FICHA TECNICA PARA DISEÑO CON VIGACERO ® Vigueta prefabricada de acero VIGACERO® Las viguetas son fabricadas en nuestra planta ubicada en Lima, mediante un proceso de conformado en frío.
Material La vigueta prefabricada de acero se puede fabricar de los sgtes tipos de acero:
Acero al carbono laminado en caliente calidades: AISI/SAE 1015, ASTM A1011 Grado 37.
Acero pre-galvanizado de alta resistencia ASTM A653 grado estructural SS.
Acero Cold Rolled de alta resistencia resistencia ASTM A 1008.
Propiedades Mecánicas ESPECIFICA ESPECIFICACIONES CIONES DE LA VIGUETA VIGUETA ESPESOR ESPESOR 1.5 mm (Nominal) MEDIDAS (mm) h= 90 b= 130
PESO (Kg/m)
4.80 2
RENDIMIENTO (m /dia) LUZ MAXIMA ENTRE APOYOS (m) 2
AREA (mm ) Fy (psi) 2
Fy (Kg/cm ) Ix (mm4) Sxt (mm3) Sxb (mm3) ȳ (mm)
2
180 m /dia 8.00
Fy =
Esfuerzo fluencia fluencia = 36000 psi.
Fu = Esfuerzo tensión = 53000 psi. Elongación en 2” = 20% min.
Ix = Momento de inercia alrededor del eje X Sxt = Modulo elástico de la sección respecto a la
600 36000
fibra superior
2530 743674 12965 22784 32.64
Sxb = Modulo elástico de la sección respecto a la fibra inferior
ȳ = Centro de masa de la vigueta, respecto a la fibra interior.
PROPIEDADES DE LA VIGUETA DE ACERO
2
AREA
600 mm = 6 cm
CENTROIDE
2
32.64 mm = 3.264 cm 4
INERCIA CENTROIDAL 743674 mm = 74.3674 cm
4
Casetón de Poliestireno expandido (Eps) Densidad 15 Kg/m
3
ALTURA ALTURA O ESPESOR ESPESOR DE LOSA ALIGERADA
ALTURA DEL CASETON
ANCHO APOYOS MIN. (cm)
(cm)
LARGO
PESO MAXIMO
VOLUMEN
(Kg)
(m )
(m)
(cm)
3
16 cm @ 84 cm
12
75
2.5
1.00
1.80
0.090
17 cm @ 84 cm
12
75
2.5
1.00
1.80
0.090
20 cm @ 84 cm
15
75
2.5
1.00
1.69
0.113
25 cm @ 84 cm
20
75
2.5
1.00
2.25
0.150
30 cm @ 74 cm
25
65
2.5
1.00
2.81
0.188
35 cm @ 69 cm
30
60
2.5
1.00
3.38
0.225
CUADRO COMPARATIVO DE CONSUMO DE CONCRETO VIGUETAS VI GACERO ALTURA O ESPESOR DE LOSA ALIGERADA (cm)
VIGUETA SIMPLE 3
16 cm 17 cm 20 cm 25 cm 30 cm 35 cm
@ 84 cm @ 84 cm @ 84 cm @ 84 cm @ 74 cm @ 69 cm
2
DOBLE VIGUETA 3
2
(m /m )
(m /m )
0.047 0.057 0.060 0.064 0.066 0.074
0.060 0.070 0.077 0.089 0.095 0.113
LOSA ALIGERADA CONVENCIONAL 3
2
@ 0.40m (m /m )
% DE AHORRO CON VIGACERO
0.08 0.09 0.1 0.113 0.132
28.47% 33.78% 35.60% 41.59% 43.94%
Pesos de sistemas de techos aligerados aligerados con casetones y bovedillas de Poliestireno expandido vigueta Espesor de Espacio losa H
VIGUETAS PREFABRICADA DE CONCRETO (Sistema Tralicho)
VIGUETAS PRETENSADAS DE CONCRETO (Sistema Pretensado)
VIGUETAS PREFABRICADAS VIGACERO® CASETON DE EPS DENSIDAD 15 Kg/m
3
SISTEMA CONVENCIONAL DE ENTREPISOS (ladrillo de arcilla)
Case Casetó tónn de de Poli Poliest estire ireno no exp expan andi dido do (EPS (EPS))
Peso
Casetón
Largo
Vo l 3
Concr Concret etoo en Obra Obra
Peso
Vo l 3
Peso
PESO PARCIAL 2
cm
m
Kg/m
und
m
m
Kg
m
Kg
Kg/m
17
0.6
12.2
1
1.0
0.059
0.59
0.06
139.20
152.0
20
0.5
12.71
1
1.0
0.060
0.60
0.078
187.20
200.5
25
0.5
13.25
1
1.0
0.081
0.81
0.092
220.80
234.9
30
0.5
14.25
1
1.0
0.102
1.02
0.11
259.20
274.5
17
0.6
17.28
1
1.0
0.059
0.59
0.06
138.0
180.0
20
0.5
19.5
1
1.0
0.060
0.60
0.07
165.6
210.0
25
0.5
19.5
1
1.0
0.081
0.81
0.09
211.2
250.0
30
0.5
19.5
1
1.0
0.102
1.02
0.11
264.0
300.0
13
0.84
4.8
1
1.0
0.068
1.01
0.047
113.3
119.1
16
0.84
4.8
1
1.0
0.090
1.35
0.058
139.2
145.4
20
0.84
4.8
1
1.0
0.113
1.69
0.062
148.8
155.3
25
0.84
4.8
1
1.0
0.150
2.25
0.066
158.4
165.5
30
0.74
4.8
1
1.0
0.163
2.44
0.070
168.0
175.2
17
0.4
57.6
1
0.2
0.011
6.50
0.08
192.0
303.7
20
0.4
72
1
0.2
0.014
7.40
0.09
216.0
349.6
25
0.4
96
1
0.2
0.018
7.40
0.10
240.0
397.6
30
0.4
108
1
0.2
0.018
12.00
0.11
271.2
479.2
PARA LA SECCION DE CONCRETO DE LA VIGUETA 2
CONCRETO
BA S E
ALTURA
A R EA
CENTROIDE
Ay
INERCIA PROPIA
a (Yi-cent)
Concreto Los a
84
4
336
14
4704
448
1061.93
1509.93
Conceto a lma
8
12
96
6
576
1152
3716.74
4868.74
432
SUMA
4
5280
6378.67 cm
centroide concreto = 12.22 cm
PARA LA VIGUETA COMO ELEMENTO ELEMENTO COMPUESTO COMPUESTO 2
MATE RIA LES
A RE A
CE N TROIDE
Ay
IN E RCIA
a (Yi-cen t )
C O NC RETO
4.32
12.22
5280
6378.67
527.71
6906.37
ACERO TRANSV
60.80
3,264
1,984,512
743,674
3749.50
4493.17
492.8
54,784,512
SUMA
4
11399.55 cm
centroide = 11.117 cm
DISEÑO DE UNA LOSA ALIGERADA CON EL SISTEMA VIGACERO® Se usa la tabla de Momentos admisibles (tabla 1) cuando la losa es una losa continua, los momentos admisibles se comparan con el momento último de la losa compuesta y se determina el diseño de la vigueta prefabricada prefabricada de acero Si la losa aligerada es simplemente apoyada, puede usarse la tabla 2 que está en función de la luz entre vigas y la sobrecarga de la losa. Para calcular los aceros negativos y los momentos admisibles se debe tener en cuenta lo siguiente:
Seleccionar el paño a calcular.
Determinar las cargas que actuaran en la losa aligerada. Peso propio de la losa aligerada (de la tabla 1). 2
Peso del piso terminado (100 Kg/m )
Sobrecarga Cargas adicionales como muros de tabiquería, etc.
Amplificar las cargas según el reglamento.
Calculo de la losa mediante método de coeficientes, método de Cross, programa de diseño computarizado para determinar momentos y cortantes últimos, como si se diseñara una losa convencional pero teniendo en cuenta que la distancia entre ejes de vigueta es de 84 cm.
Acero del Acero Negativo en la losa: Donde: bw= 13 cm D = altura de losa – 2cm f ´c = de la losa aligerada Mu positivo < = M adm (tabla 1)
CALCULO DEL CORTANTE ÚLTIMO EN LA LOSA ALIGERADA
ØVc = 0.85 x 0.53 x f ´c0.5 x bw x d x 1.10 Donde : LOSA ALIGERADA
bw = 13 cm d= altura de la losa – 2.5 cm
f ´c ´c
losa in situ
ØV c 210 Kg/cm
Ø Vc 2
350 Kg/cm
(ton)
( to n )
16 cm
1.26
1.63
17 cm
1.35
1.75
20 cm
1.63
2.11
25 cm
2.10
2.71
30 cm
2.57
3.31
En caso Vu > ØVc, retirar alternadamente los casetones hasta que V u <= ØVc
2
ESPESOR 1.50mm NEGRO O GALVANIZADO 2
CARGA ULTIMA (Kg/m ) SEPARACION ENTRE ENTRE VIGUETAS 0.84m 0.84 m ESPESOR DE CONCRETO 4c 4cm
ESPESOR DE CONCRETO 5 cm
LUZ ( m)
H = 9 cm
H = 12 cm
H = 15 cm
3,00
1807
2522
3104
3,10
1638
2362
2907
3,20
1489
2217
2728
3,30
1358
2085
2565
3,40
1241
1964
2416
3,50
1138
1853
2280
3,60
1046
1752
2155
3,70
963
1636
2040
3,80
889
1510
1934
3,90
823
1397
1836
4,00
762
1295
4,10 4,20 4,30 4,40 4,50 4,60
708
1202
659
H = 20 cm
H = 25 cm
H = 30 cm
1746
1579
1950
2322
1662
1503
1856
2210
1118
1584
1432
1769
2106
1042
1511
1366
1688
2009
973
1443
1305
1612
1919
909
1379
1248
1541
1835
851
1320
1194
1475
1756
4,70
798
1243
1144
1413
1682
4,80
749
1167
1096
1354
1613
4,90
704
1097
1052
1300
1547
5,00
663
1033
1010
1248
1486
5,10
973
971
1 12 200
1428
5,20
918
934
1 11 154
1374
5,30
867
899
1 11 111
1323
5,40
820
866
1 10 070
1274
5,50
776
835
1 10 032
1228
5,60
806
995
1185
5,70
778
961
1143
5,80
751
928
1104
5,90
726
896
1067
6,00
702
867
1032
6,10
679
839
998
6,20
657
812
966
6,30
636
786
936
6,40
762
907
6,50
739
879
6,60
716
853
6,70
695
828
6,80
675
803
6,90
655
780
7,00
637
756
7,10
619
737
7,20
717
7,30
697
7,40
678
7,50
660
TABLA 1 : MOMENTOS ADMISIBLES DE LAS LAS VIGUETAS VIGUETAS PREFABRICADAS DE ACERO - VIGACERO® 2
PARA UNA S/C 300 Kg/m
MOMENTOS ADMISIBLES (Kg -m) = Ø Mn ALTURA O ESPESOR
DISTANCIA
DE LOSA ALIGERADA ENTRE EJES (cm)
O Ñ A P N U S O U N I T N O C S O Ñ A P
(Ton/m )
2
(Kg/m )
(cm) CASETON CASETON DE EPS
E L P M I S
2
PESO PROPIO
VIGACERO losa sin tabiqueria
VIGACERO considerando tabiqueria
16 cm 17 cm
84
1.35
1.80
2.04
84
1.35
2.00
2.25
20 cm 25 cm 30 cm 35 cm
84
1.69
2.44
2.70
84
2.25
2.93
3.21
74
2.44
3.45
3.75
69
2.70
5.19
5.59
16 cm 17 cm 20 cm 25 cm
84
1.35
1.04
1.28
84
1.35
1.15
1.40
84
1.69
1.34
1.62
84
2.25
1.67
1.98
30 cm 35 cm
74
2.44
1.97
2.30
69
2.70
2.96
3.36
VENTAJAS FUNCIONALES DESCRIPCION
VIGUETAS PRETENSADAS
ALIGERADO CON
ALIGERADO
SISTEMA VIGACERO CONVENCIONAL
PREFABRICADAS
LOSAS
DE CONCRETO
MACIZA
Sistema de losas aligeradas, facil de transportar debido a que lo materiales son
NO
SI
NO
NO
NO
NO
SI
NO
NO
NO
NO
SI
NO
NO
NO
SI
NO
SI
SI
NO
SI
-
NO
SI
NO
SI
NO
livianos por su peso y de una gran rigidez por Una mayor densida d del EPS, proporciona mayor proteccion acustica y termica Las viguetas son l o suficientemente resistente como para soportar mejor mejor la manipulacion y no tener mayores desperdicios. Dada la separacion entre puntales se tiene un
EN MENOR
area mas limpia y aprovechable. aprovechable.
CANTIDAD
EN MENOR CANTIDAD
NO
Las instalaciones que se encuentran encuentran en losas aligeradas, tienen por lo menos 4 cm de recubrimiento, recubrimiento, garantizando que no habra roturas de cañerias por colocacion colocacion de Mejora el Rendimiento del proyecto, proyecto, tanto en tiempos de instalacion y armado armado de la losa, reduciendo ademas la mano de obra de instalacion del sistema.
ENSAYO DE RESISTENCIA RESISTENCIA A FLEXION FLEXION DEL LABORATORIO DE ESTRUCTURAS PUCP
COMPARACION DE RESISTENCIA CON OTROS OTROS SISTEMA DE VIGUETAS PREFABRICADAS TIPOS DE VIGUETAS
VIGACERO
ESPESOR DE LOSA (m)
0.16
0.17
0.17
4
5
5
cada 0.84 m
cada 0.60 m
cada 0.50 m
1.265 ton
1.267 ton
0.90 ton
ESPESOR DE CARPETA DE COMPRESION (cm) ESPACIAMIENTO ENTRE EJES DE VIGUETAS (m) RESISTENCIA
VIGUETA PRETENSADA VIGUETA TRALICH
