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 diferentes tipos de acero:
Acero al carbono laminado en caliente calidades: AISI/SAE 1015, ASTM A STM A1011 Grado 37.
Acero pre-galvanizado de alta resistencia ASTM A653 grado estructural SS.
Acero Cold Rolled de alta resistencia ASTM A 1008.
Sin embargo para este proyecto se utilizó acero pre-galvanizado de alta resistencia ASTM A653 grado estructural SS.
Propiedades Mecánicas ESPECIFICA ESPECIFICACIONE CIONES S DE LA VIGUETA ESPESOR ESPESOR 1.5 mm (Nominal) h= 90 MEDIDAS (mm) ( +/- 8mm) b= 130
Fy =
PESO (Kg/m)
Elongación en 2” = 20% min.
4.86 2
RENDIMIENTO (m /dia) LUZ MAXIMA ENTRE APOYOS (m) 2
AREA (mm ) Fy (psi) 2
Fy (Kg/cm ) 4
Ix (mm )
Esfuerzo fluencia fluencia = 36000 psi. psi.
Fu = Esfuerzo tensión = 53000 psi.
2
180 m /dia 8.00
Ix = Momento de inercia alrededor del eje X
600 36000
Sxt = Modulo elástico de la sección respecto a la fibra superior
2530
Sxb = Modulo elástico de la sección respecto a la fibra inferior
743674
3
Sxt (mm )
12965
3
22784 32.64
Sxb (mm ) ȳ (mm)
ȳ = Centro de masa de la vigueta, respecto a la fibra interior.
PROPIEDADES DE LA VIGUETA DE ACERO
AREA
600 mm2 =
6 cm2
CENTROIDE
32.64 mm =
3.264 cm
INERCIA CENTROIDAL 743674 mm4 = 74.3674 cm4
CUADRO COMPARATIVO DE CONSUMO DE CONCRETO VIGUETAS VIGACERO ALTURA O ESPESOR DE LOSA ALIGERADA (cm)
VIGUETA SIMPLE 3
2
DOBLE VIGUETA 3
2
LOSA ALIGERADA CONVENCIONAL 3
2
@ 0.40m (m /m )
% DE AHORRO CON VIGACERO
(m /m )
(m /m )
16 cm @ 84 cm
0.047
0.060
17 cm @ 84 cm
0.057
0.070
0.08
28.47%
20 cm @ 84 cm
0.060
0.077
0.09
33.78%
25 cm @ 84 cm
0.064
0.089
0.1
35.60%
30 cm @ 74 cm
0.066
0.095
0.113
41.59%
35 cm @ 69 cm
0.074
0.113
0.132
43.94%
PESO POR METRO CUADRADO DE LA LOSA ALIGERADA CON DIFERENTE TIPO DE ESPESOR DE LOSA Vigueta de acero Espacio Espesor de entre eje de losa H viguetas
VIGUETAS PREFABRICADAS VIGACERO® CASETON DE EPS DENSIDAD 15 Kg/m3
Casetón de Poliestireno expandido (EPS) Peso
Casetón de Largo de Volumen Peso del EPS casetón de casetón casetón
cm
m
Kg/m
und
m
m
13
0.79
4.86
1
1.0
16
0.84
4.86
1
17
0.84
4.86
1
20
0.84
4.86
20
0.79
25
0.69
25
3
Concreto en Obra Vol 3
Peso del concreto
PESO PARCIAL DE LA LOSA
Kg
Kg/m
Kg
m
0.063
0.95
0.054
130.6
136.4
1.0
0.083
1.24
0.066
158.4
164.5
1.0
0.090
1.35
0.069
166.1
172.3
1
1.0
0.113
1.69
0.071
169.9
176.5
4.86
1
1.0
0.105
1.58
0.074
177.6
184.0
4.86
1
1.0
0.150
2.25
0.079
189.1
196.2
0.79
4.86
1
1.0
0.140
2.10
0.080
193.0
199.9
25
0.84
4.86
1
1.0
0.150
2.25
0.082
196.8
203.9
35
0.59
4.86
1
1.0
0.200
3.00
0.098
235.2
243.1
35
0.69
4.86
1
1.0
0.414
6.21
0.098
235.2
246.3
2
PARA LA SECCION DE CONCRETO DE LA VIGUETA 2
CONCRETO
BASE
ALTURA
AREA
CENTROIDE
Ay
INERCIA PROPIA
a (Yi-cent)
SUMA
Concreto Losa
84
4
336
14
4704
448
1061.93
1509.93
Concreto alma
8
12
96
6
576
1152
3716.74
4868.74
432
4
5280
6378.67 cm
centroide concreto = 12.22 cm
PARA LA VIGUETA COMO ELEMENTO COMPUESTO 2
MATERIALES
AREA
CENTROIDE
Ay
INERCIA
a (Yi-cent)
CONCRETO
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
54,784,512 centroide = 11.117 cm
SUMA
11399.55
4
cm
DISEÑO DE UNA LOSA ALIGERADA CON EL SISTEMA VIGACERO® Se usa la tabla de Momentos admisibles 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 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 o los paños a calcular.
Determinar las cargas que actuaran en la losa aligerada. Peso propio (obtenido de Momentos admisibles). Peso del piso terminado (100 Kg/m2) 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 de Momentos admisibles)
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 :
ØVc
LOSA ALIGERADA
bw = 13 cm
ØVc 2
d= altura de la losa – 2.5 cm
2
210 Kg/cm
350 Kg/cm
16 cm
(ton) 1.26
(ton) 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
f ´c losa in situ
En caso Vu > ØVc, retirar alternadamente los casetones hasta que V u <= ØVc
TABLA DE MOMENTOS ADMISIBLES DE LAS VIGUETAS PREFABRICADAS DE ACERO - VIGACERO®
ALTURA DE LA LOSA ALIGERADA (cm)
E L P M I S A T E U G I V
17 cm 20 cm 25 cm 20 cm 25 cm 30 cm 35 cm
PESO SEPARACION MOMENTOS PROPIO DE ENTRE EJES ADMISIBLES CASETON DE VIGUETAS (Kg-m) (cm) = Ø Mn 2 (Kg/m )
84
1.24
1801
84
1.69
2217
84
2.25
2216
79
1.57
2428
79
2.10
2287
69
2.25
2477
69
2.70
2946
ESPESOR 1.50mm NEGRO O GALVANIZADO 2
CARGA ULTIMA (Kg/m ) SEPARACION ENTRE VIGUETAS 0.84m ESPESOR DE CONCRETO 4cm
ESPESOR DE CONCRETO 5 cm
LUZ (m)
H = 9 cm
H = 12 cm
H = 15 cm
H = 20 cm
H = 25 cm
H = 30 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
1746
1579
1950
2322
4,10 4,20 4,30 4,40 4,50 4,60
708 659
1202
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
1200
1428
5,20
918
934
1154
1374
5,30
867
899
1111
1323
5,40
820
866
1070
1274
5,50
776
835
1032
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
LIMITACIONES: Para luces superiores a 5.50 metros la distancia entre eje de viguetas se reducirá en 79 o 69 cm. Para luces superiores a 6.50 m el diseño de la losa aligerada con el sistema Vigacero, lo realizara el ingeniero proyectista.
ALTURAS DE LOSAS ALIGERADAS CONSIDERANDO LAS LUCES A TRABAJAR
Entrepisos
Luces (m)
0 - 4.0
4.0 - 5.0
5.0 - 6.50
6.50 - 7.5
7.50 - 8.50
Altura de losa 17 @ 84 cm 20 @ 84 cm 25 @ 79 cm 30 @ 69 cm 35 @ 69 cm
2
Azoteas (S/C = 150Kg/m )
Luces (m)
0 - 6.0
6.0 - 6.50
6.50 - 7.50
7.50 - 8.50
Altura de losa 17 @ 84 cm 20 @ 84 cm 25 @ 79 cm 30 @ 69 cm
CARACTERISTICAS DE LOS CASETONES DE EPS DIMENSIONES PESO POR UNIDAD
Largo : 1.00 m , Ancho : 0.75 m , Espesor : entre 0.09, 0.12, 0.15, 0.20, ... m (*) 1.01 Kg (caseton de 0.09 m de espesor) 1.69 Kg (caseton de 0.15 m de espesor) 3
DENSIDAD
12 - 15 Kg/ m
COLOR
Blanco
COMPORTAMIENTO FISICO QUIMICO
Material autoextinguible e ignifugo, materia prima el poliestireno tipo F, inerte
(*) Esta condicion dependera de la luces que se puedan plantear por proyecto
VENTAJAS DEL SISTEMA VIGACERO FRENTE A OTROS TIPOS DE VIGUETAS
VENTAJAS ECONOMICAS
ALIGERADO CON DESCRIPCION DE LOS SISTEMAS
Menos cantidad de encofrados
SISTEMA
ALIGERADO CON VIGUETAS
O
X
–––
Cumple
no cumple
No aplica
ALIGERADO CONVENCIONAL
DE CONCRETO ARMADO
LOSAS MACIZA
VIGACERO
PRETENSADAS
O
O
X
O
O
X
O
O
O
X
–––
O
X
O
O
X
menos puntales, nada de soleras Paños con luces grandes con
PREFABRICADAS
En menor cantidad
X
menor espesor de losa Las cuadrillas pueden trabajar simultaneamente mejorando los rendimientos Se reduce el tiempo de armado y desencofrado dado la inercia de
En menor cantidad
X
la vigueta Reduce la cantidad de concreto a utilizar en la losa aligerada
O
En menor cantidad
X
X
X
entre el 10 al 15 % menos Las viguetas son lo suficientemente resistente como para soportar
O
X
–––
X
–––
O
X
–––
X
–––
O
En menor cantidad
X
O
X
la manipulacion y no tener mayores desperdicios La fabricacion de las viguetas es rapida contando con una buena capacidad de distribucion Ahorro de tiempo 50% de ahorro de tiempo
VENTAJAS TECNICAS Y FUNCIONALES
DESCRIPCION DE LOS SISTEMAS
Se disminuyen las deflexiones
ALIGERADO CON
ALIGERADO CON
SISTEMA
VIGUETAS
O
X
–––
Cumple
no cumple
No aplica
ALIGERADO CONVENCIONAL
PREFABRICADAS DE CONCRETO ARMADO
LOSAS MACIZA
VIGACERO
PRETENSADAS
O
O
X
X
X
O
O
O
O
X
O
O
O
O
O
O
X
X
X
–––
O
X
X
X
X
O
O
X
O
–––
que causan fisuras en la losa Un mayor espesor de losa proporciona mayor acustica Sistema certificado y avalado por el Ministerio de Vivienda El trabajar con casetones de Eps de alta densidad porporciona mejor acustica en la losa Por tener mayor separacion de viguetas, utiliza menos puntales esto reduce el tiempo de armado Las instalacion eletricas y sanitarias son mas facil de instalar
ENSAYO DE RESISTENCIA A FLEXION DEL LABORATORIO DE ESTRUCTURAS PUCP
L I O A S C E R P A P a r b s
2
o d i n e d o n t r a e l 3 n p c o x C e o n e r ) S s i P t s E ( e o i l d i o d P n a l 3 x e p d e o s n e r a i l t l s i i e d l m o r e P v e o d b n t y ó d s t s e n a s e C u n o t e a s t m a e / u s c i g g K n v o c s i c o m d s a r e g i e l d a r H o s s a s m c e l o p o s h E c e t e d s a m e t s i s e d s o s e P
0 . 2 5 1
5 . 0 0 2
9 . 4 3 2
5 . 4 7 2
0 . 0 8 1
0 . 0 1 2
0 . 0 5 2
0 . 0 0 3
4 . 6 3 1
3 . 2 7 1
5 . 6 7 1
9 . 9 9 1
3 . 6 4 2
5 . 2 6 2
0 . 7 9 2
3 . 7 4 3
0 . 0 0 4
0 2 . 9 3 1
0 2 . 7 8 1
0 8 . 0 2 2
0 2 . 9 5 2
0 . 8 3 1
6 . 5 6 1
2 . 1 1 2
0 . 4 6 2
6 . 0 3 1
1 . 6 6 1
9 . 9 6 1
0 . 3 9 1
2 . 5 3 2
0 . 0 2 1
0 . 0 2 1
0 . 0 2 1
0 . 0 2 1
8 2 6 1 7 9 0 1 . 0 0 . . . 0 0 0 0
6 7 9 1 0 0 0 1 . . . . 0 0 0 0
4 5 0 . 0
9 6 0 . 0
1 7 0 . 0
0 8 0 . 0
8 9 0 . 0
5 5 5 5 0 0 0 0 . . . . 0 0 0 0
9 0 1 2 5 6 8 0 . . . . 0 0 0 1
9 0 1 2 5 6 8 0 . . . . 0 0 0 1
5 5 9 0 1 9 3 6 1 2 . . . . . 0 1 1 2 6
0 0 0 0 0 0 5 4 . . . . 0 2 6 7 1 1
9 5 0 . 0
9 5 0 . 0
3 6 0 . 0
1 1 0 . 0
0 6 0 . 0
1 8 0 . 0
2 0 1 . 0
0 6 0 . 0
1 8 0 . 0
2 0 1 . 0
0 9 0 . 0
3 1 1 . 0
0 4 1 . 0
4 1 4 . 0
4 1 0 . 0
8 1 0 . 0
3 2 0 . 0
0 0 0 0 . . . . 1 1 1 1
0 0 0 0 . . . . 1 1 1 1
0 0 0 0 0 . . . . . 1 1 1 1 1
3 3 3 3 . . . . 0 0 0 0
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1
1 5 2 . 7 2 . . 2 2 3 1 1 1
5 2 . 4 1
8 5 5 5 . . . 2 . 9 9 9 7 1 1 1 1
6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 . . . . . 4 4 4 4 4
4 . 4 0 4 0 4 8 8 1 1 1 1
6 5 5 5 . . . . 0 0 0 0
6 5 5 5 . . . . 0 0 0 0
9 4 4 9 9 7 8 8 7 6 . . . . . 0 0 0 0 0
4 4 4 4 . . . . 0 0 0 0
7 0 5 0 1 2 2 3
7 0 5 0 1 2 2 3
3 7 0 5 5 1 1 2 2 3
7 0 5 0 1 2 2 3
3
) o d a s n e t e r P a m e t s i S (
) o h c i l a r T I a m e t s i S (
I
I
m / g K 5 I 1 D A D I S N I E D S P E E D N O T E S I A C
S O S I P E R T N E ) a E l i D l L c r A a N e O I d o C l N l i E r V d a N l ( O C A M E T S I S
.
.
.
.
.
.
