Manual de Instalacion Losacero PDF

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Manual_Losa-acero...

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íNDICE

MANUAL DE INSTALACIÓN LOSACERO Introducción

2

Consideraciones

3

Sistema Losacero

5

Especificación de los Materiales

6

Losacero Sección 4

8

Losacero Sección 36/15

12

Losacero Sección 36/30

30

Detalles Constructivos

21

Refuerzo Negativo

26

Detalles de Viga Compuesta

27

Recomendaciones para uso de conectores

28

Recomendaciones de Instalación

30

Recomendaciones de Manejo y Almacenaje

39

Instalación

43

Mantenimiento

44

1

INTRODUCCIÓN

La Losacero es utilizada desde los años 50's, y hasta nuestros días ha sido establecido como un producto seguro, eficaz, confiable y económico. Hoy, la mayoría de los edificios de varios niveles usan Losacero en sus entrepisos por la rapidez de ejecución de obra. Industrias Monterrey introduce este sistema en los años 60's, con un perfil de 3.81 cm. de peralte y 61 cm. de ancho efectivo llamado Losacero Sección 3, actualmente cuenta además con el perfil Losacero Sección 4 el cual tiene 6.35 cm. de peralte con ancho efectivo de 95 cm. y la Losacero 36/15 con 3.81 cm. de peralte y 91.4 cm. de poder cubriente. El diseño de la losa (con losacero como refuerzo positivo a flexión) fue originalmente desarrollado usando la teoría convencional de acero de refuerzo. Con la evolución de la Losacero surgieron diferentes métodos de análisis de losas compuestas. En muchos casos, el fabricante del perfil Losacero obtenía sus propias tablas de capacidad de carga admisible en base a pruebas. En la Universidad del Estado de Iowa (ISU) fue realizado un completo programa de pruebas el cual fue financiado por el American Iron and Steel Institute (AISI) de acuerdo al procedimiento general de diseño. A principios de los 80's el SDI inició una investigación en la Universidad de Virginia del Oeste para estudiar los efectos del "Mundo Real" sobre el comportamiento de la Losacero. Fueron sujetas a investigación, las restricciones en los apoyos, los conectores de cortante, el efecto de el ancho de varios paneles, la continuidad de la Losacero, soldadura y pruebas in-situ. En 1989 la investigación fue expandida para incluir pruebas de claros múltiples, estas pruebas se realizaron en el Instituto Politécnico de Virginia. Aunque las investigaciones aún continuan, el SDI puede presentar ahora un sistema racionalizado para sistemas Losacero. La Losacero tiene tres funciones principales: La primera es actuar como plataforma de trabajo durante la construcción, la segunda es para proveer el refuerzo positivo por flexión a la losa de concreto y la tercera es para proveer resistencia para cargas horizontales. Plataforma de trabajo: Antes de fraguar el concreto, la lámina soporta el peso del concreto, sirviendo ésta como cimbra. Una vez fraguado el concreto, trabaja en conjunto concreto y acero como un sólo cuerpo estructural. Dependiendo de la separación entre apoyos y el calibre de la Losacero se obtienen diferentes capacidades de carga, se cuenta con una tabla en la cual se señala la separación máxima a la que no se requiere apuntalamiento provisional al centro del claro, con esto se permite trabajar en varios niveles al mismo tiempo, y varias disciplinas, ahorrándose tiempo de edificación.

2

CONSIDERACIONES Cálculo de las propiedades del perfil losacero utilizado como plataforma de trabajo: Las propiedades de la sección fueron calculadas de acuerdo al manual de perfiles rolados en frío de las especificaciones del American Iron and Steel Institute edición 1986. Los esfuerzos en la losacero no deben exceder 0.6 veces el punto de fluencia con un máximo de 36 ksi bajo la combinación de 2 cargas de concreto fresco y losacero, y las siguientes cargas vivas de construcción: 98 kg./m. de carga viva ó 68 kg. de carga concentrada sobre una sección de 30.48 cm. de la losacero. La deflexión bajo la carga uniforme de concreto más el peso de la losacero, no debe exceder 1/180 de la longitud del claro ó 3/4". Comentarios: Las cargas mostradas en la fig. 1 representan la secuencia de cargas de concreto fresco sobre la losacero usada como cimbra. Los 68 kg. es el resultado aritmético de 91 kg. (peso de una persona) por 3/4. La filosofía aquí es permitir incrementar 1/3 los esfuerzos debido a la carga provisional de la persona. Disminuir la carga un 25% es matemáticamente equivalente a permitir incrementar un 33% los esfuerzos. También los 68 kg. de carga se consideraron para ser aplicados en un pie de ancho - la experiencia ha demostrado que la distribución de la carga realmente ocurre en un ancho mayor al pie.

Condición Claro Simple

P W1

+ M = .25P + .188W1

Condición Claro Simple

2

W2 W1

= .0054W1 EI

+ M = .125 (W1 + W2) Condición Claro Triple

Pext Pint Pext Pext = .375 (W1 + W2) Pint = 1.25 (W1 + W2)

4

2

W2 W1

Condición Claro Triple

2

W1 = .0069W1 EI

P

4

W1

+ M = .117P + .096W1

W2 W1

W1

2

W2 W1 + M = .026 (W1 + W2)

Condición Claro Doble

Condición Claro Doble

W1

W2 W1

Pext Pext Pext = .5 (W1 + W2)

4

2

P

+ M = 203P + .096W1

Condición Claro Simple

W1 = .0130W1 EI

+ M = 125 (1.5W1 + W2) Condición Claro Doble

FIG. 3 Diagramas de cargas para reacciones en los apoyos

FIG. 2 Diagramas de cargas para deflexiones

FIG. 1 Diagramas de cargas para momentos flexionantes

Condición Claro Triple Pext

W2 W1 Pint

Pint

Pext

Pext = .4 (W1 + W2) Pint = 1.1 (W1 + W2)

2

W2 W1 + M = .094 (W1 + W2)

2

W2 W1 + M = .117 (W1 + W2)

2

Nota: Para figuras 1, 2 y 3 P= 68 kg. de carga concentrada W1= peso de la losa + peso de Losacero W2= 98 kg./m.2 = longitud del claro (m.) 3

CONSIDERACIONES

Viga compuesta con Losacero: Para la construcción de una viga compuesta, se puede utilizar el sistema Losacero y una viga de acero, unidas por medio de un dispositivo mecánico llamado conector de cortante, creando con esto un solo cuerpo estructural. La losa de concreto se convierte en el patín de compresión de la viga compuesta, mientras que la sección del acero, soporta los esfuerzos de tensión. Pueden presentarse dos condiciones de distribución de esfuerzos: a) Cuando el eje neutro cae dentro del espesor de la losa de concreto. b) Cuando el eje neutro queda por debajo de la losa, dentro del acero. La condición (a) indica que el concreto es suficiente para resistir toda la compresión y la (b) indica que la losa es insuficiente para resistir las fuerzas de compresión por si sola, y debe compartir la carga con las vigas de acero.

0.85 fc'

b

0.85 fc' C

a

t

C

j

C'

t T d

conector

T

Fy

Fy

Condición a

Condición b

DISTRIBUCION DE ESFUERZOS EN UNA VIGA COMPUESTA

4

j"

j'

SISTEMA LOSACERO

Acción compuesta: La Losacero fue diseñada para usarse como losa compuesta, los elementos principales que la conforman son: perfil acanalado metálico concreto y malla electrosoldada. concreto

malla electrosoldada Refuerzo por temperatura

refuerzo negativo varillas corrugadas (adicional)

rec= 4 cm.

“A”

variable mínimo 5 cm. Losacero IMSA Se colocará refuerzo negativo de acuerdo a cálculo como losa continua.

“A” (Losacero, el perfil mostrado corresponde a la Sección 4)

SECCION A-A

El término "Losacero" se define como un sistema en el cual se logra la interacción del perfil metálico ( Sección 3, Sección 4 y Sección 36/15) con el concreto, por medio de protuberancias (embozado) que trae consigo el perfil. Parte del espesor de concreto se convierte en el patín de compresión, mientras que el acero resiste los esfuerzos de tensión, y la malla electrosoldada para resistir los esfuerzos ocasionados por los cambios de temperatura en el concreto.

91.44 cm. (36”)

Nota: En la Losacero se tienen dos tablas de capacidad de carga una vez fraguado el concreto.

7.62 cm

SECCION 36/30

• Una con conectores de cortante (mayor capacidad de carga), que deben de ir colocados en todos los valles sobre las vigas de apoyo, los cuales deben tener una fuerza cortante resistente última de 9,528 kg. para que puedan ser válidos los valores de la tabla.

NSC = Nivel Superior de Concreto

10.75 cm. 6.35 cm. 13.91 cm.

• Y la otra sin conectores (menor capacidad de carga), no es necesaria la colocación de pernos de cortante pero sí la perfecta fijación a la est r uc t ur a d e sopor t e c on t or n illos autotaladrantes, clavo disparado o puntos de soldadura en todos los valles y con sus respectivas molduras de borde. (Ver pág. 8).

95.00 cm. Poder Cubriente

SECCION 4

Ancho Efectivo 91.44 cm. (36”) 6.35 cm (2-1/2”)

15.24 cm (6”)

3.81 cm (1.5”)

SECCION 36/15 5

ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES

1. El concreto deberá tener un Fc'=200 kg./cm.2 (mínimo). CALIDAD DEL CONCRETO 2 Fc'=200 Kg./cm. (mínimo)

Capacidad del concreto en compresión por cada centímetro cuadrado a los 28 días de haber sido colocado.

2. No utilizar aditivos acelerantes, pues por lo general, éstos contienen sales.

IVO ADIT descarga del trompo

aditivo

concreto

tolva de la bomba para concreto

No se adicione al concreto ningún aditivo que contenga cloruro de sodio, ya que éste reacciona al contacto con el zinc.

3. El revenimiento del concreto debe ser de 12 cm.

12 cm.

6

ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES Peso total de la Losacero kg/m2 (lámina + concreto) Espesor del concreto sobre la cresta cm 6 8 10 12

Calibre

Peso de la lámina sin concreto kg/m2

24 22

6.02 8.33

158.18 160.49

182.18 184.49

230.18 232.49

278.18 280.49

326.18 328.49

20 18

10.02 13.14

162.18 165.30

186.18 189.30

234.18 237.30

282.18 285.30

330.18 333.30

8.81 0.0634

9.81 0.0734

11.81 0.0934

13.81 0.1134

15.81 0.1334

Losacero Sección 36/15

Peralte Total de la Losa (cm) Volumen de concreto (m3/m2)

5

Calibre

Peso de la lámina sin concreto kg/m2

24

5.70

Espesor del concreto sobre la cresta cm 5 6 8 10 12 329.70 377.70 233.70 281.70 209.70

22 20

8.00 9.54

212.00 213.54

236.00 237.54

284.00 285.54

332.00 333.54

380.00 381354

18

12.59

Losacero Sección 4

216.59

240.59

288.59

336.59

384.59

Peralte Total de la Losa (cm)

11.35

12.35

14.35

16.35

18.35

Volumen de concreto (m3/m2)

0.085

0.095

0.115

0.135

0.150

Calibre

Peso de la lámina sin concreto kg/m2

24

5.70

Espesor del concreto sobre la cresta cm 5 6 8 10 12 335.53 383.53 239.53 287.53 215.53

22 20

8.00 9.54

217.11 218.89

241.11 242.89

289.11 290.89

337.11 338.89

385.11 386.89

18

12.59

Losacero Sección 36/30

222.15

246.15

294.15

342.15

390.15

Peralte Total de la Losa (cm)

12.62

13.62

15.62

17.62

19.62

Volumen de concreto (m3/m2)

0.087

0.097

0.117

0.137

0.157

Notas: 1.- El espesor del concreto = Espesor de concreto sobre la cresta del panel. El espesor del concreto mínimo sobre la cresta es de 5 cm. 2.- El peso total de la losacero ya considera el peso de la lámina y del concreto, con un peso volumétrico del concreto de 2400 kg/m3 Especificación de Armado por Temperatura para Diferentes Espesores de Concreto Espesor de Concreto

Especificación

Ast. de la Sección

Ast. Mínimo

Sobre la Cresta

de la Malla

Especificada (cm 2/m)

(cm 2/m)

5 y 6 cm.

6x6 - 6/6

1.23

0.91

8 y 10 cm.

6x6 - 4/4

1.69

1.52

12 cm.

6x6 - 3/3

1.97

1.82

OBSERVACIONES: El Ast. Mínimo es el área mínima para el refuerzo de la temperatura y fue tomada del ACI-83, para un FY =5,000 kg/cm2 . 7

LOSACERO SECCION 4

Losacero Sección 4

6.35 cm 95.00 cm. (Ancho efectivo)

Tabla S4-1

Propiedades de la Sección (Sin concreto)

Cal.

PESO (Kg/m2)

I+ (cm4/m)

I(cm4/m)

S+ (cm3/m)

24

5.70

57.12

52.68

13.86

14.10

22

8.00

74.60

69.39

18.62

19.23

20

9.54

90.95

86.51

23.66

24.78

18

12.59

121.09

119.12

33.26

36.24

S(cm3/m)

Tabla S4-3

8

Inercia Promedio de Sección Compuesta "lav" (cmˆ4/m)

esp. conc.

5

6

8

10

12

Cal 24

733.03

926.28

1411.04

2044.34

2846.97

Cal 22

789.67

995.18

1509.88

2180.47

3027.82

Cal 20

840.54

1057.06

1598.77

2303.14

3191.20

Cal 18

937.21

1175.55

1771.13

2543.33

3513.49

LOSACERO SECCION 4

Tabla S4-4 esp. conc.

5

6

8

10

12

Cal 24

44.91

50.74

62.98

75.75

88.87

Cal 22

55.56

62.71

77.78

93.55

109.81

Cal 20

65.43

73.81

91.51

110.10

129.30

Cal 18

85.31

96.28

119.57

144.13

169.56

Tabla S4-5 Losacero Sección 4 Claros Máximos sin Apuntalamiento CALIBRE 24

22

20

18

APOYO

12cm

5cm

6cm

8cm

10cm

1.77

1.70

1.59

1.50

1.42

2.38

2.29

2.15

2.03

1.93

2.41

2.32

2.17

2.05

1.95

2.12

2.04

1.90

1.79

1.69

2.83

2.73

2.55

2.40

2.28

2.91

2.80

2.61

2.46

2.33

2.46

2.36

2.19

2.06

1.95

3.20

3.08

2.89

2.72

2.58

3.31

3.19

2.98

2.81

2.67

3.00

2.87

2.67

2.50

2.36

3.85

3.71

3.48

3.28

3.11

3.98

3.84

3.59

3.39

3.22

9

LOSACERO SECCION 4

Losacero Sección 4 Sobrecarga Admisible (kg/mˆ2)

Tabla S4-6

Sin conectores

Separación entre apoyos (m) espesor de CALIBRE conc. (cm) 24

22

20

18

1.6

1.8

5

1537

6

1653

8

2

2.2

2.4

2.6

2.8

3

3.2

3.4

3.6

1313

984

741

556

1429

1058

783

574

412

298

206

130

411

282

178

1842

1640

1179

838

579

10

2000

1812

1257

847

535

377

217

292

12

2000

1937

1286

805

439

100

5

2000

1533

1126

1044

815

637

496

382

6

2000

1653

1194

1129

871

670

510

381

8

2000

1858

1698

1277

957

707

510

10

2000

2000

1895

1388

1003

703

12 5

2000

2000

2000

1456

1003

652

2000

2000

1474

1120

851

6

2000

2000

1591

1192

888

3.8

4

289

211

146

276

189

116

350

219

111

465

273

116

372

147

845

679

544

435

343

907

720

568

444

342

267

203

147

255

183

203

113

154

8

2000

2000

1795

1300

1304

1011

778

591

437

310

10

2000

2000

2000

...