PLACA COLABORANTE - LOSA DE ENTREPISO

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MANUAL TÉCNICO PARA EL USO DE PLACAS COLABORANTES PARA LOSAS DE ENTREPISO ACERO DECK

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ACERO-DECK

Introducción 01

Capitulo I sistema constructivo

Usos 05

Funciones 06

Ventajas 07

Materiales 08

Protección 12

Capitulo II proceso constructivo

Ingeniería de detalles 16

Transporte 17

Almacenamiento 18

Izaje 19

Colocación 20

Fijación 21

Instalación de Conectores 22

Perforaciones y Ductos 23

Instalación de tuberías 24

Acero de refuerzo 25

Concreto 26

Acabados 27

Capitulo III estructuras compuestas

Descripción 30

Consideraciones 32

Conectores de corte 33

Diseño de conectores 35

Instalación de conectores 38

Capitulo IV diseño

Fundamentos de diseño 41

Deflexión de la placa 43

Esfuerzos en la placa 45

Esfuerzos en el sistema 48

Resistencia a la flexión 51

Cortante 53

Compresión del concreto 56

Deflexión del sistema 57

Pruebas y ensayos 59

Capitulo V productos

Placa colaborante AD-900 63

Placa colaborante AD-600 65

Placa colaborante AD-730 67

Conectores de corte 69

Perfiles de borde 70

Perfiles de canto 71

Capitulo VI detalles constructivos 72

Simbología 78

Bibliografía 80

1

Intro

du

cc

ión

INTRODUCCION

En respuesta a los requerimientos económicos y funcionales que nos exige la ingeniería en el diseño y la construcción, se introdujo en el Perú, ya hace algunos años, el sistema estructural para la elaboración de losas conocido mundialmente como STEEL DECK, conformado por planchas preformadas hechas de acero estructural, las cuales, después de un proceso de preformado, logran una inercia muy fuerte en el sentido del preformado, permitiéndoles soportar cargas altas en el proceso de construcción, haciendo la función de una plataforma de trabajo y de encofrado. El sistema cuenta también con una malla de temperatura y el recubrimiento del concreto, el cuál al fraguar, queda adherido a la plancha de acero, y ambos materiales empiezan a trabajar como una sección compuesta acero / concreto. En el Perú hemos bautizado al sistema STELL DECK como el sistema de placa colaborante Acero-Deck.

Sin lugar a dudas notaremos, que las deficiencias de los métodos tradicionales son largamente superadas con la aplicación del STEEL DECK, el cuál, tanto como una herramienta de trabajo, es un paso a la estética y a la modernidad. Mencionamos a continuación las ventajas más saltantes:

Como Encofrados: evitan el uso de encofrados de entrepisos para

efectos de vaciado de la losa así como para efectos de montaje.

Acero como refuerzo para Momentos Positivos: el Acero-Deck, trabajando en conjunto con el concreto, contribuye como el acero de refuerzo positivo.

Aligerado: gracias a la forma del perfil, el conjunto acero /

concreto, reduce el peso muerto de la losa; hablamos de losas que pesan desde 158.3 kgf/m².

Fácil Manejo: al tratarse de planchas de acero de espesores

delgados y de geometría uniforme, se permite una fácil y rápida maniobrabilidad de las mismas.

2

Intro

du

cc

ión

Estética: las planchas vistas desde el nivel inferior, brindan una visión uniforme, agradable y segura.

Durabilidad: el acero empleado para la fabricación de las

planchas, es de alta resistencia al intemperismo gracias a su recubrimiento de galvanizado pesado.

Hecho a la medida: acorde a los diseños en planos para cada

proyecto, las planchas son cortadas longitudinalmente a la medida exacta requerida, evitando hacer cortes innecesarios de las mismas, garantizando así una optima eficiencia para su colocación.

Limpieza en Obra: su maniobrabilidad, fácil almacenamiento y no

ser necesario cortar las planchas en obra, se ven reflejados en el orden y limpieza de la misma.

Fácil Transporte: al ser planchas livianas, uniformes y cortadas a

medida, son fácilmente apilables para ser transportadas. Económico: en el mercado actual, el costo de las planchas para el

sistema Acero-Deck es económico lo que lo hace un sistema muy competitivo en el mercado.

Como todo sistema constructivo, el Acero-Deck, viene regulado

por diversos organismos, hasta la fecha internacionales, destacando como el más importante del STEEL DECK INSTITUTE con sede en la ciudad de Chicago, Illinois, Estados Unidos.

Normas como el American Institute of Steel Construction, Las

normas del American Standard of Steel ASSHTO, las normas del American Standard of Testing Materials (ASTM), y normativas adicionales de diversos países, destacando el código de Construcción Canadiense.

El presente manual nos guiará a través del proceso constructivo

con las placas colaborantes, su diseño y sus diversas aplicaciones para la construcción en el Perú.

Rollin Buse Thorne

3

Sistema constructivo

4

Usos 05 Funciones 06 Ventajas 07 Materiales 08 Protección 12

El sistema STEEL DECK se inicio básicamente para cubrir la necesidad de elaborar encofrados para los tableros de los puentes vehiculares evitando utilizar apuntalamientos temporales. Utilizando láminas de acero de espesores muy livianos (económicos), los cuales con un proceso de preformado lograban inercias suficientes para soportar las cargas de montaje y de concreto fresco inicial; finalmente estas láminas quedaban permanentemente en las losas del tablero, como un encofrado perdido.

Posteriormente se extendió el uso para la

elaboración de las losas de entrepisos de los edificios, aprovechando una propiedad adicional: que las láminas de acero tomen los esfuerzos de tracción de la losa en la parte inferior; para esto se le agregaron muescas adicionales, simulando la corrugación del acero, logrando así una buena adherencia mecánica entre el concreto y la plancha de acero.

5Usos

El uso del sistema es básicamente para construir cualquier tipo de losas de entrepisos y sus variaciones; podemos enumerar algunos usos que se le da al sistema en la actualidad:

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

losas de entrepisos.

mezanines.

últimos techos.

fondos de escaleras

plataformas para muelles.

losas para puentes.

Techos inclinados en concreto.

Cabe resaltar que este sistema ha sido empleado en la mayor parte de los edificios construidos los últimos 30 años en países como Estados Unidos (Twin Towers, entre otros), Alemania, Japón, etc., y también en losas importantes de puentes como es el caso del puente más largo del mundo en Kobe (Japón).

6 Funciones

La placa colaborante, dentro del sistema constructivo, cumple con

3 funciones principales:

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

Actuar como acero de refuerzo, para

contrarrestar los esfuerzos de tracción

generados en la parte inferior de la losa

debido a las cargas de servicio aplicadas.

Servir de encofrado para recibir el concreto en

estado fresco y las cargas de servicio al momento

de realizar el vaciado del concreto.

Una función adicional es el de a tuar como plataforma

de trabajo, permitiendo tener una superficie de transito

c

libre, para poder realizar las labores necesarias sobre la placa colaborante, como son la instalación de tuberías,

perforaciones, armado del refuerzo o las mallas de

temperatura, soldar los conectores, etc.

7Ventajas

Este sistema ofrec

resp

e muchas ventajas

ecto a los sistemas tradicionales

de construcción, siendo idóneo en

proyectos donde el tiempo de ejecución

de obra es el punto critico.

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

Permite una gran velocidad de rápido que los

sistemas tradicionales, lo cual reduce el tiempo de ejecución en obra.

trabajo, llegando a ser 60% más

Debido a su forma y por

ser de uso en losas delgadas, se tiene u ahorro en los materiales empleados, y por lo

tanto una reducción del peso, el cual in

n

fluye directamente en el aligeramiento del sistema

de vigas de soporte.

La facilidad de su instalación y su bajo peso por área, nos permite un trabajo rápido y

con un número reducido de mano de obra.

Las placas son

fabricadas a las medidas requeridas en cada obra, lo que se traduce en un bajo

desperdicio de materiales y limpieza en obra.

No utiliza encofrados, por lo tanto los trabajo s preliminares al vaciado se realizan

de forma sencilla y rápida; y los trabajos que se ejecutan luego del vaciado, pueden

ser efectuados en varios niveles a la vez y de forma inmediata.

8 Materiales: Placa Colaborante

PLACA COLABORANTE

CARACTERÍSTICAS DEL ACERO

El acero utilizado en la placa

colaborante consiste en planchas de

acero roladas al frió las cuales son

sometidas a un proceso de galvanizado como

recubrimiento de protección y empaquetadas en

bobinas de 5Tn aproximadamente. Este acero tiene

un esfuerzo de fluencia mínimo de 33 ksi ó 2325 kgf/cm2

con un módulo de elasticidad a 2.1x106 kgf/cm2 .

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

Cumple además con las normas del ASTM A653 y ASTM A611 para los grados C y D.

Los calibres o espesores del acero usados para la formación de las planchas de Steel

Deck, pueden ser calibrados en Gages o Gauges, ó como espesores en milímetros

(mm) ó en pulgadas (in).

Los espesores de Steel Deck se consideran únicamente como espesor de

acero, es decir no incluyen los espesores de galvanizado o pre-pintado que

pueda tener las planchas formadas.

La tolerancia en el espesor de las láminas permite un máximo de 5%, es decir,

que el espesor de diseño td puede tener un espesor mínimo, aceptado para su

uso, de un 95% de td.(pudiendo ser menores en los dobleces).

9Materiales: Placa Colaborante

FABRICACIÓN DE LA PLACA COLABORANTE

Las láminas de Acero-Deck se fabrican a partir de bobinas de acero estructural de espesores delgados, las cuales tienen un recubrimiento de galvanizado.

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

La lámina de acero es doblada a partir de bobinas de 1220 mm de ancho, hasta

conseguir la geometría especificada y requerida para el diseño. El peralte final de la

lámina es de 38.80 mm para la plancha de Acero-Deck AD900 1 ½” y de 75.00 mm para

el Acero-Deck AD 730 3”. Finalmente el ancho de las piezas dobladas es igual a 900

mm con un ancho efectivo de cobertura de 890 mm aproximadamente.

El proceso de formación de la lámina Acero-Deck incluye también un

tratamiento en su superficie diseñado con el fin de proporcionar

adherencia mecánica entre el concreto de la losa y la lámina de acero,

la cual se basa en unas muescas laterales fabricadas a presión por

unos rodillos amoladores. Las láminas ya formadas, son cortadas por

una cizalla, que se encuentra en el extremo final de la maquina

formadora, a la longitud exacta solicitada.

10 Materiales: Concreto

CONCRETO DE LA LOSA

El concreto a utilizarse en la construcción de la losa deberá cumplir con los requisitos establecidos en la Norma Peruana de Estructuras.

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

En el capítulo 4 de la parte 3 en lo referente a la calidad del

concreto (Diseño de la mezcla, proporcionamiento de

materiales, toma de muestras, realización de ensayos y

cuidados especiales de acuerdo a condiciones especiales de

fabricación y exposición del concreto) y en el capítulo 5 de la

Parte 3 en lo referente al proceso de preparación y tratamiento

del concreto en obra.

En lo que respecta a las “Especificaciones Estándar de los

Agregados del Concreto” nos referiremos a las normas ASTM

C33 en el Volumen O4.02 Concreto y Agregados. Sea el caso de

utilizar concretos con menor peso específico, nos referiremos

entonces a la norma ASTM C330 “Especificaciones Estándar

para agregados livianos para la elaboración de concreto

Estructural”.

El concreto a utilizarse deberá tener una resistencia mínima a la

compresión a los 28 días de 210 kgf/cm2 por ser losas, consideradas

para el diseño como elementos estructurales. No se tomarán en

cuenta los concretos de resistencias mayores a los 580 kgf/cm2.

Se realizará obligatoriamente el proceso de vibrado al concreto para

garantizar así la adherencia mecánica entre el acero y el concreto, y

para lograr la uniformidad del concreto. El curado del concreto se

efectuará como mínimo hasta 7 días posteriores al vaciado. No se

utilizarán aditivos que contengan sales clorhídricas en su composición

por que pueden producir efectos corrosivos en la plancha de acero.

11Materiales: Malla de Temperatura

MALLA DE TEMPERATURA

El refuerzo de la malla de temperatura es esencial en cualquier tipo de losa estructural para evitar el fisuramiento de la misma, debido a los efectos de temperatura y contracción de fragua que sufre el concreto.

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

El diseño de dicho refuerzo estará acorde con el capítulo

7 de la parte 7.10.2 en lo referente al referente el

Refuerzo por Contracción y Temperatura de las Normas

Peruanas de Estructuras. El recubrimiento mínimo de la

malla de temperatura será de 2 cm., quedando sujeto,

finalmente, al criterio del diseñador.

El acero diseñado para soportar los momentos negativos,

pasará por debajo de la malla de temperatura y podrá

estar sujetado a esta. El diseño de la malla de

temperatura se puede referir a las normas del ACI o a las

Normas Peruanas de Estructuras.

12 Protección

GALVANIZADO Y PINTURAS

El uso de sistemas de protección, como son el

galvanizado y los procesos de pintura, permite

tener una protección adecuada del acero ante

agentes agresivos presentes en el medio donde

se instalen las placas colaborantes.

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

Debemos de considerar que existirán dos posibles

casos de corrosión del acero de la lámina del

Acero-Deck, la primera será para la superficie que

recibirá el concreto ó superficie superior, la

segunda será la superficie que queda expuesta ó

superficie inferior.

Las bobinas de acero utilizadas cumplen con las

normas ASTM A-653/A-653M y las normas A-611

grado C, las cuales indican que se tiene

recubrimiento de galvanizado en ambas caras de la

lámina.

Los tipos de galvanizado que se utilizan

actualmente para este tipo de planchas son el G30

(de baja resistencia a la corrosión), el G60

(mediana resistencia a la corrosión) y el G90 (alta

resistencia a la corrosión).

Para el caso de medio ambientes altamente

corrosivos, se sugiere utilizar láminas de acero con

galvanizado mínimo de G90 complementado con

algún tipo de pintura de alta resistencia a la

corrosión.

13

PINTURAS ANTICORROSIVAS

de forma

Siendo el caso que el diseñador lo sugiera y

justificada, estas láminas deberán llevar un

recubrimiento adicional de pintura el cual será

especificado en planos sugiriendo el espesor y el tipo

de pintura a colocar.

Entre las pinturas que mas destacan para pintar este tipo de láminas

tenemos las resinas Vinílicas o Imprimantes Vinílicos, las Resinas

Epóxicas Poliamidas, Resinas Epóxicas con Brea (Coaltar), etc. Estas

son pinturas de alta resistencia a la intemperie y se deben de escoger

acorde al uso y/o economía. El espesor de las pinturas se miden en

mils (1 mils = 1 milésima de pulgada).

Este tipo de productos al ser hidrófobos tienen problemas

recomendaciones para el pintado.

Protección: pinturas

Siste

ma

Co

nstru

ctivo

de adherencia si existe presencia de humedad, así que las

condiciones de pintado deben ser óptimas; normalmente

cada fabricante o distribuidor de pinturas dará sus

14

PROCESO constructivo

15

Ingeniería de detalles 16 Transporte 17

En base a los años de experiencia con los que venimos trabajando con el

Almacenamiento 18 Izaje 19 Colocación 20 Fijación 21 Instalación de Conectores 22 Perforaciones y Ductos 23 Instalación de tuberías 24 Acero de refuerzo 25 Concreto 26 Acabados 27

sistema del Acero-Deck, y a la experiencia recaudada durante décadas por diversos constructores a nivel mundial, se presenta a continuación una serie de parámetros para la habilitación del sistema en obra, con lo cual se mejora el rendimiento, calidad y seguridad del mismo.

16

Concierne a la ingeniería de detalles, los trabajos previos que debe fectuar el ingeniero en gabinete, para optimizar las áreas a cubrir

egenerando desperdicios mínimos y funcionalidad en la obra. En estaetapa se encuentra la modulación de las planchas.

En caso no se especifique la modulación de las placas en los planos, estas se debe realizar cubriendo la mayor cantidad de paños posibles. Las medidas usuales de modulación varían hasta los 8.00 metros de longitud,

siendo una medida adecuada-debido al proceso constructivo- entre 4.00 metros y 7.00 metros.

Pdel calculo de la lo

ara efectos penetración en

las vigas especificada en los planos, mínimo de 4.00 cm.

ngitud de las placas, se debe tomar en cuenta la

La lim veces por r longitud

muy grandes para pedidos pequeños -de peso tota- por que obliga al

itación en la longitud de las planchas esta dado muchas el medio de transporte a emplearse, recomendándose no tene

empleo de vehículos con capacidades excedentes a las requeridas, generando un sobrecosto en transporte. Sobre los empalmes: estos deben ser a tope, en caso se proyecte un traslape, se recomienda que no exceda los 10.00 cm.

Si se debe de agregar un porcentaje de desperdicio, este debe de re n unidades de placas colaborantes adicionales, y nunca agregando un porce taje por el largo de cada lámina ya que esto podría implicar hacer cortes innecesarios

alizarse con

.

Se debe procurar tener medidas iguales en el modulado de las placaspara así facilitar el proceso de fabricación e instalación.

,

E

los conectores de corte se realizará según lal metrado de

ones de los planos estructurales, estas especificaciones deben de indicar el tipo de conecto, la cantidad por valle y cada cuantos valles van instalados, esto para las viga

Ingeniería de detalles

Pro

ce

sos C

on

struc

tivos

s especificaci

s perpendiculares al sentido de las placa colaborante, y para las vigas en sentido paralelo se debe de especificar el tipo de conector, la cantidad y el distanciamiento entre los mismos.

17Transporte

El proceso de transporte, implica la metodología del transporte de las lacas colaborantes Acero-Deck desde la planta de fabricación hasta su p

destino final en obra.

Los paquetes de Acero-Deck estarán embalados obligatoriamente por

láminas de igual calibre, el cual será especificado en cada paquete.

Cada paquete de planchas estará conformado por un máximo de 25 planchas si s no excedieran los 6 m de longitud, y si fueran de longitudes mayores, el peso pr edio por paquete no deberá ser mayor a 1.5 t. en promedio.

estaom

Pro

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tivos

La longitud máxima a transportar se regirá acorde al reglamento de caminos; considerando la longitud máxima del trailer capaz de circular según el tipo de camino, teniendo en cuenta que en ningún caso se podrá

superar los 12 m.

18 Almacenamiento

Corresponde al almacenamiento, la disposición del material en obra durante el tiempo que este no vaya a ser utilizado, para conservar la calidad y seguridad.

El almacenamiento de las láminas de Acero-Deck se hará de acuerdo al tiempo de permanencia en obra antes de ser utilizado. Si el tiempo que van a permanecer almacenadas exceden los 5 días, ó si el clima fuese agresivo, las láminas se ubicaran en lugar cerrado.

El apoyolos paquetes de láminas se hará sobre una superficie uniforme en caso existi

de era ó

stancia entre apoyos en el almacenamiento no deberá exceder tes compuestos por 25 láminas. En ningún caso, los paquetes

serán colocados sobre la superficie natural del terreno.

sobre tablones. La dilos 0.6 m para paque

La ubicación de almacenamiento de las placas colaborantes deberá permitir que exista una área de transito fluida, para las demás tareas de la obra.

En el almacén,

los paquetes deben ser debidamente codificados y ubicados en función a la

prioridad de las zonas a instalar.

19

Denominamos izaje, como los procesláminas os desde la zona de almacenamiento hasta el lugar final donde las láminas han de ser colocadas. El Izaje se podrá hacer de las siguientes maneras:

os mediante el cual las de Acero-Deck son llevad

Manual: se usa para subir placas, de una a una, en pocos pisos de diferencia; el uso de las sogas es permitido, procurando no dañar el borde de las placas, usar sogas permite izar las placas a niveles mas elevados, para tal fin se amarra las placas con la soga en cruz y se asegura la placa con el extremo de la soga, la cual debe de contar con un gancho. Se recomienda el uso de guantes de seguridad en todo momento.

Mecánico: se emplean los medias mecánicos de obra, sea winche, plumas, grúas, etc., por lo general se utiliza cuando se tiene que izar paquetes de placas colaborantes, a diferentes alturas. Se de be de tener cuidado de no dañar las pestañas laterales de las placas. Se recomienda el uso de guantes de seguridad en todo momento.

Izaje

Pro

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tivos

20

Code

es decir, la posición en la cual

rresponde a esta, la etapa finitiva para la ubicación de las

láminas sobre las vigas de apoyo,

quedaran para trabajar todo su tiempo de vida útil.

La lámina se colocará con los valles de menor dimensión sobre las vigas. amenos que se especificara lo co rioen planos.

ntra

Se empezará colocando la pestaña el

extremo de la viga paralela a la mismapara permitir que las pestañasmayores de las láminas subsiguientescalcen sobre las menores.

,

mayor, de la primera lámina, en

El apoyo mínimo sobre vigas transversales terminales es de 4 cm., los cuales quedaran totalmente embebidos en la losa.

Los cortes longitudinales se podrán hacer con: esmeril con piedra de corte, cizallas eléctricas ó manuales, con sistema de corte a base de oxigeno acetileno ó con cualquier método que no deteriore la geometría de las láminas.

Se deberá colocar el apuntalamiento temporal al centro de luz ó a los tercios si es que el diseño así lo manda.

Colocación

Pro

ce

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struc

tivos

21

El proceso de fijación de las colaborantes se realiza para mantensu posición final de trabajo y como mseguridad, evitando la posibilidad acen obra.

placas erlas en edida de cidentes

Este proceso se debe realizar mediante elementos de fijación tales como tornillos autoperforantes, clavos de disparo ó soldadura de arco

las láminas de Acero-Deck están

eléctrico, y simplemente con clavos si apoyadas sobre el encofrado de madera qlas vigas.

ue sirven a la vez de tapa de

La fijación se realizará a los extremos de las

apoyo, teniendo como mínimo un punto de fijación os los valles de las láminas estén debidamente

y las vigas principales.

Fijación

Pro

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tivos

planchas en todos los puntos de cada tres valles, previendo que todapoyados sobre las vigas de apoyo

22

Se utilizan los conectores de corte cuando se forman sistemas compuestos de losas y vigas. Dicho conector se une a la viga metálica mediante soldadura y a la losa por el concreto alrededor del mismo.

En la mayoría de casos se debe perforar placa antes de instalar los conectores de corte, este proceso puede ser

realizado mediante brocas sacabocados o algún sistema de corte mecánico. La perforación no debe exceder el ancho

del valle de apoyo de la placa y se realizará, en la medida de lo posible, por el reverso

de la placa para evitar que se formen rebabas en el valle de apoyo de la placa. No se recomienda efectuar la perforación

mediante sistemas de arco eléctrico o autógeno, por que las escorias

generadas sobre las vigas no permiten una superficie de

apoyo adecuada.

Una vez perforada e instalada la placa colaborante se instala el conector de corte directamente en la viga metálica de apoyo, mediante soldadura para los conectores tipos Nelson, bastón, canal C y espiral, ó mediante un anclaje directo con clavos de disparo para los conectores tipo Z.

El cordón de soldadura debe cubrir todo el perímetro del área de apoyo del conector. La elección del espesor y tipo de soldadura se especifican en los planos constructivos, en todo caso la elección se debe basar en la obtención de una unión permanente y segura entre el conector y la viga.

En la instalación mediante sistemas de fundición directa, se debe seguir el proceso recomendado por el proveedor.

Instalación de conectores de corte

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23

Es común que en las especificaciones de un proyecto existan perforaciones en las

vanos para accesorios

nitarios; o si

que estén dañadas, por lo que se dan ciertas consideraciones para saber como tratar

losas para los tragaluces, opasar escaleras, y pasos deeléctricos mecánicos y/o sase requiere cortar sectores de planchas

estos casos.

Si se tuviera una plancha dañada, el constructor deberá tomar la decisión si reponer dicha lámina o arreglarla de alguna forma conveniente. El estado de dañ será tolerable estará en función de los diseños arquitectónicos y estructurales, así po ejemplo si las plancha es por daños, que pu

o que r

s quedan expuestas al publico, se permitirían pequeñas imperfeccionedan ser identificados visualmente.

Las perforacioneetro, no alteran la condición de diafragma rígido de la

s se poner una placa de refuerzo, la cual será de un espesor mínimrforaciones ocasionadas por poner los colgadores y/o torni

s de hasta unos 15 cm. de diám losa. Para perforaciones mayore o de 1.45 mm. Las pe llos no representan mayor problema.

Se sugiere así, para: ciones o daños menores a las áreas correspondientes

15 cm. no necesitaran reforzarse. rforaciones de diámetros entre 15 cm. a 20 cm., se debe

s de 1.14 mm de espesor como mínimo. perforaciones entre 20 cm. a 32.5 de diámetro, se deberá

de 1.45 mm de espesor como mínimo. rforaciones mayores que los 32.5 cm. de diámetro, el di

• Perfora a un diámetro menor de

• Para pe rán reforzar con lámina

• Para n reforzar con láminas

• Para pe señador deberá hacer una especificación del refuerzo.

Una forma común de refuerzo para perforaciones mayores es hacer vigas chatas, es decir, hacer un refuerzo con varillas de acero; dichas vigas estarán apoyadas a las vigas de apoyo más cercanas y para completar la forma de la perforación, se harán refuerzos en tantos sentidos como sean necesarios, si es que la geometría de la perforación lo permite.

Perforaciones y ductos

Pro

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tivos

24 Instalación de tuberías

En el diseñelectromecáutilizan frecuentemente el paso de tuberías a través de la deberán tener en cuenta algunas recomendaciones cuando se utilicen losas colaborante:

o de las instalaciones eléctricas, nicas e instalaciones sanitarias, se

losa de entrepiso, debido a esto se

Acero-Deck Peralte (cm.)

Diámetro máx. (Pulg.)

9.00 1 10.00 1 ¼ 11.00 1 ¾ 12.00 2 13.00 2 ½

Las cajas de salida de luz se pueden instalar dentro de la losa, quedando embebidas en el concreto, ó sepueden instalar por fuera sujetándolas en la superficiemetálica de la plancha mediantetornillos autoroscantes, en las conexiones exteriores es preferible que estas queden dentro de los valles, para que no sobresalgan.

Los accesorios de sujeción de las tuberías pueden fijarse en las losas colaborante mediante tornillos autoroscantes, remaches, etc.

AD-900

14.00 3 14.00 1 ½ 15.00 2 16.00 2 ¼ 17.00 2 ¾ 18.00 3 19.00 3 ½

AD-730

20.00 4

Las tuberías que pueden ir por de la losa serán las que, speralte, pasen entre los superiores de las placas colaborantes y el acero superior de temperatura, por ejemplo si se utiliza una placa colaborante tipo AD-900 con una losa de 10 cm. se podrá colocar una tubería de hasta 1 ¼ “ de diámetro. La siguiente tabla es valida para losas que tienen un recubrimiento de 2.50 cm. sobre la malla de temperatura. Para las tuberías de desagüe se tendrá en cuenta la pendiente de instalación de las mismas, por lo que se recomienda que estas pasen por debajo de las losas colaborantes.

dentro egún el

valles

Pro

ce

sos C

on

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tivos

25Aceros de refuerzo

El acero de refuerzo vendrá especificado en l anos de estructuras debidamente diseñado por el ingeniero

structuras. El tipo de refuerzo más común para este tipo de sistemas se da para tomar los esfuerzos de flexión negativa en los apoyos. Adicional a este tipo de refuerzo, existe el diseño de anclajes enlosa, que consiste en bastones que esla viga. Se debe de respetar el diselongitudes de varillas y posiciones de los planos.

so formación de vigas chatas dentro de la losa del sistema se deberá prever los recubrimientos mínimos que deben

ALLA DE TEMPERATURA l refuerzo de a es

ese aparaconlo cual supmalla dó varillalisa nlas vari egún

or

coes

s

os pl

de e

los bordes de la tán fondeados a ño en cuanto a

colocación según

En el ca de

tener las varillas de refuerzo según Reglamento Nacional de Construcción o normas del ACI 318 – 99. El diseñador deberá de detallar la posición de las varillas mediante planos de planta y cortes de detalle.

ME la malla de temperatur

Pro

ce

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tivos

nci l en cualquier tipo de losa estructural resistir los efectos de temperatura y

tracción de fragua que sufre el concreto, por deberá ser ubicado siempre en el tercio

erior de la losa. Se puede utilizar como e temperatura las mallas electrosoldada s de acero de refuerzo (corrugadas ó

s) e torchadas con alambre. La posición de llas dentro de la losa se dará s

planod

s de estructuras y deberá estar 2cm pebajo de la superficie superior de la losa

como mínimo, apoyadas sobre tacos de ncreto, dados pre-fabricados ó algún material tandarizado para dicho proceso. El cálculo de refuerzos por temperatura se realizará según criterios del ACI. lo

26 Concreto

VACIADO DEL CONCRETO Una vez colocada la malla de temperatura procederá a preparar el área de transito para el vaciado. El proceso de vaciado del concreto se podrá realizar mediante bombas, latas ó carretillas.

En el caso de utilizar carretillas para el vaciado, esláminas, se

tas no podrán circular por encima de las habilitará una ruta de circulación

mediante tablones de 8” aprox., que sean cap uir un n áre

alizar el vaci ncreto, las s serán limp ra ev r la

posibilidad de una mal encia de reto

Al momento del vaciado, se evitara acum ar volúmenes de concr esivos q capaces de deformar minas d ero-Deck, así como g grandes cargas puntuales por acum de m les, maquinas ó personas misma áre

aces de distriba mayor.

las cargas p tuales en u

Antes de relámina

a la lámina.

ado del coiadas pa itaa adher l conc

uleto exc ue sean

el Ac las láenerar ulación ateria

en una a.

CE oras habe aciado e reto d tienen las láminas d -Deck res cto al cgimpermeable, manteniendo

del concreto, dependiendo básicamente la pérdida del agua a la evaporación debido a la condición del medio ambiente. El curado del concreto se hará con agua libre de impurezas.

URADO DEL CONCRETO sta se empezara a realizar en lo posible 3 hurante los próximos 7 días. La ventaja queurado es que las mismas eneran una superficie

después de r sido v l conce Acero pe

húmeda siempre la mitad inferior

DESAPUNTALAMIENTO

después del día concreto ha llegad d de

compresión.

Sea el caso que se han utilizado apuntalamientos en las losas, el

desapuntalamiento se realiza 7 días de vaciado, asegurando que el o a un 75% de su capacida

resistencia a la

Pro

ce

sos C

on

struc

tivos

27Acabados

Existe actualmente en el mercado una gama de productos de acabados para techos. Estos estarán acordes a los planos de arquitectura del proyecto. Se permite la utilización de auto perforantes para anclar los espárragos ó colgadores del falso cielo rasos y para la aplicación de la estructura de soporte del drywall. Una opción económica es fijara las planchas de drywall directamente en el

Deck, evitando las estructuras de sopo diseño lo permite. Las planchas podrán ser pintadas por su parte inferior, es decir la parte expuesta de la losa, para mantener una visual agradable. Así mismo, se podrá dejar las lamina puestas sin recubrimiento algun ra interiores en caso la arquitectu a así lo mande.

acero-rte, si el

s exo pa

r

Pro

ce

sos C

on

struc

tivos

28

Estructuras Compuestas

29

Descripc

ión 30 aciones 32 res de corte 33 e conectores 35 ión de conectores 38

ento el cual responderá ente a diversos

os que lo afecten, y cumplir as y deformaciones para

o la ibras

ConsiderConectoDiseño dInstalac

La estructura compuesta esbásicamente el hacer uso de materiales diversos para la formación de un elemsatisfactoriamfenómencon las carglos cuales ha sido diseñado. Lacomposición más común es la del Acero-Concreto, pero también se hace uso actualmente de otros tipos de estructuras compuestas comMadera-Acero, Plástico-Acero, Fde Carbono-Concreto, etc.

30

Tomaremos el caso de las estructuras

compuestas del tipo Acero-Concreto, en

el cual hacemos intervenir perfiles de

Acero del tipo WF o tipo cajón (box) en

vigas, con secciones de losa de concreto

Acero Deck.

Cuando utilizamos vigas de perfiles de

acero para soportar determinadas

cargas, nosotros debemos de analizar el

elemento para que tome los esfuerzos de

tracción y compresión. Si analizamos el

caso de una viga simplemente apoyada,

notamos que la sección estará más

esforzada en el centro de la luz para una

condición de carga uniforme.

En dicha sección, se crearán esfuerzos d

de compresión en la parte superior, que la vig

e tracción en la parte inferior del perfil y esfuerzos

a tendrá que absorber.

La idea de generar la sección

compuesta es hacer tomar a una

sección determinada de losa de

concreto los esfuerzos de compresión,

dado que dicho material se comporta

bien para tal efecto, y el perfil de acero

para que tome los esfuerzos de

tracción.

Descripción

Pro

ce

sos C

on

struc

tivos

31

Que la viga de acero trabaje (gran parte de ella) a la tracción, dependerá

exclusivamente de la nueva ubicación del eje neutro, es decir, parte de la

viga podrá tomar los esfuerzos de compresión si es que el eje neutro se

encuentra en la viga de acero.

Cuando se empl ea Acero Deck

rma de

conexión entre la losa de concreto y

la viga se logra mediante el uso de

los conectores de corte los cuales

la losa y la viga, asegurando

además la condición de diafragma

rígido en la losa, evitando así,

colocar algún tipo de arriostre

horizontal (paralelo al sentido de la

com

desde un 10%

estructura más

Descripción

sobre vigas de acero, la fo

impiden el movimiento relativo entre

losa con Acero Deck) y

disminuyendo la deflexión de los

elementos si es que estos

trabajaran individualmente.

Podemos anotar que, con el uso de las secciones

puestas para vigas, el peso de la viga podría reducirse

hasta un 30% en un diseño simple, haciendo una

ligera y lógicamente más económica.

Estru

ctu

ras C

om

pu

esta

s

32

En las especificaciones de la

del AISC del año1991, se co

las restricciones para la form

vigas compuestas mediante e

Steel Deck, las cuales son:

1. Altura o peralte del Steel Deck hr ≤ 3” ó 75 mm.

Dcc ≤ ¾” ó 19 mm.

Hs ≥ hr + 1 ½”

tc ≥ 2” ó 50 mm.

s normas

ntemplan

ación de

l uso del

2. Ancho medio del valle del Steel Deck 3. Diámetro de conectores soldados

4. Altura del conector una vez soldado

5. Espesor de losa sobre el Steel Deck

wr ≥ 2 “ ó 50 mm.

Se considerará que si la viga en el mo

vaciado de la losa) no esta apuntalad

de construcción (peso m

mento de la construcción (erección de la viga y

a, deberá ser capaz de resistir todas las cargas

uerto y efectos de montaje) así como las deformaciones

ales.

admisibles; y solo después que el concreto halla alcanzado el 75% f’c, como mínimo, la

sección compuesta será capaz de resistir las cargas vivas adicion

Si la viga de

cero es debidamente apuntalada en el momento la construcción, se considera que todas

cció

a de

las cargas y deflexiones serán tomadas por la se n compuesta de acero y concreto.

Después que la zona de momento negativo de

se craquea, las cargas continuas aplicadas a

acero y un ancho efectivo de losa, debidamente

nos brinda la viga compuesta.

nes Consideracio

la viga (utilizando conectores de corte)

la viga serán resistidas por la viga de

reforzada para no perder la rigidez que

Estru

ctu

ras C

om

pu

esta

s

33

Los conectores de corte son elemen

de acero, que tienen como func

primordial tomar los esfuerzos de corte

tos

ión

que se generan en la sección

compuesta (acero-concreto),

controlando y reduciendo las

c

Los conectores forman la sección compuesta entre las viga

obtener una sección monolítica (continuidad de la estructu

de eliminar la posibilidad de separación vertical entre la los

Existe en el mercado diferentes tipos de conectores de

tenemos los tipo Stud, conectores tipo Z, tipo canal, conectore

deforma iones.

s y la losa de concreto, procurando

ra) entre ambos elementos, además

a y la viga de apoyo en cuestión.

corte, entre los más importantes

s en espiral, etc.

CONECTORES TIPO STUD

Los conectores de corte tipo

perno sin rosca, tie

dimensiones estan

onectores ser hará acorde a las normas del AWS D1.1

en su sub-sección 7.2.1, para diseños especiales deben

ser ensayados con pruebas mecánicas y aprobados por

el ingeniero a cargo del diseño.

Conectores de corte

Estru

ctu

ras C

om

pu

esta

s

stud, se asemejan a un

nen un vástago y una cabeza, con

darizadas. El tipo y tamaño de los

c

34 Ventajas

El uso de sistemas compuestos de vigas

metálicas y losas Ac

el uso de conectores de corte permite:

ero Deck, mediante

Un mejor aprovechamiento de las alturas de edificación.

El conector de corte realiza una perm ent tre unión an e en

es

conj ta.

la losa y la viga metálica de apoyo, permitiendo que tos

dos elementos trabajen en forman un

Contrarrestar los esfuerzos de corte horizontales.

Impiden una separación vertical entre la losa y la viga.

La sección compuesta da como resultado una mayor área

resistente a la comprensión, permitiendo que se pueda disminuir

el peralte de la viga metálica y por lo tanto el costo del sistema,

ahorrando hasta un 20% en peso.

Estru

ctu

ras C

om

pu

esta

s

35

Cargas d

Las recomendacio

American Institute

para el diseño po

Factor Design - LRF

presenta el caso d

colaborantes. El

como peralte mínim s de 3 in (76.2 mm),

el espesor de concreto será no menor de 2” (50 mm) sobre la

nominal de un conector de corte

e esta embebido en una losa

úa de concreto es:

Qn = 0.5 x Asc x √( f’c x Ec) ≤ Asc x fu

Qn Esfuerzo nominal de un conector de corte (kips, N)

(in2, mm2)

) = (w1.5)√f’c ksi

eterminado es para losas de espesor uniforme, es decir,

losas que no tienen variación alguna en su sección transversal, con altura constante en toda la

ección.

Diseño de conectores

e Corte: Adherencia a la Cortante

nes para diseño de elementos compuestos del

of Steel Construction (AISC), de Estados Unidos,

r factores de carga y resistencia (Load Resitance

D) del año 1996, en la Sección I3. parte 5a., nos

e las estructuras compuestas con el uso de placas

código es valido para perfiles de placa que tenga

o 11/2” (38.8 mm) y no mayore

superficie del valle superior de la placa y los conectores de corte no

serán de diámetros mayores a los 3/4" (19 mm), tal como lo establece

las normas AWS D1.1.

El esfuerzo

tipo Stud qu

contin

Siendo:

Asc Área de la sección transversal del conector

Fu Esfuerzo de fluencia del conector (ksi, MPa)

Ec Módulo de elasticidad del concreto (ksi, MPa

w Peso unitario del concreto,

Anotemos que este esfuerzo nominal d

Estru

ctu

ras C

om

pu

esta

s

s

36

El código LRFD pre

mediante un factor,

Estos casos son los

a.- Para conectores ubicados en la dirección t

senta dos casos para reducir dicho esfuerzo

si se utilizan conectores en losas con Acero Deck.

siguientes:

ransversal a la viga:

α = 0.85 x wr x (Hs – hr) ≤ 1.0 √Nr hr hr

Donde:

onector.

utilizado (in, mm).

hr Altura o peralte del Steel Deck (in, mm).

Hs Altura del conector una vez soldado (in, mm).

paralela

α Coeficiente de reducción del esfuerzo nominal del c

wr Ancho medio del valle del Steel Deck

Nr Número de conectores de corte por valle.

b.- Para conectores ubicados en la dirección a la viga:

Si : wr ≥ 1.5 α = 1.0

hr

Si: w

r < 1.5 α = 0.60 x wr x (Hs – hr) ≤ 1.0

hr hr hr

Coeficiente de reducción

Estru

ctu

ras C

om

pu

esta

s

37

Cantidad de Conectores:Cualquiera sea el caso

cantidad de conectores

de conector de corte que escojamos, la

de corte que se requerirán viene dada por:

N = P_Qn

ores de

apoyo.

al de corte

Donde:

N Número de conect

corte en la viga de

P Resistencia nomin

horizontal (lbf, kgf).

n Esfuerzo nominal de un

El código LRFD no rz e corte

horizontal entre el pu

momento cero, el valor de P será tomado como el menor valor entre:

c , mm2).

As Área de la sección de la viga de apoyo(in2, mm2).

máximo momento positivo y el punto de

momento cero (kips, N).

Cantidad de conectores

Qconector de corte (kips, N)

s indica que para el total de las fue as d

nto de máximo momento positivo y el punto de

P1 = 0.85 x f’c x Ac

P2 = As x Fy

P3 = ∑ Qn Donde:

2 A Área del ala efectiva de la losa (in

∑ Qn Suma de los esfuerzos nominales de los

conectores de corte entre el punto de

Estru

ctu

ras C

om

pu

esta

s

38 Instalación de conectores

Para instalar los conectores de corte en las e seguir

placas colaborantes se deben algunos pasos básicos,

como son:

si la placa colaborantemetálica, se debe pe

esta sobre la viga rforar el perfil metálico

placa, utilizando, en la medida de lo medio mecánico ó manual,

las brocas sacabocado, las ras portátiles ó los punzones es. El uso de cortes con soldadura

tógena, no es recomendable, por que dejan rebabas alrededor y corren la protección galvánica de la placa colaborante. El diámetro máximo recomendado para la perforación no debe de exceder 1 1/2 ".

de la posible, uncomo sonfresadomanualde arco eléctrico ó au

sold mediante una a d filete en todo

el p se decon r.

ar el conector a la viga metálicasoldadur e

erímetro de la ba l ecto

Estru

ctu

ras C

om

pu

esta

s

39

iseño

D

40

Fundamentos de diseño 41 Deflexión 3

zo Esfuerzos en el sistemaResistencia a la flexión 51 Cortante 53 Compresión del concreto 56 Deflexión del sistema 57 Pruebas y ensayos 59

de la placa 4s en la placa 45

48 Esfuer

El diseño con sistemas de losas tipo placas colaborantes están basados en las propiedades de los materiales que intervienen, así como cuando formanel sistema compuesto; teniendo encuenta los parámetros, normas y observaciones de las diferentesinstituciones y normas que rigen el calculo del sistema. Aquí detallamos los puntos que se deben de tomar en cuenta para el diseño con la placa colaborante acero-deck.

41

concreto para una altura de losa Xh cm. mayor,

debemos adicionar a los valores de área conocidos Xh cm. x b cm.

PROPIEDADES DEL CONCRETO (f´c: 210 Kg. /cm2)

Wdsd : Carga muerta por unidad de longitud (kgf/m).

γcon : Peso especifico del concreto = 2400 (kgf/m3.)

Wconsd: Peso de concreto por unidad de longitud (kgf/m).

Luego, definir el área transversal en concreto, de preferencia por unidad de ancho (b= 100 cm.

ó b= ancho efectivo de cada lámina de Acero-Deck).

En el caso de utilizar una plancha con perfil tipo AD-900 (WR-11/2”), el área de concreto mínimo

a considerar utilizando una altura de concreto de t = 9cm es de 589.38 cm2 para un ancho útil

de b= 89.30 cm. El área de concreto mínimo a considerar utilizando una altura de concreto de

losa de t = 14cm en un perfil tipo AD-730 (DR-3”) es de 901.37 cm2 para un ancho útil de b =

89.87 cm. Si queremos determinar el área

Fundamentos de diseño

Gage : Espesor de lámina (mm).

Isd : Inercia (cm

Spsd : Módulo de Sección Superior (cm3).

Snsd : Módulo de Sección Inferior (cm3).

Wssd : Peso por un ngitud de la lámina de acero (kgf/m).

Es : Modulo de Elasticidad del acero (kgf/cm2).

Assd : Área de ace na de Acero-Deck (cm2).

Se deben de identificar los siguientes

parámetros de cada lámina Acero-Deck:

la4).

idad de lo

ro de la lami

Dise

ño

de

Se determina el peso propio de la losa como:

ssdsd WsWconWd + d=

cosdsd AconWcon γ× n= Donde:

42

1. DETERMINAC

Fundamentos de diseño

Para el diseño de las losasconsideración los siguiente

, se tendrá en s parámetros:

IÓN DE LA DEFLEXIÓN DE LA LÁMINA DE ACERO-DECK,

ACTUANDO COMO ENCOFRADO.

2. ESFUERZOS DE TENSIÓN POR FLEXIÓN EN EL SISTEMA NO

COMPUESTO

3. CÁLCULO DE ESFUERZOS ADMISIBLES EN EL SISTEMA COMPUESTO

4. CONDICIÓN DE MOMENTO ÚLTIMO O RESISTENCIA A LA FLEXIÓN

5. DISEÑO POR CORTANTE

5.1. VERIFICACIÓN POR CORTANTE

5.2. VERIFICACIÓN DE ADHERENCIA AL CORTANTE

6. ESFUERZO ADMIS

7. DEFLEXIÓN DEL S

IBLE A COMPRESIÓN EN EL CONCRETO

ISTEMA COMPUESTO

Dise

ño

43Deflexión de la placa

Acero-Deck,

Se considera que la de stado no compuesto, es decir, cuando aún la

lámina acero actúa ayor que la luz libre de la

losa en 0 ó 1.9cm., consid ea menor.

1. Determinación de la deflexión de la lámina

actuando como encofrado.

formación admisible en el e

de únicamente como encofrado, deberá ser no m

tre 18 erando siempre valido el valor que s

180100×

= sdadmδ cm. ó 1.9 cm. (el qu

siguiente:

Le sea menor).

La luz libre de la losa es la distancia entre apoyos interiores de cada losa.

Al igual que los métodos de coeficientes, se aproxima los siguientes valores para determinar

las deformaciones de diseño, acorde a la condición de apoyo, la cuál es la

)

Donde:

δadm : Deformación admisible (cm.)

Lsd : Luz libre de la losa (m

Dise

ño

44

( )bIE

LWd

sds

sdsdcalc ××

×××=

4100013.0 cm. Condición de un solo tramo δ

( )bIE

LWd

sds

sdsdcalc ××

×××=

41000054.0δ cm. Condición de dos tramos

( )bIE

LWd

sds

sdsd

××××× 41000069.0δ cm. Condición de tres o más tramos

Don

Wdsd : Carga muerta por unidad de longitud (kgf/m).

E : Módulo de elasticidad del acero (kgf/cm2).

b : ancho de análisis (m).

inalmente

admcalc

calc =

de:

Lsd : Luz libre de la losa (m).

s

Isd : Inercia (cm4/m).

F se debe verificar que:

δδ ≤

Deflexión de la placa

Dise

ño

45Esfuerzos en la placa

2. ESFUERZOS DE TENSIÓN POR FLEXIÓN EN EL SISTEMA NO COMPUESTO

acero de Acero-Deck

rzos que se generen en su sección; así, notamos que se

generan esfuerzos por compresión y por tracción, debido al peso propio de la

exceder del 60%

el esfuerzo a fluencia fy ( /cm ) de la lámina o los 2,530 /cm .

Para las cargas generadas por el efecto de montaje (cargas impermanentes),

de carga, la primera es aplicando

una carga puntual Psd=75 kgf en el centro de luz, y la segunda es aplicando

una carga distribuida Wwsd=100 kgf/m2.

rminar que se producen debido a las cargas, hallamos primero los

s que se gene n a ra un tramo simple, encontramos

momento sitiv

Para dos o mas tramos, se presentaran momentos positivos en el centro de luz, - s viguetas.

188.025.0 sdsdsdsdsd LWdLPM ××+××= ó

ESFUERZOS DE TENSIÓN POR FLEXIÓN EN EL SISTEMA NO COMPUESTO

acero de Acero-Deck

rzos que se generen en su sección; así, notamos que se

generan esfuerzos por compresión y por tracción, debido al peso propio de la

exceder del 60%

el esfuerzo a fluencia fy ( /cm ) de la lámina o los 2,530 /cm .

Para las cargas generadas por el efecto de montaje (cargas impermanentes),

se de carga, la primera es aplicando

una carga puntual Psd=75 kgf en el centro de luz, y la segunda es aplicando

una carga distribuida Wwsd=100 kgf/m2.

rminar que se producen debido a las cargas, hallamos primero los

s que se gene n a ra un tramo simple, encontramos

momento sitiv

Para dos o mas tramos, se presentaran momentos positivos en el centro de luz, - s viguetas.

188.025.0 sdsdsdsdsd LWdLPM ××+××= ó

Cuando se efectúa el vaciado del concreto, la lámina de

debe resistir los esfue

Cuando se efectúa el vaciado del concreto, la lámina de

debe resistir los esfue

lámina más el peso del concreto fresco (cargas permanentes), y a la carga

generada por el efecto de montaje (cargas impermanentes).

Estos esfuerzos serán tomados por la lámina, los cuales, además, no deberán kgf 2 kgf 2

lámina más el peso del concreto fresco (cargas permanentes), y a la carga

generada por el efecto de montaje (cargas impermanentes).

Estos esfuerzos serán tomados por la lámina, los cuales, además, no deberán kgf 2 kgf 2dd

se considerarán dos posibles condiciones considerarán dos posibles condiciones

Para detePara dete los esfuerzos los esfuerzos

momento

únicamente

momento

únicamente

ra lo largo de la lámina; así, para lo largo de la lámina; así, pa

s po os M+sd (kgf-m). s po os M+sd (kgf-m).

y negativos M sd (kgf-m) en los apoyos intermedios sobre la

Aplicando el método de coeficientes, determinaremos que:

y negativos M sd (kgf-m) en los apoyos intermedios sobre la

Aplicando el método de coeficientes, determinaremos que:

Para un solo tramo: El mayor de: 2+

Para un solo tramo: El mayor de: 2+

( ) 25.1125.0 sdwsdsdsd LWWdM ×+××=+

Dise

ño

46 Esfuerzos en la placa

Para do tramos: El mayor de: 2096.0203.0 sdsdsdsdsd LWdLPM ××+××=+ ó s

( ) 2096.0 sdwsd LWWd ×= sdsdM +×+

(y ) 2125.0 sdwsdsd LWWd ×+×− sdM =

Para tres tramos: mayo e: 2094.0 sdsd LWd ××+ ó

El r d 20.0 sdsdsd LPM ××=+

( ) 2096.0 sdwsdsdsd LWWdM ×+×=+

y ( )117.0 WWdM +×=− 2sdwsdsdsd L×

Dise

ño

47Esfuerzos en la placa

Luego, sabemos que el esfuerzo es equivalente

a la razón de

l Momento y el módulo de sección:

10×=+

+

sd

sd

SpMf 0 (kgf/cm

2) y 100×=−

sd

sd

SnMf (kgf/cm

2)

Entonces, se debe verificar que:

f ≤+

Donde:

).

Psd : Carga puntual en el centro de luz (75 kgf)

losa (m)

Wdsd

: Esfuerzo negativo en la lámina (kgf/cm2).

wsd

m2).

yf×6.0

ff ×≤− 6.0 y

M+sd : Momento positivo en la lámina (kgf-m).

M-sd : Momento negativo en la lámina no compuesta (kgf-m

Lsd : Luz libre de la

:

f

Carga muerta por unidad de longitud (kgf/m).

f-

+ : Esfuerzo positivo en la lámina (kgf/cm2).

W : carga distribuida (100 kgf/m.)

Spsd : Módulo de Sección Superior (cm3/m).

Snsd : Módulo de Sección Inferior (cm3/m).

fy : Resistencia a la fluencia del acero (kgf/c

Dise

ño

48 Esfuerzos en el sistema compuesto

3. CÁLCULO DE UERZOS ADM

Determinamos el momento de inercia

ESF I

de la se ón transformada fisu

SIBLES EN EL SISTEMA COMPUESTO

rada: cci

sdcssdccc InYAsnYbI ×+××+= 21

3

siendo:

( )

× 3

)( nnndYcc ×−×+×××= ρρρ 21 2

dbAssd

×=ρ

c

s

EEn =

ratio entre el módulo de elasticidad del acero y el módulo de elasticidad del

concreto

n f’c (kgf/cm2)

6 420 o más.

7

320 a 420

8 250 a 320

9 210 a 250

Nota: el valor mínimo del f’c= 210 kgf/cm2 dado que

estamos trabajando con “elementos estructurales” tipo losa.

Si Ycc1 > tc, entonces se usará Ycc1 = tc

Dise

ño

49Esfuerzos en el sistema compuesto

Luego, el momento de inercia de la sección

transformada no fisurada será igual a:

( ) ( )⎭⎬⎫

⎨⎧

⎥⎦

⎤⎢⎡

×−−+××+××+×+×−××+×

= 22

222

2

3

5.012

5.012 rcc

rrrcsssdcccc

cu hYthhw

CbYAnIntYtbtb

Donde

( )

⎩ ⎣s

I

( )

( )rsrs

sd

rs

rrssd

ccwChC

bAstb

htChbwCd

Y−××−×+×

×−×××−−×=

5.05 2

2

YY =

con: Cs : Espacio entre ejes de valles contiguos (cm.).

: Ancho medio del valle del Deck utilizado (cm.).

: t - Ysb

.0 ntb ×+××

n

As

cs d − 2cc

wr

d

o, el Momento de Inercia EfeLueg ctivo será: 2e

cu III +=

Determinamos el Yprom,, como: 2

21 ccccpromY YY +

=

Dise

ño

prom

eic Yt

IS−

=

Calculamos ahora el módulo de sección infe r del sistema compuesto Sic cm3) como:

rio (

50 Esfuerzos en el sistema compuesto

Para verificar los esfuerzos producidos en la lámina de acero, calculamos los momentos

ositivos producidos por la carga muerta y viva sin mayorar en condición de apoyo simple y lo

ia de la lámina del acero a un 60% de su capacidad.

Entonces, verificamos que:

p

comparamos con el esfuerzo de fluenc

ysdsd

SMlMd

×+

Donde:

Mdsd Momento producido en la losa por las cargas muertas (kgf-m).

f×≤ 6.0100 ic

:

8

2sdsd

sdLWdMd ××Ψ

=

Mlsd omento producido en la losa por: M las cargas vivas (kgf-m).

8sdsd=

Wlsd : Carga sobre impuesta (kgf/m).

Ψ : Factor de reducción de carga según ap talamiento.

1.00 : Apuntalamiento total.

0.73 : Apunta

tercios

impacto con los esfuerzos producidos en la lá

Acero-Deck.

2

sdLWlMl ×

un

es

lamiento temporal en los

de la luz durante el vaciado.

0.63 : Apuntalamiento temporal el centro de

la luz durante el vaciado.

0.00 : No existe apuntalamiento.

NOTA:

- Si existieran cargas adicionales a las mencionadas, como

acabados de piso ó tabiquerías, estas deberán sumarse,

para determinar el momento que puedan ejercer y su

Dise

ño

mina de

51Resistencia a la flexión

4. CONDICIÓN DE MOMENTO ÚLTIMO O RESISTENCIA A LA FLEXIÓN

condiciones para la determinación del momento último,

uando estemos ante una losa sobre-reforzada, en la cual el acero de la lámina es excesivo y

mom rá sujeto a la capacidad del concreto a tomar el momento. Así, para poder

definir ante que co

menor o mayor que la

La cuantía balancea

alcanza su límite de fluen el mismo instante que la fibra superior del concreto llega a su

límite de deformación e ón;

Tomaremos en cuenta que existen dos

la primera será cuando trabajamos con una losa sub-reforzada en la cuál la capacidad de la

lámina de acero a tomar dicho momento será la condición crítica; la segunda condición será

c

ento estael

ndición nos encontramos, deberemos verificar si la cuantía del sistema es

cuantía balanceada.

da se definirá suponiendo que la superficie superior de la lámina de acero

cia en

n compresi

así tenemos que: ( )dF

s

y ×⎟⎠⎞

⎝+

Donde: β1 = 0.85 para concretos con f’c menores a 280 kgf/cm2 y

se reduce en 5% cada incremento de resistencia a

compresión del concreto de 70 kgf/cm2 (β1 mínimo = 0.65).

Se reconocerá como losas sub-reforzadas a aquellas que presenten una cuantía “ρ” menor

que la cuantía balanceada; entonces la capacidad del momento nominal se identificará como:

si: ρ ≤ ρb

E

htf rc −××

××=

003.085.0 '1βρ

Fyb

⎜⎛ 003.0

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −××=

2adfAsM ysdn

Donde: d choAssd = Área de acero neta de la lámina por unida de . an

bcf ×× '85.0 : Profundidad del b

fAsa ysd ×=

oq mpresión equivalente de ancho b.

d el

la de flexión

sub-reforzada, Ф = 0.90.

ue rectangular en col

El momento de diseño será igual a Ф x Mn,

donde Ф es el coeficiente de re ucción d

Momento o Flexión para fal

Dise

ño

52 Resistencia a la flexión

La condición de losa sobre-reforzada sucederá cuando el concreto alcance su deformación

límite y el acero de la lámina no haya alcanzado su límite de deformación de fluencia a la

tracción.

Es difícil encontrarse ante una situación de una losa sobre-reforzada, es decir que el ρ >

s en el laboratorio. Aún así se

puede definir el momento n

ρb, tal como pudimos comprobar en las muestras ensayada

ominal como:

( )uucn k×21 β

( )

kdbfM −××××××= 2' 185.0 β

Siendo:

2/2/ 2 λρλρλρ ×−×+×=uk

cf

E us

'85.0 1 ×××

=βελ : Parámetro del material.

β2 = 0.425 para concretos con f’c menores a 280 /

cada incremento de resistencia a compresión kgf 2

l momento de diseño será igual a Ф x

, do de Ф

n r es la de una

ue el concreto es un material

eforzada, podríamos

enfrentarnos a una falla tipo colapso.

εu = 0.003 cm. /cm. deformación máxima para el concreto.

cm2 y se reduce en 2.5% kgf

del concreto de 70 /cm .

E

Mn n es el coeficiente de

reducción de resistencia, y según

especificaciones del ASCE, Ф = 0.75.

Dise

ño

Es obvio que la falla que esperamos te e

losa sub-reforzada, dado q

frágil y si la losa fuera sobre-r

53Diseño por cortante

5. DISEÑO POR CORTANTE Existen dos tipos de efectos de corte que se generan en el sistema Acero-Deck, el primero, es la toma de los efectos de corte que se generan en los apoyos de las vigas y el segundo y quizás más importante es la resistencia de adherencia al cortante. El primero esta directamente relacionado a la capacidad de la sección de concreto contribuyente a la toma del corte, y el segundo a la capacidad de adherencia de la lámina de acero al concreto y su relación con los efectos de cortante horizontal. Designaremos al

ncia al corte basada

en un refuerzo de corte promedio sobre toda la sección transversal efectiva de la sección será

resistida r el alma de concreto únicamente en caso este no tenga refuerzo de acero

adicional p se supone que es

la misma para vigas con y sin refuerzo por c

agrietamiento inclinado significativo.”

nsidera que el cortante nominal o capacidad de tomar el

primero como Verificación por cortante y al segundo como Verificación de Adherencia al Cortante.

5.1. VERIFICACIÓN POR CORTANTE

El capitulo 11 del Có a re digo ACI 318 del año 1999, establece que l siste

po

or corte. La resistencia al corte proporcionada por el concreto Vc

orte, y se toma como el corte que provoca un

Al no llevar acero adicional por corte este tipo de sistemas de losas, se acepta que el corte será

tomado netamente por la losa de concreto, y se obvia que la lámina de acero pueda aportar en

la resistencia del corte. Así, se co

cortante por parte del sistema es:

cn AcfV ××= '53.0

√f’c no deberá exceder a 85 kgf/cm2.

nsiderar que

l al área formada por las áreas

El área de concreto a co

contribuye a tomar el cortante es

igua

sombreadas en la siguiente figura:

Dise

ño

54 Diseño por cortante

El cortante último a considerar cerca a los apoyos será igual a:

22usdsdsdsd LWllWdV ×

+××

n

El requisito que se deberá

cumplir es que:

VV ×≤u ϕ Donde Ф = 0.85 : coeficiente de cción por corte.

nidades de kgf.

5.2. VERIFICACI TE

redu

Vu y Vn se encuentran en u

ÓN DE ADHERENCIA AL CORTAN

En el caso de las losas tipo Acero-Deck, las láminas tienen s muescas a

todo lo largo, las ste desprendimiento horizontal.

La geometría de las mismas, evita también que existan posibles

está directamente

de

La resistencia nominal de adherencia al cortante para el sistema Acero-Deck por unidad de

determinada por la siguiente ecuación:

una

cuales sirven para evitar e

desprendimientos verticales.La falla por adherencia

relacionada con el tipo de falla de corte, generándose ambas por el sistema

carga, recibiendo el nombre de Falla por Adherencia al Cortante.

ancho viene

dbldmcfkVn ××⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ××+×=

'' ρ

Dise

ño

Donde las constantes k y m son

de Steel Deck y su espesor de a

constantes se determinan en ba

laboratorio, de pruebas estand

ensayos se efectúan en losas si

dos cargas puntuales a distancias iguales desde los apoyos. Cada

losa ensayada, a escala real, tiene características propias como la

resistencia a la compresión del concreto “f’c”, cuantía “ρ”, y longitud

entre apoyos o luz libre l, sobre la cual se colocan las cargas

puntuales a distancias l’ o luz de corte (Mu/Vu = l’).

exclusivos de cada tipo de lámina

cero correspondiente. Estas

se a datos experimentales de

arizadas según reglamento. Los

mplemente apoyadas, aplicándole

55Diseño por cortante

Para la evaluación de los resultados d

Dise

ño

e los ensayos,

es conveniente reformular la ecuación como:

cfldmk

cfdbVe

''' ××

×+=××

ρ

Vista la ecuación d sta ecuación describe una

recta, donde el valor k viene a s

intersección

ecta. Al graficar los diversos valores obtenidos en los

mos que efectivamente los valores conforman

una línea recta. Con los valores obtenidos en el

cada tipo de lámina utilizada, procedemos a aproximar las

líneas correspondientes y determinamos así los valores propios de cada

lámina, k y m los cuales para efectos de diseño los reducimos

conservado mente en un 15%.

e esta forma, notamos que e

er la constante que representa la

de la recta con el eje Ve/ (b x d x √f’c) y m es el valor de la

pendiente de la r

ensayos, aprecia

aproximadamente

laboratorio para

ra

56 Compresión del concreto

En el diseño debemos verificar que:

vv ×≤ nu ϕ

Donde:

db

Vv uu ×= : Esfuerzo cort de adherencia último (kgf/cmante

2).

''

ldmcfkvn

×ρ×+×= : Esfuerzo nominal de adherencia a cortante (kgf/cm2).

ncia al corte.

6. ESFUERZO ADMISIBLE A COMPRES

creto, el

ACI estipula que dicho esfuerzo Sadm

Luego, los esfuerzos nominales a

compresión serán iguales a:

Ф = 0.80 : Factor de reducción por adhere

Nota: Una buena aproximación para casos de cargas distribuidas es l’ = l / 4.

IÓN EN EL CONCRETO

Cuando un elemento tipo viga sufre una deflexión, sea debido a

carga o debido a giros, se suceden efectos de compresión y de

tracción. Para controlar los efectos de compresión del con

será igual al 45% del f’c.

cfSnS adm

cc

sdsd '45.0100 ×=≤××MlMd +

Donde:

prom

promcc Y

Is = : Módulo elástico de sección superior para la sección

n = E

compuesta (cm3).

to.

s/ Ec : Ratio de los módulos de Young del acero y el concre

Dise

ño

57

7.

dos tipos

ón elástica

to podrá

tipo de

formación

, estas

s, no son

En el ca

del uso de

deformaci

las deflexion

exclus

cargas

existieran

ces se

considerará que existirán deformaciones debido a las cargas propias de la

rmaciones del sistema sin apuntalar, y

ependerán obviamente de acue al tipo de

apuntalamiento que se l ento del

vaciado.

os que las deformaciones debido a cargas se podrán

calcular de la siguie

DEFLEXIÓN DEL SISTEMA COMPUESTO

Cuando se emplea un elemento tipo losa o tipo viga, existirán

de deformaciones, la primera e inmediata, será la deformaci

debido a la carga, se le llama elástica dado que el elemen

regresar a su forma original si se retirara la carga; el otro

deformación existente es la deformación por flujo plástico o de

diferida que sucede debido a las cargas y el paso del tiempo

deformaciones, a diferencia de las deformaciones elástica

totalmente reversibles.

so del uso del sistema Acero-Deck, notaremos que dependiendo

apuntalamientos temporales se producirán diversos tipos de

ones. Si no se hubiera utilizado ningún tipo de apuntalamiento,

es que se producirán en el sistema compuesto dependerán

ivamente de las cargas vivas que se le apliquen al sistema y las

muertas sobre impuestas después del desencofrado (en caso

) así también como de las deformaciones diferidas.

Si se hubiera utilizado apuntalamientos temporales, enton

losa, este adicional a las defo

dichas deformaciones d rdo

e haya dado al sistema en el mom

Así, encontrarem

nte forma:

Para las deflex

las cargas prop

apuntaladas o n

iones inmediatas debido a

ias, dependiendo si están

o, más las cargas vivas:

( ) 64

10384

5' ××

×+×=Δ

ec

sdsdsdst IE

LWlWd

Donde:

cfEc '15000×= :(del ACI) Modulo de Young del concreto (kgf/cm2).

Deflexión del sistema

Dise

ño

58 Deflexión del sistema

Para estimar las deformaciones eridadif s o

s a largo plazo, una buena

considerar:

deformacione

estimación sería

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡×−×Δ=Δ

s

sstLT A

A'2.12'

A’s : acero en compresión en cm2 por unidad de ancho.

temperatura como acero en compresión adicional al acero de refuerzo.

inalmente, se debe d

de la losa no ex

admtotal

Donde

Para efectos de cálculo, se puede asumir el área del acero de

F e verificar que la deformación total

ceda la deformación admisible:

Δ ≤ Δ

100360

×=Δ sdadm

L

stLTtotal 'Δ+Δ=Δ

El ACI-318, nos dice que las deformaciones diferidas, ∆LT, se pueden determinar como las

das por un factor λ, de esta forma: deformaciones inmediatas multiplica

⎥⎦

⎤⎡⎢⎣

×−×Δ=Δs

sstLT A

A'2.12'λ

Donde:

×

'501 ρξλ =

y 2.00, para 5 o más años.

×+

ξ = 1.40, para cargas sostenidas por un año,

hb×ota: Consideramos que este factor es también

conservador, pero queda a criterio del diseñador el uso de estos parámetros.

A s=''ρ

Dise

ño

n

59

Aceros Procesados S.A. realiza

pruebas perió

Nacional de Ingeniería y otras

instituciones,

óptima calida

Pruebas y ensayos

dicas con la Universidad

para garantizar la

d de sus productos.

Dise

ño

60 Pruebas y ensayos

Dise

ño

61

RODUCTOS

P

62

Placa colaborante AD-900Placa colaborante AD-600Placa colaborante AD-730Conectores de corte

63 65 67

69 es de borde 70

Perfiles de canto 71

Perfil

63

PLACA COLABORANTE AD-900 Tipo : AD-900 Peralte : 38.8 mm Ancho total : 900 mm Ancho útil : 893 mm Calibre : gage 22, gage 20 Acabado : galvanizado Longitud : A medida

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN DE ACERO Calibre (gage)

Peso/area (kg/m2)

I (cm4/m)

Ssup

(cm3/m) Sinf

(cm3/m)

22 9.16 23.22 16.39 10.75

20 10.93 30.04 19.81 13.98

PROPIEDADES DEL CONCRETO (f’c = 210 kg/cm2)

Altura de la losa (cm)

AD-900

Volumen de Carga muerta concreto (m3/m2)

(kg/m2)

Pro

du

cto

s

9.00 0.066 158.30 10.00 0.076 182.30

11.00 0.086 206.30 12.00 0.096 230.30 13.00 0.106 254.30 14.00 0.116 278.30

64

SOBRECARGAS ADMISIBLES (kg/m2) con concreto f’c

= 210 kg/cm . 2

T = Espesor de losa (cm) L Calibre Luz libre gage 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 (ml) 9.00

1.25 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000

1.50 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000

1.75 1,552 1,837 2,000 2000 2,000 2,000

2.00 1,126 1,339 1553 1766 1,979 2,000

2.25 834 998 1163 1327 1,491 1,655

2.50 625 755 884 1013 1,142 1,271

2.75 471 574 677 781 884 987

3.00 353 437 521 604 771 771

3.25 262 330 398 467 535 603

22

3.50 189 245 301 358 414 470

1.25 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000

1.50 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000

1.75 1,866 2,000 2,000 2,000 2,000 2,000

2.00 1,366 1,626 1,886 2,000 2,000 2,000

2.25 1,024 1,225 1,426 1,627 1,828 2,000

2.50 779 938 1,097 1,256 1,415 1,574

2.75 597 725 853 981 1,109 1,237

3.00 459 564 668 772 877 981

3.25 352 438 524 610 696 782

3.50 267 334 397 461 527 595

20

3.75 176 222 270 320 371 425 Nota: los valores sombreados requieren apuntalamiento temporal al centro de la luz libre.

AD-900

Pro

du

cto

s

65AD-600

PLACA COLABORANTE AD-600 Tipo : AD-600 Peralte : 60 mm Ancho total : 920 mm Ancho útil : 900 mm Calibre : Gage 22, gage 20 Acabado : Galvanizado Longitud : A medida

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN DE ACERO Calibre (gage)

Peso/area (kg/m2)

I (cm4/m)

Ssup

(cm3/m) Sinf

(cm3/m)

22 9.12 59.74 18.32 23.30

20 10.88 70.73 21.73 27.68

PROPIEDADES DEL CONCRETO (f’c = 210 kg/cm2)

Altura de la losa (cm)

Volumen de concreto (m3/m2)

Carga muerta (kg/m2)

11.00 0.074 177.60 12.00 0.084 201.60 13.00 0.094 225.60 14.00 0.104 249.60 15.00 0.114 273.60 16.00 0.124 297.60

Pro

du

cto

s

66 AD-600

SOBRECARGAS ADMISIBLES (kg/m2) con concreto f’c = 210 kg/cm2.

T = Espesor de losa (cm) L Calibre Luz libre gage (ml) 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00

1.50 2000 2000 2000 2000 2000 2000

1.75 2000 2000 2000 2000 2000 2000

2.00 1650 1911 2000 2000 2000 2000

2.25 1243 1445 1647 1849 2000 2000

2.50 952 1112 1272 1432 1592 1753

2.75 689 865 995 1124 1253 1382

3.00 487 661 784 889 995 1101

3.25 364 475 619 707 794 882

3.50 254 338 465 562 638 708

3.75 172 236 334 445 506 568

4.00 - 157 234 329 401 453

4.25 - - 156 231 314 358

22

4.50 - - - 154 228 278

1.50 2000 2000 2000 2000 2000 2000

1.75 2000 2000 2000 2000 2000 2000

2.00 1962 2000 2000 2000 2000 2000

2.25 1489 1731 1974 2000 2000 2000

2.50 1035 1344 1537 1730 1923 2000

2.75 731 1025 1213 1369 1526 1682

3.00 520 741 967 1095 1224 1353

3.25 368 537 716 882 989 1096

3.50 277 388 526 694 803 892

3.75 190 276 384 516 652 728

4.00 - 190 274 379 505 594

4.25 - - 189 273 374 482

20

Pro

du

cto

s

4.50 - - - 189 270 367

67AD-730

PLACA COLABORANTE AD-730 Tipo : AD-730

m gage 20

Peralte : 75.00 mmAncho total : 903.00 mm Ancho util : 900.00 mCalibre : gage 22, Acabado : galvanizado Longitud : A medida

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN DE ACERO Sinf Calibre

(gage) Peso/area

(kg/m2) I

(cm4/m) Ssup

(cm3/m) (cm3/m)

22 9.12 85.01 23.25 27.90

Pro

du

cto

s2 10. 102 27. 28.59 0 88 .00 90

PROPIEDADES DEL CONCRETO (f’c = 210 kg/cm2)

Volumen de Altura de la losa Carga muerta concreto (kg/m2) (cm) (m3/m2)

14.00 0.104 250.00 15.00 0 274.00 .114 16.00 0 298.00 .124 17.00 0 322.00 .134 18.00 0 346.00 .144 19.00 0 370.00 .154 20.00 0 394.00 .164

68 AD-730

SOBRECARGAS ADM LE g/m on cr2

ISIB S (k 2) c con eto f’c = 210 kg/cm .

T = Es ) pesor de losa (cmL Calibre Luz gage libre

14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 (ml) 2.75 816 910 1,005 1,099 1,193 1,267 1,382

3.00 614 717 793 870 946 1,022 1,099

3.25 504 567 629 691 754 816 878

3.50 396 447 498 550 601 652 704

3.75 308 351 393 436 478 520 563

4.00 237 272 307 342 377 412 447

4.25 - 207 236 265 294 323 352

4.50 - - - 200 224 248 272

22

4.75 - - - - - 184 204

2.75 1,016 1,133 1,250 1,367 1,483 1,600 1,717

3.00 809 904 999 1,094 1,190 1,285 1,380

3.25 647 726 804 883 961 1,039 1,118

3.50 519 584 649 714 780 845 910

3.75 446 70 4 4 52 579 633 688 742

4.00 331 377 422 468 514 559 605

4.25 261 299 338 376 414 453 491

4.50 - 234 267 299 331 364 396

4.75 - - - 234 261 288 315

Pro

du

cto

s

20

5.00 - - - - 201 223 246 Nota: todos los valores requieren apuntalamiento temporal al ce e la lu . ntro d z libre

69Conectores de corte

CONECTORES DE CORTE ACERO DECK

Son del tipo Nelson Stud fabricados en una sola pieza de acero

ca de zinc.

es: e corte realiza una unión permanente entre la

a viga metálica de apoyo, permitiendo que estos dos

elementos trabajen en forman conjunta.

- Contrarrestar los esfuerzos de corte

- Impiden una separación vertical entre la losa y la viga.

La sección compuesta da como resultado una mayor área

r

a.

Nota: Los cálculos fu os según las norm del AISC secciópara un concr = 210 Kg/cm2 y placa nte de ½ “.

La fabricación en otras dimensiones se hará previa coordinación con el dpto de ventas.

grado 2 (SA

ími

E 1020), con una protección galvánica

electroqu

Funcion- El conector d

losa y l

resistente a la comprensión, permitiendo que se pueda disminui

el peralte de nto el co el sistemla viga metálica y por lo ta sto d

eron realizadeto de f’

as LRFD colabora

n I, C

CONECTORES DE CORTE NS-500/200

NS-625/250

NS-750/300

Diámetro del vástago (C) 1/2" " 5/8” 3/4

Longitud del vástago (L) 2” 2 ½” 3”

Diámetro ¼” de la cabeza (D) 1” 1 1 ¼”

DIM

EN

SIO

NE

S

Altura de la cabe 8. 10 mm za (H) 5 mm 8.5 mm

Esfuerzo Nomin 4.3 6.7 ton 9.7al (Qn) ton ton

en conperpen s a la viga

ectores diculare

1r

63.0N

≤ 108.1≤

rN 1

r

5.1N

2≤

PR

OP

IED

AD

ES

Coe

ficie

nte

de re

ducc

ión

(α)

en con s a la viga 0.45 0.76 1.00 ectores paralelo

Pro

du

cto

s

70 Perfiles de borde

TOPES DE BORDE

Los perfiles de borde son estructuras de acero galvanizado cuya función es encofrar el perímetro de la losa colaborante. APestaña : 20 mmBase : variable (b)

r : 1mm, 1.2mm, 1A d : lva o Longitud : 2.40 ml.

ltura : variable (a)

Espeso o

.6mm caba ga nizad

TIPO Altura (a)mm

Base (b)mm

Total mm

TB - 90/170 90 60 170

TB - 100/170 0 100 50 17

TB - 110/170 0 110 40 17

TB - 120/200 0 0 120 6 20

TB - 130/200 0 00 130 5 2

TB – 0 0 40 140/20 140 8 2

Pro

du

cto

s

TB - 150/240 0 40 150 7 2

TB - 160/240 0 40 160 6 2

TB - 170/240 0 40 170 5 2

TB - 180/300 180 100 300

TB - 190/300 1 90 00 90 3

TB - 200/300 200 80 300

71Perfiles de canto

PERFILES D CARACTERISTICAS TECNICAS Altura : 40 mmPestaña : 20 mmBase : 40 mm, 55 mm Espesor : 1mm Acabado : galvanLongitud : 2.40 m

E CANTO

, 75mm , 40mm

izado l.

TIPO C TIPO Z

Tipo Altura (a)mm

Base (b)mm

Pestaña mm

TIPO C

TC-40/100 40 40 20

Pro

du

cto

s

75 55 40 TC-75/170

TIPO Z

TZ-40/100 40 40 20

TZ-75/170 75 55 40

72 Detalles ConstrucDetalles Constructivos

TUBERÍAS

1. Si la tubería atraviesa la placa, esta placa, esta será perfora iámetro igual a p a camiseta de protección, en caso sea esaria.

2. rías pasantes o las camisetas de protección antes del vaciad creto. 3. enores a 1¼ n ir embebidas dentro del concreto de la l4. yores a 1¼" pasarán por debajo de l sujetas mediante zaderas ó

elemento s.

REFUERZO EN DUCTOS 1. Diseñar el refuerzo perimétrico al ducto rforación,

si este excede los 15 cm de diámetro. 2. Con el refuerzo sca crear unas vigas chatas

alrededor del o, por lo tanto e iseño se realizará según las normas vigentes pa as.

3. Las perforaciones para colgadores rnillos no necesitan refuerzo.

4. Si el corte o pe ción es posteri ciado, controlar la vib del corte, por que e separar la placa y el concreto.

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Instalar las tubeLas tuberías mInstalar las tubeLas tuberías m

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rforaración

rforaración

or al va puedor al va pued

malla de temperaturamalla de temperatura

tuberíacamiseta de proteccióntutubería

soportesoporte

72

TUBERÍAS

1. Si la tubería atraviesa la será perfora iámetro igual a p a camiseta de protección, en caso sea esaria.

2. rías pasantes o las camisetas de protección antes del vaciad creto. 3. enores a 1¼ n ir embebidas dentro del concreto de la l4. yores a 1¼" pasarán por debajo de l sujetas mediante zaderas ó

elemento s.

REFUERZO EN DUCTOS 1. Diseñar el refuerzo perimétrico al ducto rforación,

si este excede los 15 cm de diámetro. 2. Con el refuerzo sca crear unas vigas chatas

alrededor del o, por lo tanto e iseño se realizará según las normas vigentes pa as.

3. Las perforaciones para colgadores rnillos no necesitan refuerzo.

4. Si el corte o pe ción es posteri ciado, controlar la vib del corte, por que e separar la placa y el concreto.

tivos

tuberíabería camiseta de protección

De

talle

s Co

nstru

ctivo

s

73

bastones de refuerzo

pe : 4 cm.netración mínimarefuerzo de viga

bastones de refuerzo

refuerzo de vigapenetración mínima : 4 cm.

r o de vigaefuerz

ángulo de soporte

apoyo mínimo: 4 cm.

conector de cortemalla de temperatura

perno de anclaje

so erimetral d or a la viga

ldadura de filete p el conectmetálica

re ción, previsolda a colaboraalizar una perfora a a la

dura, en la plac nte

Detalles Constructivos

De

talle

s Co

nstru

ctivo

s

74 Detalles Constructivos

conector de cortemalla de temperatura

ángulo de soporte

realizar una perforación, previa a la soldadura, en la placa colaborante

soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica

refuerzo de viga

perno de anclaje

apoyo mínimo: 4 cm.

bastones de refuerzo

refuerzo de vigapenetración mínima : 4 cm.

bastones de refuerzo

refuerzo de viga

penetración mí

bastones de refuerzo

nima : 4 cm.

De

talle

s Co

nstru

ctivo

s

75

bastones de refuerzo

penetración mínima : 4 cm.

refuerzo de viga

bastones de refuerzo

VIGAS DE CONCRETO

1. La penetración mínima en cualquier elemento de concreto será de 4 cm. 2. los momentos negativos deberán ser contrarrestados por bastones de refuerzo, diseñados

según normas. 3. El vaciado se puede realizar en forma monolítica ó independiente para las vigas y losas. 4. La unión viga-losa se cubrirá mediante tapaondas metálicos o similar.

Detalles Constructivos

De

talle

s Co

nstru

ctivo

s

76

soldadura de filete pe temperatura rimetral del conector a la viga metálica

malla de

conector de corte

Viga Metálicarealizar una perforación, prevsoldadura, en la placa colabo

ia a la rante

soldadura de filetconector a la viga metálica

e perimetral del

elemento de tope

malla de temperatura

Viga Metálica

apoyo mínimo: 4 cm.

VIGAS METALICAS

Detalles Constructivos

De

talle

s Co

nstru

ctivo

s

77

elemento de tope

soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica

malla de temperatura

apoyo mínimo: 4 cm.

Viga Metálica

apoyo mínimo:2".

L(variable)

elemento de cierre

soldadura de filete: " @ 12" ó tornillos

autoperforantes: 1@ 45 cm

1

Detalles Constructivos

Lapoyo mínimo:

soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica

soldadura de filete: 1" @ 12" ó tornillos

autoperforantes: 1@ 45 cm

malla de temperatura

elemento de cierre

apoyo mínimo: 12 mm

Viga Metálica

(variable) 2".

De

talle

s Co

nstru

ctivo

s

78

SIMBOLOGIA • ∑ Qn Suma de los esfuerzos nominales de los conectores de corte entre

el pun om de momento cero (kips, N).

• AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials. • Ac Area efectiva del ala de la losa (mm2). • AISC American Institute of Steel Construction. • ANSI American National Standards Institute. • As Area de la sección de la viga de apoyo (mm2). • Asc Area de la sección transversal del conector (mm2). • As ina de Steel Deck • AWS ty. • C Diámetro del conector de corte (mm). • Cs Espacio entre ejes de valles contiguos (cm.).

Es Módulo de elasticidad del acero (kgf/cm2). f- Esfuerzo negativo en la lámina (kgf/cm2). f’c Resistencia a la compresió 28 días (kgf/cm2). f+ Esfuerzo positivo en la plancha (kgf/cm2). Fu Esfuerzo de fluencia del conector (ksi, MPa). Fy Resistencia a la fluencia del acero (kgf/cm2). Gage Espesor de la lámina (mm). hr Altura o peralte del Steel Deck (mm). Hs Altu Ic Momento de inercia de la seccion transformada fisurada (cm4). quivalente (cm4). Isd Iu Momento de inercia de la seccion transformada no fisurada (cm4). Lc Longitud del canal conector (ksi, MPa). LRFD Load Resistance Factor Design. • M+

sd Momento positivo en la lámina no compuesta (kgf-m). • Mdsd Momento producido en la losa por las cargas muertas (kgf-m). • Mlsd Momento producido en la losa por las cargas vivas (kgf-m). • M-

sd Momento negativo en la lámina no compuesta (kgf-m). • N Número de conectores de corte necesarios en la viga de apoyo. • n Ratio entre el modulo de elasticidad del acero y el concreto (Es/Ec). • Nr Número de conectores de corte por valle. • P Resistencia nominal de corte horizontal (kgf). • Psd Carga puntual por efecto de montaje = 75 kgf. • Qn Esfuerzo nominal de un conector de corte.

Simbología

to de máximo m ento positivo y el punto

sd Area de acero de la lám (cm2). American Welding Socie

n del concreto a los

ra del conector una vez soldado (mm).

I

• Ec Módulo de elasticidad del concreto (kgf/cm2). ••••••••••

e Momento de inercia eInercia (cm

•4). •

•••

79

• qu Resistencia ultima de un conector tipo Nelson Stud (kgf). Sic Módulo de sección inferior del sistema compuesto (cm3). Snsd Módulo de Sección Inferior de Spsd perior de la lámina (cm3). td r de la lámina de acero (gage, gauge, mm, in). tf Espesor del ala del canal conector (mm). tw Espesor del alma del canal conector (mm). W Peso de concreto por unidad de longitud (kgf/m). Wdsd Carga muerta por unidad de longitud (kgf/m). Wlsd Carga sobre impues ncho medio del vall mm). a de acero (kgf/m). arga distribuida p α oeficiente de red fuerzo nominal del conector. γcon Peso especifico del concreto = 2400 kgf/m3. ρ Cuantía. Φ Coeficie ψ Factor de reducción de carga según apuntalamiento.

Simbología

•• la lámina (cm3).

Módulo de Sección SuEspeso

consd

ta (kgf/m). wr A e del Steel Deck utilizado (Wssd Peso por unidad de longitud de la láminWwsd C or efecto de montaje = 100 kgf/m.

C ucción del es

nte de reducción.

•••••••••••••••

80

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