aspectos de diseÑo novalosa

8/14/2019 ASPECTOS DE DISEO NOVALOSA

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3.1.3 DEFLEXIONES ADMISIBLES

Para el clculo de las deflexiones verticales del METALDECK actuando como formaleta deberconsiderarse el peso propio del concreto de acuerdo con el espesor de diseo y el peso propio dela lmina. Las cargas de construccin no deben tenerse en cuenta por ser de carcter temporal.Debido a que el METALDECK se disea para permanecer en el rango elstico, sta se recuperaruna vez se retire dichas carga temporal.

Las deflexiones verticales que se produzcan en condiciones de formaleta y en estado nocompuesto, calculadas con las cargas establecidas y medidas con respecto a la deflexin verticaldel apoyo deben limitarse a:

donde:L e = Longitud de la luz libre, (m)cal = Deflexin calculada, (cm)adm = Deflexin mxima admisible, (cm)

3.1.4 ESFUERZO ADMISIBLES

Los esfuerzos de tensin y de compresin por flexin en el METALDECK no deben exceder:

s adm = 0.6 fy = 2325 2530 kg/cm2

donde:

s = Esfuerzo actuante en el acero, (kg/cm 2 ). adm = Esfuerzo admisible en el acero (kg/cm 2 ) y= Esfuerzo de fluencia en el acero, (kg/cm 2 ).

El clculo de los mdulos elsticos para las fibras superior e inferior de la lmina de METALDECK

y para condiciones de f lexin positiva o negativa debe realizarse de acuerdo con la metodologapropuesta por el AISI, Specification for the Design of Cold Formed Steel Structural Members,referencia 4. En el Apndice 1 se presentan los mdulos elsticos para las lminas deMETALDECK.

Cuando se verifiquen los esfuerzos para la carga concentrada de construccin de 300 Kg pormetro de ancho de METALDECK, se permite un incremento del 33% en el esfuerzo admisible delacero.

Nota: Para el clculo de esfuerzos actuantes y de deflexiones pueden utilizarse ayudas existentes.Ver Apndice 2 para Coeficientes de Clculo de Cortantes, Momentos y Deflexiones.


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3.1.5 SOPORTES ADICIONALES (Apuntalamientos temporales)

Si los esfuerzos actuantes o las deflexiones calculadas sobrepasan los esfuerzos admisibles y/olas deflexiones admisibles respectivamente, se pueden utilizar apuntalamientos temporalesadicionales durante la construccin, los cuales se colocan en general en los centros o tercios delas luces. Esto permite en casos especficos mantener las secciones ms livianas deMETALDECK, en lugar de considerar espesores mayores de lmina.

En caso de requerirse apoyos temporales, debe indicarse claramente en los planos deconstruccin el tipo de apoyo requerido, su ubicacin y el tiempo necesario durante el cual debegarantizarse el apuntamiento. (Vase la Figura 5).

3.1.6 LONGITUDES DE APOYO

Las longitudes de apoyo del tablero sobre las vigas principales deben determinarse utilizando unacarga de concreto hmedo ms el peso propio del METALDECK ms una carga de construccinuniformemente distribuida de 100 kg/m 2 .

Como regla general se recomienda utilizar una longitud de apoyo de por lo menos 4 cm cuando elMETALDECK se instale sobre la viga, la cual en general impedir que el tablero se resbale de suapoyo. Si esta condicin no puede cumplirse por razones constructivas o cuando se esperenreacciones considerables en los apoyos, debern versificarse los esfuerzos en el alma de la lminade METALDECK (ver AISI, Specificatin for the Desing Of Cold Formed Steel Structural


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Members, referencia 4).Cuando se utiliza el sistema de fundicin monoltico o semi-monoltico(fundida de viga y losa simultaneamente), se recomienda utilizar una longitud de apoyo delMETALDECK sobre la viga de 2.5 cm.

En casos crticos se recomienda de todas maneras sujetar convenientemente la lmina a la viga oelemento de apoyo para evitar el resbalamiento. (Vase la figura 6 y consultar el Captulo IV parael sistema y caractersticas de la fijacin).


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3.2. METALDECK Y CONCRETO COMO SECCION COMPUESTA

3.2.1 GENERAL

La losa en seccin compuesta debe disearse como una losa de concreto reforzado en la cual lalmina de METALDECK acta como el acero de refuerzo positivo. Las losas deben disearse comolosas de luces simples o continuas sobre apoyos, sometidas a cargas uniformemente distribuidas.

Adicionalmente las losas deben disearse especficamente para cargas concentradas importantes,para cargas dinmicas derivadas del uso de la estructura y para cargas debidas al funcionamientode la losa como diafragma estructural en una edificacin determinada.

3.2.2 HIPOTESIS DE ANALISIS

El diseador debe seleccionar la hiptesis para el anlisis de la losa de entrepiso de acuerdo conlo siguiente:

Losa continua sobre apoyos mltiples: Si se desea disear la losa de manera que setenga continuidad en los apoyos intermedios, debe disearse el refuerzo negativo que iren la parte superior de la losa, utilizando las tcnicas de diseo convencionales delconcreto reforzado. En este caso para la seccin en el apoyo se desprecia el efecto de lalmina de METALDECK actuando a compresin. Tambin, la malla de refuerzoseleccionada para efectos de retraccin y temperatura (vase el Captulo II) no proporcionaen general la cuanta de acero necesaria para absorber dichos momentos negativos demanera que debe disponerse de refuerzo adicional en la zona de los apoyos.

Losa con luces simplemente apoyadas: Si por otro lado se desea basar el anlisis en lahiptesis de luces simplemente apoyadas, se supone que la losa se fisura en la partesuperior en cada uno de los apoyos. Para efectos estticos se recomienda, de todasmaneras, colocar cuantas nominales de refuerzo que garanticen la formacin de variasfisuras y una sola grieta de mala apariencia.

3.2.3 HIPOTESIS DE CARGA

Las hiptesis de carga que deben utilizarse para el diseo sern las que establece la NormaColombiana de Diseo y Construccin Sismo Resistente - NSR98, Ley 400 de 1997.


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Donde:

D = Carga muerta consistente en: (a) Peso propio del elemento. (b) Peso de todos losmaterialesde construccin incorporados a la edificacin y que son permanentes soportadospor el elemento. (c) Peso equipos permanentes.

L = Cargas vivas debidas al uso y ocupacin de la edificacin, incluyendo cargas debidas aobjetos mviles.

E = Fuerza ssmica de diseo.W = Carga de viento de diseo.

3.2.4 CARGAS DE DISEO

El proceso constructivo utilizado en el vaciado del concreto resulta vital para establecer las cargasde diseo que se utilizarn en el clculo de la losa. Se tienen los siguientes casos particulares:

Condicin de formaleta sin apuntamiento: Si se coloca el concreto fresco sobre la lmina deMETALDECK sin soporte intermedio, todo el peso propio del tablero y del concreto lo soporta lalmina de acero misma. Solo las cargas que se apliquen con posterioridad al fraguado del concreto(denominadas cargas sobreimpuestas), como con las cargas muertas adicionales y las cargasvivas, actuarn sobre la seccin compuesta, considerando que ya sobre la lmina de METALDECKhay unos esfuerzos previos actuando.

Condicin de formaleta con apuntamiento uniforme: Si la lmina est temporalmentesoportada en forma uniforme hasta que el concreto frage para luego retirar los soportes, todas lascargas, o sea el peso propio de la lmina de METALDECK y del concreto, las cargas muertasadicionales y las cargas vivas, actuarn todas sobre la seccin compuesta. En este caso todo el

peso propio del tablero y del concreto deben aplicarse como carga uniformemente distribuidas a laseccin compuesta, adicionalmente a las cargas muertas adicionales y cargas vivas que se aplicanenseguida.

Condicin de formaleta con apuntamiento intermedio: Si la lmina tiene un solo apoyointermedio durante la fundida del concreto, sta deber soportar los momentos flectores (sinconsiderar el comportamiento como seccin compuesta), producidos por su peso propio y el pesodel concreto fresco considerando la nueva condicin de apoyo, y la seccin compuesta debersoportar una carga concentrada en el centro de la luz equivalente a 5/8 W pp Le donde W pp incluye elpeso propio de la losa (peso de la lamina y del concreto) y L e , la luz total sin considerarapuntamiento, ms el efecto de las cargas sobreimpuestas mencionadas anteriormente. Paraapoyos adicionales se hace un anlisis equivalente al anterior.

Las anteriores consideraciones deben utilizarse en la estimacin de la carga sobreimpuestaadmisibles y en el clculo de esfuerzos de adherencia entre el tablero de acero y el concreto talcomo se presenta ms adelante. Algunas normas establecen que para el diseo de conectores decortante para conformar la seccin compuesta deben utilizarse las cargas mayoradas totales sinlas reducciones planteadas en los parmetros anteriores, lo cual representa una base de diseoms conservadora.


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3.2.5 DEFLEXIONES POR CARGAS VIVAS

Las propiedades para efectos de flexin de la seccin compuesta necesarias para determinar lasdeflexiones verticales de losas compuestas, deben calcularse de acuerdo con la teora elsticaconvencional aplicada al concreto reforzado, mediante la transformacin de las reas de acero areas equivalentes de concreto. Las hiptesis bsicas de anlisis son las siguiente:

1. Las secciones planas antes de la flexin, permanecen planas despus de aplicada laflexin, lo que significa que las deformaciones unitarias longitudinales en el concreto y enel acero en cualquier seccin transversal al tablero son proporcionales a la distancia de lasfibras desde el eje neutro a la seccin compuesta.

2. Para las cargas de servicio, los esfuerzos son proporcionales a las deformaciones tantopara el concreto como para el acero.

3. Puede utilizarse la totalidad de la seccin de acero excepto cuando est se ve reducida porhuecos.

4. El momento de inercia utilizado en el estimativo de las deflexiones por carga viva secalcula utilizando el promedio entre el momento de inercia fisurado de la seccintransformada y el momento de inercia no fisurado de la seccin transformada. Para laseccin transformada se utiliza normalmente un mdulo del acero de 2077.500 kg/cm 2 yuna relacin modular de N=11.

Las deflexiones verticales del sistema compuesto calculadas con las cargas y propiedadesestablecidas y medidas con respeto a la deflexin vertical del apoyo deben limitarse a lo dado en la

tabla siguiente:


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Por su parte Mcs se calcula con la frmula tradicional 0.125 W cs Le 2 en la cual se supone que noexiste un refuerzo negativo en el apoyo, es decir se supone como luz simple. Si se deseaconsiderar la continuidad de la losa basta con calcular el momento positivo mximo para el nmerode luces en cuestin y utilizar este valor como M cs . En este caso debe hacerse el diseocomplementario de la seccin en el apoyo sometido a momento flector negativo. En dicho clculose desprecia normalmente la participacin del tablero de acero a compresin y se utilizan lasfrmulas tradicionales de diseo del concreto reforzado.

3.2.7 COMPRESION EN EL CONCRETO

Deben revisarse los esfuerzos de compresin en el concreto para los casos en que se utilice o noel apuntamiento temporal. El esfuerzo en el concreto debe limitarse a 0.45 f c .

Para el calculo del esfuerzo en el concreto se utilizaran las siguientes frmulas:

donde:

c = Esfuerzo de compresin actuante en el concreto, (kg/cm 2 ). adm = Esfuerzo admisible en el concreto, (kg/cm 2 ).S cc = Mdulo elstico de la seccin compuesta para la fibra superior de concreto, (cm 3 ).N = Relacin de mdulo de elasticidad, E s /Ec .Mpp= Momento para la carga de peso propio producido al retirar el apuntamiento, w, (T m).Mcs = Momento para la carta sobreimpuesta, W cs , (T m).c = Resistencia a la compresin especificada para el concreto (kg/cm 2 ).

3.2.8 DISEO A FLEXION METODO DE LA RESISTENCIA ULTIMA

El mtodo de la resistencia ltima para disear a flexin est basado en la fluencia de la totalidadde la lmina de METALDECK (y no solo de la fibra ms alejada como en el mtodo anterior) por locual son aplicables las frmulas tradicionales de diseo a la rotura (o resistencia ltima) para elconcreto. Para alcanzar la capacidad ltima a momento de la seccin compuesta, se hademostrado experimentalmente que se requiere un nmero suficiente de pernos de corte sobre laviga perpendicular a la direccin principal de la lmina.


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Losa Subreforzadas (cm) = 0.90Losa Subreforzadas con (fu/ f )1.08 = 0.70Losa Sobrereforzadas = 0.75

Las ecuaciones para calcular los momentos resistentes en losas sub y sobrereforzadas son lassiguientes (referencia 14).

donde los nuevos trminos se explican por s solos,A s se encuentra en propiedades del panel delapndice 1.

3.2.9 RESISTENCIA DE ADHERENCIA A CORTANTE

Una de las formas de falla ms comunes en losas compuestas con lmina colaborantes es lallamada falla por adherida a cortante, en la cual se produce un deslizamiento horizontal entre lalmina de acero y el concreto. Los resaltes y muescas existentes en las lminas de METALDECKtienen como objetivo mejorar la adherencia a cortante por medios mecnicos, efecto que va asumarse a la adherencia propia entre los dos materiales.

La resistencia de adherencia a cortante se trabaja con esfuerzo ltimo y se verifica mediante lasiguiente ecuacin:

donde: u


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u = Esfuerzo cortante de adherencia ltimo actuante, (kg/ cm 2 )

n = Esfuerzo cortante de adherencia nominal resistente, (kg/cm 2 ).

= Factor de reduccin de resistencia al corte por adherencia, = 0.80.

b = Ancho de anlisis. Normalmente en losas se toma ancho unitario de 100 cm, (cm).

d = Altura efectiva de la parte superior de la losa de concreto al centroide del acero a tensin, (cm).

= Factor de carga por tipos de apoyo durante la construccin, se determina de acuerdo con lafigura 7.

wu,pp = Carga ltima producida por el peso propio de la losa (peso propio de la lmina y peso propiodel concreto). (Kg/m 2 ).

wu,cs = carga ltima producida por la carga sobreimpuesta, (kg/m 2 ).

Le = Longitud de la luz libre, (m).


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Donde:

Vn = fuerza cortante de adherencia nominal resistente, (kg).

k,m = Constantes determinadas experimentalmente.

b = Ancho de anlisis. Normalmente en losas se toma ancho unitario de 100 cm, (cm).

d = Altura efectiva de la parte superior de la losa de concreto al centroide del acero a tensin(cm).

= A s cuanta de acero de refuerzo dada como la relacin entre el rea de la seccinbd transversal de la lmina colaborante y el rea efectiva del concreto.

l = Distancia de la carga concentrada al apoyo ms cercano en el ensayo con dos cargasconcentradas simtricas, (cm).

Con base en los ensayos realizados con tableros de acero producidos en la Planta de Acesco enBarranquilla Colombia, y con materiales y tcnicas nacionales se encuentra la siguiente ecuacin(ver apndice 3 Resultados Tpicos de Ensayos de Adherencia a Cortante) que se representaadems en la Figura 8.

con:k = Resultado de los ensayos, cruce en las ordenadas.m = Resultado de los ensayos, pendiente de la recta de regresin lineal.

Donde:Ve = Reaccin en el extremo medida en el ensayo en el momento de la falla, (kg).b = Ancho de anlisis. Normalmente en losas se toma ancho unitario de 100 cm, (cm).d = Altura efectiva de la parte superior de la losa de concreto al centroide del acero a tensin,

(cm).c = Resistencia a la comprensin especificada para el concreto, (kg/cm2).l

= Distancia de la carga concentrada al apoyo ms cercano en el ensayo con dos cargasconcentradas simtricas, (cm).

= As cuanta de acero de refuerzo dada como la relacin entre el rea de la seccin transversalbd de la lmina de METALDECK y el rea efectiva del concreto.


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3.2.10 ESFUERZO CORTANTES EN EL CONCRETO.Tambin deben verificarse los esfuerzos cortantes en el concreto cerca de los apoyos. Para estose utiliza la siguiente ecuacin: u


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FIGURA 9CALCULO DEL AREA DE CONCRETO DISPONIBLE PARA EL CORTANTE, c

Normalmente se utiliza un esfuerzo admisible a cortante en el concreto, c , del orden de 4.2kg/cm2 para concretos de peso normal y del orden de 3.2 kg/cm 2 para concreto de peso liviano(Tabla 4)

3.3 TABLAS DE AYUDA PARA DISEO Y EJEMPLOS DE DISEO.

En el Apndice 4- Tablas de Ayuda de Diseo, se presentan unas tablas de resumen donde seespecifican, las propiedades bsicas de los materiales, las propiedades de las secciones de laslminas de METALDECK, las propiedades de la seccin compuesta para seis espesores totales delosa y la carga total sobreimpuesta que puede aplicarse para diferentes longitudes de luz libre.

Adems se indican los lmites de longitudes de luces a partir de los cuales se requiere lacolocacin de apuntalamiento temporal durante la construccin y el lmite de longitud de luzrecomendado para minimizar el problema de vibracin.


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Se presentan tablas de ayuda para diseo con lminas de 2 y 3 de altura y para calibres 16, 18,

20 y 22. Los clculos se realizan para una relacin modular N = 11, y para las propiedades de losmateriales indicados.

Debe hacerse nfasis que estas tablas conforman una gua para el diseo y que en ningn casodeben utilizarse como elementos definitivos de diseo.

El valor de carga sobreimpuesta admisible que se presenta en las tablas se ha calculado con baseen los requisitos de deflexiones admisible, esfuerzo admisibles en el acero para efectos de flexin,esfuerzo admisible de compresin en el concreto y resistencia de adherencia a cortante.

Por otro lado, no incluye ningn efecto especial como los mencionados en el numeral siguiente, nocontempla el diseo por el mtodo de resistencia ltima, ni la verificacin de esfuerzos cortantesdirectos en el concreto.

En el Apndice 5 Ejemplos de Diseo, se incluyen dos ejemplos ilustrativos de losprocedimientos que deben seguirse en el diseo y de la manera como pueden utilizarse las Tablasde Ayuda para Diseo.

3.4 FUNCIONAMIENTO COMO DIAFRAGMA.

Las losas construidas con el sistema METALDECKpueden utilizarse como diafragma de piso queconsiste bsicamente en sistemas estructurales planos que tienen como objetivo principal distribuirlas cargas horizontales, generadas por efectos de viento o de sismo, a los elementos estructuralesde soporte que hacen parte de un sistema aporticado o de un sistema a base de murosestructurales. Pueden considerase dos puntos de vista diferentes que son:

a. Utilizar como diafragma las lminas de acero solas, sin colocacin del concreto.b. Utilizar como diafragma la losa completa (Lmina de METALDECK ms el concreto) con laconsideracin adicional de diafragma rgido en el plano utilizado comnmente paradistribucin de fuerzas horizontales a elementos de soporte.

En la primera de las alternativas se utilizan las lminas de METALDECK solas o con ciertosacabados tales como lminas sintticas que sirven de acabado de piso, interconectado entre s demanera adecuada, para cumplir la funcin de diafragma.

Este es el caso de aplicaciones en ciertos tipos de vivienda o de utilizacin del sistema comodiafragma temporal durante la construccin de edificaciones particulares. En este caso esnecesario revisar en detalle las conexiones entre las diferentes lminas, las conexiones del tablerode acero a la estructura de soporte, la resistencia del diafragma a las fuerzas cortantes actuantes

en el mismo y la rigidez del diafragma de l o cual depende la distribucin de las fuerzas a loselementos de soporte.

El diseo detallado de este tipo de sistema est por fuera del alcance de este manual y puedeconsultarse por ejemplo en la referencia 5.


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Por otro lado est la utilizacin de la losa compuesta del sistema METALDECKcomo diafragmargido que es el criterio convencional utilizado en sistemas de losas equivalentes, generalmente

cuando se trata de losas de concreto reforzado fundidas en el sitio y adecuadamente rigidizadas yconectadas al sistema estructural de soporte.

Al utilizar la losa compuesta como diafragma, el concreto que rellena los pliegues de la lmina deacero elimina la posibilidad de pandeos locales y pandeo en las esquinas. Sin la posibilidad depandeos locales en la lmina, el sistema resulta adecuado para transmitir fuerzas cortantesgeneradas por las fuerzas horizontales. Es necesario entonces disear cuidadosamente laconexin del diafragma al sistema estructural de soporte para garantizar una adecuada transmisinde las fuerzas cortantes generadas.

El diseo del espaciamiento de los conectores a utilizar depende de la resistencia al corte deconector Qf y del flujo de corte ltimo S u o fuerza cortante ltima por unidad de longitud, calculadaa partir del anlisis de fuerzas.

La frmula para el clculo del espaciamiento promedio de conectores es la siguiente:

Donde:

e = Espaciamiento de diseo promedio para los conectores, (m).Q = Resistencia al corte de los conectores, (Ton).S u = S FS, Fuerza cortante ltima por unidad de longitud, (T/m).S = Flujo de corte o fuerza cortante promedio por unidad de longitud determinada para diseo,

(T/m).FS = Factor de seguridad = 3.25 (vase la referencia 19).

Todo sistema de conexin, tales como soldaduras de punto o en cordn, tornillos, anclajes,remaches o cualquier tipo de sujecin proporcionar una resistencia al corte Q determinada, lacual ante la falta de datos proporcionados por el fabricante deber investigarse experimentalmente.

Algunas recomendaciones dadas estn en las referencias 19.

En casos particulares deber revisarse la capacidad del diafragma para transmitir las fuerzasgeneradas, tambin deber considerarse la flexibilidad del mismo en la distribucin de las fuerzasa los elementos de soporte.

En el caso de conexiones a estructuras de concreto deber despreciarse normalmente la posible

transferencia de corte que se presenta en eventuales reas de contacto entre el concreto de la losay el concreto de los elementos de soporte. Deber disponerse de un sistema de conexinmecnico (pernos, varillas, anclajes o similar) que permita la transferencia de la totalidad de lafuerza de corte mayorada generada por las cargas horizontales de diseo.


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3.5 CONSIDERACIONES ADICIONALES.

Deben contemplarse aspectos adicionales a los anteriores en condiciones especiales de carga ode apoyo como son las siguientes:

3.5.1 CARGAS CONCENTRADAS

Para el caso de cargas concentradas de consideracin, que podran ser aquellas por encima de 1Ton, deben considerarse en el diseo la posibilidad de punzonamiento, el cortante vertical directo yel momento flector que produce la carga concentrada. En general podran admitirse cargassuperiores a 1 Ton, siempre y cuando se cumplan los siguientes requisitos:

a. Debe colocarse acero de distribucin en la direccin perpendicular a la direccin de la lmina deMETALDECK en una cuanta no inferior al 0.2 % del rea de concreto por encima de la cresta de lalmina.

b. Debe colocarse el acero negativo correspondiente a los momentos negativos existentes, y losgenerados por la carga concentrada.

c. Debe existir suficiente espesor de concreto para resistir las fuerzas cortantes actuantes, tanto depunzonamiento como por efecto de viga.

d. La lmina de METALDECK de acero no se considera en el clculo de la resistencia a momentonegativo.

e. La lmina de METALDECK de acero se utiliza nicamente para resistir los momentos positivos.

f. Deben utilizarse barras de acero corrugado o mallas electrosoldadas de acero para conformar elrefuerzo principal de la losa.

Para mayores detalles en el diseo ante cargas concentradas de importancia puede consultarse lareferencia 17.

3.5.1.1 Cargas de 1000 kilogramos ( 1 tonelada) o inferiores

Las cargas de 1000 kg o inferiores se consideran bajas y representan cargas ocasionales quepueden presentarse en pisos de oficinas o reas de manufacturas.

Los cdigos como el BOCA, SBCCI y el UBC citan las cargas de 1000 kg o inferiores que actanen reas de 0.25 m 2 (o menores) y establecen que se pueden seguir los siguientes procedimientospara el chequeo de esfuerzos.


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a) Esfuerzo cortante por punzonamiento

La carga se encuentra limitada a:

P = Carga concentrada en (kg)b1= Dimesin paralela al Metaldeck (cm)

b2= Dimensin perpendicular a la luz del Metaldeck(cm)tc = Espesor de concreto sobre la cresta del Metaldeck (cm)c = Resistencia a la compresin del concreto (kg/cm 2)

b) Cortante vertical

El esfuerzo cortante vertical V, que acta en una seccin paralela al apoyo y sobre un anchoefectivo be, debe tomarse como el mas pequeo de:

h = Espesor total de la losa (cm)t c = Espesor de concreto sobre la cresta del METALDECK (cm)d = Profundidad efectiva del METALDECK (cm)


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X = Distancia entre el apoyo y la carga concentrada

El cortante vertical producido por una carga de diseo P, se encuentra limitado a:

V = Cortante Verticalbe = Ancho efectivo

Ac = Area de concreto disponible para resistir el cortante por metro de ancho donde A c se obtienede la siguiente tabla:

Para cargas mviles el cortante mximo se puede chequear con X = h; el mnimo valor X no debeser menor que el espesor del concreto h.


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C) Distribucin a flexin

La distribucin a flexin debe ser calculada usando el menor valor obtenido de las siguientesecuaciones:

3.5.1.2 CARGAS MAYORES A 1000 KILOGRAMOS (1 tonelada)

Deben realizarse los mismos procedimientos y chequeos enunciados anteriormente para esfuerzocortante por punzonamiento y cortante vertical; donde la distribucin de cargas se debe realizar dela siguiente forma:

El ancho efectivo de la carga b mesta dado por:

El ancho efectivo de la losa esta dada por :

b m= Ancho efectivo de carga sobre crestas METALDECKt t = Carga de acabado, de no poseer t t =0b 2 = Dimensin perpendicular a luz del METALDECK (cm)t c = Espesor de concreto sobre la cresta del METALDECK (cm)


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3.5.1.3 VIGAS CON CONECTORES

Diferentes pruebas realizadas en las universidades de Virginia Tech, Virginia University, IowaState, and Lehigh University demostraron que cuando una viga posee suficiente nmero deconectores de corte, la capacidad de momento ltimo del Metaldeck puede ser alcanzada.

Las formulas tradicionales para esfuerzos ltimos del concreto pueden se empleadas de lasiguiente forma:

As = Area de acero del MetaldeckFy= Esfuerzo de Fluenciad = Distancia desde la fibra superior de concreto al centroide del Metaldeck.

Cv= Carga VivaCm= Carga MuertaL = Luz libre

La fuerza necesaria de anclaje, suministrada por los conectores de corte esta dada por la siguiente

formula :

Aalma= Area del alma por metro de ancho. Abf= Area de acero del ala inferior, por metro de ancho.

Los valores de rea de acero del Metaldeck (A s), reas del alma (A alma)y ala inferior se encuentranen la siguiente tabla:


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3.5.2 SECCIONES COMPUESTAS CON VIGAS DE APOYO.

Para la consideracin especial de secciones compuestas entre vigas metlicas de soporte y elsistema METALDECK pueden consultarse cualquiera de las referencias 3, 5 y 14 donde se trataampliamente el tema. Para el caso en que se desee integrar una viga de concreto reforzado desoporte al sistema mismo METALDECK para conformar una sola seccin (Viga T) puedeconsultarse igualmente la referencia 14 y el manual tcnico de perfiles estructurales ACESCO.

3.5. 3. VIBRACIONES AMBIENTALES Y CARGAS DINAMICAS

El desarrollo de las grandes ciudades impone situaciones particularmente crticas en cuanto avibraciones se refiere y que deben considerarse en el diseo de cualquier tipo de entrepiso. Tal esel caso de edificaciones de luces intermedias o grandes ubicadas en cercanas de una fuente

importante de vibraciones ambientales y cimentadas superficialmente sobre suelos blandos.La cercana a fuentes importantes de vibraciones como pueden ser vas de alto trfico o trficopesado ocasional, canteras en explotacin, aeropuertos, obras de pilotaje o compactacindinmica cercana y en general cualquier tipo de trabajo o actividad que genere vibraciones es unaspecto que debe considerarse en el diseo del entrepiso.


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3.5.5 ESTRUCTURA DE PARQUEO

El sistema de losa compuesta con lmina de METALDECK de acero se ha utilizado con xito enmuchas estructuras de parqueo en pases como los Estados Unidos. Sin embargo se hacen lassiguientes recomendaciones especificas:

a. Las losas deben disearse como losa de luces continuas y deber disponerse para efectoel refuerzo de flexin negativo en los apoyos.

b. Debe proporcionarse refuerzos adicionales al recomendado en el presente manual para

minimizar el agrietamiento producido por problema de retraccin de flujo plstico y cambiosde temperatura, y para garantizar una mejor distribucin de las cargas concentradas.

3.5.6. PROTECCION DE LA LAMINA

La Lmina de METALDECK viene protegida con una capas de zinc que conforma el galvanizado yque la protege de la intemperie y de los efectos normales del clima y del ambiente.


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Sin embargo, cuando se presentan situaciones de contaminacin directa, efectos de climasadversos, ambientes marinos muy agresivos o cualquier situacin extraordinaria que puedagenerar el deterioro de la lmina de acero, deben tomarse las precauciones necesarias paraproteger el elemento durante toda la vida til de la estructura. En el caso que no puedagarantizarse estas medidas de proteccin, la lmina de METALDECK deber utilizarse nicamentecomo formaleta y la losa de concreto se reforzar adecuadamente con mallas o barras de aceropara soportar la totalidad de las cargas actuantes.

3.5.7 RESISTENCIA AL FUEGO

De acuerdo con la Norma Colombiana de Diseo y Construccin Sismo Resistente - NSR 98, lossistemas de entrepiso para construcciones convencionales requieren una resistencia al fuegonormalizado segn la norma ISO 834 de 1 hora para edificaciones con baja capacidad decombustin, tales como edificaciones para vivienda y otras, de 2 horas para edificaciones de riesgointermedio y de 3 horas para edificaciones de mayor riesgo de combustin como hospitales ybodegas donde se manejan elementos combustibles o explosivos.

El sistema para entrepiso METALDECK y en especial la lmina colaborante a que hace referenciaeste manual, ha sido sometida a ensayo para estudiar su resistencia al fuego por el UnderwritersLaboratories Inc. de Estados Unidos. El sistema hace parte del Fire Resistance Directory en elcual se consignan las resistencias al fuego establecidas para diferentes diseos de entrepisos ycubiertas, incluyendo los esquemas ms populares y econmicos como es el METALDECK.

Segn las resistencias al fuego reportadas por el Underwriters Laboratories, el sistema encuestin con una losa de concreto de unos 5 cm de espesor alcanza resistencias de 3 horas con larecomendacin de aplicar una proteccin con fibra tipo JN (ver referencia 26).

3.5.8 LAMINA DE METALDECK COMO PLATAFORMA DE TRABAJO.

La lmina de METALDECK puede utilizarse (sola sin la losa de concreto), para conformar unaplataforma de trabajo temporal o permanente. Esta plataforma estar sometida a trfico dediferente tipo (personal, carretillas, maquinarias, etc) y podr almacenar diferentes tipos de cargatransitorias o permanentes.

Para esta aplicacin especfica se requieren normalmente consideraciones especiales de diseo,algunas de las cuales se plantean en el Captulo siguiente. Normalmente se recomiendan cargasde diseo del orden de 250 Kg/m 2 para plataformas en entrepisos y de 150 Kg/m 2 para plataformasen cubiertas. Tambin se hacen recomendaciones sobre las luces mximas y sobre protecciones

especiales que deben tenerse en cuenta.


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3.5.9 OTROS CRITERIOS

Existe gran variedad de usos del sistema METALDECK diferente a la losa en construccincompuesta con el concreto. En estos casos los anlisis y frmulas presentadas pueden no servalidas y aparecen nuevos criterios de diseo que deben ser considerados de manera adicional alo que se presenta en este manual. En estos casos se recomienda la revisin de la literaturaexistente, la consideracin de condiciones especiales en el diseo y la realizacin de un programaexperimental para estudiar aspectos particulares referentes a la utilizacin especial que deseedrsele a las lminas colaborantes del sistema METALDECK.


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