Un nuevo sistema de diseño de embuticiones en láminas de acero para maximizar resistencia de losas compuestas (losas mixtas)

En Revista Ingeniería de Construcción
Pontificia Universidad Católica de Chile
www.scielo.cl/pdf/ric/v22n3/art01.pdf

Datos de los Autores

Ing. Melchor López Ávila
Ingeniero Civil. Especialista Estructural, Puerto Padre, Cuba
E-mail: melchor@metunas.co.cu, melchor@uclv.edu.cu, melchor_bia@yahoo.com

Dr. Ing. Rafael Larrúa Quevedo, Dr. Ing. Carlos A. Recarey Morfa

Resumen
Se presenta un resumen de algunos de los principales antecedentes históricos en el análisis de las losas compuestas con láminas metálicas colaborantes (losas mixtas) sometidas a flexión, así como de los principales métodos de diseño, instrumentación y ensayo aceptados por las distintas normas internacionales. Se analizan cada uno de los parámetros fundamentales que influencian el comportamiento estructural de las losas compuestas (losas mixtas), y a partir del estudio numérico de estos se propone un método de optimización del sistema de embuticiones, implementado en hojas de cálculo, con el cual es posible estimar una resistencia a esfuerzos cortantes para las láminas de perfilado abierto y entregando los resultados de los parámetros más importantes, y que empleándolos en forma comparativa es posible determinar el sistema de embuticiones óptimo a incluir en una lámina de perfilado abierto. Aplicando el método propuesto obtuve un sistema de embuticiones tecnológicamente posible y con un coste mínimo de inversiones para una línea industrial de láminas de perfilado abierto.

Abstract
A summary is presented with the main historical background in the analysis of the composite slabs with steel sheets subjected to flexion, as well as of the main methods of design, instrumentation and tests accepted by different International Standards. Are analyzed the fundamental parameters that influence the structural behaviour of the composite slabs, and with a numeric study an analytical optimization method of the embossments system, is proposed and implemented in a spread sheet, is possible to estimate the shear resistance of open web sheets and by comparing them, is possible to determine the better embossments system to include in a open web sheet. Applying the proposed method a technologically possible embossments system can be obtained with a minimum cost for an industrial line of open web sheets.

Introducción
Los métodos de diseño para losas compuestas con láminas metálicas colaborantes (losas mixtas) consisten regularmente en ensayos a escala natural, y posteriormente empleando métodos semiempíricos se determinan coeficientes que caracterizan el diseño de la losa compuesta (losa mixta) con el tipo de lámina metálica o steel deck específico con que se ejecutó la prueba experimental.
Para las empresas productoras de láminas, el desarrollar un nuevo prototipo o producto resulta entonces extremadamente costoso, puesto que se tendría que recurrir primeramente a la producción de la lámina tipo con el sistema de embuticiones que esta tendría, para con este producto experimental realizar los ensayos a escala natural y verificar entonces si resulta competitivo o no.
Evidentemente, estos métodos resultan bastante caros e inexactos en cuanto a determinar el sistema de embuticiones óptimo a practicar en una lámina metálica lisa que se pretenda transformar en lámina colaborante o steel deck, lo cual dificulta la creación de nuevos productos con la máxima eficiencia estructural posible.
En el presente trabajo proponemos un método completamente analítico con el cual es posible determinar el sistema de embuticiones óptimo a practicar en una lámina metálica de perfilado abierto para que ésta pueda utilizarse con fines colaborantes en las losas compuestas (losas mixtas), así como su aplicación en la creación de un nuevo producto a partir de la tecnología existente en Cuba para producir láminas grecadas trapezoidales.