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ENTREPISO DE MADERA,
CONCRETO Y ACERO
Facultad de Arquitectura
TALLER DE GRADUACION
TALLER DE GRADUACIÓN
1 Mayo, 2014
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Universidad Mariano Gálvez de Guatemala
Facultad de Arquitectura
Taller de Graduación
Ing. Ordoñez
ENTREPISO DE MADERA,
CONCRETO Y ACERO
Yolanda Muñoz
Carné: 060-10-16192
TALLER DE GRADUACIÓN
1 Mayo, 2014
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ENTREPISOS DE MADERA
El entrepiso es una plataforma horizontal que se apoya sobre un conjunto de
vigas y columnas, tabiques, muros de otros materiales o combinaciones de
estos. La plataforma se compone de un sistema de vigas secundarias sobre la
cual se coloca una cubierta de tablones, duelas o planchas de algún otro
material.
El entrepiso cuando actúa como diafragma, transmite las fuerzas horizontales
a los elementos verticales de la estructura.
Se da este nombre, a la estructura que separa un piso de otro en un edificio.
Un entrepiso, está formado por:
a) -Una estructura resistente (vigas y viguetas).
b) -Una estructura aislante (forjado o bovedilla).
c) -El piso o solado.
d) -El cielorraso.
GENERALIDADES
El entrepiso debe soportar las cargas verticales.
Debe poseer suficiente rigidez en su propio plano para garantizar su trabajo
como diafragma.
No debe fabricarse con una losa de concreto, sino que debe consistir en:
Largueros: viguetas o alfardas que soportan el recubrimiento o piso.
El recubrimiento: que debe resistir la fuerza cortante y que puede hacerse de
esterilla de guadua, alambrón y mortero de cemento, malla expandida,
alambrón y mortero de cemento, o de tablas de madera.
Las soleras o carreras: que enmarcan el diafragma y forman parte del sistema
de resistencia en su plano, los entrepisos deben formar un diafragma que
trabaje como un conjunto. Para ello, los elementos del entrepiso deben estar
debidamente vinculados para asegurar el trabajo del conjunto. Sin embargo,
no es necesario que el entrepiso funcione como un diafragma rígido.
Entramados horizontales o entrepiso de madera:
Los entrepisos de madera se componen ordinariamente de vigas y viguetas
de sección rectangular dispuestas horizontalmente y paralelas, las que en
conjunto, forman el envigado de la estructura.
Los tipos de vigas más usados son:
a) Las vigas simples de sección
rectangular.
b) Las vigas compuestas, o
acoplamiento.
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TIPOS DE ENTRAMADOS
Los entramados horizontales se pueden clasificar según:
• Función
• Capacidad de transmisión de los esfuerzos laterales
Entramado de entrepiso:
Plataforma de madera del segundo nivel que absorbe las cargas del peso propio y
de uso (permanentes y transitorias), transmitiéndolas a los tabiques de paredes
soportantes, vigas maestras o dinteles
Según capacidad de transmisión:
Entramados flexibles:
Tienen la característica de adaptarse a la estructura soportante, pero no en la
recepción de esfuerzos horizontales. En el caso de zonas de vientos y/o sismos, la
estructura soportante vertical debe estar diseñada para resistir todas las solicitaciones
estáticas y esfuerzos dinámicos, incluyendo los que aporten los entramados
horizontales con sus sobrecargas.
Esta última razón, requiere una distribución acuciosa de los tabiques soportantes y
resistentes a las acciones horizontales, exigiendo en la mayoría de las soluciones un
aumento en el número de tabiques soportantes, con sistemas de unión flexible con
los entramados horizontales, lo que limita la mayoría de las veces el proyecto de
arquitectura.
Entramados semi rígidos:
El entramado está diseñado para colaborar con las demás estructuras, y conformado
por una placa rígida que transmite los esfuerzos horizontales a los tabiques
soportantes, pilares y columnas que conforman pórticos.
Este tipo de entramados semi-rígidos son los que se usan generalmente en las
viviendas de estructuras de madera de luces menores, a diferencia del entramado
rígido que se logra a través de una losa de hormigón armado.
COMPONENTES DE UN ENTRAMADO SEMI RÍGIDO
Los elementos estructurales que conforman un entramado de piso y entrepiso son:
• Vigas
• Cadenetas o crucetas
• Riostras
Vigas:
Elementos estructurales lineales (horizontales o inclinados), que salvan luces y que son
solicitados por reacciones tales como: peso propio, sobrecargas de uso, viento, nieve
y montaje, entre otros. Trabajan principalmente en flexión y corte. Un conjunto de
vigas es lo que conforma básicamente la plataforma de piso o entrepiso.
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ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE SE
IDENTIFICAN SEGÚN DESEMPEÑO Y
UBICACIÓN
Según el desempeño y ubicación
de las vigas en una plataforma, se
pueden definir los siguientes
elementos estructurales:
Viga maestra:
También conocida como viga
principal, aquella sobre la cual se
apoyan otros elementos
estructurales, directa o
indirectamente.
Soporta el conjunto del sistema y
transmite las cargas a tabiques
soportantes, columnas o
fundaciones.
La distancia entre las vigas principales está definida por la luz máxima (que se puede
disponer por largos comerciales, escuadrías y cargas), a que estarán sometidas las
vigas secundarias. Normalmente los largos fluctúan entre 2 y 4 m y las escuadrías
mínimas tienden a 2” x 8” o 2” x 10” para entramado de piso o entrepiso y 2”X 6” para
cielos que soportan su propio peso, ambos ratificados
por cálculo estructural. Cuando se requiere salvar luces mayores a las normales
(más de 6 m) en viviendas de dos pisos, superiores a los 300 m2 construidos, se recurre
a vigas compuestas, laminadas, reticuladas u otro tipo.
Las vigas maestras que conforman la
solución de un entramado de piso
requieren ser ancladas a la fundación
continua o aislada de pilotes de madera o
poyos de hormigón. La conexión debe ser
cuidadosamente resuelta, debido a los
esfuerzos laterales a que estará sometida
la estructura en servicio.
En el caso de fundación continua, se
puede resolver mediante soleras de
montaje o directamente mediante el uso
de conexiones metálicas. Cuando la viga
se coloca directamente al sobrecimiento,
viga fundación de hormigón armado, apoyo de hormigón simple o fundación
aislada, se debe considerar aislación entre madera y hormigón, para evitar posible
incorporación de humedad por capilaridad.
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SISTEMAS DE ENTREPISO CONCRETO
Los tipos de sistemas de entrepiso y de cubierta de concreto son tantos que
desafían cualquier clasificación.
En construcción de estructuras de acero, el diseñador se limita por lo general
al uso de perfiles estructurales normalizados, tanto en forma como en tamaño,
que fabrican los pocos productores en este campo. Muchos pequeños
productores de elementos estructurales y accesorios de concreto reforzado
pueden competir ventajosamente en este campo, puesto que los
requerimientos para plantas y equipos no son excesivos. Esto conduce al
desarrollo de una amplia variedad de sistemas de concreto. En este texto se
mencionan sólo los tipos más comunes.
En general, los sistemas de entrepiso y de cubierta de concreto reforzado
comúnmente utilizados pueden clasificarse como sistemas en una dirección,
en los cuales el refuerzo principal de cada uno de los elementos estructurales
se extiende en una sola dirección, y sistemas en dos direcciones, donde el
refuerzo principal se extiende en direcciones perpendiculares, al menos para
uno de los elementos estructurales.
En la siguiente lista pueden identificarse sistemas que encajan en los dos tipos
mencionados:
a. Losa en una dirección apoyada sobre vigas de concreto monolíticas.
b. Losa en una dirección apoyada sobre vigas de acero (pueden utilizarse
conectores de cortante para lograr una acción compuesta en dirección de la
luz de la viga).
c. Losa en una dirección con un tablero de acero formado en frío que se
utiliza como formaleta y refuerzo adicional.
d. Entrepiso de viguetas en una dirección (también conocido como losa
nervada).
e. Losa en dos direcciones apoyada sobre vigas de borde en cada uno de los
paneles.
E Losas planas con capiteles de columna o ábacos, o ambos, pero sin vigas.
g. Placas planas, sin vigas y sin ábacos o capiteles de columna.
h. Entrepisos de viguetas en dos direcciones, con o sin vigas en los ejes de
columnas.
a. Entrepisos monolíticos de vigas
Un entrepiso de vigas consta de una serie de vigas secundarias paralelas,
apoyadas en sus extremos en vigas principales las que a su vez se apoyan
sobre columnas de concreto ubicadas a intervalos más o menos regulares
sobre la totalidad del área del piso, como se ilustra en la figura. Este
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entramado se cubre con una
losa de concreto reforzado,
armada en una dirección,
cuya carga se transmite
primero a las vigas secundarias,
luego a las vigas principales y
de éstas a las columnas.
Las vigas se colocan
espaciadas de tal modo que
lleguen hasta el punto central,
los puntos en los tercios o los
puntos en los cuartos de las
longitudes de las vigas
principales. La distribución de
las vigas y el espaciamiento
entre columnas debe
determinarse a partir de consideraciones económicas y prácticas. Éstas se
verán afectadas por el uso que se le vaya a dar al edificio, el tamaño y la
forma del área del terreno y la carga que debe soportarse. Si el tamaño del
edificio lo justifica, se debe comparar una cantidad suficiente de diseños
tentativos y de estimativos para poder seleccionar la distribución más
satisfactoria. Si las luces en una de las direcciones no son muy grandes, por
ejemplo, del orden de 16 pies o menos, las vigas pueden omitirse del todo y la
losa, que se extiende en una sola dirección, puede apoyarse directamente en
las vigas principales, que se proyectan en la dirección perpendicular, en los
ejes de columnas. Puesto que las losas y las vigas secundarias y principales se
construyen monolíticamente, tanto las vigas secundarias como las principales
se diseñan como vigas T, y se puede aprovechar la continuidad.
b. Construcción compuesta con vigas de acero
Las losas de concreto reforzado armadas en una dirección, también se utilizan
con frecuencia en edificios donde las columnas, las vigas secundarias y las
vigas principales tienen elementos de acero estructural. Normalmente la losa
se diseña teniendo en cuenta una continuidad total sobre las vigas de apoyo
y siguiendo los métodos usuales de diseño. El espaciamiento entre vigas está
por lo general entre 6 y 8 pies (2 a 2.5mts). A menudo la losa se funde de
manera que su lado inferior quede a nivel con el lado inferior del ala superior
de la viga de apoyo, como se ilustra en la figura. Esto facilita la construcción
puesto que el testero de madera puede acuñarse contra el ala superior de la
viga. Probablemente es de mayor importancia el hecho de que se
proporciona un arriostramiento efectivo contra el pandeo lateral del ala a
compresión de la viga, mientras que si la parte inferior de la losa estuviera al
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mismo nivel que la parte superior del acero, sólo la fricción suministraría
resistencia al movimiento lateral.
Los edificios de este tipo se diseñan cada vez más para acción compuesta. En
la parte superior de la viga de acero se sueldan conectores de cortante que
quedan embebidos en la losa de concreto, como aparece en la figura 18.5b.
Al impedir el deslizamiento longitudinal entre la losa y la viga de acero en la
dirección de1 eje de la viga, el elemento combinado resulta más fuerte y más
rígido que si no se desarrollara la acción compuesta. Expresado de otra
manera, lo anterior significa que para determinadas cargas y límites de
deflexión, pueden utilizarse vigas de acero más pequeñas y más livianas.
Los entrepisos compuestos también pueden utilizar vigas recubiertas de
concreto, como se indica en la figura 18.5 c, lo cual ofrece la ventaja de una
protección total del acero contra el fuego con la desventaja de una
formaleta más complicada y la dificultad de vaciar el concreto alrededor y
por debajo del elemento de acero. Estas vigas totalmente embebidas no
requieren la utilización de conectores de cortante.
c. Losas compuestas reforzadas con tablero de acero
Para pisos, durante los Últimos años se han utilizado ampliamente paneles que
constan de tableros de acero formados en frío y de bajo calibre, sobre los
cuales se funde una losa de entrepiso en concreto. Si se presta atención
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adecuada a los detalles, la losa puede trabajar en forma compuesta con el
tablero de acero, que sirve entonces no solamente como formaleta para la
losa, sino también como acero principal a tensión por flexión. Apropiadas
para cargas de piso relativamente livianas y luces cortas, las losas compuestas
reforzadas con tablero de acero se utilizan en edificios de oficinas y de
apartamentos, con vigas principales en los ejes de columnas y vigas
secundarias en la dirección perpendicular subdividiendo los paneles en luces
hasta de aproximadamente 12 pies. Pueden utilizarse cimbras temporales en
el centro de la luz o en los tercios de la luz de los paneles para evitar esfuerzos
y deflexiones en exceso mientras se vacía la losa, puesto que en esta etapa el
tablero de acero solo debe resistir la totalidad de la carga aplicada.
d. Entrepisos de viguetas en una dirección
Un entrepiso de viguetas en una dirección consta de una serie de pequeñas
vigas T de concreto reforzado con poco espaciamiento entre sí, que se
apoyan envigas principales de concreto vaciadas monolíticamente, las
cuales a su vez están sostenidas por las columnas del edificio. Las vigas T,
llamadas también viguetas o nervaduras, se forman al dejar espacios vacíos
en lo que de otra manera sería una losa maciza; estos vacíos se forman
utilizando cajones especiales de acero. El concreto se vacía entre las
formaletas para conformar las viguetas y se deja cierta altura por encima de
la parte superior de las formaletas para configurar una delgada losa
monolítica que se convierte en el ala de las vigas T.
Puesto que la resistencia del concreto a tensión es pequeña y se ignora por lo
regular en el diseño, la eliminación de gran parte de éste en la losa mediante
la utilización de las formaletas en forma de cajón genera disminución del peso
con una ligera modificación en las características estructurales de la losa. Los
entrepisos nervados son económicos para edificios como hoteles, hospitales y
de apartamentos donde las cargas vivas son relativamente pequeñas y las
luces comparativamente grandes. Éstos no son adecuados para construcción
pesada como bodegas, plantas de impresión y edificios de manufactura
pesada.
Las formaletas estándares para conformar los espacios vacíos entre las
viguetas tienen un ancho de 20 ó 30 pulg y una altura de 8,10,12,14, 16 ó 20
pulg. Como aparece en la figura 18.7, vistos en sección los lados tienen por lo
general una inclinación de 1 a 12 hacia afuera para facilitar su remoción.
Al variar el espaciamiento inferior entre las formaletas se puede lograr
cualquier ancho de vigueta.
Asimismo, pueden utilizarse cajones cuyos extremos disminuyen en ancho
cuando se desee obtener una vigueta más ancha en la zona cercana a los
apoyos extremos, como para grandes cortantes o para grandes momentos
flectores negativos. Una vez que el concreto se endurece, los cajones de
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acero se retiran para ser reutilizados.
De acuerdo con el Código ACI 8.11.2, las viguetas no deben tener un ancho
menor que 4 pulg ni una altura mayor que 3.5 veces el ancho mínimo del
alma (para facilitar la ubicación de las barras y la colocación del concreto, es
aconsejable tener anchos mínimos del alma de 5 pulg). El espaciamiento libre
entre viguetas (determinado por el ancho del cajón) no debe exceder 30
pulg. El espesor de la losa por encima de la parte superior de los cajones no
debe ser menor que un doceavo de la distancia libre entre viguetas, ni menor
que 2 pulg, según el código ACI 8.11.6
El refuerzo de las viguetas consta generalmente de dos barras en la zona de
flexión positiva, con una de las barras interrumpida donde ya no se requiere o
doblada hacia arriba para proporcionar parte del acero negativo que se
necesita sobre las vigas principales de apoyo. Se adicionan barras superiores
rectas sobre los apoyos para absorber el momento flector negativo. Con
respecto al Código ACI 7.13.2, al menos una barra inferior debe continuar a
través del apoyo o, para el caso de apoyos no continuos, debe terminar en
un gancho estándar como una medida para mejorar la integridad estructural
en caso de que se presente un daño estructural considerable.
El Código ACI 7.7.1 permite un recubrimiento reducido de concreto de pulg
para la construcción con viguetas, al igual que para losas. La losa delgada
(ala superior) se refuerza principalmente para esfuerzos de temperatura y de
retracción de fraguado, utilizando malla de alambrón o barras de diámetro
pequeño que se colocan a ángulos rectos con respecto a las viguetas. El área
de este refuerzo está por lo general en el orden de 0.18 por ciento de la
sección transversal bruta de la losa de concreto.
Las viguetas en una dirección se dimensionan para que el concreto suministre
toda la resistencia a cortante, sin que sea necesaria la utilización de estribos.
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Según el Código ACI 8.11.8, en la construcción con viguetas se permite un
incremento del diez por ciento en el valor de V, por encima del valor que
determinan las ecuaciones (4.12o) ( 4.12b), con base en la posibilidad de
redistribución de sobrecargas locales a las viguetas adyacentes.
Las vigas principales que soportan las viguetas se vacían monolíticamente con
éstas y son vigas T con una sección transversal que depende de la forma de
los cajones que conforman las viguetas, como resulta evidente de la figura
18.7a. La losa delgada de concreto, directamente encima de la parte
superior de los cajones, no se tiene en cuenta en los cálculos para las vigas
principales y el espesor del ala para la viga T se toma como la altura total de
las viguetas. El ancho del ala puede ajustarse para cumplir los requisitos
variando la colocación de los cajones extremos, pero se requiere un mínimo
de 3 pulg desde el alma de la viga T hasta el extremo del cajón para permitir
la remoción de la formaleta.
e. Losas en dos direcciones apoyadas en los bordes
Las vigas perimetrales son por lo general de concreto vaciado
monolíticamente con la losa, aunque también pueden ser de acero
estructural, con frecuencia recubiertas de concreto para lograr una acción
compuesta y mejorar la resistencia contra el fuego. Si las vigas de apoyo son
de acero o si son de concreto vaciado monolíticamente y tienen una altura
aproximada de tres veces el espesor de la losa o más, puede utilizarse el
método de análisis y diseño de los coeficientes del capítulo 12. De otra
manera, debe optarse por el método directo de diseño o por el del pórtico
equivalente, porque tienen en cuenta la interacción entre la losa y las vigas
de apoyo de manera más racional.
Los sistemas de losa maciza en dos direcciones son adecuados para cargas
intermedias a grandes que actúan en luces hasta de 30 pies (10 mts). Este
intervalo corresponde muy de cerca al de losas sin vigas, pero con ábacos o
capiteles de columna, sistemas que se describen en la siguiente sección. Estos
últimos se prefieren a menudo porque evitan que las vigas sobresalgan por
debajo de la losa.
Para cargas más livianas y luces más cortas, se desarrolló un sistema de losa
maciza en dos direcciones donde las vigas en los ejes de columnas son
anchas y de poca altura de modo que una sección transversal a través del
piso en cualquiera de las direcciones es similar a la de la losa con bandas.
El resultado es un entrepiso de losa en dos direcciones con bandas que, visto
desde abajo, se parece a un cielo raso con paneles. Las ventajas son similares
a las determinadas anteriormente para los entrepisos de losas en una
dirección con bandas y para los sistemas de vigueta y banda.
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f. Losas planas sin vigas con ábaco o capiteles de columnas
Mediante un dimensionamiento y un refuerzo adecuados de la losa resulta
posible eliminar del todo las vigas de apoyo; la losa queda entonces apoyada
directamente en las columnas. En una zona rectangular o cuadrada centrada
en las columnas, es posible suministrar un sobre espesor a la losa, y las partes
superiores de las columnas pueden acampanarse. El sobre espesor de la losa
se llama comúnmente ábaco y la forma acampanada de la columna se
llama un capitel de columna. Los dos tienen un propósito doble: aumentan la
resistencia a cortante del sistema de piso en la región crítica alrededor de la
columna y proporcionan una altura efectiva mayor para el acero de flexión
en la región de alto momento flector negativo sobre el apoyo. Los sistemas sin
vigas con ábacos o capiteles de columnas, o ambos, se llaman sistemas de
losa plana (aunque en la práctica de ingeniería estructural casi todas las losas
son "planas" en el sentido usual de la palabra) y se diferencian de los sistemas
de placa plana, que no tienen ninguna proyección por debajo de la losa.
Éstos se describen en la siguiente sección.
En general, las construcciones de losa plana son económicas para cargas
vivas de 100 1blpie2 o más y para luces hasta casi 30 pies. Se utilizan
ampliamente en bodegas de almacenamiento, garajes de estacionamiento y
estructuras subterráneas que soportan grandes cargas producidas, por
ejemplo, por rellenos de tierra. Para cargas más livianas, como en el caso de
hoteles, edificios de apartamentos y de oficinas, las placas planas (ver la
sección 18.2) o alguna forma de construcción con viguetas (ver
las secciones 18.2d y h) serán en general menos costosas. Para luces mayores
que aproximadamente 30 pies, se utilizan vigas secundarias y vigas principales
debido a la mayor rigidez de este tipo de construcción.
Las losas planas pueden diseñarse con el método directo de diseño o
mediante el del pórtico equivalente.
g. Losas de placa plana
Un entrepiso de placa plana consta esencialmente de un entrepiso de losa
plana, en el que se omiten los ábacos y los capiteles de columna, de manera
que el entrepiso de espesor uniforme queda soportado en forma directa por
columnas prismáticas. Se ha encontrado que los entrepisos de placa plana
son económicos y ventajosos, por ejemplo para usos en edificios de
apartamentos, donde las luces son moderadas y las cargas relativamente
livianas. El espesor de construcción de cada entrepiso se mantiene en el
mínimo absoluto con un ahorro resultante en la altura total del edificio.
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Los sistemas de entrepiso que trabajan como diafragma deben estar
construidos monolíticamente. Se deben cumplir los siguientes requisitos:
a) Las losas de entrepiso de concreto reforzado deben cumplir lo dispuesto en
el capitulo 4 del AGIES (habla sobre las estructuras de 2 niveles o mas)
b) Los esfuerzos de contacto por las cargas concentradas de dinteles, vigas o
elementos de placa, no pueden exceder el 40 % de la resistencia bruta
especificada para las unidades de mampostería
El espesor mínimo de una losa depende del sistema de entrepiso utilizado y del
tipo de apoyo o elementos de soporte de acuerdo con la tabla 7-2
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ENTREPISOS DE METAL
LOSACERO
Es una lámina de alma de acero
acanalada galvanizada con
nervaduras transversales. Interactuar
con el concreto, eliminando la
formaleta de madera.
CARACTERISTICAS
Es un sistema de entrepiso metálico
que utiliza un perfil laminado
diseñado para anclar perfectamente
con el concreto y formar la losa de
azotea o entrepiso ALTA RESISTENCIA ESTRUCTURAL
Para resistir cargas: adecuada distribución de refuerzos para cubrir cargas.
Sirve de esfuerzo principal de acero durante la vida útil de la losa.
Con esta lámina es posible colocar apoyos con una mayor separación que las
losas tradicionales manteniendo altas
cargas de diseño ancho total de 1.00
metros y un ancho útil de 0.95cm;
puede fabricarse a la medida por lo
que reduce costos por necesidad de
pocos apoyos y rapidez de instalación.
Su troquel trapezoidal mide de alto de
6.00 centímetros
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FUNCIÓN:
1) Plataforma de trabajo en la
etapa de instalación.
2) Formaleta permanente en la
etapa de colocación del concreto
LOSAS DE:
Entrepisos para edificaciones
Puentes
Estacionamientos
Techos para viviendas unifamiliares
Bodegas
Comportamiento estructural
La existencia de una estructura perpendicular a la de la carga para resistir los
esfuerzos horizontales (vientos o sismo) es necesaria en la construcción de
edificios con este sistema, ya que la losa de compresión no transmite empujes
horizontales y los esfuerzos negativos son absorbidos por los nervios en “V” de
la placa.
Forma de colocación
1. La armadura metálica se coloca apoyada y fijada sobre todo tipo de
estructura auto resistente con una separación máxima de entrevigado de 80
cm, dispuesta de manera que el vértice de los nervios principales en “uve”
quede inmerso en el concreto de la losa. En la tabla 2.1 vemos las distancias
entre apoyos en función de la capa de compresión.
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CARGAS
Las cargas a considerar durante la etapa constructiva, cuando la lámina
actúa como formaleta, son las siguientes.
• El peso propio del tablero
• El peso propio del concreto fresco (con un peso específico de 2.4kN/m3)
• Las cargas de construcción temporales que se calculan como la más
severa entre una carga uniformemente distribuida de 20psf (1kPa) sobre la
superficie de la lámina y una carga concentrada de 150lb (2.2kN) que
actúan sobre una sección de la formaleta de 1.00m (1000mm) de ancho.
Estas cargas corresponden a cargas de construcción como son sobrepesos
por el manejo del concreto, peso de la maquinaria y las personas que
trabajan en la construcción de la losa. Durante la construcción, la lámina
trabajará en cualquiera de los tres siguientes casos:
1. Formaleta sin apuntalamiento:
Si el vaciado se hace bajo esta condición, la sola lámina es capaz de
soportar el peso propio del concreto y las cargas de construcción.
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Deben hacerse chequeos para las condiciones límite por esfuerzos cortante y
flexión y por deflexiones máximas. Si existe continuidad de la lámina sobre los
apoyos, ésta se tendrá en cuenta para redistribución de esfuerzos.
2. Formaleta con apuntalamiento intermedio:
Si la lámina no es capaz de soportar el peso del concreto fresco y las cargas
de construcción puede optarse por colocar un punto de apoyo intermedio
temporal, mientras el concreto alcanza su resistencia, garantizando que el
comportamiento en sección compuesta es capaz de soportar las cargas
sobreimpuestas de diseño. Este apuntalamiento crea un sistema de apoyo
continuo para la lámina lo que permite la redistribución de los esfuerzos
generados en la construcción.
Debe hacerse un recálculo de los esfuerzos y deflexiones para comprobación
del buen funcionamiento de la lámina bajo la condición aquí descrita. .
3. Formaleta con apuntalamiento uniforme:
Es una alternativa poco práctica aunque ideal para el control de deflexiones
totales del sistema de losa. En esta condición la lámina es soportada en toda
la longitud del vano, por lo cual, teóricamente no se presentan esfuerzos ni
deflexiones debido al peso propio del concreto fresco o de las cargas de
construcción. Bajo esta condición no es necesario hacer chequeo por
esfuerzos o deflexiones durante la etapa constructiva.
Una vez que el concreto ha fraguado y la adherencia lámina-concreto
alcanza su plenitud las consideraciones de carga realizadas en la etapa
constructiva no afectan el diseño para la etapa de servicio. Debe hacerse
un análisis por esfuerzos flectores y cortantes de la sección compuesta. Se
utilizarán los factores de amplificación de carga (para el método por estados
límite)
DEFLEXIONES ADMISIBLES
El cálculo de las deflexiones verticales del sistema, durante la etapa de
construcción donde la lámina actúa como formaleta, incluye solo el peso
propio del concreto de acuerdo con el espesor de diseño más el peso propio
de la lámina. No deben adicionarse las cargas sobreimpuestas por
construcción, por el carácter temporal de las mismas. Se diseña para
permanecer en el rango elástico en la mayoría de las ocasiones, por
consiguiente, este se recupera una vez se retiren las cargas temporales.
DEFLEXIONES
Para el cálculo de las deflexiones verticales del sistema de losa se utiliza la
teoría elástica convencional. El área de concreto es transformada en acero
equivalente para el cálculo de las propiedades de la sección transversal.
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COMPRESIÓN EN EL CONCRETO
Puede hacerse un chequeo de verificación de los esfuerzos en el concreto. El
esfuerzo máximo admisible debe limitarse a un máximo de 0.45 f’c
DISEÑO A FLEXIÓN - METODO DE LA RESISTENCIA ÚLTIMA
El método de la resistencia última se basa en fluencia de la totalidad de la
lámina (y no solo de la fibra más alejada como en el método anterior) por lo
cual son aplicables las fórmulas tradicionales de diseño a la rotura (o
resistencia última) para el concreto. El método es regulado por el título C
del NSR-10 (o en su defecto las especicaciones del ACI). Para alcanzar la
capacidad última a momento de la sección compuesta, se ha demostrado
experimentalmente que se requiere un número suficiente de conectores de
cortante sobre la viga perpendicular a la dirección principal de la lámina.
El tablero metálico actuando en sistema compuesto es diseñado como el
refuerzo para el tablero de concreto.
Este viene a ser el refuerzo positivo en los diferentes vanos. La losa será
diseñada como un sistema continuo o simple bajo cargas uniformemente
distribuidas. Cargas altamente concentradas requieren un análisis adicional.
Sin embargo, cabe aclarar que el método de diseño por resistencia ultima,
descrito en este manual, no aplica a placas sin la presencia o con mínima
presencia de conectores de cortante. En caso de no tener conectores de
cortante para el sistema debe hacerse una verificación de resistencia por
adherencia lámina-concreto.
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BIBLIOGRAFIA
Manual Técnico METAL DECK
DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO
Duodécima edición
ARTHUR H. NILSON
Cornell University
Tema: Entrepiso de Madera – Losa de Hormigón sin Vigas
Corporacion Chilena de la Madera
AGIES NR-2 Capitulo 7