PLACA COLABORANTE - LOSA DE ENTREPISO

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
Conectores de corte 69
Perfiles de borde 70
Perfiles de canto 71
Capitulo VI detalles constructivos 72
Simbología 78
Bibliografía 80

Introducción
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.

Introducción
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

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.

5
Usos
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:
Sistema Constructivo
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

6
3 funciones principales:
generados en la parte inferior de la losa debido a las cargas de servicio aplicadas.
de realizar el vaciado del concreto.
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.

7
Este sistema ofrecresp
de construcción, siendo idóneo en proyectos donde el tiempo de ejecución de obra es el punto critico.
Sistema Constructivo trabajo, llegando a ser 60% más
Debido a su f
n fluye directamente en
el aligeramiento del sistema de vigas de soporte.
La facilidad de su in
No utiliza encofrados, por lo tanto los trabajo
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 .
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).

9
Materiales: 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.
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.
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.

11
Materiales: 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.
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.
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
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.
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 prod
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

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
C
e
generando 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 p
siendo una medida adecuada-debido al proceso constructivo- entre 4.00 metros y 7.00 metros. Pdel calculo de la lo
ngitud de las placas, se debe tomar en cuenta la
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.
alizarse con
. ,
Elos conectores de corte se realizará según la
Constructivos
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.

17
E
p
destino final en obra. Los paquetes de Acero
estaom
Constructivos La longitud máxima a transportar se regirá
superar los 12 m.

18
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
sobre tablones. La dilos 0.6 m para paque
prioridad de las zonas a instalar.

19
os mediante el cual las de Acero-Deck son llevad

20
Codees decir, la posición en la cual
ntra ,
mayor, de la primera lámina, en
Procesos Constructivos

21
placas erlas en edida de cidentes
eléctrico, y simplemente con clavos si apoyadas sobre el encofrado de madera qlas vigas.
ue sirven a la vez de tapa de
Procesos Constructivos planchas en todos los puntos de cada tres valles, previendo que todapoyados sobre las vigas de apoyo

23
losas para los tragaluces, opasar escaleras, y pasos deeléctricos mecánicos y/o sase requiere cortar sectores de planchas
estos casos.
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 las se poner una placa de refuerzo, la cual será de un espesor mínimrforaciones ocasionadas por poner los colgadores y/o torni Se sugiere así, para: ciones o daños menores a las áreas correspondientes15 cm. no necesitaran reforzarse. rforaciones de diámetros entre 15 cm. a 20 cm., se debes de 1.14 mm de espesor como mínimo. perforaciones entre 20 cm. a 32.5 de diámetro, se deberáde 1.45 mm de espesor como mínimo. rforaciones mayores que los 32.5 cm. de diámetro, el di
ductos

24
Instalación de tuberías En el diseñ
electromecá
utilizan 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
D-900
14.00 3
14.00 1 ½
15.00 2
16.00
2 ¼ dentro egún el valles

25
Aceros de refuerzo El acero de refuerzo vendrá especifica
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
lamalla de temperatur
ncil 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) etorchadas con alambre. La posición de llas dentro de la losa se dará s
planod
s de estructuras y deberá estar 2cm p
ebajo 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
aces de distriba mayor.
las cargas p
tuales en u
Antes de reláminaa la lámina.
ado del coiadas pa
ita
a adher
l conc
ul
eto exc
ue seanel Ac
las lá
enerar
ulación
ateria
en una
a.
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 conc
e Acero
pe
húmeda siempre la mitad inferior
DESAPUNTALAMIENTO
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

27
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 planch acero- rte, si el s exo par

29
Descripc
ConsiderConectoDiseño d
Instalac
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.

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.
e tracción en la parte inferior del perfil y esfuerzos a tendrá que absorber.

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
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.

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 movaciado de la losa) no esta apuntaladde construcción (peso m
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
a
de las cargas y deflexiones serán tomadas por la se
n compuesta de acero y concreto.
Consideraciola viga (utilizando conectores de corte) la viga serán resistidas por la viga de reforzada para no perder la rigidez que
Estructura

33
Los conectores de corte son elemende acero, que tienen como funcprimordial tomar los esfuerzos de corte
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.
res de corte
Estructuras Compuesta
stud, se asemejan a un
nen un vástago y una cabeza, con darizadas. El tipo y tamaño de los
c

Ventajas
El uso de sistemas compuestos de vigasmetálicas y losas Acel uso de conectores de corte permite: Un mejor aprovechamiento de la
El conector de corte realiza una permenttre
la losa y la viga metálica de apoyo, permitiendo quetos
dos elementos trabajen en forman un
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 dism
Estructuras Compuestas

iseño 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
s

36
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
α Coeficiente de reducción del esfuerzo nominal del cwr Ancho medio del valle del Steel Deck
NrNúmero de conectores de corte por valle.
b.- Para conectores ubicados en la dirección a la viga: Si : wr ≥ 1.5 α = 1.0 hrSi: wr < 1.5 α = 0.60 x wr x (Hs – hr) ≤ 1.0 hr hr hr

de conector de corte que escojamos, la de corte que se requerirán viene dada por: N = P_ Qn ores de apoyo. al de corte
ntidad de conectores
Q
conector de corte (kips, N)
s indica que para el total de las fueas dnto de máximo momento positivo y el punto de
P1 = 0.85 x f’c x Ac
P2 = As x Fy
P3 = Σ Qn
Donde:
2 A Área del ala efectiva de la losa (in
Σ Qn Suma de los esfuerzos nominales de los conectores de corte entre el punto de

38
Instalación de conectores
Para instalar los conectores de corte en las e seguir
como son:
si la placa colaborantemetálica, se debe pe e
s
de la
posible, uncomo son
fresadomanual
de arco eléctrico ó au
ar el conector a la viga
metálicasoldadure
erímetro de la bal ecto

40
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.

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
la
4
).
idad de lo
ro de la lami
de
d
n

1. DETERMINAC
, se tendrá en
s parámetros:
IÓN DE LA DEFLEXIÓN DE LA LÁMINA DE ACERO-DECK,
IBLE A COMPRESIÓN EN EL CONCRETO ISTEMA COMPUESTO

43
Deflexión de la placa
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
L
e 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 δadm : Deformación admisible (cm.) Lsd : Luz libre de la losa (m
Diseñ

44
δ
() bIELWdsdssdsdcalc×××××= 41000054.0δ cm
calc
=
de:
Lsd : Luz libre de la losa (m).
sIsd : Inercia (cm4/m).
F
se debe verificar que:
eflexión de la placa
Diseño

45
Esfuerzos en la placa
2
Cuando se efectúa el vaciado del concreto, la lámina dedebe resistir los esfueCuando 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 kgf2kgf2lámina kgf2kgf2
d
se considerarán dos posibles condiciones
Para dete
los esfuerzos
momentoúnicamente
ra lo largo de la lámina; así, para pa
M+ sd (kgf-m).
s poos (kgf-m) en los apoyos intermedios sobre laAplicando el método de coeficientes, determinaremos que:
y negativos Msd Para un solo tramo: El mayor de: 2+
Diseño

46
Esfuerzos en la placa
s
()2096.0sdwsdLWWd×=
y sdM=
El r d20.0sdsdsdLPM××=+
y ()117.0WWdM+×=−
Diseño

47
sfuerzos en la placa
Luego, sabemos que el esfuerzo es equivalente
l Momento y el módulo de sección: 0 (kgf/cm2) y 100×= − − sdsdSnMf (kgf/cm2)
Entonces, se debe verificar que:
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
: fCarga 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
Diseño

48
Esfuerzos en el sistema
3. CÁLCULO DEUERZOS ADMDeterminamos el momento de inercia SIBLES EN EL SISTEMA COMPUESTO
rada:
cci
sdcssdc
×3 6 420 o más. 7 8
9
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

49
el sistema compuesto
Luego, el momento de inercia de la sección
transformada no fisurada será igual a: ⎩⎣s
I
.0
ntb×+××nAs
csd−
2cc
w
r
d
Lueg
ctivo será:
2ecuIII+ =
YY+
Diseño
rio
(

50
Esfuerzos en el sistema compuesto
Para verificar los esfuerzos producidos en la lámina de acero, calculamos
p
comparamos con el esfuerzo de fluenc
f×≤6.0100
ic
:
: M
las cargas vivas (kgf-m). 2sdLWlMl×
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
Diseño
mina de

51
Resistencia a la flexión
4. CONDICIÓN DE MOMENTO ÚLTIMO O
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 esta
el ndi
ción nos encontramos, deberemos verificar si la cuantía del sistema escuantía balanceada. da se definirá suponiendo que la superficie superior de la lámina de acero
cia en
n compresi
así tenemos que: () Ehtfrc−××××=003.085.0' 1β ρ
Fyb⎜⎛ 003.0
Assd = Área de acero neta de la lámina por unidade.
an
bcf××'85.0 : Profundidad del b ue rectangular en co
l
El momento de diseño será igual a Ф x Mn,
donde Ф es el coeficiente de re
ucción
d
Momento o Flexión para fal
Diseño

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.
E
ρb, tal como pudimos comp
robar en las muestras ensayada
ominal como:
( kdbfM−××××××=2'185.0β
Siendo:
εu = 0.003 cm. /cm. deformación máxima para el concreto.
cm2 y se reduce en 2.5%
kgf del concreto de 70 /cm.
E
Mnn es el coeficiente de
reducción de resistencia, y según
especificaciones del ASCE, Ф = 0.75.
Diseño
Es obvio que la falla que esperamos te
e
losa sub-reforzada, dado q
frágil y si la losa fuera sobre-r

Diseño 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 d
primero como Verificación por cortante y al segundo como Verificación de Adherencia al Cortante. 5.1. VERIFICACIÓN POR CORTAN
TE
El capitulo 11 delCóa re digo ACI 318 del año 1999, establece que l
sistepoor corte. La resistencia al corte proporcionada por e
l 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 resiste
ncia del corte. Así, se co
cortante por parte del sistema es:
El área de concreto a cocontribuye a tomar el cortante es
ig
ua
sombreadas en la siguiente figura:
Diseño

54
El cortante último a considerar cerca a los apoyos será igual a: sdsdsdsdLWllWdV×+ ××= ψ
El requisito que se deberá cumplir es que: VV×≤
uϕ
redu
Vu y Vn se encuentran en u
ÓN DE ADHERENCIA AL CORTAN En el caso de las lo
unacuales 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
Diseño
exclusivos de cada tipo de lámina cero correspondiente. Estas se a datos experimentales de arizadas según reglamento. Los mplemente apoyadas, aplicándole

55
Para la evaluación de los resultados d
Diseño
es conveniente reformular la ecuación como: cfldmkcfdbVe'''×××+= ×× ρ
e esta forma, notamos q
ue 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 rensayos, apreciaaproximadamente laboratorio para
ra

56
Compresión del concr
En el diseño debemos verificar que:
nu
Donde:
dbVvuu×= : Esfuerzo cort de adherencia último (kgf/cm2).
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 4
5% del f’c.
cfSnSadmccsdsd'45.0100×=≤×× Donde: prompromccYIs= : Módulo elástico de sección superior para la sección n = Es/ Ec : Ratio de los módulos de Young del acero y el concre
Diseño

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 deformacidebido a la carga, se le llama elástica dado que el elemenregresar a su forma original si se retirara la carga; el otrodeformación existente es la deformación por flujo plástico o dediferida que sucede debido a las cargas y el paso del tiempodeformaciones, a diferencia de las deformaciones elásticatotalmente 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: iones inmediatas debido a ias, dependiendo si están o, más las cargas vivas: ()64103845'×××+ ×=ΔecsdsdsdstIELWlWd Donde: cfEc'15000×= :(del ACI) Modulo de Young del concreto (kgf/cm2).
eflexión del sistema
Diseño

58
D
Para estimar las deformaciones erida
deformacion
e
estimación sería
Donde
Para efectos de cálculo, se puede asumir el área del acero de
F
e verificar que la deformación total
ceda la deformación admisible:
100360×=Δsdadm
stLTtotal'Δ+Δ=Δ El ACI-318, nos dice que las deformaciones diferidas, ΔLT, s
deformaciones inmediatas multiplica⎥⎦
⎤⎡ ×'501ρ ×+
ξ = 1.40, para cargas sostenidas por un año,
As=''ρ
Diseño
n

Aceros Procesados S.A. reali
dicas con la Universidad para garantizar la d de sus productos.
Diseño

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

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)
V

SOBRECARGAS ADMISIBLES (kg/m2) con concreto f’c
= 210 kg/cm.
T = Espesor de losa (cm)
10.00 11.00 12.00 13.00 14.00
2,000 2,000 2,000 2,000 2,000
2,000 2,000 2,000 2,000 2,000
1,837 2,000 2000 2,000 2,000

65
AD-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
Productos

66
AD-600
SOBRECARGAS ADMISIBLES (kg/m2) con concreto f’c = 210 kg/cm2. T = Espesor de losa (cm)
Calibre
1.50 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
2.00
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
20
Productos
4.50 - - - 189 270 36

67
PLACA COLABORANTE AD-730
T
Peralte : 75.00 mm
Ancho total : 903.00 mm
Ancho util : 900.00 m
Calibre : gage 22,
Acabado: galvanizado
Longitud : A medida
PROPIEDADES DE LA SECCIÓN DE ACERO
alibre
gage)
so/area
/m2)
m4/m)
p (c
3/m) (c
3/m)
0
88
.00
90
Volumen de Altura de la losa Carga muerta
concreto
(kg/m2)
(cm) m3/m2)
15.00
.114
16.00
.124
17.00
.134
18.00
.144
19.00
.154
20.00
.164

68
AD-730
ISIB
S (k
2) c
con
eto
f’c = 210 kg/cm
.
T
pesor de losa (cm
14.00
15
16.0
17.00
18.00
19.00
20.00
1,005
1,099
1,193 1,267 1,382
946
1,022
1,099
754
816
878
-
184
204
1,483
1,600
1,717
1,094
1,190
1,285
1,380
961
1,039
1,118
780
845
910
4
52
579
633
688
742
514
559
605
414
453
491
234 267 299
331
364
396
-
234
261
288
315
Productos
0
-
201
223
246
ntro d
z libre

69
e corte
CONECTORES DE CORT
grado
2 (SAími
E 1020), con una protección galvánica
electroqu
Funcion
- El conector d
losa y l
resistente a la comprensión, permitiendo que se pueda disminuiel peralte de nto el coel sistem
la viga metálica y por lo ta
sto d
eron realizadeto de f’
as LRFD colabora
n I,
C
500/20
NS 625/25
NS 750/30
5/8”
3/4
Longitud del vástago (L) 2” 2 ½” 3”
de la cabeza (D)
1” 1
1 ¼”
za (H)
5 mm 8.5 mm
al (Qn)
ton
ton
ectores
diculare
1r
≤
1r
2≤
ectores paralelo

70
T
ltura : variable (a)
Espeso
o
.6mm
caba
ga
nizad
IPO
Ba
(b
To
m
90 60 170
100
50
17
110
40
17
120
6
20
130
5
2
T
140/20
140
8
2
Productos
150
7
2
160
6
2
170
5
2
90
3
TB - 200/300 200 80 300

71
Perfiles de canto
E CANTO
, 75mm
, 40mm
izado l.
TIPO C
Tipo
B
(b)m
Pe
ña
TIPO C
TC-40/100 40 40
Productos
O Z
TZ-40/100 40 40 20
TZ-75/170 75 55 40

72
Detalles ConstrucDetalles Construc
TUBERÍAS 1. Si la tubería atraviesa la
placa, esta
da a un dda d
l de al tubería ol o
odrá llevar unodrá un
nec
Instalar las tubeLas tuberías mInstalar m
o del conosa.
" podrá
las tuberías mas similarelas similare
a losa
abra
ó pe
se buductse buduct
ste dste d
ra losy tora to
rforaraciónrforaración
or al va puedor pued
malla de temperaturamalla temperatura
tu
soportesoporte

73
netración mínimarefuer
efuerz
apoyo
.
ldadura de filete p
el conect
metálica
alizar una perfora
a a la dura, en la placnte
es Constructivos

Detalles Constructivos
co malla de temperat
refuerzo de vigapenetración mínima : 4 cm.
bastones de refuerzo
nima : 4 cm.

refuerzo de viga

soldadura de filete pe temperatura e ia a la rante
sol e perimetral del

77
elemento de tope
soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica
malla de temperatura
apoyo mínimo: 4 cm.
s
1
elemento de
cierre
(variable)2".

to de máximo mento positivo y el punto sd Area de acero de la lám(cm2). American Welding Socien del concreto a losra del conector una vez soldado (mm). I
•
Ec Módulo de elasticidad del concreto (kgf/cm2).
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
e Momento de inercia eInercia (cm
•
4).
•
•
•
•

••
la lámina (cm3). Módulo de Sección SuEspeso consd ta (kgf/m). wr Ae del Steel Deck utilizado ( Wssd Peso por unidad de longitud de la láminWwsd Cor efecto de montaje = 100 kgf/m. Cucción del esnte de reducción.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

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