Manual Acero Deck (metal Deck) g5gi

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

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.

Introducción

INTRODUCCION

2

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

Introducción

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

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Sistema constructivo

4 Usos Funciones Ventajas Materiales Protección

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.

05 06 07 08 12

Usos

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

(Japón).

mundo

en

Kobe

Sistema Constructivo

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:

5

6

Funciones

La placa colaborante, dentro del sistema constructivo, cumple con 3 funciones principales: 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 actuar como plataforma

de trabajo, permitiendo tener una superficie de transito 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.


Actuar como acero de refuerzo,

Ventajas

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Este sistema ofrece muchas ventajas respecto a los sistemas tradicionales de construcción, siendo idóneo en de obra es el punto critico. Permite una gran velocidad de trabajo, llegando a ser 60% más rápido que los sistemas tradicionales, lo cual reduce el tiempo de ejecución en obra. Debido a su forma y por ser de uso en losas delgadas, se tiene un ahorro en los materiales empleados, y por lo tanto una reducción del peso, el cual influye 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 trabajos 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.


proyectos donde el tiempo de ejecución

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Materiales: Placa Colaborante

PLACA COLABORANTE CARACTERÍSTICAS DEL ACERO El acero utilizado en la placa

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 . 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).


colaborante consiste en planchas de

Materiales: Placa Colaborante

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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.

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.


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

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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.

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.


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

Materiales: Malla de Temperatura

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MALLA DE TEMPERATURA

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.


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.

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Protección

GALVANIZADO Y PINTURAS El uso de sistemas de protección, como son el galvanizado y los procesos de pintura, permite agentes agresivos presentes en el medio donde se instalen las placas colaborantes. 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.


tener una protección adecuada del acero ante

Protección: pinturas

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PINTURAS ANTICORROSIVAS Siendo el caso que el diseñador lo sugiera y de forma justificada,

estas

láminas

deberán

llevar

un

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 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 recomendaciones para el pintado.


recubrimiento adicional de pintura el cual será

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PROCESO constructivo

15 Ingeniería de detalles Transporte Almacenamiento Izaje Colocación Fijación Instalación de Conectores Perforaciones y Ductos Instalación de tuberías Acero de refuerzo Concreto Acabados

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

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

Ingeniería de detalles

Concierne a la ingeniería de detalles, los trabajos previos que debe efectuar el ingeniero en gabinete, para optimizar las áreas a cubrir generando desperdicios mínimos y funcionalidad en la obra. En esta etapa se encuentra la modulación de las planchas.

Para efectos del calculo de la longitud de las placas, se debe tomar en cuenta la penetración en las vigas especificada en los planos, mínimo de 4.00 cm. La limitación en la longitud de las planchas esta dado muchas veces por el medio de transporte a emplearse, recomendándose no tener longitud muy grandes para pedidos pequeños -de peso tota- por que obliga al 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 realizarse con unidades de placas colaborantes adicionales, y nunca agregando un porcentaje por el largo de cada lámina ya que esto podría implicar hacer cortes innecesarios.

Se debe procurar tener medidas iguales en el modulado de las placas, para así facilitar el proceso de fabricación e instalación. El metrado de los conectores de corte se realizará según las especificaciones 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 vigas 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.

Procesos Constructivos

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.

Transporte

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El proceso de transporte, implica la metodología del transporte de las placas colaborantes Acero-Deck desde la planta de fabricación hasta su destino final en obra. Los paquetes de Acero-Deck estarán embalados obligatoriamente por láminas de igual calibre, el cual será especificado en cada paquete.

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.


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

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 apoyo de los paquetes de láminas se hará sobre una superficie uniforme en caso existiera ó sobre tablones. La distancia entre apoyos en el almacenamiento no deberá exceder los 0.6 m para paquetes compuestos por 25 láminas. En ningún caso, los paquetes serán colocados sobre la superficie natural del terreno. 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.

Izaje

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Denominamos izaje, como los procesos mediante el cual las láminas de Acero-Deck son llevados 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: Manual:

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.


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.

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Colocación

Corresponde a esta, la etapa definitiva para la ubicación de las láminas sobre las vigas de apoyo, es decir, la posición en la cual quedaran para trabajar todo su tiempo de vida útil.


La lámina se colocará con los valles de menor dimensión sobre las vigas. a menos que se especificara lo contrario en planos. Se empezará colocando la pestaña mayor, de la primera lámina, en el extremo de la viga paralela a la misma, para permitir que las pestañas mayores de las láminas subsiguientes calcen sobre las menores.

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.

Fijación

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El proceso de fijación de las placas colaborantes se realiza para mantenerlas en su posición final de trabajo y como medida de seguridad, evitando la posibilidad accidentes en obra. Este proceso se debe realizar mediante elementos de fijación tales como tornillos autoperforantes, clavos de disparo ó soldadura de arco eléctrico, y simplemente con clavos si las láminas de Acero-Deck están apoyadas sobre el encofrado de madera que sirven a la vez de tapa de las vigas. Procesos Constructivos

La fijación se realizará a los extremos de las planchas en todos los puntos de apoyo, teniendo como mínimo un punto de fijación cada tres valles, previendo que todos los valles de las láminas estén debidamente apoyados sobre las vigas de apoyo y las vigas principales.

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Instalación de conectores de corte

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.

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.


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.

Perforaciones y ductos

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 daño que será tolerable estará en función de los diseños arquitectónicos y estructurales, así por ejemplo si las planchas quedan expuestas al publico, se permitirían pequeñas imperfecciones por daños, que puedan ser identificados visualmente. Las perforaciones de hasta unos 15 cm. de diámetro, no alteran la condición de diafragma rígido de la losa. Para perforaciones mayores se poner una placa de refuerzo, la cual será de un espesor mínimo de 1.45 mm. Las perforaciones ocasionadas por poner los colgadores y/o tornillos no representan mayor problema.

• • • •

Se sugiere así, para: Perforaciones o daños menores a las áreas correspondientes a un diámetro menor de 15 cm. no necesitaran reforzarse. Para perforaciones de diámetros entre 15 cm. a 20 cm., se deberán reforzar con láminas de 1.14 mm de espesor como mínimo. Para perforaciones entre 20 cm. a 32.5 de diámetro, se deberán reforzar con láminas de 1.45 mm de espesor como mínimo. Para perforaciones mayores que los 32.5 cm. de diámetro, el diseñador 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.


Es común que en las especificaciones de un proyecto existan perforaciones en las losas para los tragaluces, o vanos para pasar escaleras, y pasos de rios eléctricos mecánicos y/o sanitarios; o si se requiere cortar sectores de planchas que estén dañadas, por lo que se dan ciertas consideraciones para saber como tratar estos casos.

23

24

Instalación de tuberías

En el diseño de las instalaciones eléctricas, electromecánicas e instalaciones sanitarias, se utilizan frecuentemente el paso de tuberías a través de la losa de entrepiso, debido a esto se deberán tener en cuenta algunas recomendaciones cuando se utilicen losas colaborante: Acero-Deck

AD-900

AD-730

Peralte (cm.)

Diámetro máx. (Pulg.)

9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00

1 1¼ 1 ¾ 2 2 ½ 3 1 ½ 2 2 ¼ 2 ¾ 3 3 ½ 4

Las cajas de salida de luz se pueden instalar dentro de la losa, quedando embebidas en el concreto, ó se pueden instalar por fuera sujetándolas en la superficie metálica de la plancha mediante tornillos autoroscantes, en las conexiones exteriores es preferible que estas queden dentro de los valles, para que no sobresalgan. Los rios de sujeción de las tuberías pueden fijarse en las losas colaborante mediante tornillos autoroscantes, remaches, etc.


Las tuberías que pueden ir por dentro de la losa serán las que, según el peralte, pasen entre los valles 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.

Aceros de refuerzo

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El acero de refuerzo vendrá especificado en los planos de estructuras debidamente diseñado por el ingeniero de estructuras. 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 en los bordes de la losa, que consiste en bastones que están fondeados a la viga. Se debe de respetar el diseño en cuanto a longitudes de varillas y posiciones de colocación según los planos.


En el caso de formación de vigas chatas dentro de la losa del sistema se deberá prever los recubrimientos mínimos que deben 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. MALLA DE TEMPERATURA El refuerzo de la malla de temperatura es esencial en cualquier tipo de losa estructural para resistir los efectos de temperatura y contracción de fragua que sufre el concreto, por lo cual deberá ser ubicado siempre en el tercio superior de la losa. Se puede utilizar como malla de temperatura las mallas electrosoldada ó varillas de acero de refuerzo (corrugadas ó lisas) entorchadas con alambre. La posición de las varillas dentro de la losa se dará según planos de estructuras y deberá estar 2cm por debajo de la superficie superior de la losa como mínimo, apoyadas sobre tacos de concreto, dados pre-fabricados ó algún material estandarizado para dicho proceso. El cálculo de refuerzos por temperatura se realizará según los criterios del ACI.

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Concreto

CURADO DEL CONCRETO Esta se empezara a realizar en lo posible 3 horas después de haber sido vaciado el concreto durante los próximos 7 días. La ventaja que tienen las láminas de Acero-Deck respecto al curado es que las mismas generan una superficie impermeable, manteniendo húmeda siempre la mitad inferior 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.

DESAPUNTALAMIENTO Sea el caso que se han utilizado apuntalamientos en las losas, el desapuntalamiento se realiza 7 días después del día de vaciado, asegurando que el concreto ha llegado a un 75% de su capacidad de resistencia a la compresión.


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, estas no podrán circular por encima de las láminas, se habilitará una ruta de circulación mediante tablones de 8” aprox., que sean capaces de distribuir las cargas puntuales en un área mayor. Antes de realizar el vaciado del concreto, las láminas serán limpiadas para evitar la posibilidad de una mala adherencia del concreto a la lámina. Al momento del vaciado, se evitara acumular volúmenes de concreto excesivos que sean capaces de deformar las láminas del AceroDeck, así como generar grandes cargas puntuales por acumulación de materiales, maquinas ó personas en una misma área.

Acabados


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 acero-Deck, evitando las estructuras de soporte, si el 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 laminas expuestas sin recubrimiento alguno para interiores en caso la arquitectura así lo mande.

27

28

Estructuras Compuestas

29

Descripción Consideraciones Conectores de corte Diseño de conectores Instalación de conectores

30 32 33 35 38

La estructura compuesta es básicamente el hacer uso de materiales diversos para la formación de un elemento el cual responderá a diversos satisfactoriamente fenómenos que lo afecten, y cumplir con las cargas y deformaciones para los cuales ha sido diseñado. La composición más común es la del Acero-Concreto, pero también se hace uso actualmente de otros tipos de estructuras compuestas como la Madera-Acero, Plástico-Acero, Fibras de Carbono-Concreto, etc.

30

Descripción

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.

acero

para

soportar


Cuando utilizamos vigas de perfiles de 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 de tracción en la parte inferior del perfil y esfuerzos de compresión en la parte superior, que la viga 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.

31

Descripción

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 emplea Acero Deck sobre vigas de acero, la forma 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 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 compuestas para vigas, el peso de la viga podría reducirse desde un 10% hasta un 30% en un diseño simple, haciendo una estructura más ligera y lógicamente más económica.


impiden el movimiento relativo entre

32

Consideraciones

En las especificaciones de las normas del AISC del año1991, se contemplan las restricciones para la formación de vigas compuestas mediante el uso del Steel Deck, las cuales son: 1. Altura o peralte del Steel Deck

hr

≤

3” ó 75 mm.

2. Ancho medio del valle del Steel Deck

wr

≥

2 “ ó 50 mm.

3. Diámetro de conectores soldados

Dcc

≤

¾” ó 19 mm.

4. Altura del conector una vez soldado

Hs

≥

hr + 1 ½”

5. Espesor de losa sobre el Steel Deck

tc

≥

2” ó 50 mm.

vaciado de la losa) no esta apuntalada, deberá ser capaz de resistir todas las cargas de construcción (peso muerto y efectos de montaje) así como las deformaciones isibles; y solo después que el concreto halla alcanzado el 75% f’c, como mínimo, la sección compuesta será capaz de resistir las cargas vivas adicionales. Si la viga de acero es debidamente apuntalada en el momento de la construcción, se considera que todas las cargas y deflexiones serán tomadas por la sección compuesta de acero y concreto.

Después que la zona de momento negativo de la viga (utilizando conectores de corte) se craquea, las cargas continuas aplicadas a la viga serán resistidas por la viga de acero y un ancho efectivo de losa, debidamente reforzada para no perder la rigidez que nos brinda la viga compuesta.


Se considerará que si la viga en el momento de la construcción (erección de la viga y

Conectores de corte

33

Los conectores de corte son elementos de acero, que tienen como función primordial tomar los esfuerzos de corte que

se

generan

compuesta controlando

en

la

sección

(acero-concreto), y

reduciendo

las

deformaciones. Los conectores forman la sección compuesta entre las vigas y la losa de concreto, procurando obtener una sección monolítica (continuidad de la estructura) entre ambos elementos, además de eliminar la posibilidad de separación vertical entre la losa y la viga de apoyo en cuestión. tenemos los tipo Stud, conectores tipo Z, tipo canal, conectores en espiral, etc.

CONECTORES TIPO STUD Los conectores de corte tipo stud, se asemejan a un perno sin rosca, tienen un vástago y una cabeza, con dimensiones estandarizadas. El tipo y tamaño de los conectores 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.


Existe en el mercado diferentes tipos de conectores de corte, entre los más importantes

34

Ventajas

El uso de sistemas compuestos de vigas metálicas y losas Acero Deck, mediante el uso de conectores de corte permite: Un mejor aprovechamiento de las alturas de edificación.

El conector de corte realiza una unión permanente entre la losa y la viga metálica de apoyo, permitiendo que estos dos elementos trabajen en forman conjunta.

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.


Contrarrestar los esfuerzos de corte horizontales.

Diseño de conectores

35

Cargas de Corte: Adherencia a la Cortante Las recomendaciones para diseño de elementos compuestos del American Institute of Steel Construction (AISC), de Estados Unidos, para el diseño por factores de carga y resistencia (Load Resitance Factor Design - LRFD) del año 1996, en la Sección I3. parte 5a., nos presenta el caso de las estructuras compuestas con el uso de placas colaborantes. El código es valido para perfiles de placa que tenga como peralte mínimo 11/2” (38.8 mm) y no mayores de 3 in (76.2 mm), el espesor de concreto será no menor de 2” (50 mm) sobre la 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. Estructuras Compuestas

El esfuerzo nominal de un conector de corte tipo Stud que esta embebido en una losa continúa de concreto es:

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

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

Asc

Área de la sección transversal del conector (in2, mm2)

Fu

Esfuerzo de fluencia del conector (ksi, MPa)

Ec

Módulo de elasticidad del concreto (ksi, MPa) = (w1.5)√f’c ksi

w

Peso unitario del concreto,

Anotemos que este esfuerzo nominal determinado es para losas de espesor uniforme, es decir, losas que no tienen variación alguna en su sección transversal, con altura constante en toda la sección.

36

Coeficiente de reducción

El código LRFD presenta

dos casos para reducir dicho esfuerzo

mediante un factor, si se utilizan conectores en losas con Acero Deck. Estos casos son los siguientes: a.- Para conectores ubicados en la dirección transversal a la viga:

α = 0.85 x wr x (Hs – hr) ≤ 1.0 √Nr

hr

hr Donde:

Coeficiente de reducción del esfuerzo nominal del conector.

wr

Ancho medio del valle del Steel Deck utilizado (in, mm).

hr

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

Hs

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

Nr

Número de conectores de corte por valle.


α

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

Si :

wr ≥ 1.5

α = 1.0

hr Si:

wr < 1.5 hr

α = 0.60

x

wr x (Hs – hr) ≤ 1.0 hr

hr

Cantidad de conectores

37

Cantidad de Conectores: Cualquiera sea el caso de conector de corte que escojamos, la cantidad de conectores de corte que se requerirán viene dada por:

N = P_ Qn Donde:

N

Número de conectores de corte en la viga de apoyo.

P

Resistencia nominal de corte

Qn


horizontal (lbf, kgf). Esfuerzo nominal de un conector de corte (kips, N)

El código LRFD nos indica que para el total de las fuerzas de corte horizontal entre el punto de máximo momento positivo y el punto de momento cero, el valor de P será tomado como el menor valor entre:

P1 = 0.85 x f’c x Ac P2 = As x Fy P3 = ∑ Qn Donde: Ac

Área del ala efectiva de la losa (in2, mm2).

As

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

∑ Qn

Suma de los esfuerzos nominales de los conectores máximo

de

corte entre

punto

de

momento positivo y el punto

de

momento cero (kips, N).

el

38

Instalación de conectores

Para instalar los conectores de corte en las placas colaborantes se deben e seguir algunos pasos básicos, como son:

soldar el conector a la viga metálica mediante una soldadura de filete en todo el perímetro de la base del conector.


si la placa colaborante esta sobre la viga metálica, se debe perforar el perfil metálico de la placa, utilizando, en la medida de lo posible, un medio mecánico ó manual, como son las brocas sacabocado, las fresadoras portátiles ó los punzones manuales. El uso de cortes con soldadura de arco eléctrico ó autógena, 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 ".

39

Diseño

40 Fundamentos de diseño Deflexión de la placa Esfuerzos en la placa Esfuerzos en el sistema Resistencia a la flexión Cortante Compresión del concreto Deflexión del sistema Pruebas y ensayos

41 43 45 48 51 53 56 57 59

El diseño con sistemas de losas tipo placas colaborantes están basados en las propiedades de los materiales que intervienen, así como cuando forman el sistema compuesto; teniendo en cuenta los parámetros, normas y observaciones de las diferentes instituciones 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.

Fundamentos de diseño

41

Se deben de identificar los siguientes parámetros de cada lámina Acero-Deck: Gage

: Espesor de la lámina (mm).

Isd

: Inercia (cm4).

Spsd

: Módulo de Sección Superior (cm3).

Snsd

: Módulo de Sección Inferior (cm3).

Wssd

: Peso por unidad de longitud de la lámina de acero (kgf/m).

Es

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

Assd

: Área de acero de la lamina de Acero-Deck (cm2).

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). 1 En el caso de utilizar una plancha con perfil tipo AD-900 (WR-1 /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 = debemos adicionar a los valores de área conocidos Xh cm. x b cm.

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

Se determina el peso propio de la losa como:

Wd sd = Wconsd + Wssd Wconsd = Aconsd × γ con Donde:

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).

Diseño

89.87 cm. Si queremos determinar el área de concreto para una altura de losa Xh cm. mayor,

42

Fundamentos de diseño

Para el diseño de las losas, se tendrá en consideración los siguientes parámetros:

1. DETERMINACIÓN 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 ISIBLES EN EL SISTEMA COMPUESTO 4. CONDICIÓN DE MOMENTO ÚLTIMO O RESISTENCIA A LA FLEXIÓN 5. DISEÑO POR CORTANTE 5.2. VERIFICACIÓN DE ADHERENCIA AL CORTANTE 6. ESFUERZO ISIBLE A COMPRESIÓN EN EL CONCRETO 7. DEFLEXIÓN DEL SISTEMA COMPUESTO

Diseño

5.1. VERIFICACIÓN POR CORTANTE


43

1. Determinación de la deflexión de la lámina Acero-Deck,

actuando como encofrado. Se considera que la deformación isible en el estado no compuesto, es decir, cuando aún la lámina de acero actúa únicamente como encofrado, deberá ser no mayor que la luz libre de la losa entre 180 ó 1.9cm., considerando siempre valido el valor que sea menor.

δ =

Lsd × 100 180

cm. ó 1.9 cm. (el que sea menor).

Donde: δ

: Deformación isible (cm.)

Lsd

: Luz libre de la losa (m)

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 Diseño

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

44


δ calc

0.013 × Wd sd × (Lsd × 100) = E s × I sd × b

δ calc

4

cm.

Condición de un solo tramo

0.0054 × Wd sd × (Lsd ×100 ) = E s × I sd × b

cm.

Condición de dos tramos

0.0069 × Wd sd × (Lsd ×100 ) E s × I sd × b

cm.

Condición de tres o más tramos

δ calc =

4

4

Donde: Wdsd

:

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

Lsd

:

Luz libre de la losa (m).

Es

:

Módulo de elasticidad del acero (kgf/cm2).

Isd

:

Inercia (cm4/m).

b

:

ancho de análisis (m). Diseño

Finalmente se debe verificar que:

δ calc ≤ δ


45

2. ESFUERZOS DE TENSIÓN POR FLEXIÓN EN EL SISTEMA NO COMPUESTO Cuando se efectúa el vaciado del concreto, la lámina de acero de Acero-Deck debe resistir los esfuerzos que se generen en su sección; así, notamos que se generan esfuerzos por compresión y por tracción, debido al peso propio de la 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 exceder del 60% del esfuerzo a fluencia fy (kgf/cm2) de la lámina o los 2,530 kgf/cm2. Para las cargas generadas por el efecto de montaje (cargas impermanentes), se considerarán dos posibles condiciones 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. Para determinar los esfuerzos que se producen debido a las cargas, hallamos primero los momentos que se generan a lo largo de la lámina; así, para un tramo simple, encontramos únicamente momentos positivos M+sd (kgf-m). Para dos o mas tramos, se presentaran momentos positivos en el centro de luz, y negativos M-sd (kgf-m) en los apoyos intermedios sobre las viguetas. Aplicando el método de coeficientes, determinaremos que: El mayor de:

M sd+ = 0.25 × Psd × Lsd + 0.188 × Wd sd × L2sd M sd+ = 0.125 × (1.5 × Wd sd + Wwsd )× L2sd

ó

Diseño

Para un solo tramo:

46


Para dos tramos:

El mayor de:

M sd+ = 0.203 × Psd × Lsd + 0.096 × Wd sd × L2sd ó M sd+ = 0.096 × (Wd sd + Wwsd )× L2sd

y

Para tres tramos:

El mayor de:

M sd− = 0.125 × (Wd sd + Wwsd )× L2sd

M sd+ = 0.20 × Psd × Lsd + 0.094 × Wd sd × L2sd

ó

M sd+ = 0.096 × (Wd sd + Wwsd )× L2sd M sd− = 0.117 × (Wd sd + Wwsd )× L2sd

Diseño

y


47

Luego, sabemos que el esfuerzo es equivalente a la razón del Momento y el módulo de sección:

f+=

M sd+ × 100 Sp sd

(kgf/cm2)

y

f−=

M sd− ×100 Snsd

(kgf/cm2)

Entonces, se debe verificar que:

f + ≤ 0 .6 × f y f − ≤ 0 .6 × f y

Donde: :

Momento positivo en la lámina (kgf-m).

-

M sd

:

Momento negativo en la lámina no compuesta (kgf-m).

Psd

:

Carga puntual en el centro de luz (75 kgf)

Lsd

:

Luz libre de la losa (m)

Wdsd

:

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

f-

:

Esfuerzo negativo en la lámina (kgf/cm2).

+

f

:

Esfuerzo positivo en la lámina (kgf/cm2).

Wwsd

:

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/cm2).

Diseño

M+sd

48

Esfuerzos en el sistema compuesto

3. CÁLCULO DE ESFUERZOS ISIBLES EN EL SISTEMA COMPUESTO Determinamos el momento de inercia de la sección transformada fisurada:

b × Ycc31 Ic = + n × As sd × Ycs2 + n × I sd 3 siendo:

Ycc1 = d ×

ρ=

Assd b× d

n=

Es Ec

( 2 × ρ × n + (ρ × n )

2

− ρ ×n

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

Diseño

n


49

Luego, el momento de inercia de la sección transformada no fisurada será igual a:

Iu =

⎡ h2 b × t c3 b ⎧ 2 2 ⎤⎫ + b × t c × (Ycc 2 − 0.5 × t c ) + n × I sd + n × As × Ycs2 + × ⎨wr × hr ⎢ r + (t − Ycc 2 − 0.5 × hr ) ⎥ ⎬ 12 Cs ⎩ ⎣ 12 ⎦⎭ Donde

Ycc 2 =

0.5 × b × t 2 + n × As sd × d − (C s − wr )× b × hr b × t + n × As sd − b

Cs

Cs

× (t − 0.5 × hr )

× hr × (C s − wr )

Ycs = d − Ycc 2 con:

Cs

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

wr

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

d

: t - Ysb

Diseño

Ie =

Luego, el Momento de Inercia Efectivo será:

Determinamos el Yprom,, como:

Calculamos ahora el módulo de sección inferior del sistema compuesto Sic (cm3) como:

Y prom =

Iu + Ic 2

Ycc1 + Ycc 2 2

S ic =

Ie t − Y prom

50


Para verificar los esfuerzos producidos en la lámina de acero, calculamos los momentos positivos producidos por la carga muerta y viva sin mayorar en condición de apoyo simple y lo comparamos con el esfuerzo de fluencia de la lámina del acero a un 60% de su capacidad. Entonces, verificamos que:

Md sd + Mlsd × 100 ≤ 0.6 × f y Sic Donde: Mdsd

:

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

Md sd =

Mlsd

:

Ψ × Wd sd × L2sd 8

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

Wl sd × L2sd Ml sd = 8 :

Carga sobre impuesta (kgf/m).

Ψ

:

Factor de reducción de carga según apuntalamiento. 1.00

:

Apuntalamiento es total.

0.73

:

Apuntalamiento temporal en los tercios 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 impacto con los esfuerzos producidos en la lámina de Acero-Deck.

Diseño

Wlsd


51

4. CONDICIÓN DE MOMENTO ÚLTIMO O RESISTENCIA A LA FLEXIÓN Tomaremos en cuenta que existen dos condiciones para la determinación del momento último, 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 cuando estemos ante una losa sobre-reforzada, en la cual el acero de la lámina es excesivo y el momento estará sujeto a la capacidad del concreto a tomar el momento. Así, para poder definir ante que condición nos encontramos, deberemos verificar si la cuantía del sistema es menor o mayor que la cuantía balanceada. La cuantía balanceada se definirá suponiendo que la superficie superior de la lámina de acero alcanza su límite de fluencia en el mismo instante que la fibra superior del concreto llega a su límite de deformación en compresión; así tenemos que:

ρb =

0.85 × β1 × f c' 0.003 × (t − hr ) × F Fy ⎞ ⎛ ⎜ 0.003 + y E ⎟ × d s⎠ ⎝ 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 si: ρ ≤ ρb

a⎞ ⎛ M n = As sd × f y × ⎜ d − ⎟ 2⎠ ⎝ Donde: Assd = Área de acero neta de la lámina por unidad de ancho.

a=

As sd × f y 0.85 × f ' c × b

: Profundidad del bloque rectangular en compresión equivalente de ancho b.

El momento de diseño será igual a Ф x Mn, donde Ф es el coeficiente de reducción del Momento o Flexión para falla de flexión sub-reforzada, Ф = 0.90.

Diseño

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

52


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>

ρb, tal como pudimos comprobar en las muestras ensayadas en el laboratorio. Aún así se puede definir el momento nominal como:

M n = 0.85 × β1 × f c' × b × d 2 × k u × (1 − β 2 × k u ) Siendo:

ku = ρ × λ + (ρ × λ / 2) − ρ × λ / 2 2

λ=

Es × ε u : Parámetro del material. 0.85 × β1 × f ' c

εu = 0.003 cm. /cm. deformación máxima para el concreto. β2 = 0.425 para concretos con f’c menores a 280

/cm2 y se reduce en 2.5%

kgf

cada incremento de resistencia a compresión del concreto de 70 kgf/cm2.

El momento de diseño será igual a Ф x reducción

de

resistencia,

y

según

especificaciones del ASCE, Ф = 0.75. Es obvio que la falla que esperamos tener es la de una losa sub-reforzada, dado que el concreto es un material frágil y si la losa fuera sobre-reforzada, podríamos enfrentarnos a una falla tipo colapso.

Diseño

Mn, donde Ф es el coeficiente de

Diseño por cortante

53

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 primero como Verificación por cortante y al segundo como Verificación de Adherencia al Cortante. 5.1. VERIFICACIÓN POR CORTANTE El capitulo 11 del Código ACI 318 del año 1999, establece que la resistencia al corte basada en un refuerzo de corte promedio sobre toda la sección transversal efectiva de la sección será resistida por el

alma de concreto únicamente en caso este no tenga refuerzo de acero

adicional por corte. La resistencia al corte proporcionada por el concreto Vc se supone que es la misma para vigas con y sin refuerzo por corte, y se toma como el corte que provoca un agrietamiento inclinado significativo.” Al no llevar acero adicional por corte este tipo de sistemas de losas, se acepta que el corte será la resistencia del corte. Así, se considera que el cortante nominal o capacidad de tomar el cortante por parte del sistema es:

Vn = 0.53 ×

f ' c × Ac √f’c no deberá exceder a 85 kgf/cm2.

El área de concreto a considerar que contribuye a tomar el cortante es igual al área formada por las áreas sombreadas en la siguiente figura:

Diseño

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

54


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

Vu =

ψ × Wd sd × l sd 2

+

Wl sd × Lsd 2

El requisito que se deberá cumplir es que:

Vu ≤ ϕ × Vn

Donde

Ф = 0.85 : coeficiente de reducción por corte. Vu y Vn se encuentran en unidades de kgf.

5.2. VERIFICACIÓN DE ADHERENCIA AL CORTANTE En el caso de las losas tipo Acero-Deck, las láminas tienen unas muescas a todo lo largo, las cuales sirven para evitar este desprendimiento horizontal. La geometría de las mismas, evita también que existan posibles desprendimientos verticales.La falla por adherencia está directamente relacionada con el tipo de falla de corte, generándose ambas por el sistema de carga, recibiendo el nombre de Falla por Adherencia al Cortante. La resistencia nominal de adherencia al cortante para el sistema Acero-Deck por unidad de ancho viene determinada por la siguiente ecuación:

Donde las constantes k y m son exclusivos de cada tipo de lámina de Steel Deck y su espesor de acero correspondiente.

Estas

constantes se determinan en base a datos experimentales de laboratorio, de pruebas estandarizadas según reglamento.

Los

ensayos se efectúan en losas simplemente apoyadas, aplicándole 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’).

Diseño

d⎞ ⎛ Vn = ⎜ k × f ' c + m × ρ × ⎟ × b × d l' ⎠ ⎝


55

Para la evaluación de los resultados de los ensayos, es conveniente reformular la ecuación como: Diseño

Ve ρ ×d = k + m× b × d × f 'c l '× f ' c Vista la ecuación de esta forma, notamos que esta ecuación describe una recta, donde el valor k viene a ser la constante que representa la intersección de la recta con el eje Ve/ (b x d x √f’c) y m es el valor de la pendiente de la recta. Al graficar los diversos valores obtenidos en los ensayos,

apreciamos

que

efectivamente

aproximadamente una línea recta.

Con

los

valores

conforman

los valores obtenidos en el

laboratorio para 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 conservadoramente en un 15%.

56

Compresión del concreto

En el diseño debemos verificar que:

vu ≤ ϕ × vn Donde:

vu =

Vu : Esfuerzo cortante de adherencia último (kgf/cm2). b× d

vn = k ×

f 'c + m ×

Ф = 0.80 :

ρ ×d l'

: Esfuerzo nominal de adherencia a cortante (kgf/cm2).

Factor de reducción por adherencia al corte.

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

6. ESFUERZO ISIBLE A COMPRESIÓN 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 concreto, el Luego, los esfuerzos nominales a compresión serán iguales a:

Md sd + Ml sd × 100 ≤ S = 0.45 × f ' c S cc × n Donde:

scc =

I prom Y prom

n = Es/ Ec

: Módulo elástico de sección superior para la sección compuesta (cm3). : Ratio de los módulos de Young del acero y el concreto.

Diseño

ACI estipula que dicho esfuerzo S será igual al 45% del f’c.


57

7. DEFLEXIÓN DEL SISTEMA COMPUESTO Cuando se emplea un elemento tipo losa o tipo viga, existirán dos tipos de deformaciones, la primera e inmediata, será la deformación elástica debido a la carga, se le llama elástica dado que el elemento podrá regresar a su forma original si se retirara la carga; el otro tipo de deformación existente es la deformación por flujo plástico o deformación diferida que sucede debido a las cargas y el paso del tiempo, estas deformaciones, a diferencia de las deformaciones elásticas, no son totalmente reversibles. En el caso del uso del sistema Acero-Deck, notaremos que dependiendo del uso de apuntalamientos temporales se producirán diversos tipos de deformaciones. Si no se hubiera utilizado ningún tipo de apuntalamiento, las deflexiones que se producirán en el sistema compuesto dependerán exclusivamente de las cargas vivas que se le apliquen al sistema y las cargas muertas sobre impuestas después del desencofrado (en caso existieran) así también como de las deformaciones diferidas. Si se hubiera utilizado apuntalamientos temporales, entonces se considerará que existirán deformaciones debido a las cargas propias de la losa, este adicional a las deformaciones del sistema sin apuntalar, y apuntalamiento que se le haya dado al sistema en el momento del vaciado. Así, encontraremos que las deformaciones debido a cargas se podrán calcular de la siguiente forma: Para las deflexiones inmediatas debido a las cargas propias, dependiendo si están apuntaladas o no, más las cargas vivas:

5 (Wd sd + Wl sd )× L4sd Δ' st = × ×10 6 384 Ec × I e Donde:

Ec = 15000 ×

f 'c

:(del ACI) Modulo de Young del concreto (kgf/cm2).

Diseño

dichas deformaciones dependerán obviamente de acuerdo al tipo de

58


Para estimar las deformaciones diferidas o deformaciones a largo plazo, una buena estimación sería considerar:

⎡ A' ⎤ Δ LT = Δ' st ×⎢2 − 1.2 × s ⎥ As ⎦ ⎣ Donde A’s : acero en compresión en cm2 por unidad de ancho. Para efectos de cálculo, se puede asumir el área del acero de temperatura como acero en compresión adicional al acero de refuerzo. Finalmente, se debe de verificar que la deformación total de la losa no exceda la deformación isible:

Δ total ≤ Δ Δ =

Lsd ×100 360

Δ total = Δ LT + Δ' st

deformaciones inmediatas multiplicadas por un factor λ, de esta forma:

⎡ A' ⎤ Δ LT = λ × Δ' st ×⎢2 − 1.2 × s ⎥ As ⎦ ⎣ Donde:

λ=

ξ 1 + 50 × ρ '

ξ = 1.40, para cargas sostenidas por un año, y 2.00, para 5 o más años.

ρ'= nota: Consideramos que este factor es también conservador, pero queda a criterio del diseñador el uso de estos parámetros.

A' s b×h

Diseño

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

59

Pruebas y ensayos

Aceros

Procesados

S.A.

realiza

pruebas periódicas con la Universidad Nacional

de

instituciones,

Ingeniería para

y

otras

garantizar

la

óptima calidad de sus productos.

Diseño

60

Pruebas y ensayos

Diseño

61

PRODUCTOS

62

Placa colaborante AD-900 Placa colaborante AD-600 Placa colaborante AD-730 Conectores de corte Perfiles de borde Perfiles de canto

63 65 67 69 70 71

63

AD-900

PLACA COLABORANTE AD-900 Tipo Peralte Ancho total Ancho útil Calibre Acabado Longitud

: : : : : : :

AD-900 38.8 mm 900 mm 893 mm gage 22, gage 20 galvanizado A medida

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN DE ACERO Calibre (gage)

Peso/area (kg/m2)

I (cm4/m)

Ssup Sinf (cm3/m) (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)

10.00 11.00

0.076 0.086

182.30 206.30

12.00

0.096

230.30

13.00

0.106

254.30

14.00

0.116

278.30

Carga muerta (kg/m2) 158.30

Productos

9.00

Volumen de concreto (m3/m2) 0.066

Altura de la losa (cm)

64

AD-900

SOBRECARGAS ISIBLES (kg/m2) con concreto f’c = 210 kg/cm2. Calibre gage

22

9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

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

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

3.75

176

222

270

320

371

425

T = Espesor de losa (cm)

Nota: los valores sombreados requieren apuntalamiento temporal al centro de la luz libre.

Productos

20

L Luz libre (ml)

65

AD-600

PLACA COLABORANTE AD-600 Tipo Peralte Ancho total Ancho útil Calibre Acabado Longitud

: : : : : : :

AD-600 60 mm 920 mm 900 mm Gage 22, gage 20 Galvanizado A medida

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN DE ACERO Calibre (gage)

Peso/area (kg/m2)

I (cm4/m)

Ssup Sinf (cm3/m) (cm3/m)

22

9.12

59.74

18.32

23.30

20

10.88

70.73

21.73

27.68


12.00 13.00

0.084 0.094

201.60 225.60

14.00

0.104

249.60

15.00

0.114

273.60

16.00

0.124

297.60


Productos

11.00



66

AD-600


22

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

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

4.50

-

-

-

189

270

367


Productos

20

L Luz libre (ml)

AD-730

67

PLACA COLABORANTE AD-730 Tipo Peralte Ancho total Ancho util Calibre Acabado Longitud

: : : : : : :

AD-730 75.00 mm 903.00 mm 900.00 mm gage 22, gage 20 galvanizado A medida

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN DE ACERO Sinf I Ssup 3 (cm4/m) (cm3/m) (cm /m)

Peso/area (kg/m2)

22

9.12

85.01

23.25

27.90

20

10.88

102.00

27.90

28.59


14.00


15.00 16.00

0.114 0.124

274.00 298.00

17.00

0.134

322.00

18.00

0.144

346.00

19.00

0.154

370.00

20.00

0.164

394.00



Productos

Calibre (gage)

68

AD-730


22

14.00

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

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

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

470

524

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

5.00

-

-

-

-

201

223

246


Nota: todos los valores requieren apuntalamiento temporal al centro de la luz libre.

Productos

20

L Luz libre (ml)

Conectores de corte

69

CONECTORES DE CORTE ACERO DECK Son del tipo Nelson Stud fabricados en una sola pieza de acero grado 2 (SAE 1020), con una protección galvánica electroquímica de zinc.

Funciones: - El conector de corte realiza una unión permanente entre la losa y la 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 resistente a la comprensión, permitiendo que se pueda disminuir el peralte de la viga metálica y por lo tanto el costo del sistema.

NS625/250

NS750/300

Diámetro del vástago (C)

1/2"

5/8”

3/4"

Longitud del vástago (L)

2”

2 ½”

3”

Diámetro de la cabeza (D)

1”

1 ¼”

1 ¼”

Altura de la cabeza (H)

8.5 mm

8.5 mm

10 mm

Esfuerzo Nominal (Qn)

4.3 ton

6.7 ton

9.7 ton

en conectores perpendiculares a la viga

0.63 ≤1 Nr

1.08 ≤1 Nr

1.52 ≤1 Nr

en conectores paralelos a la viga

0.45

0.76

1.00

Coeficiente de reducción (α)

DIMENSIONES PROPIEDADES

Nota: Los cálculos fueron realizados según las normas LRFD del AISC sección I, 2 para un concreto de f’C = 210 Kg/cm y placa colaborante de ½ “.

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

Productos

NS500/200

CONECTORES DE CORTE

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. Altura Pestaña Base Espesor Acabado Longitud

: : : : :

: variable (a) 20 mm variable (b) 1mm, 1.2mm, 1.6mm galvanizado 2.40 ml.

Altura (a)mm

Base (b)mm

Total mm

TB - 90/170

90

60

170

TB - 100/170

100

50

170

TB - 110/170

110

40

170

TB - 120/200

120

60

200

TB - 130/200

130

50

200

TB – 140/200

140

80

240

TB - 150/240

150

70

240

TB - 160/240

160

60

240

TB - 170/240

170

50

240

TB - 180/300

180

100

300

TB - 190/300

190

90

300

TB - 200/300

200

80

300

Productos

TIPO

Perfiles de canto

71

PERFILES DE CANTO CARACTERISTICAS TECNICAS Altura Pestaña Base Espesor Acabado Longitud

: : : : : :

40 mm, 75mm 20 mm, 40mm 40 mm, 55 mm 1mm galvanizado 2.40 ml.

TIPO C

TIPO Z

Tipo

Altura (a)mm

Base (b)mm

Pestaña mm

TIPO C 40

40

20

TC-75/170

75

55

40

TIPO Z TZ-40/100

40

40

20

TZ-75/170

75

55

40

Productos

TC-40/100

72

Detalles Constructivos Constructivos

tubería tu tubería bería

camiseta de protección

malla de temperatura

soporte

TUBERÍAS 1. Si la tubería atraviesa la placa, esta será perforada a un diámetro igual al de al tubería o podrá llevar una camiseta de protección, en caso sea necesaria. 2. Instalar las tuberías pasantes o las camisetas de protección antes del vaciado del concreto. 3. Las tuberías menores a 1¼" podrán ir embebidas dentro del concreto de la losa. 4. las tuberías mayores a 1¼" pasarán por debajo de la losa sujetas mediante abrazaderas ó elementos similares.

Detalles Constructivos

REFUERZO EN DUCTOS 1. Diseñar el refuerzo perimétrico al ducto ó perforación, si este excede los 15 cm de diámetro. 2. Con el refuerzo se busca crear unas vigas chatas alrededor del ducto, por lo tanto este diseño se realizará según las normas vigentes para losas. 3. Las perforaciones para colgadores y tornillos no necesitan refuerzo. 4. Si el corte o perforación es posterior al vaciado, controlar la vibración del corte, por que puede separar la placa y el concreto.


73

bastones de refuerzo

refuerzo de viga penetración mínima : 4 cm.



malla de temperatura conector de corte

perno de anclaje

ángulo de soporte

soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica apoyo mínimo: 4 cm.

refuerzo de viga


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

74


malla de temperatura conector de corte

ángulo de soporte realizar una perforación, previa a la soldadura, en la placa colaborante soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica perno de anclaje refuerzo de viga

apoyo mínimo: 4 cm.




penetración mínima : 4 cm.


refuerzo de viga




75



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.


76


VIGAS METALICAS


soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica

conector de corte realizar una perforación, previa a la soldadura, en la placa colaborante

Viga Metálica


elemento de tope soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica

apoyo mínimo: 4 cm .

Viga Metálica



apoyo mínimo: L (variable) 2".

77


elemento de cierre elemento de tope soldadura de filete: 1" @ 12" ó tornillos autoperforantes: 1@ 45 cm

apoyo mínimo: 4 cm. Viga Metálica


apoyo mínimo: L (variable) 2".


elemento de cierre

soldadura de filete: 1" @ 12" ó tornillos autoperforantes: 1@ 45 cm

apoyo mínimo: 12 m m Viga Metálica



78

Simbología

SIMBOLOGIA • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

∑ Qn

Suma de los esfuerzos nominales de los conectores de corte entre el punto de máximo momento positivo y el punto de momento cero (kips, N). AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials. Area efectiva del ala de la losa (mm2). Ac AISC American Institute of Steel Construction. ANSI American National Standards Institute. As Area de la sección de la viga de apoyo (mm2). Area de la sección transversal del conector (mm2). Asc Assd Area de acero de la lámina de Steel Deck (cm2). AWS American Welding Society. C Diámetro del conector de corte (mm). Espacio entre ejes de valles contiguos (cm.). Cs Ec Módulo de elasticidad del concreto (kgf/cm2). Módulo de elasticidad del acero (kgf/cm2). Es Esfuerzo negativo en la lámina (kgf/cm2). fResistencia a la compresión del concreto a los 28 días (kgf/cm2). f’c Esfuerzo positivo en la plancha (kgf/cm2). f+ Esfuerzo de fluencia del conector (ksi, MPa). Fu Fy Resistencia a la fluencia del acero (kgf/cm2). Gage Espesor de la lámina (mm). Altura o peralte del Steel Deck (mm). hr Altura del conector una vez soldado (mm). Hs Momento de inercia de la seccion transformada fisurada (cm4). Ic Momento de inercia equivalente (cm4). Ie Isd Inercia (cm4). Momento de inercia de la seccion transformada no fisurada (cm4). Iu Longitud del canal conector (ksi, MPa). Lc 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). Número de conectores de corte por valle. Nr P Resistencia nominal de corte horizontal (kgf). Carga puntual por efecto de montaje = 75 kgf. Psd Esfuerzo nominal de un conector de corte. Qn

Simbología

• • • • • • • • • • • • • • • • • •

qu Sic Snsd Spsd td tf tw Wconsd Wdsd Wlsd wr Wssd Wwsd α γcon ρ Φ ψ

Resistencia ultima de un conector tipo Nelson Stud (kgf). Módulo de sección inferior del sistema compuesto (cm3). Módulo de Sección Inferior de la lámina (cm3). Módulo de Sección Superior de la lámina (cm3). Espesor de la lámina de acero (gage, gauge, mm, in). Espesor del ala del canal conector (mm). Espesor del alma del canal conector (mm). Peso de concreto por unidad de longitud (kgf/m). Carga muerta por unidad de longitud (kgf/m). Carga sobre impuesta (kgf/m). Ancho medio del valle del Steel Deck utilizado (mm). Peso por unidad de longitud de la lámina de acero (kgf/m). Carga distribuida por efecto de montaje = 100 kgf/m. Coeficiente de reducción del esfuerzo nominal del conector. Peso especifico del concreto = 2400 kgf/m3. Cuantía. Coeficiente de reducción. Factor de reducción de carga según apuntalamiento.

79

80

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