Edición 2005 LOSA. Compósito Metalcon y Concreto

Transcripción

1 Edición 2005 Compósito Metalcon y Concreto LOSA Camino a Melipilla Nº 8920, Maipú. Fono Ventas: (56-2) Fono Mesa Central: (56-2) Fax: (56-2) Centro de Atención a Clientes Sepúlveda Leyton Nº 3172, Santiago. Fono: (56-2) Fax: (56-2) Casilla 92 - Maipú. w w w. c i n t a c. c l m a n u a l d e d i s e ñ o UN PRODUCTO

2 m a n u a l d e d i s e ñ o Compósito Metalcon y Concreto LOSA 3

3 Indice 1. Introducción 7 2. Sistema Metalconcret Losa Definición 9 CINTAC S.A., ha preparado cuidadosamente la información técnica que se brinda en este documento, pero no asume ninguna responsabilidad que pueda derivarse de su incorrecta aplicación. La información contenida en este Manual fue desarrollada por la oficina RCP Ingeniería Ltda, bajo la dirección técnica del Ingeniero Civil Rodrigo Concha P. (U. de Chile). 2.2 Alcance y campo de aplicación Materiales Referencias normativas Procedimiento de diseño para Sistema Metalconcret Losa Generalidades 11 El Sistema Metalconcret Losa es de propiedad de Cintac S.A. y es objeto de solicitudes de patente de invención actualmente en Chile y en el extranjero. Prohibida la reproducción total o parcial de su contenido, por cualquier medio, sin la aprobación escrita de Cintac S.A. Derechos Reservados 2004, por Cintac S.A. Camino a Melipilla Nº 8.920, Maipú, Santiago, Chile. Copyright MMIV, por Cintac S.A. Son marcas exclusivas y propiedad de Cintac S.A. Vigal Sistema Constructivo METALCON Sistema Constructivo METALCON CIELOS Sistema Constructivo METALCON TABIQUES Sistema Constructivo METALCON ESTRUCTURAL METALCON CIELOS, ahora con Nivela Fácil METALCON Nivela Fácil Perfil AT Conector TI Portante 40 R Sistema Constructivo TUBEST Sistema Constructivo Z - TUBEST TUBEST Serie Galpones Livianos TORNALUZ Sistema de protección Exterior Diseño y Producción Gráfica: Rojo Creativo Ltda. Segunda Edición, ejemplares. Abril de Impreso en Chile/Printed in Chile. 3.2 Nomenclatura Formulación para el diseño Tablas para el diseño de Metalconcret Losa Tablas de propiedades resistentes para perfil Vigal Tabla Nomenclatura y características sistema Tablas de sobrecargas admisibles para Sistema Metalconcret Losa Especificaciones para el diseño de Metalconcret Losa Hipótesis de diseño Requerimientos de diseño Ejemplos de diseño Ejemplo Nº Ejemplo Nº Detalles constructivos Recomendaciones para el almacenamiento y ejecución de Metalconcret Losa

4 1. Introducción El contenido de este Manual de Diseño tiene como objetivos el dar a conocer el Sistema Metalconcret Losa de CINTAC y el ser una herramienta de utilidad para el especificador que va a diseñar con este sistema. Metalconcret Losa es un sistema constructivo de CINTAC que permite diseñar losas colaborantes más livianas que las losas tradicionales, lo que conlleva además a un ahorro en el resto de la Presilla estructura (fundaciones, muros, etc.) Metalconcret Losa funciona como diafragma rígido, Hormigón H2O con 90% N.C.F. e=50 mm 120 ó 150 mm 600 mm Malla estructural Electrosoldada 15x15x4,2 Perfil Vigal Poliestireno Expandido que se puede utilizar en distintas soluciones constructivas (hormigón, albañilería, Metalcon, madera, etc.). El sistema cuenta con toda la información necesaria para un buen diseño, usando la última versión de Cold Formed Steel Design (AISI 2002) La primera parte de este Manual entrega las bases para el diseño (materiales, campo de aplicación, referencias normativas.) Para luego continuar con el procedimiento de diseño, donde se encuentran las tablas de propiedades, de sobrecargas, etc. Una vez conocidos estos antecedentes, se presentan las especificaciones técnicas y ejemplos de diseño para aprender a calcular Metalconcret Losa. Finalmente se entregan los detalles constructivos como ayuda para el diseño. 6 7

5 2. Sistema Metalconcret Losa En este capítulo se establecen los principales requisitos que deberán ser tomados en cuenta, para la correcta utilización del sistema Metalconcret Losa de CINTAC. 2.1 Definición La construcción compuesta consiste en vigas de acero que soportan una losa de hormigón armado, interconectadas de tal modo que la viga y la losa actúan en forma conjunta para resistir la flexión originada por las cargas verticales. Para la determinación de las propiedades resistentes del sistema compuesto, se define el concepto de ancho efectivo de la losa (B S ). Cuando la losa se extienda a ambos lados de la viga, el ancho efectivo B S, no deberá exceder: Un cuarto del largo de la viga, entre apoyos. La semi-suma de las distancias desde el eje de la viga a las vigas adyacentes. 16 veces el espesor de la losa más el ancho del ala superior de la viga de acero. Cuando la losa esté presente sólo a un lado de la viga, la proyección efectiva fuera del borde de la viga no deberá exceder: Un doceavo del largo de la viga entre apoyos. La mitad de la distancia libre a la viga adyacente. 6 veces el espesor de la losa. Lo anterior se resume en la Tabla N 1. Caso TABLA N 1 Ancho efectivo B S Ancho efectivo B S 1. Vigas interiores El menor valor de: B S = L / 4 B S = (S 1 + S 2 ) / 2 B S = 16 e h + B 2. Vigas de borde El menor valor de: B B s S 1 S 2 S B B s e h e h B S = L / 12 + B B S = S / 2 B S = 6 e h + B Donde: B : separación entre almas del perfil (cm). B S : ancho efectivo (cm) L : longitud entre apoyos de la viga (cm) S, S 1, S 2 : separación entre vigas (cm) e h : espesor de la losa (cm) Para el sistema Metalconcret Losa, la separación S, S 1, S 2 entre vigas no debe ser superior a 60 cm. 8 9

6 3. Procedimiento de diseño para Metalconcret Losa 2.2 Alcance y campo de aplicación 3.1 Generalidades El sistema Metalconcret Losa apunta a satisfacer las necesidades de un mercado que requiere disponer de losas livianas (fácil traslado y manipulación), para edificaciones tipo viviendas y oficinas. Este sistema está formado por el perfil Vigal, bovedilla de poliestireno expandido y una loseta de hormigón. El Vigal, por su geometría, soporta el poliestireno expandido y a su vez, las alas superiores cumplen la función de conectores de corte, que permiten el trabajo en conjunto del perfil y la loseta de hormigón. Estos perfiles son livianos por ser de bajo espesor, por lo que se manipulan y montan en terreno con facilidad, evitando el uso de grúas. El siguiente procedimiento de diseño para vigas de acero en construcción compuesta está basado en la especificación AISC 1989 ( Manual of Steel Construction Allowable Stress Design ). Las fórmulas desarrolladas en el punto 3.3, empleadas en el cálculo de la sección compuesta con colaboración total, se han derivado a partir de la teoría elástica convencional. 3.2 Nomenclatura 2.3 Materiales Los materiales a utilizar en la fabricación de las vigas de acero y en la construcción del sistema compuesto son los que a continuación se especifican LOSA Hormigón : H20 con 90 % nivel de confianza, según NCh 170.Of85 Se recomienda usar Ø áridos de 13 mm. No se deberá emplear hormigones que contengan sales de cloro u otros elementos dañinos. Acero : AT56-50H / Malla electrosoldada 15 x 15 x 4,2 Poliestireno expandido : Densidad = 15 kgf/m VIGAS DE ACERO Acero estructural : ASTM A 653 grado 40 / F f = 2810 kgf/cm 2 (Acero galvanizado) A42-27ES / F f = 2700 kgf/cm 2 (Acero negro) 2.4 Referencias normativas El sistema Metalconcret Losa se diseñará en conformidad con las siguientes especificaciones: American Institute of Steel Construction, AISC, Manual of Steel Construction Allowable Stress Design, ninth edition, American Iron and Steel Institute, AISI, Specification for the Design of Cold Formed Steel Structural Members, 2002 Edition Cámara chilena de la Construcción, Código de Diseño de Hormigón Armado (basado en el ACI ), 1 edición, A a : área de la sección transversal del perfil Vigal, (cm 2 ) A h : área transformada de la losa de hormigón, (cm 2 ) B : separación entre vigas de acero, (cm) B S : ancho colaborante, (cm) E a : módulo de elasticidad del acero, E a = 2,07 x 106 kgf/cm 2 E h : módulo de elasticidad del hormigón, (kgf/cm 2 ) e h : espesor de la losa, (cm) F f : tensión de fluencia del acero, F f = 2810 kgf/cm 2 (ASTM A653) ó F f = 2700 kgf/cm 2 (A42-27ES) f c : Resistencia mínima a la compresión de una probeta cúbica a los 28 días (kgf/cm 2 ) H : altura de la viga de acero, bajo la losa de hormigón, (cm) I a : Momento de inercia de la sección de acero (cm 4 ) I tr : Momento de inercia de la sección transformada completa, supuesta no agrietada y plenamente activa (cm 4 ). El hormigón en este caso se representa como una sección de acero equivalente, reduciendo su ancho por la relación E h / E a. L : longitud de la viga compuesta, (cm) M a : Momento admisible del perfil Vigal sin colaboración (tf.m) M COMP : Momento admisible de la sección compuesta transformada (tf.m) n : relación de módulos, n = E h / E a. W a : Módulo resistente del perfil Vigal (cm 3 ) : Módulo resistente de la sección compuesta total transformada con respecto al ala inferior de la viga de acero (cm 3 ) W hc : Módulo resistente de la sección compuesta referida a la parte superior de la losa de hormigón (cm 3 ) y a : distancia desde la parte inferior del perfil Vigal a su eje neutro (cm) y ga : distancia desde la parte inferior del perfil Vigal al eje neutro de la sección compuesta (cm) y gh : distancia desde la parte superior de la losa al eje neutro de la sección compuesta (cm) 10 11

7 3.3 Formulación para el diseño CÁLCULO DE PROPIEDADES DE LA SECCIÓN TRANSFORMADA Sea la siguiente viga compuesta: A a e h A h y gh = (e h + H - y a ) - 1 A h A a e h y ga = e h + H - y gh B s e h E n = a = 10,6 E h Luego se tiene: A I tr = h y 3 gh + I a + A a (y ga - y a ) 2 3e h A a la y a H e h = 5,0 cm = I tr y ga A h = e h B s n y ga = A a y a + A h (H + e h /2) A a + A h Si y ga H : y gh = H + e h - y ga I tr = I a + A a (y ga - y a ) 2 + A h e 2 h + A h (y ga - e h /2) 2 12 Si y ga > H : Existe una zona de hormigón en tracción, que no debe considerarse. e h H y gh = A a la B s y a A a (e h + H - y a ) + y gh B s / n y gh /2 A a + y gh B / n y gh R wat = W hc = W a nl tr y gh MOMENTOS ADMISIBLES DE LA SECCIÓN COMPUESTA El momento admisible se obtiene debido a la tensión de tracción en el acero y a la tensión de compresión en el hormigón. El menor valor de ambos, corresponde a la capacidad del perfil compuesto: Acero : M a = (R wat ) M a =( / W a ) M a = 0,6 F y Hormigón : M h = 0,360 f c W hc Luego M COMP = mín ( M a ; M h ) B A h n = = e h A h A a y gh + y gh 2 = A a (e h + H - y a ) + y gh 2 e h A h 2e h A h y 2 gh + A a y gh - A a (e h + H - y a ) = 0 2e h y gh = -A a + A a 2 + 4A a A h (e h + H - y a ) / 2e h 2A h / 2e h 12 13

8 4. Tablas para el diseño del Sistema Metalconcret Losa 4.1 Tablas de propiedades resistentes para perfil Vigal R3 e R B = 100 H = PROPIEDADES RESISTENTES DEL PROPIEDADES RESISTENTES DEL SISTEMA METALCONCRET LOSA R3 e R B = 100 Vigal 120 Vigal 90 Separación Altura entre total Nombre perfiles Vigal sistema y gh y ga I tr W hc cm cm cm cm cm 4 cm 3 cm 3 NOTAS: La Tabla corresponde a las propiedades de la sección compuesta referida a un ancho colaborante (B s ) de 60 cm H = Dimensiones Peso Area Eje X-X Nombre H B e P A I W i Característica mm mm mm kgf/m cm 2 cm 4 cm 3 cm Vigal 90x100x1, ,0 2,96 3,77 39,9 7,60 3,25 Acero Galvanizado Vigal 90x100x1, ,6 4,67 5,95 61,9 11,8 3,22 Acero Galvanizado Vigal 90x100x2, ,0 5,79 7,37 75,8 14,4 3,21 Acero Negro Vigal 90x100x3,0* ,0 8,48 10, ,4 3,16 Acero Negro Vigal 120x100x1, ,0 3,43 4,37 78,9 11,5 4,25 Acero Galvanizado Vigal 120x100x1, ,6 5,42 6, ,9 4,22 Acero Galvanizado Vigal 120x100x2, ,0 6,73 8, ,0 4,20 Acero Negro Vigal 120x100x3,0* ,0 9,89 12, ,6 4,16 Acero Negro * En espesor 3,0 la pestaña del vigal es recta de 28 mm. Vigal 90x100x1, ,72 9, ,8 754 Vigal 90x100x1, ,25 8, ,5 901 Vigal 90x100x2, ,52 8, ,2 977 Vigal 90x100x3, ,03 7, , Vigal 120x100x1, ,21 11, , Vigal 120x100x1, ,84 11, , Vigal 120x100x2, ,16 10, , Vigal 120x100x3, ,77 10, , Tabla Nomenclatura y características del sistema OBSERVACIONES: Medidas en (mm.) La especificación se hace por m 2 de Sistema Metalconcret Losa Perfiles Vigal : La tabla corresponde a Perfiles modulados a 600 mm. entre ejes Largo de Perfiles estándar: 6 m. Otros largos de Perfiles a pedido según cantidad Calidad Acero Vigal: ASTM 653 grado 40 (espesores 1,0 y 1,6 mm.) ó A42-27ES (espesores 2,0 y 3,0 mm.) Presillas : Las presillas son de acero y se colocan en las alas superiores del perfil Vigal, cada 500 mm. en perfiles de 1,0 y 1,6 mm. Bovedillas : Las dimensiones de las Bovedillas pueden modificarse a pedido según modulación de perfiles (modulación menor a 600 mm.) Densidad Bovedilla de poliestireno: 15 Kg/m3 Malla superior : e=50mm e=50mm Sistema Metalconcret Losa Nomenclatura Perfil Presillas Bovedilla Malla superior componente Vol. aprox. Peso total componente ala superior poliestireno componente Hormigón aprox. Losa Perfi en Losa (Kg/m2) (m3/m2) MTC LOSA 120 VG 90x1,0 Vigal 90x100x1,0 Presilla 1,0 Bovedilla 3000x534x66 Malla electro soldada 150x150x4 0, MTC LOSA 120 VG 90x1,6 Vigal 90x100x1,6 Presilla 1,0 Bovedilla 3000x534x66 Malla electro soldada 150x150x4 0, MTC LOSA 120 VG 90x2,0 Vigal 90x100x2,0 Presilla 1,0 Bovedilla 3000x534x66 Malla electro soldada 150x150x4 0, MTC LOSA 120 VG 90x3,0 Vigal 90x100x3,0 Presilla 1,0 Bovedilla 3000x534x66 Malla electro soldada 150x150x4 0, MTC LOSA 150 VG 120x1,0 Vigal 120x100x1,0 Presilla 1,0 Bovedilla 3000x534x96 Malla electro soldada 150x150x4 0, MTC LOSA 150 VG 120x1,6 Vigal 120x100x1,6 Presilla 1,0 Bovedilla 3000x534x96 Malla electro soldada 150x150x4 0, MTC LOSA 150 VG 120x2,0 Vigal 120x100x2,0 Presilla 1,0 Bovedilla 3000x534x96 Malla electro soldada 150x150x4 0, MTC LOSA 150 VG 120x3,0 Vigal 120x100x3,0 Presilla 1,0 Bovedilla 3000x534x96 Malla electro soldada 150x150x4 0, Calidad Acero: AT56-50H 150x150x4 600 MTC LOSA x150x4 600 MTC LOSA 150 e=66 mm e=96 mm 90 Hormigón : El hormigón se adquiere por separado, y debe cumplir con las siguientes especificaciones: Hormigón H20 con 90% de confianza según NCh 170 Of. 85 Se recomienda Ø árido de 13 mm. No se deberá emplear hormigones que contengan sales de cloro u otros elementos dañinos

9 4.3 Tablas de sobrecargas admisibles para Sistema Metalconcret Losa Nomenclatura de las tablas: F f : tensión de fluencia del acero, F f = 2810 kgf/cm2 (ASTM A653) ó F f = 2700 kgf/cm 2 (A42-27ES) E a : módulo de elasticidad del acero, E a = 2,07 x 106 kgf/cm 2 f c ' : resistencia mínima a la compresión de una probeta cúbica a los 28 días, f c = 200 (kgf/cm 2 ) Q : sobrecarga admisible (kgf/m 2 ) Q T : sobrecarga admisible del sistema compuesto, por tensiones, según acápite 7.2.2, (kgf/m 2 ) Q L/300 : sobrecarga admisible del sistema compuesto, por deformaciones para /L 1/300, según acápite (kgf/m 2 ) M COMP : momento admisible de la sección compuesta total transformada, (tf. m) W hc : módulo resistente de la sección compuesta total transformada, con respecto al ala inferior de la viga de acero, (cm 3 ) : Módulo resistente de la sección compuesta referida a la parte superior de la losa de hormigón (cm 3 ) I tr : momento de inercia de la sección compuesta total transformada, (cm 4 ) W a (W x ) : módulo resistente de la viga de acero, (cm 3 ) I a (I x ) : momento de inercia de la viga de acero, (cm 4 ) Q PP : peso propio del sistema compuesto por la viga de acero más el hormigón, según acápite 7.2.1, (kgf/m 2 ) Q PP+SCcons : peso propio del sistema compuesto más sobrecarga de construcción antes que fragüe el hormigón, según acápite 7.2.1, (kgf/m 2 ) L tens L c/p L def M PP : longitud máxima sin alzaprimado temporal por tensiones, calculado para la viga de acero sin colaboración, solicitada por Q PP+SCcons, según acápite , (m) : longitud máxima sin alzaprimado temporal por tensiones, calculado para la viga de acero sin colaboración, solicitada por Q PP+SCcons, según acápite En este caso, en el perfil Vigal se disponen presillas (planchas que confinan las alas del vigal, 50 cm) que unen sus alas superiores, (m) : longitud máxima sin alzaprimado temporal para /L 1/300, para las cargas aplicadas antes que fragüe el hormigón (Q PP+SCcons ), según acápite , (m) : momento producido por las cargas aplicadas (Q PP ) antes que el hormigón alcance el 75 % de su resistencia requerida, (tf. m) M SC : momento producido por las cargas aplicadas (Q SC ) después que el hormigón alcance el 75 % de su resistencia requerida, (tf. m) Sobrecarga admisible Metalconcret Losa / Vigal H = 9 cm VIGAS INTERIORES (separación entre vigas B = 60 cm) Longitud Vigal (m) SOBRECARGA ADMISIBLE Q (kgf/m 2 ) e = 1 mm e = 1,6 mm e = 2 mm e = 3 mm Ff (kgf/cm 2 ) L (m) Q T Q L/300 Q L/300 Q L/300 Q L/300 Q T QT Q Q T SAT Q CAT Q SAT Q CAT Q SAT Q CAT Q SAT Q CAT 2, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,50 85 M COMP (tf.m) L = 2,00 m 0,346 0,523 0,607 0,721 L = 2,25 m 0,349 0,529 0,615 0,777 L 2,50 m 0,351 0,532 0,619 0,809 (cm3) L = 2,00 m 20,5 31,0 37,5 52,4 L = 2,25 m 20,7 31,3 38,0 53,2 L 2,50 m 20,8 31,5 38,2 53,6 W hc (cm3) L = 2,00 m L = 2,25 m L 2,50 m I tr (cm4) L = 2,00 m L = 2,25 m L 2,50 m W a (cm3) 7,60 11,8 14,4 20,4 I a (cm4) 39,9 61,9 75,8 108 Q PP (kgf/m2) Q PP+SCcons (kgf/m2) Longitud máxima sin alzaprimado temporal L tens (m) 2,00 2,80 3,20 4,00 L c/p (m) 2,32 3,04 3,37 4,04 L def (m) 2,35 2,73 2,92 3,28 Adicionalmente, para prevenir deformaciones permanentes en la parte traccionada del perfil Vigal, se debe verificar : M pp W a M sc F y 16 NOTAS: 1.Q SAT : Sobrecarga máxima admisible para /L 1/300, para una viga sin alzaprimado temporal, (kgf/m 2 ) 2.Q CAT : Sobrecarga máxima admisible para /L 1/300, para una viga con alzaprimado temporal, (kgf/m 2 ) Disponer de alzaprimado temporal a L/2, para L L tens 3.Los valores de Q T que se encuentran sobre la línea horizontal, quedan controlados por la capacidad de la losa de 5 cm, armada con malla electrosoldada15x15x4,2. 17

10 4.3.2 Sobrecarga admisible Metalconcret Losa / Vigal H = 12 cm VIGAS INTERIORES (separación entre vigas B = 60 cm) SOBRECARGA ADMISIBLE Q (kgf/m 2 ) e = 1 mm e = 1,6 mm e = 2 mm e = 3 mm Ff (kgf/cm 2 ) L (m) Q T Q L/300 Q L/300 Q L/300 Q L/300 Q T QT Q Q T SAT Q CAT Q SAT Q CAT Q SAT Q CAT Q SAT Q CAT 2, , , , Sobrecarga admisible Metalconcret Losa / Vigal H = 9 cm VIGAS DE BORDE (ancho tributario B = 34 cm) SOBRECARGA ADMISIBLE Q (kgf/m 2 ) e = 1 mm e = 1,6 mm e = 2 mm e = 3 mm Ff (kgf/cm 2 ) L (m) Q T Q L/300 Q L/300 Q L/300 Q L/300 Q T QT Q Q T SAT Q CAT Q SAT Q CAT Q SAT Q CAT Q SAT Q CAT 2, , , , Longitud Vigal (m) 3, , , , , , , , Longitud Vigal (m) 3, , , , , , , , , , , , , , , M COMP (tf.m) L = 2,00 m 0,472 0,715 0,833 1,08 L = 2,25 m 0,476 0,723 0,843 1,16 L 2,50 m 0,479 0,728 0,848 1,19 (cm3) L = 2,00 m 28,0 42,4 51,4 72,2 L = 2,25 m 28,2 42,9 52,0 73,2 L 2,50 m 28,4 43,1 52,4 73,7 W hc (cm3) L = 2,00 m L = 2,25 m L 2,50 m I tr (cm4) L = 2,00 m L = 2,25 m L 2,50 m W a (cm3) 11,5 17,9 22,0 31,6 I a (cm4) 78, Q PP (kgf/m2) Q PP+SCcons (kgf/m2) Longitud máxima sin alzaprimado temporal L tens (m) 2,15 3,10 3,65 4,80 L c/p (m) 2,70 3,57 4,00 5,00 L def (m) 2,96 3,43 3,67 4,15 NOTAS: 1.Q SAT : Sobrecarga máxima admisible para /L 1/300, para una viga sin alzaprimado temporal, (kgf/m 2 ) 2.Q CAT : Sobrecarga máxima admisible para /L 1/300, para una viga con alzaprimado temporal, (kgf/m 2 ) Disponer de alzaprimado temporal a L/2, para L L tens 3.Los valores de Q T que se encuentran sobre la línea horizontal, quedan controlados por la capacidad de la losa de 5 cm, armada con malla electrosoldada15x15x4, , , , , , , , M COMP (tf.m) L = 2,00 m 0,283 0,334 0,361 0,413 L = 2,25 m 0,300 0,355 0,383 0,439 L 2,50 m 0,317 0,375 0,405 0,464 (cm3) L = 2,00 m 18,8 28,0 33,6 46,4 L = 2,25 m 19,0 28,3 34,0 47,1 L 2,50 m 19,2 28,6 34,4 47,7 W hc (cm3) L = 2,00 m L = 2,25 m L 2,50 m I tr (cm4) L = 2,00 m L = 2,25 m L 2,50 m W a (cm3) 7,60 11,8 14,4 20,4 I a (cm4) 39,9 61,9 75,8 108 Q PP (kgf/m2) Q PP+SCcons (kgf/m2) Longitud máxima sin alzaprimado temporal L tens (m) 2,65 3,75 4,25 5,35 L c/p (m) 3,09 4,03 4,48 5,37 L def (m) 2,84 3,29 3,52 3,97 NOTAS: 1.Q SAT : Sobrecarga máxima admisible para /L 1/300, para una viga sin alzaprimado temporal, (kgf/m 2 ) 2.Q CAT : Sobrecarga máxima admisible para /L 1/300, para una viga con alzaprimado temporal, (kgf/m 2 ) Disponer de alzaprimado temporal a L/2, para L L tens 3.Los valores de Q T que se encuentran sobre la línea horizontal, quedan controlados por la capacidad de la losa de 5 cm, armada con malla electrosoldada15x15x4,2. 19

11 4.3.4 Sobrecarga admisible Metalconcret Losa / Vigal H = 12 cm VIGAS DE BORDE (separación entre viguetas B = 34 cm) Longitud Vigal (m) SOBRECARGA ADMISIBLE Q (kgf/m 2 ) e = 1 mm e = 1,6 mm e = 2 mm e = 3 mm Ff (kgf/cm 2 ) L (m) Q T Q L/300 Q L/300 Q L/300 Q L/300 Q T QT Q Q T SAT Q CAT Q SAT Q CAT Q SAT Q CAT Q SAT Q CAT 2, , , , , , , , , , , , , , , , , , , M COMP (tf.m) L = 2,00 m 0,420 0,499 0,539 0,617 L = 2,25 m 0,438 0,530 0,572 0,655 L 2,50 m 0,442 0,559 0,605 0,692 (cm3) L = 2,00 m 25,7 38,5 46,4 64,7 L = 2,25 m 26,0 38,9 47,0 65,5 L 2,50 m 26,2 39,3 47,5 66,3 W hc (cm3) L = 2,00 m L = 2,25 m L 2,50 m I tr (cm4) L = 2,00 m L = 2,25 m L 2,50 m Wa (cm3) 11,5 17,9 22,0 31,6 I a (cm4) 78, Q PP (kgf/m2) Q PP+SCcons (kgf/m2) Longitud máxima sin alzaprimado temporal L tens (m) 2,80 4,15 4,85 6,35 L c/p (m) 3,59 4,74 5,31 6,64 L def (m) 3,57 4,14 4,44 5,01 NOTAS: 1.Q SAT : Sobrecarga máxima admisible para /L 1/300, para una viga sin alzaprimado temporal, (kgf/m 2 ) 2.Q CAT : Sobrecarga máxima admisible para /L 1/300, para una viga con alzaprimado temporal, (kgf/m 2 ) Disponer de alzaprimado temporal a L/2, para L L tens 3.Los valores de Q T que se encuentran sobre la línea horizontal, quedan controlados por la capacidad de la losa de 5 cm, armada con malla electrosoldada15x15x4, Tablas con capacidades a flexión de perfiles Vigal LONGITUD NO ARRIOSTRADA (m) SERIE PARA METALCONCRET LOSA Momento Admisible, M A (tf.m) F f kgf/cm ALTURA mm 90 ANCHO ALA mm 100 ESPESOR mm 1,0 1,6 2,0 3,0 PESO kgf/m 2,96 4,67 5,79 8,48 MA máx tf 0,126 0,198 0,233 0,330 Posición perfil Vigal (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) 0,50 0,109 0,126 0,187 0,198 0,230 0,233 0,330 0,330 0,75 0,094 0,126 0,170 0,198 0,219 0,233 0,330 0,330 1,00 0,087 0,126 0,170 0,198 0,219 0,233 0,330 0,330 1,25 0,087 0,126 0,170 0,198 0,217 0,233 0,330 0,330 1,50 0,087 0,126 0,167 0,198 0,215 0,233 0,330 0,330 1,75 0,085 0,126 0,165 0,198 0,214 0,233 0,330 0,330 2,00 0,084 0,126 0,164 0,198 0,213 0,233 0,330 0,330 2,25 0,083 0,126 0,163 0,198 0,212 0,233 0,330 0,330 2,50 0,082 0,126 0,163 0,198 0,212 0,233 0,330 0,330 2,75 0,081 0,126 0,163 0,198 0,211 0,233 0,330 0,330 3,00 0,081 0,126 0,162 0,198 0,211 0,233 0,330 0,330 3,25 0,081 0,126 0,162 0,198 0,211 0,233 0,330 0,330 3,50 0,080 0,126 0,162 0,198 0,211 0,233 0,330 0,330 3,75 0,080 0,126 0,162 0,198 0,211 0,233 0,330 0,330 4,00 0,080 0,126 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 4,25 0,080 0,126 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 4,50 0,080 0,124 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 4,75 0,080 0,123 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 5,00 0,080 0,121 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 5,25 0,079 0,119 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 5,50 0,079 0,117 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 5,75 0,079 0,116 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 6,00 0,079 0,114 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 6,25 0,079 0,112 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 6,50 0,079 0,109 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 6,75 0,079 0,107 0,161 0,198 0,210 0,233 0,330 0,330 7,00 0,079 0,105 0,161 0,195 0,210 0,233 0,330 0,330 7,25 0,079 0,102 0,161 0,191 0,210 0,233 0,330 0,330 7,50 0,079 0,100 0,161 0,186 0,210 0,233 0,330 0,330 L300 2,10 2,07 2,16 2,17 PROPIEDADES A cm2 3,77 5,95 7,37 10,8 I x cm4 39,9 61,9 75,8 108 W x cm3 7,60 11,8 14,4 20,4 y cm 3,75 3,74 3,73 3,71 NOTA : 1. L 300 : longitud máxima admisible para una viga simplemente apoyada para una deformación L/300, al estar solicitada a su capacidad máxima, (m) 2. (1) : alas comprimidas (2) : alas traccionadas x Y y 20 21

12 5. Especificaciones para el diseño de Metalconcret Losa SERIE PARA METALCONCRET LOSA Momento Admisible, M A (tf.m) x Y y En esta especificación se establecen los principales requisitos que deberán ser tomados en cuenta, para la correcta utilización del sistema Metalconcret Losa. 5.1 Hipótesis de diseño F f kgf/cm ALTURA mm 120 ANCHO ALA mm 100 ESPESOR mm 1,0 1,6 2,0 3,0 PESO kgf/m 3,43 5,43 6,73 9,89 MA máx tf 0,188 0,302 0,356 0,511 Posición perfil Vigal (1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) (2) 0,50 0,148 0,188 0,258 0,302 0,324 0,356 0,506 0,511 0,75 0,121 0,188 0,224 0,302 0,292 0,356 0,489 0,511 LONGITUD NO ARRIOSTRADA (m) 1,00 0,101 0,188 0,214 0,302 0,292 0,356 0,489 0,511 1,25 0,096 0,188 0,214 0,302 0,292 0,356 0,481 0,511 1,50 0,096 0,188 0,214 0,302 0,286 0,356 0,477 0,511 1,75 0,096 0,188 0,209 0,302 0,283 0,356 0,474 0,511 2,00 0,096 0,188 0,206 0,302 0,280 0,356 0,472 0,511 2,25 0,093 0,188 0,204 0,302 0,278 0,356 0,471 0,511 2,50 0,092 0,188 0,203 0,302 0,277 0,356 0,470 0,511 2,75 0,090 0,188 0,202 0,302 0,276 0,356 0,470 0,511 3,00 0,089 0,188 0,201 0,302 0,275 0,356 0,469 0,511 3,25 0,088 0,188 0,200 0,302 0,275 0,356 0,469 0,511 3,50 0,088 0,188 0,199 0,302 0,274 0,356 0,468 0,511 3,75 0,087 0,188 0,199 0,302 0,274 0,356 0,468 0,511 4,00 0,087 0,188 0,199 0,302 0,274 0,356 0,468 0,511 4,25 0,087 0,188 0,198 0,302 0,273 0,356 0,468 0,511 4,50 0,086 0,188 0,198 0,302 0,273 0,356 0,468 0,511 4,75 0,086 0,188 0,198 0,302 0,273 0,356 0,467 0,511 5,00 0,086 0,188 0,198 0,302 0,273 0,356 0,467 0,511 5,25 0,086 0,188 0,197 0,302 0,273 0,356 0,467 0,511 5,50 0,086 0,188 0,197 0,302 0,273 0,356 0,467 0,511 5,75 0,085 0,188 0,197 0,302 0,273 0,356 0,467 0,511 6,00 0,085 0,186 0,197 0,302 0,273 0,356 0,467 0,511 6,25 0,085 0,184 0,197 0,302 0,272 0,356 0,467 0,511 6,50 0,085 0,183 0,197 0,302 0,272 0,356 0,467 0,511 6,75 0,085 0,181 0,197 0,302 0,272 0,356 0,467 0,511 7,00 0,085 0,179 0,197 0,302 0,272 0,356 0,467 0,511 7,25 0,085 0,177 0,197 0,302 0,272 0,356 0,467 0,511 7,50 0,085 0,175 0,197 0,302 0,272 0,356 0,467 0,511 L300 2,77 2,70 2,82 2,83 PROPIEDADES A cm2 4,37 6,91 8,57 12,6 I a cm4 78, W a cm3 11,5 17,9 22,0 31,6 Y cm 5,14 5,13 5,12 5,10 NOTA : 1. L 300 : longitud máxima admisible para una viga simplemente apoyada para una deformación L/300, al estar solicitada a su capacidad máxima, (m) 2. (1) : alas comprimidas (2) : alas traccionadas HIPÓTESIS BÁSICAS DE DISEÑO Las hipótesis básicas para el diseño de una viga de sección compuesta son: No existe deslizamiento en la interfase acero hormigón. La losa y la viga no se separan verticalmente en ningún punto a lo largo de la viga, es decir la deformación vertical es la misma para ambos elementos. En régimen elástico el acero y el hormigón están correlacionados a través de la relación de módulos de elasticidad, n. Existe independencia entre la acción de la losa como losa propiamente tal y como parte colaborante de la viga de acero, esto es, las tensiones de compresión inducidas por el efecto de flexión en la sección compuesta no afectan su capacidad para resistir las solicitaciones para las que se diseñan usualmente las losas HIPÓTESIS PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA METALCONCRET LOSA Las hipótesis para el diseño del sistema Metalconcret Losa son las que a continuación se indican El análisis de la viga compuesta se hará en base a una viga simplemente apoyada Las propiedades de la sección compuesta se calcularán de acuerdo con la teoría elástica. Las tensiones de tracción del hormigón son despreciadas. Para el cálculo de tensiones, cuando se determine las propiedades de la sección, el área comprimida del hormigón es tratada como un área equivalente de acero, dividiéndola por la relación de módulos de elasticidad, n. Para el cálculo de las deformaciones, las propiedades de la sección transformada se basarán en la relación de módulos apropiada, n, para la resistencia y peso del hormigón especificado, donde n = E a / E h Resistencia durante la construcción : cuando en la construcción no se usan alzaprimas temporales, la sección de acero debe tener suficiente resistencia para soportar todas las cargas aplicadas antes que el hormigón alcance un 75 % de sus resistencia requerida (resistencia a los 28 días). La resistencia de diseño a la flexión de la viga de acero debe determinarse de acuerdo con los requisitos de la especificación AISI 2002, teniendo presente las reales condiciones de sujeción lateral que tendrá el ala comprimida durante el vaciado del hormigón El módulo resistente real de la sección compuesta transformada será usado en el cálculo de la tensión de compresión por flexión en el hormigón, y para la construcción sin alzaprimado temporal, esta tensión se basará en las cargas aplicadas después de que el concreto haya alcanzado el 75 % de su resistencia requerida. La tensión en el hormigón no excederá 0,36 f C (resistencia cúbica) La acción compuesta puede suponerse, dentro de ciertos límites, en el dimensionamiento de la viga para los momentos creados por la suma de la carga viva y carga muerta, aún para la construcción sin apuntalamiento. Esta liberalización está basada en el concepto de resistencia última, aún cuando las disposiciones para el dimensionamiento del miembro están basadas en el módulo resistente de la sección elástica para la sección transversal transformada. Por lo tanto, la sección compuesta se dimensionará para soportar todas las cargas sin exceder la tensión admisible por tracción (AISI 2002), aún cuando la sección de acero no se apuntale durante la construcción. 23

13 Para construcciones sin alzaprimado, tal que la viga de acero bajo cargas de servicio se mantenga en el rango elástico, la superposición de las tensiones pre-compuestas y compuestas estás limitada por 0,9 F f. La tensión límite de 0,9 F f sólo previene deformaciones permanentes bajo cargas de servicio y no tiene efecto en la capacidad de momento último de la viga compuesta. La tensión se calcula asumiendo que la sección de acero resiste todas las cargas aplicadas antes de que el hormigón alcance un 75 % de su resistencia requerida y la sección compuesta efectiva resiste todas las cargas aplicadas con posterioridad. 5.2 Requerimientos de diseño Los requerimientos de diseño para la obtención de los valores admisibles del sistema Metalconcret Losa son los que a continuación se especifican POR RESISTENCA, EN ETAPA DE SERVICIO (Q T ) El dimensionamiento del sistema requiere la determinación de la capacidad resistente de la sección compuesta, la que no podrá exceder la capacidad provista por la losa de hormigón Capacidad resistente de la sección compuesta. La sección compuesta se dimensionará para soportar todas las cargas, en etapa de servicio, sin exceder la tensión admisible por tracción (AISI 2002) en el acero y la tensión admisible por compresión en el hormigón, aún cuando la sección de acero no se apuntale durante la construcción. Tensión en el acero : La tensión por tracción en la viga de acero no deberá exceder a 0,60 F f DURANTE LA CONSTRUCCIÓN M PP+SC 0,60 F f (Ec. 3) Por tensiones (L tens, L c/p ): Si no se dispone de alzaprimado temporal, la sección de acero debe soportar todas las cargas aplicadas antes que el hormigón alcance un 75 % de sus resistencia requerida (resistencia a los 28 días), teniendo presente las reales condiciones de sujeción lateral que tendrá el ala comprimida durante el vaciado del hormigón. M PP + SCcons M ADM (Ec. 1) Donde : M PP + SCcons : momento de flexión, calculado para una viga simplemente apoyada, debido a las cargas de peso propio más sobrecarga de construcción. PP + SC cons : Cargas aplicadas con anterioridad al fragüe del hormigón, y que corresponden a peso propio más sobrecarga de construcción. PP : loseta 125 kgf/m 2 Relleno perfil metálico 30 kgf/m 2 Estructura 10 kgf/m 2 Otros 5 kgf/m kgf/m 2 SC cons : 100 kgf/m 2 M ADM : momento admisible del perfil Vigal sin colaboración, considerando su longitud no arriostrada Por deformaciones (L def ): Si no se dispone de alzaprimado temporal, la deformación de la viga de acero no deberá exceder 1/300 de su longitud, para las cargas aplicadas antes que el hormigón alcance un 75 % de su resistencia requerida (resistencia a los 28 días). Donde: = M PP+SC W hc W hc = I tr y ga I tr : Momento de inercia de la sección transformada completa (cm 4 ) y ga : distancia desde la parte inferior de la viga de acero al eje neutro de la sección compuesta, (cm) Tensión en el hormigón: La tensión de compresión en la fibra superior de la losa compuesta deberá ser menor o igual a 0,360 f c, en donde f c corresponde a la resistencia mínima a la compresión de una probeta cúbica a los 28 días. Donde: I tr y gh 0,360 f c (Ec. 4) I tr : Momento de inercia de la sección transformada completa (cm 4 ) y gh : distancia desde la parte superior de la losa al eje neutro de la sección compuesta, (cm) 1 L 300 (Ec. 2) Donde : : Deformación para una viga simplemente apoyada, cuya carga corresponde a peso propio más sobrecarga de construcción. L : Longitud de la viga

14 Capacidad provista por la loseta de hormigón. La capacidad de la losa a flexión y corte, se obtiene por metro de ancho para una viga simplemente apoyada de longitud 60 cm (distancia entre vigas de acero). La armadura de la losa de hormigón es una malla electrosoldada tipo ACMA C92 (acero AT 56-50H), que consta de alambre ø 4,2 150 mm entre centros. Esta malla superior estructural corresponde a la armadura requerida por flexión para soportar las cargas de servicio entre apoyos longitudinales constituídos por perfiles Vigal, cuya cuantía no podrá ser inferior a la requerida por retracción del hormigón (ver 5.2.5) Por lo tanto, los parámetros de diseño son: A s = 0,92 cm 2 /m f y = 5000 kgf/cm 2 d = 2,5 cm L = 0,60 m f c = 160 kgf/cm 2 Las capacidades últimas admisibles para una viga, corresponde a: f Mu = 0,9 f y A s d - y A s = 9650 kgf.cm / m 1,7f c b Vu = 0,85 x 0,53 f c b d = 1425 kgf / m Para transformar las capacidades últimas a tensiones admisibles, se utilizará un factor de reducción de 1,5. Luego, para una viga simplemente apoyada se tiene: QL M = 2 M = u = Q = 1430 kgf / m 2 8 1,5 QL V V = = u = Q = 3170 kgf / m 2 2 1,5 (Ec. 5) (Ec. 6) Luego, la carga admisible por tensiones, Q T, corresponde al menor valor obtenido a través de las ecuaciones 3 y 4, pero no podrá exceder la capacidad provista por la losa de hormigón (1430 kgf/m 2 ) DEFORMACIONES (Q L/300 ) Las deformaciones en la viga de acero y en el sistema Metalconcret losa, deben ser controladas de acuerdo a los criterios de diseño del proyecto. Para la obtención de sobrecargas admisibles por deformaciones, se definen como deformación máxima : L / Con alzaprimado temporal: Se debe cumplir: PP+ SC L α = 300 (Ec. 8) α Donde PP+ SC : deformación para una viga simplemente apoyada cargada con PP (peso propio) más SC (sobrecarga), del perfil con colaboración ALZAPRIMADO El alzaprimado temporal se debe disponer cuando las tensiones y/o deformaciones impuestas por las cargas externas sobrepasen los valores límites obtenidos en los puntos 5.2.1, y RETRACCIÓN EN EL HORMIGÓN Debido a la retracción que experimenta el hormigón durante su fraguado, se requiere disponer de armadura perpendicular a la armadura principal (por flexión), para minimizar agrietamientos. Según la ACI , en losas donde se utilice armadura de una tensión de fluencia mayor que 420 MPa, la cuantía mínima de acero deberá ser 0,0018 x 420 / f y, donde f y es la tensión de fluencia especificada de la armadura en MPa. Para esta losa se recomienda utilizar una malla electrosoldada (acero AT 56-50H), que consta de ø 4,2 150 mm entre centros. Esta malla se colocará a 2 cm bajo la parte superior de la losa. Verificación de la armadura propuesta: Cuantía mínima = 0,0018 x 420 / 500 = 0,0015 Para una losa de 5 cm: A MIN = 0,0015 x 5 cm x 100 cm = 0,756 cm 2 Malla: A = 0,92 cm2 / m > A MIN = 0,756 cm 2 / m B CONTROL DE VIBRACIONES Las vigas que soporten grandes áreas abiertas libres de tabiques u otras fuentes de amortiguación, donde la vibración momentánea originada por el tráfico peatonal no pueda aceptarse, serán diseñadas con la debida consideración de la vibración VOLADOS Si por requerimientos del proyecto, se debe disponer de losas compuestas en voladizo, éstas se diseñarán con barras de refuerzo dispuestas en la parte superior de la losa. El cálculo de dicho refuerzo se hará para soportar la carga total, esto es peso propio y sobrecarga de uso Sin alzaprimado temporal: Se debe cumplir : i + SC L α = 300 (Ec. 7) α Donde i SC : deformación para una viga simplemente apoyada cargada con PP (peso propio), del perfil sin colaboración. : deformación para una viga simplemente apoyada cargada con SC (sobrecarga), del perfil con colaboración

15 6. Ejemplos de diseño 6.1 Ejemplo Nº1 Para el entrepiso mostrado en la FIGURA 6.1.1, destinado a uso habitacional y estructurado en base al sistema Metalconcret Losa, se pide diseñar el perfil Vigal. LOSETA e=50 mm Donde : Espesor loseta : 5 cm Tipo de hormigón : H20 SEA H = 12 cm / e = 1 mm (ASTM A 653), PARA CONSTRUCCIÓN SIN ALZAPRIMADO TEMPORAL: EN ETAPA DE CONSTRUCCIÓN: POR TENSIONES Si no se dispone de alzaprimado temporal, la sección de acero debe soportar todas las solicitaciones aplicadas durante la etapa de construcción, teniendo presente las reales condiciones de sujeción lateral que tendrá el ala comprimida durante el vaciado del hormigón. De Tabla 4.2.2, la longitud máxima sin alzaprima temporal corresponde a: L tens = 2,15 m < 2,50 m M Para perfil Vigal con 50 cm, de Tabla 4.2.2: L c/p = 2,70 m > 2,50 m B 3000 FIGURA SOLICITACIONES Peso propio : 170 kgf/m 2 Losa y estructura 50 kgf/m 2 Terminación de piso Momento antes que fragüe el hormigón: M PP = 0,170 tf/m 2 x 0,60 m x (2,50 m) 2 / 8 = 0,0797 tf.m = 7970 kgf.cm Sobrecarga de uso : 200 kgf/m 2 Según NCh 1537.Of 86, para viviendas. Carga después que fragüe el hormigón: PP piso + SC uso = =250 kgf/m 2 M SC = 0,250 tf/m 2 x 0,60 m x (2,50 m) 2 / 8 = 0,117 tf.m = kgf.cm Durante la etapa de construcción, las solicitaciones sobre las vigas corresponden a: Q PP+SCcons = = 270 kgf/m 2 (ver 5.2.1). POR DEFORMACIONES Si no se dispone de alzaprimado temporal, la deformación de la viga de acero no deberá exceder 1/300 de su longitud, para las solicitaciones aplicadas durante la etapa de construcción. De Tabla 4.2.2, la longitud máxima sin alzaprima temporal corresponde a: L def = 2,96 m > 2,50 m B EN ETAPA DE SERVICIO: POR TENSIONES La sección compuesta se dimensionará para soportar todas las cargas, en etapa de servicio, sin exceder la tensión admisible por tracción en el acero y la tensión admisible por compresión en el hormigón, aún cuando la sección de acero no se apuntale durante la construcción. De Tabla 4.2.2, para L = 2,50 m, la sobrecarga máxima admisible corresponde a: Q T = 851 kgf/m2 > 250 kgf/m2 B POR DEFORMACIONES Las deformaciones en la viga de acero y en el sistema Metalconcret Losa, se definen como deformación máxima : L / 300. De Tabla 4.2.2, para L = 2,50 m, la sobrecarga máxima admisible corresponde a: Q L/300 = 1170 kgf/m 2 > 250 kgf/m 2 B VERIFICACIÓN ADICIONAL: Además, se debe verificar lo siguiente: M pp W a M sc + 0,90 F y 28 Luego, evaluando la fórmula: , ,4 = 1105 kgf kgf 0,90 F y = 2530 Bº cm 2 cm 2 USAR : Sistema Metalconcret Losa H total = 15 cm sin alzaprima temporal. Perfil Vigal H = 12 cm / e = 1 mm (ASTM A 653) 60 cm entre sí, con presillas correspondientes a planchas PL 1,6 x 70 x 80, que unen las alas del perfil Vigal y 50 cm en todo su largo. 29

16 6. Ejemplos de diseño 6.2. Ejemplo Nº2 Para la planta mostrada en la FIGURA 6.2.1, destinada a oficinas y estructurado en base al sistema Metalconcret Losa, se pide diseñar el perfil Vigal para las siguientes condiciones: Perfil Vigal sin alzaprimado temporal. Perfil Vigal con alzaprimado temporal. 600 SEA H = 12 cm / e = 1,6 mm (ASTM A 653), PARA CONSTRUCCIÓN SIN ALZAPRIMADO TEMPORAL: EN ETAPA DE CONSTRUCCIÓN: POR TENSIONES Si no se dispone de alzaprimado temporal, la sección de acero debe soportar todas las solicitaciones aplicadas durante la etapa de construcción, teniendo presente las reales condiciones de sujeción lateral que tendrá el ala comprimida durante el vaciado del hormigón. De Tabla 4.2.2, la longitud máxima sin alzaprima temporal corresponde a: L tens = 3,10 m > 3,00 m B LOSETA e=50 mm 3500 Donde : Espesor loseta : 5 cm Tipo de hormigón : H20 POR DEFORMACIONES Si no se dispone de alzaprimado temporal, la deformación de la viga de acero no deberá exceder 1/300 de su longitud, para las solicitaciones aplicadas durante la etapa de construcción. De Tabla 4.2.2, la longitud máxima sin alzaprima temporal corresponde a: L def = 3,43 m > 3,00 m B EN ETAPA DE SERVICIO: SOLICITACIONES FIGURA Peso propio : 170 kgf/m 2 Losa y estructura 50 kgf/m 2 Terminación de piso Momento antes que fragüe el hormigón: M PP = 0,170 tf/m 2 x 0,60 m x (3,0 m) 2 / 8 = 0,115 tf.m = kgf.cm Sobrecarga de uso : 250 kgf/m 2 Según NCh 1537.Of 86, para oficinas. Carga después que fragüe el hormigón: PP piso + SC uso = =300 kgf/m 2 M SC = 0,300 tf/m 2 x 0,60 m x (3,00 m) 2 / 8 = 0,203 tf.m = kgf.cm Durante la etapa de construcción, las solicitaciones sobre las vigas corresponden a: Q PP+SCcons = = 270 kgf/m 2 (ver 5.2.1). POR TENSIONES La sección compuesta se dimensionará para soportar todas las cargas, en etapa de servicio, sin exceder la tensión admisible por tracción en el acero y la tensión admisible por compresión en el hormigón, aún cuando la sección de acero no se apuntale durante la construcción. De Tabla 4.2.2, para L = 3,00 m, la sobrecarga máxima admisible corresponde a: Q T = 908 kgf/m 2 > 300 kgf/m 2 B POR DEFORMACIONES Las deformaciones en la viga de acero y en el sistema Metalconcret Losa, se definen como deformación máxima : L / 300. De Tabla 4.2.2, para L = 3,00 m, la sobrecarga máxima admisible corresponde a: Q L/300 = 911 kgf/m 2 > 300 kgf/m 2 B VERIFICACIÓN ADICIONAL: Además, se debe verificar lo siguiente: M pp W a M sc + 0,90 F y Luego, evaluando la fórmula: , ,1 = 1111 kgf cm 2 0,90 F y 2530 kgf Bº cm 2 USAR : Sistema Metalconcret Losa H total = 15 cm sin alzaprima temporal. Perfil Vigal H = 12 cm / e = 1,6 mm (ASTM A 653) 60 cm entre sí

17 6. Ejemplos de diseño SEA H = 12 cm / e = 1 mm (ASTM A 653), PARA CONSTRUCCIÓN CON ALZAPRIMADO L/2: EN ETAPA DE CONSTRUCCIÓN: Verificación del perfil sin colaboración, con L/2. El modelo de análisis corresponde al mostrado en la FIGURA alzaprima temporal a L/2 2 espacios de 1500 = 3000 q q = (PP + SC cons ) x S PP = 170 kgf/m 2 SC cons = 100 kgf/m 2 (sobrecarga de construcción) S = 0,60 m EN ETAPA DE SERVICIO: POR TENSIONES La sección compuesta se dimensionará para soportar todas las cargas, en etapa de servicio, sin exceder la tensión admisible por tracción en el acero y la tensión admisible por compresión en el hormigón, aún cuando la sección de acero no se apuntale durante la construcción. De Tabla 4.2.2, para L = 3,00 m, la sobrecarga máxima admisible corresponde a: Q T = 539 kgf/m 2 > 300 kgf/m 2 B POR DEFORMACIONES Las deformaciones en la viga de acero y en el sistema Metalconcret Losa, se definen como deformación máxima: L / 300. De Tabla 4.2.2, para L = 3,00 m, la sobrecarga máxima admisible corresponde a: Q L/300 = 924 kgf/m 2 > 300 kgf/m 2 B VERIFICACIÓN ADICIONAL: Además, se debe verificar lo siguiente: FIGURA Luego : q = (0, ,100) x 0,60 = 0,162 tf/m m + = 9 / 128 x 0,162 x 1,5 2 = 0,026 tf.m m - = 0,162 x 1,5 2 / 8 = 0,046 tf.m De Tabla Capacidades a flexión de perfiles Vigal, se tiene: L = 1,5 m M A (1) = 0,095 tf.m > 0,026 tf.m B M A (2 ) = 0,188 tf.m > 0,046 tf.m B M pp W a Luego, evaluando la fórmula: ,5 M sc + 0,90 F y ,4 = 1710 kgf cm 2 0,90 F y = 2530 kgf Bº cm 2 USAR : Sistema Metalconcret Losa H total = 15 cm con alzaprima L/2. Perfil Vigal H = 12 cm / e = 1 mm (ASTM A 653) 60 cm entre sí

18 7. Detalles constructivos 7.1 Apoyo Vigal a muros, cadenas ó vigas de hormigón armado. 7.2 Apoyos interiores Vigal a muros, cadenas ó vigas de hormigón armado MM 400 ø 8@ 300 (MINIMO) L= 600 ø 8@ 300 e= 50 MM ø 8@ 300 (MINIMO) L= 600 ø 8@ (70) CORTE POR TERRENO ø 8@ 300 (MINIMO) L= 600 ø 8@ 300 APOYO 10 MM (MAXIMO) 50 MM (APOYO ) 50 MM (APOYO ) 34 35

19 7. Detalles constructivos 7.3 Apoyo Vigal a vigas Metalcon. 7.4 Apoyo Vigal a vigas ó cadena de hormigón armado existente. 5+5 AUTOPERF. N 10x3/4 5 AUTOPERF. N 10x3/4 ø 8@ 300 CANAL DE BORDE C15 O C12,5 e=2mm VIGA MAESTRA METALCON 120 (150) ANGULO CONECTOR 50MM CANAL DE BORDE C15 O C12,5 e=2mm VIGA O CADENA EXISTENTE e= 50 MM ANGULO L65 CONECTOR VIGA MAESTRA METALCON VIGA O CADENA EXISTENTE PERNO DE EXPANSION (S. CALC.) 36 37

20 7. Detalles constructivos 7.5 Apoyo y volado de Vigal a vigas ó cadena de hormigón armado existente. 7.6 Anclaje paneles perimetrales Metalcon a Metalconcret Losa. PERNO DE EXPANSION ø3/8 ARMADURA REFUERZO SUPERIOR S/ CALCULO 5 AUTOPERF. N 10x13/4 FIJADOR VERTICAL P L0,85x50 CANAL DE BORDE C15 O C12,5 e=2mm ANGULO L65 CONECTOR VIGA O CADENA EXISTENTE LONGITUD VOLADO (SEGUN CALCULO) AUTOPERFORANTES ANGULO L65 CONECTOR PIE DERECHO SOLERA VIGA MAESTRA METALCON AUTOPERFORANTES CANAL DE BORDE C15 O C12,5 e=2mm (MIN) CANAL DE BORDE CINTAC AUTOPERFORANTES VIGA O CADENA EXISTENTE PERNO DE EXPANSION (S. CALC.) FIJADOR VERTICAL P L0,85x50 PIE DERECHO VIGA MAESTRA METALCON SOLERA 38 39