Manual Acero Deck (Metal Deck)

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ACERO-DECKIntroduccin Capitulo I sistema constructivo Usos Funciones Ventajas Materiales Proteccin Capitulo II proceso constructivo Ingeniera de detalles Transporte Almacenamiento Izaje Colocacin Fijacin Instalacin de Conectores Perforaciones y Ductos Instalacin de tuberas Acero de refuerzo Concreto Acabados 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 05 06 07 08 12 01

Capitulo III estructuras compuestas Descripcin Consideraciones Conectores de corte Diseo de conectores Instalacin de conectores Capitulo IV diseo Fundamentos de diseo Deflexin de la placa Esfuerzos en la placa Esfuerzos en el sistema Resistencia a la flexin Cortante Compresin del concreto Deflexin del sistema Pruebas y ensayos Capitulo V productos Placa colaborante AD-900 Placa colaborante AD-600 Placa colaborante AD-730 Conectores de corte Perfiles de borde Perfiles de canto Capitulo VI detalles constructivos Simbologa Bibliografa 63 65 67 69 70 71 72 78 80 41 43 45 48 51 53 56 57 59 30 32 33 35 38

1Introduccin

INTRODUCCIONEn respuesta a los requerimientos econmicos y funcionales que nos exige la ingeniera en el diseo y la construccin, se introdujo en el Per, ya hace algunos aos, el sistema estructural para la elaboracin de losas conocido mundialmente como STEEL DECK, conformado por planchas preformadas hechas de acero estructural, las cuales, despus de un proceso de preformado, logran una inercia muy fuerte en el sentido del preformado, permitindoles soportar cargas altas en el proceso de construccin, haciendo la funcin de una plataforma de trabajo y de encofrado. El sistema cuenta tambin con una malla de temperatura y el recubrimiento del concreto, el cul al fraguar, queda adherido a la plancha de acero, y ambos materiales empiezan a trabajar como una seccin compuesta acero / concreto. En el Per hemos bautizado al sistema STELL DECK como el sistema de placa colaborante Acero-Deck. Sin lugar a dudas notaremos, que las deficiencias de los mtodos tradicionales son largamente superadas con la aplicacin del STEEL DECK, el cul, tanto como una herramienta de trabajo, es un paso a la esttica y a la modernidad. Mencionamos a continuacin las ventajas ms saltantes: Como Encofrados: evitan el uso de encofrados de entrepisos para efectos de vaciado de la losa as 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/m. Fcil Manejo: al tratarse de planchas de acero de espesores delgados y de geometra uniforme, se permite una fcil y rpida maniobrabilidad de las mismas.

2Esttica: las planchas vistas desde el nivel inferior, brindan una visin uniforme, agradable y segura. Durabilidad: el acero empleado para la fabricacin de las planchas, es de alta resistencia al intemperismo gracias a su recubrimiento de galvanizado pesado. Hecho a la medida: acorde a los diseos en planos para cada proyecto, las planchas son cortadas longitudinalmente a la medida exacta requerida, evitando hacer cortes innecesarios de las mismas, garantizando as una optima eficiencia para su colocacin. Limpieza en Obra: su maniobrabilidad, fcil almacenamiento y no ser necesario cortar las planchas en obra, se ven reflejados en el orden y limpieza de la misma. Fcil Transporte: al ser planchas livianas, uniformes y cortadas a medida, son fcilmente apilables para ser transportadas. Econmico: en el mercado actual, el costo de las planchas para el sistema Acero-Deck es econmico 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 ms 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 pases, destacando el cdigo de Construccin Canadiense. El presente manual nos guiar a travs del proceso constructivo con las placas colaborantes, su diseo y sus diversas aplicaciones para la construccin en el Per.

Introduccin

Rollin Buse Thorne

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Sistema constructivo

4Usos Funciones Ventajas Materiales Proteccin05 06 07 08 12

El sistema STEEL DECK se inicio bsicamente para cubrir la necesidad de elaborar encofrados para los tableros de los puentes vehiculares evitando utilizar apuntalamientos temporales. Utilizando lminas de acero de espesores muy livianos (econmicos), los cuales con un proceso de preformado lograban inercias suficientes para soportar las cargas de montaje y de concreto fresco inicial; finalmente estas lminas quedaban permanentemente en las losas del tablero, como un encofrado perdido. Posteriormente se extendi el uso para la elaboracin de las losas de entrepisos de los edificios, aprovechando una propiedad adicional: que las lminas de acero tomen los esfuerzos de traccin de la losa en la parte inferior; para esto se le agregaron muescas adicionales, simulando la corrugacin del acero, logrando as una buena adherencia mecnica entre el concreto y la plancha de acero.

Usos

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El uso del sistema es bsicamente 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. ltimos 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 ltimos 30 aos en pases como Estados Unidos (Twin Towers, entre otros), Alemania, Japn, etc., y tambin en losas importantes de puentes como es el caso del puente ms largo del mundo en Kobe (Japn).

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Funciones

La placa colaborante, dentro del sistema constructivo, cumple con 3 funciones principales:Sistema Constructivo Actuar como acero de refuerzo, para

contrarrestar los esfuerzos de traccin generados en la parte inferior de la losa debido a las cargas de servicio aplicadas.

Servir de encofrado para recibir el concreto en estado fresco y las cargas de servicio al momento de realizar el vaciado del concreto.

Una funcin adicional es el de actuar como plataforma

de trabajo, permitiendo tener una superficie de transitolibre, para poder realizar las labores necesarias sobre la placa colaborante, como son la instalacin de tuberas, perforaciones, armado del refuerzo o las mallas de temperatura, soldar los conectores, etc.

Ventajas

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Este sistema ofrece muchas ventajas respecto a los sistemas tradicionales de construccin, siendo idneo en proyectos donde el tiempo de ejecucin de obra es el punto critico.Permite una gran velocidad de trabajo, llegando a ser 60% ms rpido que los sistemas tradicionales, lo cual reduce el tiempo de ejecucin en obra. Debido a su forma y por ser de uso en losas delgadas, se tiene un ahorro en los materiales empleados, y por lo tanto una reduccin del peso, el cual influye directamente en el aligeramiento del sistema de vigas de soporte. Sistema Constructivo

La facilidad de su instalacin y su bajo peso por rea, nos permite un trabajo rpido y con un nmero reducido de mano de obra. Las placas son

fabricadas a las medidas requeridas en cada obra, lo que se traduce en un bajodesperdicio de materiales y limpieza en obra.

No utiliza encofrados, por lo tanto los trabajos preliminares al vaciado se realizande forma sencilla y rpida; y los trabajos que se ejecutan luego del vaciado, pueden ser efectuados en varios niveles a la vez y de forma inmediata.

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Materiales: Placa Colaborante

PLACA COLABORANTECARACTERSTICAS DEL ACERO El acero utilizado en la placa colaborante consiste en planchas de Sistema Constructivo

acero roladas al fri las cuales sonsometidas a un proceso de galvanizado como recubrimiento de proteccin y empaquetadas en bobinas de 5Tn aproximadamente. Este acero tiene un esfuerzo de fluencia mnimo de 33 ksi 2325 kgf/cm2 con un mdulo de elasticidad a 2.1x106 kgf/cm2 . Cumple adems con las normas del ASTM A653 y ASTM A611 para los grados C y D. Los calibres o espesores del acero usados para la formacin de las planchas de Steel Deck, pueden ser calibrados en Gages o Gauges, como espesores en milmetros (mm) en pulgadas (in).

Los espesores de Steel Deck se consideran nicamente 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 lminas permite un mximo de 5%, es decir, que el espesor de diseo td puede tener un espesor mnimo, aceptado para su uso, de un 95% de td.(pudiendo ser menores en los dobleces).

Materiales: Placa Colaborante

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FABRICACIN DE LA PLACA COLABORANTELas lminas de Acero-Deck se fabrican a partir de bobinas de acero estructural de espesores delgados, las cuales tienen un recubrimiento de galvanizado.Sistema Constructivo La lmina de acero es doblada a partir de bobinas de 1220 mm de ancho, hasta conseguir la geometra especificada y requerida para el diseo. El peralte final de la lmina es de 38.80 mm para la plancha de Acero-Deck AD900 1 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 formacin de la lmina Acero-Deck incluye tambin un tratamiento en su superficie diseado con el fin de proporcionar adherencia mecnica entre el concreto de la losa y la lmina de acero, la cual se basa en

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