directamente (sin el cálculo ASCE 7) cuando Pg ≤ 30 psf y el techo es un gablete/limatesa simple sin limahoyas, buhardillas o escalones de techo. Sobre 30 psf, o para cualquier geometría de techo compleja, el cálculo completo ASCE 7-22 rige. La mayoría de las jurisdicciones de mucha nieve requieren ASCE 7 para cualquier techo residencial.