Plancha Colaborante
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DEDICATORIA
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PLANCHAS COLABORANTES O SISTEMA DECK
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
1.1. Usos
1.2. Funciones
1.3. Ventajas
1.4. Desventajas
1.5. Elementos del Sistema
CAPÍTULO 2 Productos
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PLANCHAS COLABORANTES O SISTEMA DECK
BIBLIOGRAFIA
ANEXOS
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PLANCHAS COLABORANTES O SISTEMA DECK
INTRODUCCIÓN
Una losa compuesta es aquella en que se utilizan chapas o láminas de acero como encofrado
colaborante capaces de soportar el hormigón vertido, la armadura metálica y las cargas de ejecución.
Posteriormente las láminas de acero se combinan estructuralmente con el hormigón endurecido y
actúan como armadura a tracción en el forjado acabado, comportándose como un elemento estructural
mixto hormigón-acero] Se entiende que en esta estructura mixta la parte superior de hormigón trabaja
a compresión.
En términos simples, el steel deck es un sistema constructivo para losas de entrepiso que se
compone una chapa de acero nervada inferior apoyada sobre un envigado y que permite recibir el
hormigón vertido que completa la losa. La chapa nervada actúa como encofrado perdido y queda
incorporada al conjunto, actuando como parte de la enfierradura de refuerzo a tracción en la cara
inferior de la losa. Esta configuración básica se complementa con una malla de refuerzo de acero
superior que permite repartir las cargas y absorber los esfuerzos de retracción. Según proyecto, esta
configuración se complementa con armadura de refuerzo en zonas de momentos negativos. El
resultado es una losa nervada unidireccional que entrega una muy eficiente solución para la
construcción de entrepisos.
Sin lugar a dudas notaremos, que las deficiencias de los métodos tradicionales son
largamente superadas con la aplicación del STEEL DECK, el cuál, tanto como una herramienta de
trabajo, es un paso a la estética y a la modernidad. Las ventajas que ofrece el sistema son múltiples,
más aún, si las comparamos con los sistemas tradicionales para el diseño y la construcción de losas;
mencionamos a continuación las ventajas más saltantes:
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Liviano: gracias a la forma del perfil, el conjunto acero / concreto, reduce el peso muerto de la
losa; hablamos de losas que pesan desde 158.3 kgf/m².
Fácil Transporte, Manejo e Instalación: al ser planchas livianas, uniformes y cortadas a
medida, son fácilmente apilables para ser transportadas, permitiendo también una fácil y rápida
maniobrabilidad e instalación de las mismas.
Estética: las planchas vistas desde el nivel inferior, brindan una visión uniforme, agradable y
segura.
Económico: en el mercado actual, el costo de las planchas para el sistema Acero-Deck es
económico lo que lo hace un sistema muy competitivo en el mercado.
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1.1. Usos
El sistema constructivo acero-deck puede aplicarse básicamente para construir cualquier tipo
de losas de entrepisos y sus variaciones; podemos nombrar algunos usos que se da al sistema en la
actualidad:
Edificios
Centros Comerciales.
Estacionamientos.
Mezanines.
Últimos techos y techos inclinados.
Plataformas para muelles.
Losas para puentes peatonales y vehiculares.
Losas de entrepisos en general
1.2. Funciones
Dentro del sistema constructivo, la placa colaborante cumple con tres funciones principales:
1.3. Ventajas
El sistema ofrece muchas ventajas respecto a los sistemas tradicionales de construcción,
siendo idóneo en proyectos donde el tiempo de ejecución de la obra es reducido. Entre las
principales ventajas del sistema tenemos:
Variedad de aplicaciones: Se usa sobre estructuras metálicas, de concreto y mixtas.
Eliminación del encofrado tradicional.
Limpieza y seguridad en obra.
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1.4. Desventajas
térmico y acústico.
Concreto
Malla de temperatura
Placa colaborante
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Conector de corte
Concreto
Placa colaborante
Soldadura
Conector de corte
Viga de acero
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Los calibres o espesores del acero utilizados para la formación de las planchas del Sistema
constructivo ACERO DECK son calibrados en gages (gauges) o como espesores en milímetros o
pulgadas.
Para efectos de cálculo, sólo se considera como espesor de plancha colaborante el calibre
del acero base no incluyendo los espesores de galvanizado o pre-pintado. Los calibres más
utilizados son el gage 20 (0.909 mm) y el gage 22 (0.749 mm.) con una tolerancia máxima de 5%
de su espesor.
2º CONCRETO
En lo que respecta a las “Especificaciones Estándar de los Agregados del Concreto” nos
referiremos a las normas ASTM C33. En el caso de utilizar concretos con menor peso específico,
nos referiremos entonces a la norma ASTM C330 “Especificaciones Estándar para agregados
livianos para la elaboración de concreto Estructural”.
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El curado del concreto se efectuará como mínimo hasta 7 días posteriores al vaciado. No se
utilizarán aditivos que contengan sales clorhídricas en su composición por que pueden
producir efectos corrosivos en la plancha de acero.
3º MALLA DE TEMPERATURA
El diseño de dicho refuerzo estará acorde con el capítulo 7 de la parte 7.10.2 en lo referente al
Refuerzo por Contracción y Temperatura de las Normas Peruanas de Estructuras. El recubrimiento
mínimo de la malla de temperatura será de 2 cm., quedando sujeto al criterio del diseñador.
El acero diseñado para soportar los momentos negativos, pasará por debajo de la malla de
temperatura y podrá estar sujetado a ésta. El diseño de la malla de temperatura se puede referir a
las normas del ACI o a las Normas Peruanas de Estructuras.
4º CONECTOR DE CORTE
Los conectores de corte tipo Nelson Stud son elementos de acero que tienen como función
primordial tomar los esfuerzos de corte que se generan en la sección compuesta (acero-concreto)
controlando y reduciendo las deformaciones.
El conector de corte tipo Nelson Stud tiene la forma de un perno con cabeza cilíndrica, no posee
hilos (roscas) y es soldado a el ala superior de la viga soporte a ciertos intervalos, quedando
embebidos dentro de la losa. Estos conectores están sujetos a corte en el interfase
concreto/acero.
La losa transfiere las cargas de gravedad por una interacción de fuerzas de compresión sobre la
viga en la cual se apoya. Además, en la parte de contacto de la losa se producen fuerzas de corte a
lo largo de su longitud.
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Los conectores de corte son elementos de una sola pieza con protección galvánica
electroquímica de zinc conforme a ASTM B633.
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CAPÍTULO 2: PRODUCTOS
Tipo : AD-900
Peralte : 38.8 mm
Ancho total : 930 mm
Ancho útil : 900 mm
Calibre : Gage 22, gage 20
Acabado : Galvanizado pesado
Longitud : A medida
Tipo : AD-600
Peralte : 60.00 mm
Ancho total : 920.00 mm
Ancho útil : 900.00 mm
Calibre : Gage 22, gage 20
Acabado : Galvanizado pesado
Longitud : A medida
Tipo : AD-730
Peralte : 75.00 mm
Ancho total : 920.00 mm
Ancho útil : 900.00 mm
Calibre : gage 22 , gage 20
Acabado : Galvanizado pesado
Longitud : A medida
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DIMENSIONES Y PROPIEDADES
Longitud del
DIMENSIONES
2 ½” 2 ½” 3” 4” 3” 4”
vástago (L)
Diámetro de la
1” 1 ¼” 1 ¼” 1 ¼” 1 ¼” 1 ¼”
cabeza (D)
Altura de la
8.5 mm 8.5 mm 8.5 mm 8.5 mm 10 mm 10 mm
cabeza (H)
Altura : Variable
Pestaña : 20 mm
Base : Variable
Espesor : 1mm
Acabado : Galvanizado
Longitud : 2.50 ml.
P
TB- TB- TB- TB- TB- TB-
TIPO
DIMENSIONES
Calibre/ Gage 20 20 20 20 20 20
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H
Pestaña (P)
20 20 20 20 20 20
mm. 90°
Altura : 40 mm a 75mm
Pestaña : 20 mm 40mm
Base : 40 mm, 55 mm
Espesor : 1mm
Acabado : Galvanizado
Longitud : 2.50 ml.
P
TIPO TC-40/100 TC-60/120 TC-75/150
90º
Altura (H) mm. 40 60 75
DIMENSIONES
Calibre/ Gage 20 20 20 B
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La ingeniería de detalles son labores que deben realizarse en gabinete para optimizar las áreas
a cubrir, generando funcionalidad en la obra y desperdicios mínimos.
LONGITUDES: Para efectos del cálculo de la longitud de las planchas, se debe tomar en
cuenta la penetración en las vigas especificada en los planos, mínimo 4.00cm
recomendable 5.00cm. Sobre los empalmes: estos deben ser a tope, en caso se proyecte un
traslape, se recomienda que no exceda los 10.00 cm. Se debe procurar tener medidas
iguales en el modulado de las planchas, para así facilitar el proceso de instalación.
3.2. Transporte
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3.3. Almacenamiento
Para el caso de lugares abiertos, para tiempos menores a 5 días, se cubrirán las planchas
con mantas plásticas para protegerlas de la intemperie. Para climas lluviosos o agresivos,
las planchas, las planchas se ubicarán en un techado y cerrado.
El apoyo de los paquetes de planchas se hará sobre una superficie uniforme y plana, sobre
tablones. La distancia entre apoyos se recomienda cada 0.60m. para paquetes compuestos
por 25 planchas.
En ningún caso los paquetes se colocarán sobre la superficie natural o directamente sobre
el terreno.
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3.4. Izaje
Manual:
En este sistema se suben las planchas mediante sogas,
procurando no dañar el borde de las placas. Para tal fin se las
planchas serán amarradas con sogas en forma de cruz
asegurándolas a los extremos con un gancho. El personal
deberá emplear obligatoriamente guantes de cuero en
estas labores.
Mecánico:
Se emplean los medios mecánicos de la obra,
como son las plumas, las grúas, etc., por lo general
se utiliza cuando se tiene que izar paquetes de
placas colaborante a diferentes alturas. Se debe
tener cuidado de no dañar las pestañas laterales de
las placas.
3.5. Colocación
Corresponde a esta, la etapa para la ubicación de las planchas sobre las vigas de apoyo, es
decir, la posición final.
Las planchas se colocará con los valles de menor dimensión sobre las vigas a menos que se
especifique lo contrario en los planos.
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PESTAÑA
MENOR
El apoyo sobre vigas transversales terminales es de 5 cm., los cuales quedaran totalmente
embebidos en la losa.
Los cortes de las planchas se podrán hacer con esmeril, disco de corte, cizallas o cualquier
otro método que no deteriore la geometría de las planchas.
En caso se requiera utilizar apuntalamiento temporal, este se colocará al centro de la luz o a
los tercios
El apuntalamiento será retirado a los 7 días de vaciado el concreto o según se disponga en
el diseño.
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3.7. Fijación
Este proceso se realiza para mantener las planchas ACERO DECK en su posición final de
trabajo y como medida de seguridad.
Este proceso se debe realizar mediante elementos de fijación tales como tornillos auto
perforantes, clavos de disparo ó simplemente con clavos si las planchas de Acero-Deck
están apoyadas sobre el encofrado de madera que sirven a la vez de tapa de las vigas.
La fijación se realizará a los extremos de las planchas en todos los puntos de apoyo,
teniendo como mínimo un punto de fijación cada tres valles, considerando que todos los
valles de las planchas estén debidamente apoyados sobre las vigas de apoyo y las vigas
principales.
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Las cajas de salida de luz se pueden instalar dentro de la losa, quedando embebidas en el
concreto, o se pueden instalar por fuera sujetándolas en la superficie metálica de la plancha
ACERO DECK mediante tornillos autoroscantes.
Las conexiones eléctricas exteriores – es recomendable - se instalen dentro de los valles.
Los accesorios para la sujeción de las tuberías en las losas colaborantes se fijarán mediante
tornillos autoroscantes, remaches, etc.
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Para mayores detalles de colocación del acero de refuerzo negativo, observar la Página 23.
Malla de temperatura
La posición de las varillas dentro de la losa se dará según planos de estructuras y deberá
estar 2 cm. - como mínimo- por debajo de la superficie superior de la losa y apoyadas
sobre tacos de concreto, dados pre-fabricados ó algún material estandarizado para dicho
proceso.
El cálculo de refuerzos por temperatura se realizará según los criterios del ACI.
3.11. Concreto
Una vez colocada la malla de temperatura se procederá a preparar el área de tránsito para el
vaciado.
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El proceso de vaciado del concreto se podrá realizar mediante bombas, latas ó carretillas.
En el caso de utilizar carretillas para el vaciado, estas no podrán circular por encima de las
planchas. Por lo tanto se habilitará una ruta de circulación mediante tablones de 8” aprox.,
que sean capaces de distribuir las cargas puntuales en un área mayor.
Antes de realizar el vaciado del concreto, las planchas deberán limpiarse para evitar una
mala adherencia del concreto con la plancha.
La plancha ACERO DECK está preparada para recibir cargas en condiciones normales
durante el proceso de vaciado. Sin embargo al momento del vaciado, no se debe acumular
volúmenes excesivos de concreto ni generar grandes cargas puntuales por acumulación de
materiales, máquinas o personas en una misma área; que sean capaces de deformar las
planchas del Acero-Deck.
Este se realiza cuando el concreto inicia su pérdida de humedad superficial después del
vaciado, durante los primeros 7 días.
Las planchas ACERO DECK tiene la ventaja en el proceso de generar una superficie
impermeable, manteniendo húmeda la mitad inferior del concreto, dependiendo la pérdida
de agua a la evaporación.
El curado del concreto se hará con agua limpia libre de impurezas, en forma permanente
durante el periodo especificado.
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Apuntalamiento
En el caso que se utilicen apuntalamientos
en las losas, el desapuntalamiento se realiza
7 días después del día de vaciado,
asegurando que el concreto ha llegado a un
75% de su capacidad de resistencia a la
compresión.
3.12. Protección
El uso de sistemas de protección, como son el galvanizado y los procesos de pintura, permite
tener una protección adecuada del acero ante agentes agresivos presentes en el medio donde se
instalen las placas colaborantes.
Galvanizado
Cabe resaltar que las bobinas de acero utilizadas cumplen con las normas ASTM A-653/A-
653M y las normas A-611 grado C, las cuales indican que se tiene recubrimiento de galvanizado en
ambas caras de la plancha, considerando diversos espesores de zinc en la superficie.
El tipo de galvanizado que se utiliza en el Sistema constructivo ACERO DECK es calidad G90
(alta resistencia a la corrosión)
Para el caso de medio ambientes altamente corrosivos, se sugiere utilizar como complemento
algún tipo de pintura de alta resistencia a la corrosión.
Pinturas anticorrosivas
Las pinturas usadas para este tipo de planchas son: resinas Vinílicas o Imprimantes Vinílicos,
Resinas Epóxicas Poliamidas, Resinas epóxicas con Brea (Coaltar), etc. Estas son pinturas de alta
resistencia a la intemperie y se deben de escoger acorde al uso. El espesor de las pinturas se miden
en mils (1 mils = 1 milésima de pulgada).
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3.13. Acabados
Acabado Natural: Se puede deja la plancha galvanizada ACERO DECK expuesta sin
recubrimiento.
Acabado Pintado: Se utiliza el tipo de pintura de acuerdo al uso.
Acabado Cielo Raso: Las planchas de Drywall u otro material para ser utilizadas como
cielo raso pueden ser fijadas directamente a la losa colaborante ACERO DECK mediante
espárragos, colgadores o canales.
ACABADOS
PINTADO CARAVISTA
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DETALLES CONSTRUCTIVOS 1
IMPORTANTE :
malla de temperatura
bastones de refuerzo perno de anclaje
conector de corte
ángulo de soporte
malla de temperatura
bastones de refuerzo
conector de corte
ángulo de soporte
realizar una perforación, previa a la soldadura,
en la placa colaborante
soldadura de filete perimetral del
conector a la viga metálica
refuerzo de viga perno de anclaje
penetración mínima : 4 cm.
refuerzo de viga apoyo mínimo: 4 cm.
refuerzo de viga
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DETALLES CONSTRUCTIVOS 2
malla de temperatura
apoyo mínimo: 4 cm .
realizar una perforación, previa a la soldadura,
soldadura de filete perimetral del en la placa colaborante
conector a la viga metálica Viga Metálica
elemento
de cierre
elemento de tope
soldadura de filete: apoyo mínimo: 4 cm. conector de corte
1" @ 12" ó tornillos
autoperforantes: realizar una perforación, previa a la Viga Metálica
1@ 45 cm Viga Metálica soldadura, en la placa colaborante
malla de temperatura
malla de temperatura
acero de refuerzo
apoyo
malla de temperatura
apoyo L mínimo:
L mínimo: (variable) 2".
malla de temperatura
(variable) 2".
acero de refuerzo
elemento
de cierre
elemento de
cierre
soldadura de filete:
1" @ 12" ó tornillos
soldadura de filete: apoyo mínimo: 12 mm autoperforantes: ángulo de soporte
1" @ 12" ó tornillos 1@ 45 cm
autoperforantes: realizar una perforación, previa a la soldadura, en la placa
1@ 45 cm Viga Metálica colaborante
Viga Metálica
soldadura de filete perimetral del conector a la viga
metálica
soldadura de filete perimetral del conector a la viga metálica
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DETALLES CONSTRUCTIVOS 3
REFUERZO EN DUCTOS
TUBERÍAS
tubería
tubería camiseta de protección
malla de temperatura
soporte
1. Si la tubería atraviesa la placa, esta será perforada a un diámetro igual al de la tubería o podrá llevar una camiseta de
protección, en caso sea necesario.
2. Instalar las tuberías pasantes o las camisetas de protección antes del vaciado del concreto.
3. Las tuberías menores a 1¼" podrán ir embebidas dentro del concreto de la losa.
4. Las tuberías mayores a 1¼" pasarán por debajo de la losa sujetas mediante abrazaderas o elementos similares.
E
20 mm
10 mm
E
1 1
4"
1 1
4"
8.5 mm
1"
112"
3"
2"
1
2"
1 5 3
2" 8" 4"
1. Realizar una perforación previa a la placa. 1. Las dimensiones de los elementos de cierre está en función de
1. Apoyo mínimo del elemento 40 mm.
2. Fijar la placa a la estructura mediante tornillos autoperforantes 1 @ 45 cm. o la altura de la losa, el apoyo (2" min) y el volado.
2. Asegurar los elementos de cierre mediante
soldadura de filete 1"@ 12".
tornillos autoperforantes 1 @ 45 cm ó 2. Asegurar los elementos de cierre mediante tornillos
3. Soldar los conectores directamente a la viga mediante soldadura de filete en todo el
perímetro del conector soldadura de filete 1" @ 12". autoperforantes 1 @ 45 cm ó soldadura de filete 1" @ 12".
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Además de los ensayos propios del acero de las bobinas, realizamos ensayos a la unidad
del sistema compuesto conformado por los elementos principales: Plancha ACERO DECK,
concreto y malla de temperatura. En estos ensayos no utilizamos conectores de corte para situarnos
en la condición más desfavorable.
Venimos realizando ensayos desde el año 2000 en el Laboratorio de estructuras del Centro
Peruano-Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID), institución
perteneciente a la Universidad Nacional de Ingeniería. Presentaremos aquí resultados puntuales
de los últimos ensayos realizados (2006/ 2007).
ENSAYOS DE FLEXIÓN
Siguiendo las especificaciones de las Normas internacionales del American Society Testing
and Materials C-78 (ASTM C-78) se realizaron 42 ensayos de flexión en placas colaborantes
ACERO DECK.
Este ensayo es conocido como el ensayo de los tres puntos que consiste en aplicar una carga al
espécimen en los tercios de luz, distribuyendo la carga por la mitad en cada uno.
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PLANCHAS COLABORANTES O SISTEMA DECK
Distribución de equipos
durante ensayo de flexión.
3400 kg, 51 mm
2800 kg, 7 mm
Carga (kg)
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PLANCHAS COLABORANTES O SISTEMA DECK
Estado último:
Carga: 3400 kg S/Ceq: 1805 kg/m2 Desp.vert: 51 mm
Conclusiones:
De la curva de comportamiento observamos que la losa tiene una mayor resistencia al
sobrepasar la etapa elástica, cuando ya se ha iniciado el desprendimiento de la placa del
concreto.
Ese comportamiento nos indica que losas con este perfil conservan el sistema compuesto
luego de perder adherencia en la interfaz placa-concreto hasta la condición última debido a
la ductilidad de la placa colaborante ACERO DECK.
ENSAYOS DE FUEGO
El ensayo consistió en suministrar calor mediante fuego controlado por una gradiente de
temperatura similar a la presente en los incendios, bajo una sobrecarga de servicio al límite
obtenido ya en los ensayos de flexión.
Colocación de espécimen
sobre cámara de calor
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Distribución de equipos
durante ensayo de fuego.
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La losa con placa colaborante colapsa a consecuencia de la falla de las vigas de apoyo.
Conclusiones
Las losas con placa colaborante acero-deck utilizadas con cargas de servicio con espesores de gage 22 sometidas a ensayo
de fuego tuvieron una resistencia de 30 y 40 minutos de exposición al fuego (T 300 ºC).
BIBLIOGRAFÍA
Acero - Deck . (s. f). Manual Técnico Sistema Constructivo Placa Colaborante Acero - Deck.
Lima: ACEROS PROCESADOS S.A.
Aceros Arequipa. (s. f). Manual de Construcción para Maestros de Obra. Lima,
Perú: CORPORACIÓN ACEROS AREQUIPA S.A.
ANEXOS
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