Manual Placa Colaborante

PLACA COLABORANTE

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA PLACA COLABORANTE DE TUGALT. Normas técnicas: steel deck institute, INEN 2397-08 MATERIA PRIMA: Acero galvanizado ASTM A653 SS37 G90 Propiedades Mecánicas: Resistencia a la tracción (MPa) Fluencia

Alargamiento en 50mm.

230 - 255

20 - 18%

Dimensiones:

DENOMINACION

DIMENSIONES

TOLERANCIAS

Ancho útil

975 mm

± 5mm

Ancho neto

1010 mm

± 5mm

No. De crestas

3

--

Altura de trapecio

55 mm

± 1mm

Longitud normal

1 m a 12 m

-2/+5mm

Espesor

0.65

± 0.01

Peso: ESPESOR mm

Peso Kg . /m

0.65

6.18

PROPIEDADES DE LA SECCION SIN CONCRETO. ESPESOR (mm)

PESO (kg/m2))

0,65

6,64

I+ (cm4/m)

38,02

S- (cm4/m)

S+

S- (cm)

40,67

12,7

13,67

Se han efectuado los diseños necesarios, a fin de que la hoja galvanizada funcione como viga metálica en el instante del vertido de hormigón, para lo cual se han tabulado las distancias máximas sin apuntalar. 1)Las propiedades de la lámina metálica, para el vertido del hormigón, se han calculado, con las especificaciones del AISI (American Iron Steel Institute). 2)La resistencia del metal utilizado para la fabricación de la Placa Colaborante se puede acoplar facilmente en vigas de hormigón armado (Limite de proporcionalidad es de fy=2600Kg/cm2) 3)Cuenta con resaltes superiores y laterales, para garantizar la adherencia del hormigón, a fin de que trabaje como un solo elemento compuesto de acero hormigón. 4)Los diseños se han efectuado, para hormigón de peso normal de resistencia mínima a la compresión de f’c = 210 Kg/cm2.

PROPIEDADES DE LA SECCIÓN DE LA PLACA COLABORANTE DE TUGALT.

Características de la placa colaborante de TUGALT Funciona como un solo elemento compuesto de acero-hormigón, denominado viga compuesta, gracias a la utilización de conectores de cortante, lo cual garantiza la resistencia del entramado y elimina el exceso de vibración en grandes luces. Es un producto destinado a la construcción de sistemas alivianados de entrepiso, con hoja metálica galvanizada de sección trapezoidal .

VENTAJAS DE UTILIZAR PLACA COLABORANTE DE TUGALT 1) No es necesario el encofrado bajo la placa metálica. 2) No es necesario apuntalar en luces menores y bajo ciertas condiciones de apoyo que se detallaran mas adelante en sus respectivos cuadros 3) El montaje e instalación es súmamente simple y rápido, lo cual ahorra significativamente en costos de manos de obra. 4) Optimiza la utilización del hormigón, con un volumen menor al de la losa tradicional.

5) En esta losa se debe utilizar acero mínimo para retracción de fraguado y temperatura como se indicará posteriormente, evitando las grandes cantidades de acero utilizadas en la losa tradicional. 6) Las longitudes de la hoja metálica pueden fabricarse bajo pedido, a la medida que el proyecto requiera, evitando de esta forma el desperdicio innecesario al efectuar cortes de material para el acople. 7) Permite la fácil perforación a medida para la colocación de instalaciones de agua potable, eléctricas y sanitarias, esto resulta muy ventajoso ya que permite la reparación y cambio de los ductos averiados, sin necesidad de efectuar demoliciones extras, como en la losa convencional.

8) Se puede montar fácilmente en estructuras metálicas, utilizando pernos autoroscantes o conectores de cortante sobre las vigas principales por soldadura, mas adelante se presentan recomendaciones para la utilización de conectores de cortante, a fin de que el entramado funcione como un conjunto de acero hormigón, denominado viga compuesta. 9) Se puede acoplar fácilmente con vigas de hormigón armado.

RECOMENDACIONES Y SUGERENCIAS.

1) La sobrecarga indicada en las tablas, se refiere a la carga viva, aplicada uniformemente, para el cálculo de la resistencia de la Placa Colaborante de TUGALT, se han respetado los criterios del ACI, para el diseño como viga equivalente, por el método de ultima resistencia, luego se han factoricado las cargas, las que se conceptuaron de la siguiente forma.



ANALISIS DE CARGAS PERMANENTES ( CARGAS MUERTAS). PESO DEL HORMIGON El peso del hormigón, se ha estimado, considerando el volumen del mismo contenido en la sección de Placa Colaborante de TUGALT,, indicado en el gráfico con altura (a)mas la altura (h) de la chapa de hormigón sobre la misma.

Luego se ha estimado un peso total por metro cuadrado de losa. Para calcular el peso, se utilizó una densidad de 2400 Kg/m³ para el hormigón. A esta variable la hemos llamado. Qh = Kg/m².

PESO DE PLACA COLABORANTE Y MALLA ELECTROSOLDADA.

Es necesario estimar el peso de la hoja metálica y la malla electrosoldada aunque éste es mínimo y no incide mayormente en la resistencia estructural. Para estimar el peso del acero se a trabajado con una densidad promedio de 7850 Kg/m³ . A esta variable la hemos llamado: Qac = Kg/m².

PESO DEL CIELO RASO Considerando los materiales mas utilizados en le fabricación del cieloraso, se ha tomado un peso promedio de 10 kg/m². A ésta variable la hemos llamado . Qcl = Kg/m².

PESO DE INSTALACINES ELECTRICAS Y SANITARIAS.

Al tratarse de accesorios sumamente livianos, se han unificado para el análisis,con un valor común de 7 kg/m². A ésta variable la hemos llamado: Qins = Kg/m²

PESO DEL RECUBRIMIENTO DE PISO.

El peso de recubrimiento de piso, se ha estimado con una altura promedio de 3 cm, con una densidad de 2000 Kg/m². A esta variable la hemos llamado: Qr = Kg/m². Resultando un total acumulado de todas las cargas permanentes.



Qm = (Qh + Qac + Qcl + Qins + Qr)

Se presenta una tabla auxiliar de densidades de los materiales mas utilizados en la construcción. MATERIAL

DENSIDAD Kg/m³.

Aluminio.

2700,00

Acero.

7850,00

Hormigón simple.

2400,00

Hormigón armado.

2500,00

Hormigón ligero

2200,00

Mortero de cemento.

1900-2100

Ladrillo macizo.

1600-1800

Ladrillo hueco.

1200-1400

Bloque de arena cemento.

800-1000

Bloque de pómez cemento.

1200-1500

Madera seca. (C Humedad 11%).

600-800

Madera húmeda.

800-1200

Vidrio.

2900-3000

Yeso.

1000-1300

Suelo promedio.

1600-1800

Piedra.

2200-3200

En muchos de los casos, es necesario determinar la cantidad de carga que aportan los sistemas de cubierta en la estructura, para ello se presenta una tabla que indica la densidad de los materiales más conocidos. CARGAS DE CUBIERTA

PESO Kg/m²

Chapa de acero e = 0,6 mm

6 a 8

Placa de fibrocemento.

14 a 20

Teja plana.

30 a 45

Teja curvada.

45 a 50

Teja de hormigón.

45 a 65

Piedra pizarra laminas

20 a 30

Zinc de 1 a 2 mm.

10

Plomo 2 mm.

20

Tablero aglomerado e = 2,2 Cm.

15

CARGA VIVA.

La carga viva se debe estimar, según las condiciones de servicio de cada proyecto, para ampliar más este criterio, presentamos tablas auxiliares que se han obtenido en forma experimental.

CARGA PARA EDIFICACIONES. AMBIENTE.

CARGA VIVA Kg/m².

Habitaciones.

150 a 190

Salones públicos.

400 a 450

Comedores y restaurantes.

400 a 450

Garajes para autos pequeños.

250 a 300

Gimnasios

400 a 450

Balcones

400 a 450

Salas de recepción.

400 a 450

Oficinas.

150 a 200

Salón de clase (Escuelas).

300 a 350

Corredor de planta baja.

400 a 450

Corredores en plantas superiores.

350 a 400

Bodega de material ligero.

450 a 500

Bodega de material pesado.

500 a 700

Almacenes planta baja.

400 a 450

Almacenes otras plantas.

350 a 400

El proyectista estructural, sabrá que carga elegir, y los factores correspondientes de impacto si fuesen necesarios. A ésta variable la hemos llamado

Qv = Kg/m².



CARGAS EN LA PLACA COLABORANTE.

Finalmente para el diseño de la LOSA, se han efectuado la factorizacion de estas cargas, según las normas del ACI. Qt =

1,4*Qm

+ 1,7*Qv

La carga total Qt se ha utilizado para el calculo de la resistencia estructural de la losa en conjunto acero hormigón, por tal motivo el profesional a cargo del proyecto, debe asumir que las cargas vivas sobrepuestas presentadas en las tablas, no deben factorizarse. 2) Para garantizar un buen funcionamiento de la PLACA COLABORANTE de TUGALT, las placas metálicas deben colocarse con sus respectivos pernos de fijación o conectores de cortante.

3) Según los criterios de cálculo presentados, las cargas vivas estimadas, se consideran uniformes, si el proyectista quiere utilizar PLACA COLABORANTE de TUGALT en sistemas de parqueadero elevados, o sujeto a la aplicación de cargas puntuales, ya sean estacionarias o móviles de gran magnitud, debe efectuar las consultas previas al departamento de Ingeniería Estructural de la empresa, ya que los efectos de cargas puntuales, son muy diferentes a los de las cargas repartidas, siendo necesario la colocación de armadura de acero extra, en los vanos centrales y en la parte superior de los apoyos intermedios, por la presencia de momentos de gran magnitud.

4) Para al colocación de la hoja metalica en vanos de una sola luz sobre dos apoyos se debe anclar la formaleta a las vigas laterales, con sus respectivos conectores de cortante, utilizando arandelas para el acople soldadas a la hoja y así simular el efecto de viga contínua. 5) Para la determinación de la resistencia como losa de hormigón se tomaron los lineamientos del SDI ( Steel Deck Institute), considerando la deflexión máxima = L/360. 6) El concreto debe tener una resistencia mínima de f´c = 210 Kg/ Cm². Además se debe evitar la utilización de aditivos para el fraguado, que contengan en su composición cloruro de sodio, puesto que este elemento químico dañaría las características del galvanizado. 7) Al construir las losas, estas deben garantizar que la humedad no penetre hasta la hoja galvanizada, ya que la misma en gran cantidad dañaría la composición química de la placa. 8) Para la colocación de la armadura por temperatura y retracción, se debe utilizar separadores de hormigón simple, prefabricados, a fin de que la malla

se localice a una altura de la parte superior de la losa e =2,5 Cm, esto garantiza que al acero absorba las tensiones por temperatura, siendo estas mayores en la parte superior de la losa. Eventualmente, según las condiciones de sobrecarga, la malla electrosoldad absorbe los esfuerzos por inversión de momentos. Presentamos una tabla de recomendaciones para la utilización de malla de refuerzo por variación térmica. ARMADURA POR TEMPERATURA, SEGÚN EL ESPESOR DE LA LOSA DE CONCRETO. ESPESOR (h) LOSA (Cm)

MALLA DE. 15*15 Cm.

SECCION DE ACERO (Cm²/m)

SECCION MINIMA (Cm²/m)

DIAM - ALAMBRE

5 - 6 Cm.

Ø = 4,88 mm.

1,22

0,91

7 - 10 Cm.

Ø = 5,72 mm.

1,68

1,52

11 - 12 Cm. Ø = 6,19 mm. 1,97 1,82 9) En el momento de vertido del hormigón, no se debe acumular el mismo en grandes pilas sobre un solo vano, al mismo tiempo no se recomienda trabajar mas de una persona en cada panel, para evitar la deformación prematura por sobrecarga, ya que esta puede superar los limites elásticos permisibles y producir una deformación permanente.

Se recomienda utilizar tablones, para el transporte de el hormigón en carretillas o en otros sistemas de rodamiento. 10) La lamina galvanizada lateral, debe apoyarse en su borde lateral en los elementos estructurales, para evitar la deformación lateral excesiva por torsión en la placa.

11) Conectores de Cortante: Se denominan conectores de cortante a los elemento de acero, dispuestos en la parte superior de las vigas metálicas de apoyo, la finalidad de estos, es garantizar el funcionamiento en conjunto de la losa y la viga metálica, obtenidose como resultado el elemento conocido como viga compuesta. Se ha encontrado algunas ventajas en la utilización de los conectores de cortante. a) Disminuye en un 70% las molestas vibraciones del piso b) Evita la deformación excesiva en los sistemas ya que la viga de apoyo al tratar de deformarse comprime la placa superior de hormigón, cosa que no ocurre en los sistemas fijados únicamente con pernos autorosantes de montaje. c) Garantiza un comportamiento monolítico de la estructura para soportar los empujes sísmicos, manteniendo el sistema estable y absorbiendo parte de la energía dinámica, cuando la unión no es rígida, al utilizar pernos autoroscantes, el sistema de losa puede desplazarse libremente sobre las vigas, produciendo gran energía por inercia, lo cual dañaría seriamente la estructura. Los conectores deben ser de acero estructural resistente, con un diámetro mínimo de 1,8 Cm, el acero debe tener características propias para recibir el calor del arco voltaico de soldadura, sin alterar su estructura interna, el acero recomendable para este tipo de elementos es el A36, la forma de los conectores puede ser en barras o en ángulo, dependiendo de los parámetros y esfuerzos de diseño.

El conector debe sobrepasar la altura de le formaleta un mínimo de 3 Cm, es decir que llegaría a una altura total de 8,5 Cm sobre el valle, la fijación de estos se puede lograr con soldadura en el eje de las vigas. Los conectores se colocaran en los valles de la formaleta y a la distancia que el calculo estructural lo disponga. Con este sistema de viga compuesta, se puede disminuir el peralte de las vigas de apoyo y reducir su peso hasta un 40 %.

TABLAS DE ENTRAMADOS DE PISO, VIGAS Y COLUMNAS.

Con la finalidad de brindar una orientación al proyectista en cuanto a los elementos estructurales, tanto para vigas principales, así como para viguetas intermedias y columnas, se presenta una serie de diseños tabulados, que se pueden aplicar fácilmente a un proyecto simple, en caso de existir diseños mas complejos, en los que se debe utilizar vigas de gran luz, para salvar grandes vanos, se recomienda consultar al departamento técnico de la empresa.

MANEJO CORRECTO DE LA PLACA COLABORANTE Previo a la utilización de PLACA COLABORANTE, el Ingeniero o Arquitecto a cargo de un proyecto, debe informarse de la siguientes recomendaciones, que tienen la finalidad de simplificar las tareas constructivas y utilizar correctamente el producto.

1) PARA EL TRANSPORTE. Para transportar los paneles, se recomienda utilizar vehículos, con cabina de protección, en caso de no disponer del mismo, utilizar lonas impermeables que eviten el contacto con el agua lluvia, humedad o elementos químicos. Se debe utilizar un camión que tenga una plataforma, con una longitud mayor a la lamina galvanizada, para evitar que esta sobresalga peligrosamente por la parte posterior al camión, y a su ves el efecto de voladizo, dañe la resistencia estructural produciendo una deformación permanente.

2) ALMACENAJE. La hoja no debe permanecer en contacto con productos químicos, debe colocarse en un lugar seco y ventilado, sobre apoyos para evitar el contacto con el suelo, además debe estar bajo cubierta, antes de proceder al almacenaje, debe revisar si contiene humedad, en caso de tenerlo debe secarse cada lamina y proceder al almacenaje.

MAXIMA CARGA EN LOS VANOS, SEGÚN EL ESPESOR DE PLACA COLABORANTE (ep = 0,65 mm) Y DE LA CHAPA DE HORMIGO (h).

PROCESO DE ELABORACION

PRODUCTO TERMINADO

INSTALACION

APLICACIONES