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  • 1. MANUAL TÉCNICOSISTEMA CONSTRUCTIVO PLACA COLABORANTE ACERO-DECK
  • 2. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. CONTENIDOINTRODUCCIÓNCAPÍTULO 1 Sistema Constructivo 1.1. Usos 1.2. Funciones 1.3. Ventajas 1.4. Elementos del SistemaCAPÍTULO 2 Productos 2.1. Placa Colaborante AD-900 2.2. Placa Colaborante AD-730 2.3. Placa Colaborante AD-600 2.4. Conectores de Corte 2.5. Topes de borde 2.6. Topes de cierreCAPÍTULO 3 Proceso Constructivo 3.1. Ingeniería de detalles 3.2. Transporte 3.3. Almacenamiento 3.4. Izaje 3.5. Colocación y apuntalamiento 3.6. Instalación de conectores de corte 3.7. Fijación 3.8. Perforación y ductos 3.9. Instalación de tuberías 3.10. Acero de refuerzo 3.11. Concreto 3.12. Protección 3.13. Acabados 3.14. Detalles constructivos -1-
  • 3. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.CAPÍTULO 4 Control de Calidad 4.1. Certificados de calidad 4.2. Ensayos realizados -2-
  • 4. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. INTRODUCCIÓN En respuesta a los requerimientos económicos y funcionales que nos exige la ingenieríaen el diseño y la construcción, se introdujo en el Perú el sistema estructural para la elaboración delosas y entrepisos en general, conocido mundialmente como STEEL DECK, conformado porplanchas preformadas hechas de acero estructural con protección galvánica, las cuales después delproceso de preformado logran inercias considerables, permitiendo soportar cargas muy altasdurante el proceso de construcción; cumpliendo tres funciones principalmente: 1) Plataforma detrabajo para todas las instalaciones de la futura losa; 2) Refuerzo de acero positivo; y 3) Encofradoperdido del concreto. El sistema cuenta también con conectores de corte, y una malla detemperatura, que al fraguar forman una unidad (sistema compuesto acero-concreto) denominadolosa con placa colaborante. A nivel mundial el sistema constructivo con placa colaborante se utiliza desde los años50 y en el Perú desde mediados de los años 90. Aceros Procesados S.A., una empresa netamenteperuana, con el compromiso de fortalecer la ingeniería en nuestro país y satisfacer las demandas delsector construcción, introdujo en el Perú el año 2000 el Sistema STEEL DECK, llamándoloSistema Constructivo con Placa Colaborante ACERO DECK. Sin lugar a dudas notaremos, que las deficiencias de los métodos tradicionales sonlargamente superadas con la aplicación del STEEL DECK, el cuál, tanto como una herramienta detrabajo, es un paso a la estética y a la modernidad. Las ventajas que ofrece el sistema son múltiples,más aún, si las comparamos con los sistemas tradicionales para el diseño y la construcción de losas;mencionamos a continuación las ventajas más saltantes:• Eliminación de 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.• 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 óptima 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. -3-
  • 5. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.• Liviano: 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 Transporte, Manejo e Instalación: al ser planchas livianas, uniformes y cortadas a medida, son fácilmente apilables para ser transportadas, permitiendo también una fácil y rápida maniobrabilidad e instalación de las mismas.• Estética: las planchas vistas desde el nivel inferior, brindan una visión uniforme, agradable y segura.• 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 diversosorganismos, hasta la fecha internacionales, destacando como el más importante del STEEL DECKINSTITUTE (SDI) con sede en la ciudad de Chicago, Illinois, Estados Unidos. Normas como elAmerican Institute of Steel Construction dan diversas normativas para el uso de este sistema comoconstrucción compuesta. Las normas del American Standard of Steel ASSHTO también nos danpautas para el uso del sistema con un mayor enfoque al área de caminos. Las normas del AmericanStandard of Testing Materials (ASTM), recopilan los requerimientos físicos y químicos de losmateriales empleados para el sistema, así como la normativa de los ensayos que se requieren haceral sistema para verificar su comportamiento y cumplimiento ante determinadas condiciones.Existen a su vez normativas adicionales de diversos países, destacando el código de ConstrucciónCanadiense. Fabricantes de distintos países hacen referencia a algunas de estas normas, peroquizás - del punto de vista de la Ingeniería - han resultado deficientes, por lo que en este manual seha tratado de recopilar todo tipo de información que se ha considerado importante para suentendimiento. Ing. Miguel Díaz Figueroa Ing. Jorge Salinas Miguel -4-
  • 6. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.CAPÍTULO 1: SISTEMA DE FABRICACIÓN1.1. Usos El sistema constructivo acero-deck puede aplicarse básicamente para construir cualquier tipode losas de entrepisos y sus variaciones; podemos nombrar algunos usos que se da al sistema en laactualidad: • Edificios • Centros Comerciales. • Estacionamientos. • Mezanines. • Últimos techos y techos inclinados. • Plataformas para muelles. • Losas para puentes peatonales y vehiculares. • Losas de entrepisos en general1.2. Funciones Dentro del sistema constructivo, la placa colaborante cumple con tres funciones principales: • Actuar como ACERO DE REFUERZO de refuerzo para contrarrestar los esfuerzos de tracción generados en las fibras inferiores de la losa producidas por las cargas de servicio. • Servir de ENCOFRADO para recibir el concreto en estado fresco y las cargas de servicio producidas durante el vaciado del concreto. • Actuar como PLATAFORMA DE TRABAJO, permitiendo tener una superficie de tránsito libre y segura para poder realizar las labores necesarias sobre la placa colaborante, como la instalación de tuberías, perforaciones de la placa colaborante, armado del refuerzo o de las mallas de temperatura, soldadura de los conectores, etc.1.3. Ventajas El sistema ofrece muchas ventajas respecto a los sistemas tradicionales de construcción,siendo idóneo en proyectos donde el tiempo de ejecución de la obra es reducido. Entre lasprincipales ventajas del sistema tenemos: • Variedad de aplicaciones: Se usa sobre estructuras metálicas, de concreto y mixtas. • Eliminación del encofrado tradicional. • Limpieza y seguridad en obra. -5-
  • 7. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • Fácil de instalar, liviano y apilable. • Fabricación a medida y entrega inmediata. • Ahorro significativo de materiales, mano de obra y Tiempo, que se traduce en dinero.1.4. Elementos del SistemaEl Sistema Constructivo Acero-Deck tiene TRES elementos: • Placa Colaborante Acero-Deck • Concreto • Malla de temperatura Concreto Malla de temperatura Placa colaborante Para utilizar el sistema con vigas metálicas, tenemos un CUARTO ELEMENTO: • Conector de corte Concreto Placa colaborante Soldadura Conector de corte Viga de acero -6-
  • 8. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. 1º PLACA COLABORANTE – CARACTERÍSTICAS: La plancha colaborante es elaborada de bobinas de acero estructural con proteccióngalvánica pesada G-90 que se somete a un proceso de rolado en frío para obtener la geometríadeseada. Esta tiene un esfuerzo de fluencia mínimo de 33 Ksi o 2325 kgf/cm2, con un módulo deelasticidad de 2.1x106 kgf/cm2, cumpliendo con las normas del ASTM A653 y ASTM A611 paralos grados C y D. Los calibres o espesores del acero utilizados para la formación de las planchas del Sistemaconstructivo ACERO DECK son calibrados en gages (gauges) o como espesores en milímetros opulgadas. Para efectos de cálculo, sólo se considera como espesor de plancha colaborante el calibredel acero base no incluyendo los espesores de galvanizado o pre-pintado. Los calibres másutilizados son el gage 20 (0.909 mm) y el gage 22 (0.749 mm.) con una tolerancia máxima de 5%de su espesor. El proceso de formación de la plancha Acero-deck incluye también un tratamiento en susuperficie que le proporciona relieves o muescas ubicadas en las paredes de los valles, diseñadocon el fin de proporcionar adherencia mecánica entre el concreto de la losa y la plancha de acero. 2º CONCRETO El concreto a utilizarse en la construcción de la losa deberá cumplir con los requisitosestablecidos según la Norma Peruana de Estructuras.En lo que respecta a las “Especificaciones Estándar de los Agregados del Concreto” nosreferiremos a las normas ASTM C33. En el caso de utilizar concretos con menor peso específico,nos referiremos entonces a la norma ASTM C330 “Especificaciones Estándar para agregadoslivianos para la elaboración de concreto Estructural”.Las recomendaciones más relevantes son: • La resistencia a la compresión de diseño mínima será de 210 kgf/cm2. No se tomarán en cuenta los concretos de resistencias mayores a los 580 kgf/cm2. -7-
  • 9. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • 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. 3º MALLA DE TEMPERATURA El refuerzo de la malla de temperatura es esencial en cualquier tipo de losa estructural paraevitar el fisuramiento de la misma, debido a los efectos de temperatura y contracción de fragua quesufre el concreto. El diseño de dicho refuerzo estará acorde con el capítulo 7 de la parte 7.10.2 en lo referente alRefuerzo por Contracción y Temperatura de las Normas Peruanas de Estructuras. El recubrimientomínimo de la malla de temperatura será de 2 cm., quedando sujeto al criterio del diseñador.El acero diseñado para soportar los momentos negativos, pasará por debajo de la malla detemperatura y podrá estar sujetado a ésta. El diseño de la malla de temperatura se puede referir alas normas del ACI o a las Normas Peruanas de Estructuras. 4º CONECTOR DE CORTE Los conectores de corte tipo Nelson Stud son elementos de acero que tienen como funciónprimordial tomar los esfuerzos de corte que se generan en la sección compuesta (acero-concreto)controlando y reduciendo las deformaciones.El conector de corte tipo Nelson Stud tiene la forma de un perno con cabeza cilíndrica, no poseehilos (roscas) y es soldado a el ala superior de la viga soporte a ciertos intervalos, quedandoembebidos dentro de la losa. Estos conectores están sujetos a corte en el interfaseconcreto/acero.La losa transfiere las cargas de gravedad por una interacción de fuerzas de compresión sobre laviga en la cual se apoya. Además, en la parte de contacto de la losa se producen fuerzas de corte alo largo de su longitud. -8-
  • 10. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.Algunas consideraciones en la utilización de los conectores de corte son: • Los conectores de corte son elementos de una sola pieza con protección galvánica electroquímica de zinc conforme a ASTM B633. • La cantidad de conectores por valle no debe ser mayor a 3 en el sentido transversal. • La altura del conector de corte debe estar entre 3” a 7”. • La longitud de los conectores mínima ≥ 4 d stud • El diámetro del conector de corte no debe ser mayor de ¾”. -9-
  • 11. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.CAPÍTULO 2: PRODUCTOS2.1. Placa Colaborante AD-900Tipo : AD-900Peralte : 38.8 mmAncho total : 930 mmAncho útil : 900 mmCalibre : Gage 22, gage 20Acabado : Galvanizado pesadoLongitud : A medida2.2. Placa Colaborante AD-600Tipo : AD-600Peralte : 60.00 mmAncho total : 920.00 mmAncho útil : 900.00 mmCalibre : Gage 22, gage 20Acabado : Galvanizado pesadoLongitud : A medida2.3. Placa Colaborante AD-730Tipo : AD-730Peralte : 75.00 mmAncho total : 920.00 mmAncho útil : 900.00 mmCalibre : gage 22 , gage 20Acabado : Galvanizado pesadoLongitud : A medida - 10 -
  • 12. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.2.4. Conectores de Corte DIMENSIONES Y PROPIEDADES CONECTORES DE NS- NS- NS- NS- NS- NS- CORTE 500/250 625/250 625/300 625/400 750/300 750/400 Diámetro del ½" 5/8" 5/8" 5/8" ¾” ¾” Vástago (C) Longitud del DIMENSIONES 2 ½” 2 ½” 3” 4” 3” 4” vástago (L) Diámetro de la 1” 1 ¼” 1 ¼” 1 ¼” 1 ¼” 1 ¼” cabeza (D) Altura de la 8.5 mm 8.5 mm 8.5 mm 8.5 mm 10 mm 10 mm cabeza (H)2.5. Topes de bordeLas características técnicas se encuentran detalladas en los catálogos.Altura : VariablePestaña : 20 mmBase : VariableEspesor : 1mmAcabado : GalvanizadoLongitud : 2.50 ml. TABLA 1 - TOPES DE BORDE P TB- TB- TB- TB- TB- TB- TIPO DIMENSIONES 90/170 100/170 110/170 120/170 130/170 140/200 45 º Altura (H) mm. 90 100 110 120 130 140 H Base (B) mm. 60 50 40 60 50 40 90° Pestaña (P) mm. 20 20 20 20 20 20 Desarrollo mm. 170 170 170 200 200 200 B Calibre/ Gage 20 20 20 20 20 20 - 11 -
  • 13. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. TIPO TB- TB- TB- TB- TB- TB- 150/240 160/240 170/240 180/240 190/300 200/300 P DIMENSIONES Altura (H) mm. 150 160 170 180 190 200 45 º Base (B) mm. 70 60 50 40 90 80 H Pestaña (P) 20 20 20 20 20 20 mm. 90° Desarrollo mm. 240 240 240 240 300 300 B Calibre/ Gage 20 20 18 18 18 182.6. Topes de cierreAltura : 40 mm a 75mmPestaña : 20 mm 40mmBase : 40 mm, 55 mmEspesor : 1mmAcabado : GalvanizadoLongitud : 2.50 ml. TABLA 2 - TOPES DE CIERRE P TIPO TC-40/100 TC-60/120 TC-75/150 90º Altura (H) mm. 40 60 75 DIMENSIONES H Base (B) mm. 40 40 55 Pestaña (P) mm. 20 20 20 90° Desarrollo mm. 100 120 150 Calibre/ Gage 20 20 20 B - 12 -
  • 14. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.CAPÍTULO 3: PROCESO CONSTRUCTIVO3.1. Ingeniería de detalles La ingeniería de detalles son labores que deben realizarse en gabinete para optimizar las áreasa cubrir, generando funcionalidad en la obra y desperdicios mínimos. • MODULACIÓN: En caso no se especifique la modulación de las planchas en los planos, esta se debe realizar cubriendo la mayor cantidad de paños posibles. Las medidas usuales de modulación varían hasta los 9.00 metros de longitud; siendo una medida adecuada, debido al proceso constructivo, entre 4.00 metros y 8.00 metros. • LONGITUDES: Para efectos del cálculo de la longitud de las planchas, se debe tomar en cuenta la penetración en las vigas especificada en los planos, mínimo 4.00cm recomendable 5.00cm. Sobre los empalmes: estos deben ser a tope, en caso se proyecte un traslape, se recomienda que no exceda los 10.00 cm. Se debe procurar tener medidas iguales en el modulado de las planchas, para así facilitar el proceso de instalación. • CONECTORES DE CORTE: El metrado de los conectores de corte se realizará según las especificaciones de los planos estructurales que determinan el tipo de conector. Para las vigas perpendiculares al sentido de la placa colaborante, estas especificaciones deben indicar la cantidad de conectores por cada valle. Para las vigas en sentido paralelo se debe especificar la cantidad y el distanciamiento entre los mismos. • PLANCHAS ADICIONALES: Si se requiere agregar un porcentaje de planchas adicionales, éstas deben ser unidades solicitadas y no agregando un porcentaje por el largo de cada plancha.3.2. Transporte El proceso de transporte, implica la metodologíadel transporte de las planchas Acero-Deck desde laplanta de fabricación hasta su destino final en obra. - 13 -
  • 15. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • Los paquetes de planchas Acero-Deck son embalados en unidades de igual tamaño y calibre, especificado en cada paquete. • Cada paquete de planchas ACERO DECK estará conformado por un máximo de 25 planchas, menores a 6 m de longitud y para longitudes mayores, el peso promedio por paquete no deberá ser mayor a 1.5 toneladas. • La longitud máxima a transportar se regirá por el 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.3.3. Almacenamiento El almacenamiento de las planchas Acero-Deck se hará de acuerdo al tiempo de permanencia en obra antes de ser utilizado. • Para el caso de lugares abiertos, para tiempos menores a 5 días, se cubrirán las planchas con mantas plásticas para protegerlas de la intemperie. Para climas lluviosos o agresivos, las planchas, las planchas se ubicarán en un techado y cerrado. • El apoyo de los paquetes de planchas se hará sobre una superficie uniforme y plana, sobre tablones. La distancia entre apoyos se recomienda cada 0.60m. para paquetes compuestos por 25 planchas. • En ningún caso los paquetes se colocarán sobre la superficie natural o directamente sobre el terreno. - 14 -
  • 16. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • En el almacenamiento de las planchas ACERO DECK se debe tomar en consideración que deben existir áreas libres para el tránsito fluido y así poder realizar otras tareas. • Los paquetes almacenados deberán ser ubicados y codificados en función al proceso de instalación.3.4. IzajeEl Izaje se podrá hacer de dos maneras: Manual: En este sistema se suben las planchas mediante sogas, procurando no dañar el borde de las placas. Para tal fin se las planchas serán amarradas con sogas en forma de cruz asegurándolas a los extremos con un gancho. El personal deberá emplear obligatoriamente guantes de cuero en estas labores.Mecánico:Se emplean los medios mecánicos de la obra,como son las plumas, las grúas, etc., por lo generalse utiliza cuando se tiene que izar paquetes deplacas colaborante a diferentes alturas. Se debetener cuidado de no dañar las pestañas laterales delas placas.3.5. Colocación Corresponde a esta, la etapa para la ubicación de las planchas sobre las vigas de apoyo, esdecir, la posición final. • Las planchas se colocará con los valles de menor dimensión sobre las vigas a menos que se especifique lo contrario en los planos. - 15 -
  • 17. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • Se empezará colocando la pestaña mayor, de la primera plancha, en el extremo de la viga paralela a la misma, para permitir que las pestañas mayores de las planchas subsiguientes calcen sobre las menores. PESTAÑA MENOR • El apoyo sobre vigas transversales terminales es de 5 cm., los cuales quedaran totalmente embebidos en la losa. • Los cortes de las planchas se podrán hacer con esmeril, disco de corte, cizallas o cualquier otro método que no deteriore la geometría de las planchas. • En caso se requiera utilizar apuntalamiento temporal, este se colocará al centro de la luz o a los tercios • El apuntalamiento será retirado a los 7 días de vaciado el concreto o según se disponga en el diseño.En la página 23 se pueden observar detalles constructivos al respecto.3.6. Instalación de conectores de corte Se utilizan los conectores de corte cuando se forman sistemas compuestos de losas y vigasmetálicas. Los conectores permiten conformar el sistema compuesto: placa colaborante yvigas metálicas. Estos se unen al perfil metálico a través de la soldadura y a la losa por el bulbo deconcreto alrededor del mismo. • Se debe perforar la 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 plancha y se debe realizar por el reverso de la plancha de modo que no perjudique la viga metálica de apoyo. - 16 -
  • 18. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • En ningún caso se efectuará la perforación mediante sistemas de arco eléctrico. • Perforada la plancha, se instalará el conector de corte directamente en la viga metálica de apoyo, mediante soldadura. Esta debe cubrir todo el perímetro del área de apoyo del conector. • El espesor y tipo de soldadura son especificados en los planos constructivos o en todo caso la elección de la soldadura será como mínimo electrodo tipo 60/11.En la página 24 se pueden observar detalles constructivos al respecto.3.7. Fijación Este proceso se realiza para mantener las planchas ACERO DECK en su posición final de trabajo y como medida de seguridad. • Este proceso se debe realizar mediante elementos de fijación tales como tornillos auto perforantes, clavos de disparo ó simplemente con clavos si las planchas de Acero-Deck están apoyadas sobre el encofrado de madera que sirven a la vez de tapa de las vigas. • 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, considerando que todos los valles de las planchas estén debidamente apoyados sobre las vigas de apoyo y las vigas principales.3.8. Perforación y ductos Es común que en las especificaciones de un proyecto existan perforaciones en las losas paralos tragaluces, o vanos para pasar escaleras, y pasos de accesorios eléctricos mecánicos y/osanitarios; o si se requiere cortar sectores de planchas que estén dañadas, por lo que se dan ciertasconsideraciones para saber como tratar estos casos. - 17 -
  • 19. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.3.9. Instalación de tuberías En el diseño de las instalaciones eléctricas, electromecánicas e instalaciones sanitarias, seutilizan frecuentemente el paso de tuberías a través de la losa de entrepiso, debido a esto se tendránalgunas consideraciones cuando se utilicen losas colaborante. • Las tuberías que vayan dentro de la losa colaborante Acero- Peralte Diámetro serán las que puedan pasar entre el valle superior de la Deck (cm.) máx. (Pulg.) plancha y el acero de temperatura. 9.00 1 • En las tuberías de desagüe se debe tener en cuenta la 10.00 1¼ 11.00 1 ¾ pendiente, por lo que se recomienda en general que se AD-900 12.00 2 instalen por debajo de las losas colaborantes. 13.00 2 ½ 14.00 3 • La tabla adjunta es valida para las losas donde la malla 11.00 1 de temperatura tiene un recubrimiento de concreto de 12.00 1¼ 2.50 cm. 13.00 1 ¾ AD-600 14.00 2 15.00 2 ½ 16.00 2 ¾ 14.00 1 ½ 15.00 2 16.00 2 ¼ AD-730 17.00 2 ¾ 18.00 3 19.00 3 ½ 20.00 4 • Las cajas de salida de luz se pueden instalar dentro de la losa, quedando embebidas en el concreto, o se pueden instalar por fuera sujetándolas en la superficie metálica de la plancha ACERO DECK mediante tornillos autoroscantes. • Las conexiones eléctricas exteriores – es recomendable - se instalen dentro de los valles. • Los accesorios para la sujeción de las tuberías en las losas colaborantes se fijarán mediante tornillos autoroscantes, remaches, etc.Mayores detalles constructivos se podrán observar en la Página 25 - 18 -
  • 20. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.3.10. Acero de refuerzo El acero de refuerzo vendrá especificado en los planos de estructuras debidamente diseñadopor el ingeniero de estructural. El tipo de refuerzo que se requiere para el Sistema ACERO DECKtiene como objetivo tomar los esfuerzos de flexión negativa en los apoyos y brindar anclaje en losbordes de losa mediante bastones que están anclados a la viga. Se debe respetar el diseño en cuantoa longitudes de varillas y posiciones de colocación según los planos.Para mayores detalles de colocación del acero de refuerzo negativo, observar la Página 23.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 se ubicará 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) amarradas con alambre. • La posición de las varillas dentro de la losa se dará según planos de estructuras y deberá estar 2 cm. - como mínimo- por debajo de la superficie superior de la losa y 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.3.11. ConcretoVaciado del concreto Una vez colocada la malla de temperatura se procederá a preparar el área de tránsito para elvaciado. - 19 -
  • 21. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • 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 planchas. Por lo tanto 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 planchas deberán limpiarse para evitar una mala adherencia del concreto con la plancha. • La plancha ACERO DECK está preparada para recibir cargas en condiciones normales durante el proceso de vaciado. Sin embargo al momento del vaciado, no se debe acumular volúmenes excesivos de concreto ni generar grandes cargas puntuales por acumulación de materiales, máquinas o personas en una misma área; que sean capaces de deformar las planchas del Acero-Deck.Curado del concreto • Este se realiza cuando el concreto inicia su pérdida de humedad superficial después del vaciado, durante los primeros 7 días. • Las planchas ACERO DECK tiene la ventaja en el proceso de generar una superficie impermeable, manteniendo húmeda la mitad inferior del concreto, dependiendo la pérdida de agua a la evaporación. • El curado del concreto se hará con agua limpia libre de impurezas, en forma permanente durante el periodo especificado. - 20 -
  • 22. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.ApuntalamientoEn el caso que se utilicen apuntalamientosen las losas, el desapuntalamiento se realiza7 días después del día de vaciado,asegurando que el concreto ha llegado a un75% de su capacidad de resistencia a lacompresión.3.12. Protección El uso de sistemas de protección, como son el galvanizado y los procesos de pintura, permitetener una protección adecuada del acero ante agentes agresivos presentes en el medio donde seinstalen las placas colaborantes.Galvanizado Cabe resaltar que 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 enambas caras de la plancha, considerando diversos espesores de zinc en la superficie. El tipo de galvanizado que se utiliza en el Sistema constructivo ACERO DECK es calidad G90(alta resistencia a la corrosión) Para el caso de medio ambientes altamente corrosivos, se sugiere utilizar como complementoalgún tipo de pintura de alta resistencia a la corrosión.Pinturas anticorrosivas El recubrimiento adicional de pintura anticorrosiva sobre las planchas deberá estarespecificado en los planos constructivos por el diseñador.Las pinturas usadas para este tipo de planchas son: resinas Vinílicas o Imprimantes Vinílicos,Resinas Epóxicas Poliamidas, Resinas epóxicas con Brea (Coaltar), etc. Estas son pinturas de altaresistencia a la intemperie y se deben de escoger acorde al uso. El espesor de las pinturas se midenen mils (1 mils = 1 milésima de pulgada). - 21 -
  • 23. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.3.13. AcabadosSe dan principalmente tres tipos de acabado: • Acabado Natural: Se puede deja la plancha galvanizada ACERO DECK expuesta sin recubrimiento. • Acabado Pintado: Se utiliza el tipo de pintura de acuerdo al uso. • Acabado Cielo Raso: Las planchas de Drywall u otro material para ser utilizadas como cielo raso pueden ser fijadas directamente a la losa colaborante ACERO DECK mediante espárragos, colgadores o canales. ACABADOS PINTADO CARAVISTA CON FALSO CIELO RASO - 22 -
  • 24. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. DETALLES CONSTRUCTIVOS 1 SISTEMA CON VIGAS DE CONCRETO IMPORTANTE : 1. La penetración mínima en cualquier elemento de concreto será de 4 cm.diseñados según normas. 2. los momentos negativos deberán ser contrarrestados por bastones de refuerzo, 3. El vaciado se puede realizar en forma monolítica ó independiente para las vigasy losas. 4. La unión viga-losa se cubrirá mediante tapaondas metálicos o similar. malla de temperatura bastones de refuerzo perno de anclaje conector de corte ángulo de soporte realizar una perforación, previa a la soldadura, en la placa colaborante soldadura de filete perimetral del conector a refuerzo de viga la viga metálica penetración mínima : 4 cm. apoyo mínimo: 4 cm. refuerzo de viga malla de temperatura bastones de refuerzo 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 refuerzo de viga perno de anclaje penetración mínima : 4 cm. refuerzo de viga apoyo mínimo: 4 cm. bastones de refuerzo bastones de refuerzo bastones de refuerzo refuerzo de viga refuerzo de viga penetración mínima : 4 cm. penetración mínima : 4 cm. bastones de refuerzo bastones de refuerzo refuerzo de viga penetración mínima : 4 cm. - 23 -
  • 25. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. DETALLES CONSTRUCTIVOS 2 SISTEMA CON VIGAS METÁLICAS malla de temperatura apoyo mínimo: 4 cm. realizar una perforación, previa a la soldadura, soldadura de filete perimetral del en la placa colaborante conector a la viga metálica Viga Metálica apoyo malla de temperatura L mínimo: (variable) 2". malla de temperatura soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica elemento de cierre elemento de tope soldadura de filete: apoyo mínimo: 4 cm. conector de corte 1" @ 12" ó tornillos autoperforantes: realizar una perforación, previa a la Viga Metálica 1@ 45 cm Viga Metálica soldadura, en la placa colaborante soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica malla de temperatura malla de temperatura acero de refuerzo apoyo mínimo: 4 cm. elemento de tope elemento de tope apoyo mínimo: 4 cm. ángulo de soporte soldadura de filete perimetral del realizar una perforación, previa a la soldadura, en la placa colaborante soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica conector a la viga metálica Viga Metálica apoyo mínimo: 4 cm. apoyo malla de temperatura apoyo L mínimo: L mínimo: (variable) 2". malla de temperatura (variable) 2". acero de refuerzo elemento de cierre elemento de cierre soldadura de filete: 1" @ 12" ó tornillos soldadura de filete: apoyo mínimo: 12 mm autoperforantes: ángulo de soporte 1" @ 12" ó tornillos 1@ 45 cm autoperforantes: realizar una perforación, previa a la soldadura, en la placa 1@ 45 cm Viga Metálica colaborante Viga Metálica soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica apoyo mínimo: 4 cm. - 24 -
  • 26. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. DETALLES CONSTRUCTIVOS 3 REFUERZO EN DUCTOS 1. Diseñar el refuerzo perimétrico al ducto o 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 diseñó 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, porque puede separar la placa del concreto. TUBERÍAS tubería tubería camiseta de protección malla de temperatura soporte 1. Si la tubería atraviesa la placa, esta será perforada a un diámetro igual al de la tubería o podrá llevar una camiseta de protección, en caso sea necesario. 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 o elementos similares. CONECTORES DE CORTE ELEMENTOS DE TOPE ELEMENTOS DE CIERRE CER O A 20 CER 20 mm m O A D E C K m 10 mm CER D 1 1 4" O A E C K variable según losa 8.5 mm D E C K 1 1 4" 8.5 mm 1" 1 12" 3" 2 1 2" 2" 1 5 3 2" 8" 4" NS-500/200 NS-625/250 NS-750/300 50 mm variable según volado 1. Realizar una perforación previa a la placa. 1. Apoyo mínimo del elemento 40 mm. 1. Las dimensiones de los elementos de cierre está en función de 2. Fijar la placa a la estructura mediante tornillos autoperforantes 1 @ 45 cm. o 2. Asegurar los elementos de cierre mediante la altura de la losa, el apoyo (2" min) y el volado. soldadura de filete 1"@ 12". tornillos autoperforantes 1 @ 45 cm ó 2. Asegurar los elementos de cierre mediante tornillos 3. Soldar los conectores directamente a la viga mediante soldadura de filete en todo el perímetro del conector soldadura de filete 1" @ 12". autoperforantes 1 @ 45 cm ó soldadura de filete 1" @ 12". - 25 -
  • 27. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.CAPÍTULO 4: CONTROL DE CALIDAD4.1. Certificados de calidad Para verificar la calidad de los materiales realizamosperiódicamente ensayos de tracción del acero y pruebas demedición de espesores de galvanizado, que comparamos con loscertificados de los lotes de bobinas a través un control estadístico.4.2. Ensayos realizados Las normas del American Standard of Testing Materials(ASTM), recopilan la normativa de los ensayos que se requierenhacer al sistema para verificar su comportamiento ycumplimiento ante determinadas condiciones. Además de los ensayos propios del acero de las bobinas, realizamos ensayos a la unidaddel sistema compuesto conformado por los elementos principales: Plancha ACERO DECK,concreto y malla de temperatura. En estos ensayos no utilizamos conectores de corte para situarnosen la condición más desfavorable. Venimos realizando ensayos desde el año 2000 en el Laboratorio de estructuras del CentroPeruano-Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID), instituciónperteneciente a la Universidad Nacional de Ingeniería. Presentaremos aquí resultados puntualesde los últimos ensayos realizados (2006/ 2007).ENSAYOS DE FLEXIÓN Siguiendo las especificaciones de las Normas internacionales del American Society Testingand Materials C-78 (ASTM C-78) se realizaron 42 ensayos de flexión en placas colaborantesACERO DECK.Este ensayo es conocido como el ensayo de los tres puntos que consiste en aplicar una carga alespécimen en los tercios de luz, distribuyendo la carga por la mitad en cada uno. - 26 -
  • 28. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • Distribución de equipos durante ensayo de flexión. • Espécimen al final del ensayo.El resultado de uno de los especímenes ensayados fue el siguiente:Características del espécimen: Perfil: AD-900 Altura: 12.45 cm Gage: 20 Luz libre: 2.76 m Curva de Comportamiento 4000 3400 kg, 51 mm 3500 5 5 1 3000 2800 kg, 7 mm 2 2 0 2500 2000 Carga (kg) 1500 1000 500 0 -500 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Desplazamiento vertical (mm) - 27 -
  • 29. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.Estado al inicio del desprendimiento: Carga: 2800 kg S/Ceq: 1486 kg/m2 Desp.vert: 7 mmEstado último: Carga: 3400 kg S/Ceq: 1805 kg/m2 Desp.vert: 51 mmConclusiones: • De la curva de comportamiento observamos que la losa tiene una mayor resistencia al sobrepasar la etapa elástica, cuando ya se ha iniciado el desprendimiento de la placa del concreto. • Ese comportamiento nos indica que losas con este perfil conservan el sistema compuesto luego de perder adherencia en la interfaz placa-concreto hasta la condición última debido a la ductilidad de la placa colaborante ACERO DECK.ENSAYOS DE FUEGO Siguiendo las especificaciones de las normas internacionales del American SocietyTesting and Materials E-119 (ASTM E-119) Standard Test Methods for FIRE Test BuildingConstruction and Materials se realizaron 06 ensayos de fuego en el Sistema Constructivo ACERODECK.El ensayo consistió en suministrar calor mediante fuego controlado por una gradiente detemperatura similar a la presente en los incendios, bajo una sobrecarga de servicio al límiteobtenido ya en los ensayos de flexión. • Colocación de espécimen sobre cámara de calor - 28 -
  • 30. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A. • Distribución de equipos durante ensayo de fuego.A continuación mostramos los resultados de uno de los especimenes ensayados:Características del espécimen: Perfil: AD-600 Altura: 11.55 cm Gage: 22 Luz libre: 3.50 m CISMID/FIC/UNI Laboratorio de Estructuras Ensayo de Fuego Placa Colaborante Acero-Deck Muestra: Losa-047 Fecha 14/11/2006 400 350 300 Temperatura (ºC) 250 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Desplazamiento Vertical (mm) CH-1 CH-2 - 29 -
  • 31. Dpto. Investigación y DesarrolloACEROS PROCESADOS S.A.Estado al inicio del desprendimiento: Tiempo: 34 min Temp: 344 ºC Desp.vert: 61 mmEstado final de exposición: Tiempo: 41 min Temp: 600 ºC Desp.vert: 123 mmLa losa con placa colaborante colapsa a consecuencia de la falla de las vigas de apoyo.Conclusiones • Las losas con placa colaborante acero-deck utilizadas con cargas de servicio con espesores de gage 22 sometidas a ensayo de fuego tuvieron una resistencia de 30 y 40 minutos de exposición al fuego (T 300 ºC). • Se llegó a una temperatura máxima de 600 ºC sin colapso alguno. - 30 -

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