NTE INEN 2397: Placa Colaborante de Acero - Requisitos y Ensayos

Quito – Ecuador
NORMA
TÉCNICA
ECUATORIANA
NTE INEN 2397
Primera revisión
2015-12
PLACA COLABORANTE DE ACERO. REQUISITOS Y MÉTODOS DE
ENSAYO
COMPOSITE STEEL DECK. SPECIFICATIONS AND TEST METHODS
DESCRIPTORES: Metalurgia, productos de acero, placa colaborante
ICS: 77.140.50
11
Páginas
Norma
Técnica
Ecuatoriana
Voluntaria
PLACA COLABORANTE DE ACERO
REQUISITOS Y MÉTODOS DE ENSAYO
NTE INEN
2397:2015
Primera revisión
2015-12
1. OBJETO
Esta norma establece las tolerancias dimensionales y los requisitos, estructurales, mecánicos y
químicos de las placas colaborantes de acero utilizadas para placas de entrepiso y cubierta.
2. CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma es aplicable a las placas colaborantes de acero conformadas en frío con recubrimiento.
3. REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos, en su totalidad o en parte, son referidos y son indispensables para su
aplicación. Para referencias fechadas, solamente aplica la edición citada. Para referencias sin fecha,
aplica la última edición del documento de referencia (incluyendo cualquier enmienda).
NTE INEN 109, Ensayo de tracción para materiales metálicos a temperatura ambiente
NTE INEN 122, Ensayo de doblado para planchas de acero con espesor menor o igual a 3 mm
NTE INEN 2492, Láminas de acero recubiertas de zinc (galvanizadas) o recubiertas con aleación
hierro zinc (galvano – recocido) mediante procesos de inmersión en caliente. Requisitos
NTE INEN-ISO 2859-1, Procedimientos de muestreo para inspección por atributos ̶ Parte 1:
Programas de muestreo clasificados por el nivel aceptable de calidad (AQL) para inspección lote a
lote
ISO 2178, Non-magnetic coatings on magnetic substrates ̶ Measurement of coating thickness ̶
Magnetic method
ANSI/ASCE 3-91, Standard for the Structural Design of Composite Slabs
ANSI/SDI C-2011, Standard for Composite Steel Floor Deck - Slabs
4. DEFINICIONES
Para los efectos de esta norma, se adoptan las siguientes definiciones:
4.1 Acero estructural. Acero que tiene garantizadas sus propiedades mecánicas: límite de fluencia,
resistencia a la tracción y elongación.
4.2 Ancho útil. Dimensión de la sección transversal menos la longitud de traslapo.
4.3 Carga muerta. Es la carga permanente sobre una estructura.
4.4 Carga viva. Carga actuante sobre una estructura cuya presencia no es permanente y depende
del uso final de la estructura.
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4.5 Cresta. Elevación mayor de la lámina colaborante que determina su altura.
4.6 Espesor BMT (Base Metal Thickness). Espesor del metal base sin incluir el recubrimiento.
4.7 Espesor TCT (Total Coated Thickness). Espesor total de la lámina incluido el recubrimiento.
4.8 Lote. Conjunto de placas de acero de la misma geometría y grado sobre el cual se realiza el
muestreo para la inspección.
4.9 Muestra. Conjunto de placas de acero que se usa para determinar la calidad de un lote.
4.10 Oil Canning. Fenómeno elástico resultado de los esfuerzos, inducido durante el conformado (no
generado por golpes), que se presenta en forma de ondulaciones y es apreciable de acuerdo con la
incidencia de la luz. Está directamente relacionado con el espesor y tipo de material, y se presenta en
las caras planas de la placa.
4.11 Placa. Producto final del proceso de conformado de una lámina de acero con recubrimiento.
4.12 Recubrimiento. Material (metal, aleación o pintura) adherido a la lámina de acero.
4.13 Resalte. Salientes de la lámina colaborante utilizadas para proporcionar adherencia entre esta y
el concreto.
4.14 Sobrecarga. Suma de la carga viva y la carga muerta sin incluir el peso de la placa y el
hormigón.
4.15 Valle. Parte baja de la lámina colaborante que queda limitada por dos crestas.
5. CLASIFICACIÓN
Las placas colaborantes de acero se clasifican de acuerdo con lo establecido en la tabla 1.
ALTURA DE
TABLA 1. Clasificación
de la placa colaborante de acero
GEOMETRÍAS
COMENTARIOS
ALTURA
DE
CRESTA
TIPO
GEOMETRÍAS
COMENTARIOS
CRESTA
Descripción
Geometrías
Comentarios
38,1 mm
Los embosados
Con resaltes
Cuando
38,1 mmel ángulo
Los de
embosados
A
50,8
mm
varían
de acuerdo
inclinación
A
50,8 mm Ɵ entre
varíanelde acuerdo
76,2
mm
al
fabricante
vallemm
y la cresta ales
76,2
fabricante
inferior a 90 ° (Figura 1)
Sin resaltes
Cuando el ángulo deNo requiere
Noelrequiere
B B
50,8
inclinación
Ɵ entre
50,8
mmmm
embosados
valle y la cresta embosados
es
superior a 90 ° (Figura 1)
TIPO
Tipo
A
B
NOTA. Las figuras solo tienen valor explicativo. Productos de diversos fabricantes pueden diferir en diseño.
6. REQUISITOS
6.1 Requisitos generales
No se deben apoyar las placas, cuando se almacenen directamente sobre el suelo o sobre objetos
que produzcan deformación en las mismas; las placas deben estar bajo cubierta y libres de excesiva
humedad.
El fabricante debe proporcionar un instructivo de instalación y manejo del producto.
Las placas de acero deben suministrarse en planchas conformadas en frío como producto terminado.
Las longitudes de las placas a entregar a los clientes deben provenir de un acuerdo entre el
fabricante y el comprador.
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Para las recomendaciones de la aplicación de la placa colaborante revisar la ANSI/ASCE 3-91 y
ANSI/SDI C-2011.
Después del conformado las placas no deben presentar grietas, fisuras, pliegues o cualquier otro
defecto que afecte su utilización. El defecto de “Oil Canning” no representa no conformidad de las
placas.
6.2 Requisitos mecánicos
El acero base para la fabricación de las placas debe ser estructural con las propiedades mecánicas
especificadas en la tabla 2 y de acuerdo con los diferentes grados que se exponen.
Cualquier otro tipo de acero estructural utilizado debe cumplir como mínimo con los requerimientos
del grado 250.
TABLA 2. Propiedades mecánicas del acero base
Grado
Límite de fluencia
mínima (MPa)
250
255
275
340
550
250
255
275
340
550
Resistencia a la
tracción mínima
(MPa)
330
360
380
450
570
Elongación
mínima
(%)
19
18
16
12
….
NOTA. La elongación está en función de una probeta de 50 mm de longitud calibrada a excepción del
grado 250 que se lo realiza con una probeta de 80 mm de longitud calibrada (UNE EN 10346).
La materia prima para fabricación de las placas colaborantes debe poseer el certificado de calidad
emitido por el fabricante que valide los requisitos químicos y mecánicos.
Cuando no consten los resultados de los ensayos mecánicos (fluencia, tracción y elongación) en los
certificados de calidad de materia prima, se debe realizar el ensayo de tracción utilizando el
procedimiento establecido en NTE INEN 109 para todos los espesores. Se debe tomar las probetas
en el sentido de laminación y en sentido transversal.
6.2.1 Requisitos de recubrimiento
2
La placa debe ser galvanizada con una masa mínima de recubrimiento de 275 g/m .
En caso de que la placa tenga una capa de pintura, esta debe ser aplicada sobre una base
2
galvanizada con una masa mínima de recubrimiento de 275 g/m .
El recubrimiento de la placa colaborante debe cumplir con los requisitos de NTE INEN 2492.
El espesor de recubrimiento debe medirse de acuerdo con lo establecido en ISO 2178.
El espesor de recubrimiento debe cumplir lo establecido en la tabla 3.
TABLA 3. Espesor mínimo de recubrimiento para productos con recubrimiento metálico
Recubrimiento
Zn (Z)
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Densidad
3
(g/cm )
7,1
Valores indicativos teóricos para el
espesor del recubrimiento por
superficie en el ensayo en un punto
µm
Masa total del
recubrimiento, ambas
superficies
2
g/m
Valor habitual
por cara
Espesor mínimo
Ensayo de tres puntos
20
15
275
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6.2.2 Requisitos de doblado
La materia prima de la que están constituidas las placas debe cumplir con los requisitos de doblado
establecidos en la tabla 4, los cuales están relacionados con el grado del acero y masa de
recubrimiento.
Este ensayo se lo debe realizar de acuerdo con la NTE INEN 122.
La zona del ensayo no debe presentar fracturas o exfoliaciones al finalizar el ensayo.
El centro de la probeta debe ubicarse a una distancia no menor a ¼ del ancho de la placa medido
desde los bordes.
TABLA 4. Requisitos de la prueba de doblado para el recubrimiento galvanizado
a)
Designación del
b)
recubrimiento
Z275
Z305
Z350
Z450
Z500
Z550
Z600
Z700
a)
Grado de acero
255
275
Diámetro interno mínimo para
doblado a 180° en frío (mm)
2 x espesor
2 x espesor
2 x espesor
2 x espesor
2 x espesor
2 x espesor
2 x espesor
3 x espesor
2,5 x espesor
2,5 x espesor
2,5 x espesor
2,5 x espesor
2,5 x espesor
2,5 x espesor
2,5 x espesor
3 x espesor
El grado 340 y 550 no requieren prueba de doblado
6.2.3 Resistencia estructural
Para los cálculos relacionados con el diseño de la placa, se debe tomar en cuenta el espesor BMT.
El diseño de la placa colaborante de acero debe estar acorde a las dos etapas a las cuales se
encuentra solicitada.
La primera como encofrado y la segunda en la cual la sección compuesta resiste las cargas
actuantes.
a) En la primera la carga muerta está conformada por el peso propio de la placa y el peso del
hormigón no fraguado; y,
b) La carga viva mínima en la primera etapa debe ser una carga uniformemente distribuida de
100
2
kg/m , o una carga de 225 kg concentrada por metro de ancho de la placa y ubicada en el centro
de un vano, fijada mecánicamente a la estructura portante.
La placa colaborante debe cumplir con los requisitos establecidos en ANSI/ASCE 3-91, hasta que
exista su equivalente en el Código Ecuatoriano de la Construcción.
El fabricante debe proporcionar para cada geometría y espesor de placa colaborante la siguiente
información mínima:
a) Propiedades geométricas: momento de inercia y módulo seccional a flexión; y,
b) Sobrecarga de acuerdo con la separación entre apoyos, el espesor de hormigón sobre la placa y la
resistencia especificada a la compresión del hormigón.
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NOTA. Las propiedades geométricas y mecánicas de las secciones de la placa pueden ser determinadas con base en los
métodos analíticos correspondiente a la teoría de análisis de estructuras.
6.3 Requisitos químicos
El material base de las placas colaborantes debe cumplir con los requisitos químicos establecidos en
la tabla 5.
TABLA 5. Requisitos químicos del acero base
Grado
250
255
275
340
550
Carbono
% máximo
0,20
0,20
0,25
0,25
0,20
Manganeso
% máximo
1,70
1,35
1,35
1,35
1,35
Fósforo
% máximo
0,10
0,10
0,10
0,20
0,04
Azufre
% máximo
0,045
0,04
0,04
0,04
0,04
6.4 Requisitos dimensionales
Las dimensiones de las placas a las que se refiere esta norma están definidas a continuación. La
información mínima requerida es: ancho útil (w), altura (h), espesor (e), ángulo de inclinación del
alma (Ɵ) y altura del resalte (he) (ver figura 1).
FIGURA 1. Dimensiones de las placas colaborantes, tipos de resaltes
VISTA A
he
θ
DETALLE VISTA A
Tipo I
C
DETALLE VISTA A
Tipo II
NOTA. El detalle de vista A Tipo I y Tipo II muestra tipos referenciales de resaltes, los productos de diversos fabricantes
pueden diferir en diseño y dimensiones.
TABLA 6. Requisitos dimensionales de la placa colaborante
Dimensión
Ancho útil (w)
Longitud (l)
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Tolerancia
± 0,5 %
0 a +20 mm
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La tolerancia para la altura (h) de la cresta es de ± 2 mm y debe ser mayor a 38 mm y menor a
76 mm.
El espesor mínimo BMT debe ser el 95 % del espesor de diseño y no debe ser menor a 0,71 mm.
NOTA. En la tabla 7 se indican equivalencias entre espesores referenciales y su calibres .
TABLA 7. Equivalencia de espesores BMT y calibres
Calibre
A
Espesor de
diseño
mm
0,75
0,84
0,91
1,06
1,20
1,37
1,52
22
21
20
19
18
17
16
A
Espesor mínimo
mm
0,71
0,79
0,86
1,01
1,14
1,30
1,44
Hace referencia a la designación comercial
La curvatura lateral (d) es la distancia máxima entre la placa conformada y un plano lateral ubicado
en el extremo convexo (ver figura 5). Esta medida se expresa como el porcentaje del valor medido (d)
dividido para la longitud (L) entre los puntos de contacto. El valor máximo no debe exceder el 0,2 %.
El extremo fuera de escuadra (o) no debe sobrepasar el 1 % del ancho (w) de la placa (ver figura 6)
6.5 Resaltes
La altura del resalte debe ser mínimo 0,89 mm y máximo 2,67 mm.
Los resaltes deben estar dispuestos al menos en las almas y con un patrón regular a lo largo de la
placa.
Cuando el ángulo de inclinación del alma es superior a 90 ° no se requiere de resaltes.
7. MÉTODOS DE ENSAYO
7.1 Medición de requisitos dimensionales
7.1.1 Preparación y equipos
Las medidas de las placas se deben verificar con instrumentos que permitan apreciar si los valores se
encuentran comprendidos en las tolerancias establecidas.
Para los métodos que tengan más de 1 medida se debe calcular el valor promedio, el mismo que
deberá ser comparado con el valor nominal.
La muestra a inspeccionar se debe ubicar sobre una superficie horizontal y plana.
7.1.2 Procedimiento
Espesor(e). Se deben realizar 2 mediciones en cualquier punto de la placa a una distancia mínima de
100 mm de cada borde longitudinal.
Ancho útil (w). Se deben realizar 2 mediciones a una distancia de 200 mm de los extremos de la
placa. El ancho útil de la placa variará de acuerdo al diseño de cada fabricante. Ver figura 2.
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FIGURA 2. Medición del ancho útil de la placa
Altura (h). Se deben realizar 2 mediciones a una distancia a 200 mm del extremo de la placa.
Utilizando un elemento plano que se situará sobre la parte alta de la cresta, a esta medida se debe
adicionar el espesor de la placa (ver figura 3).
FIGURA 3. Medición de altura de la cresta de la placa colaborante
Leyenda
a Barra metálica recta
Longitud (L). Se debe tomar 1 medida a lo largo del eje central de la placa soportada en toda su
longitud sobre una superficie lisa cuando sea necesario (ver figura 4).
FIGURA 4. Medición de longitud de la placa colaborante
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Desviación de la rectitud/curvatura lateral (d). La condición de rectitud de una placa debe medirse
utilizando un cable, cuerda o alambre fino tensado entre 2 puntos a 200 mm de los extremos de la
placa. La medición debe realizarse en una cresta del traslape (ver figura 5).
FIGURA 5. Medición de la desviación de la rectitud/curvatura lateral de la placa colaborante
Falta de escuadrado/Ortogonalidad (o). La desviación respecto a la perpendicularidad del extremo
de la placa se verifica colocando la placa sobre un plano horizontal y con la ayuda de una escuadra o
dispositivo tipo escuadra se mide la dimensión de la desviación (ver figura 6).
FIGURA 6. Medición falta de escuadrado/ortogonalidad de la de la placa colaborante
8. INSPECCIÓN
8.1 Muestreo
La inspección de cada lote debe realizarse según lo establecido en la NTE INEN-ISO 2859-1, y según
la tabla 8.
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TABLA 8. Tamaño del lote y muestra, criterios de aceptación o rechazo para los requisitos
Requisitos
• Mecánicos
• Químicos
• Recubrimiento
• Longitud
• Doblado
Tamaño de la
• Espesor
muestra
• Ancho útil
Tamaño del lote
• Curvatura lateral
• Rotulado
• Ortogonalidad
AQL 6,5 %
AQL 10 %
Ac
Re
Ac
2 a
8
2
0
1
1
Re
2
9 a
15
2
0
1
1
2
16 a
25
2
0
1
1
2
26 a
50
2
0
1
1
2
51 a
90
3
0
1
1
2
91 a
150
3
0
1
1
2
151 a
280
3
0
1
1
2
281 a
500
3
0
1
1
2
501 a
1200
5
0
1
1
2
1201 a
3200
5
0
1
1
2
3201 a
10 000
5
0
1
1
2
10 001 a
35 000
5
0
1
1
2
35 001 a
150 000
8
1
2
2
3
150 001 a
500 000
8
1
2
2
3
8
1
2
2
3
500 000 y Más
Plan de muestreo simple de inspección normal
Nivel de inspección especial S-1
Nivel de calidad aceptable AQL 6,5 % y AQL 10 %
8.2 Aceptación o rechazo
Todas las placas que cumplan con las especificaciones de esta norma son consideradas como
producto terminado aprobado. En caso de solicitarlo el cliente, el fabricante debe emitir un certificado
de conformidad con esta norma.
9. MARCADO Y ETIQUETADO
El material al que se refiere esta norma debe presentarse en paquetes que incluyan una tarjeta de
identificación con la siguiente información mínima:
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a) nombre del producto o marca comercial,
b) nombre del fabricante,
c) grado del acero base,
d) masa del recubrimiento por unidad de superficie,
e) espesor (TCT),
f) longitud nominal,
NOTA. Es opcional colocar la longitud nominal en el etiquetado.
g) fecha de fabricación o número de lote,
h) ancho útil,
i) norma de referencia,
j) lugar de origen.
Se debe identificar cada placa, por lo menos, con la información de los literales b), d), e) y g).
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APÉNDICE Z
BIBLIOGRAFÍA
NTC 5805:2010, Chapas de acero revestidas conformadas, para uso en placas colaborantes.
NTE INEN 2221:2013, Paneles de acero. Requisitos
EN 14509:2007, Paneles sándwich aislantes autoportantes de doble cara metálica
IRAM-IAS U 500-241:2001, Chapas de acero revestidas conformadas, para uso en placas
colaborantes
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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
TÍTULO: PLACA COLABORANTE DE ACERO. REQUISITOS Y Código ICS:
NTE INEN 2397 MÉTODOS DE ENSAYO
77.140.50
Primera revisión
ORIGINAL:
REVISIÓN:
Fecha de iniciación del estudio:
Fecha de aprobación por Consejo Directivo 2008-03-28
Oficialización con el Carácter de Voluntaria
por Resolución No. 028-2008 de 2008-05-19
publicado en el Registro Oficial No. 482 de 2008-12-05
Fecha de iniciación del estudio: 2014-05-12
Fechas de consulta pública: 2014-07-04 al 2014-09-04
Comité Técnico de: ACEROS
Fecha de iniciación: 2014-10-13
Integrantes del Comité:
Fecha de aprobación: 2015-04-09
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Ing. Freddy Peñafiel (Presidente)
Ing. Carolina León
Ing. Santiago Rodríguez
Ing. Marcos Lazo
Ing. Marcelo Burbano de Lara
Ing. Alan Arrieta
Ing. Xavier Andrade
Ing. Fernando Aroca
Ing. Jerson Riera
Ing. David Erazo
Comité Interno del INEN
Fecha de iniciación: 2015-04-14
Integrantes del Comité:
NOMBRES:
Ing. María Fernanda Almeida
Ing. Nelson Calle
Ing. Verónica Mera
Ing. Liliana Topón
FEDIMETAL
ROOFTEC
ROOFTEC
DIPAC MANTA
KUBIEC
NOVACERO
TUGALT S.A.
IPAC
KUBIEC
INEN – DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
Ing. Tatiana Briones
Ing. Eduardo Quintana
Ing. Cesar Cabrera
Ing. David Erazo (Secretario técnico)
Fecha de aprobación: 2015-04-14
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
DIRECCIÓN EJECUTIVA
DIRECCION DE METROLOGIA
DIRECCIÓN DE REGLAMENTACIÓN
DIRECCIÓN DE REGLAMENTACIÓN
DIRECCIÓN DE VALIDACIÓN Y
CERTIFICACIÓN
DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
Otros trámites: Esta NTE INEN 2397:2015 (Primera revisión) reemplaza a la NTE INEN 2397:2008.
La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de
norma
Oficializada como: Voluntaria
Registro Oficial No. 650 de 2015-12-16
Por Resolución No. 15318 de 2015-10-19
Servicio Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre
Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891
Dirección Ejecutiva: E-Mail: [email protected]
Dirección de Normalización: E-Mail: [email protected]
Dirección Zonal Guayas: E-Mail: [email protected]
Dirección Zonal Azuay: E-Mail: [email protected]
Dirección Zonal Chimborazo: E-Mail: [email protected]
URL:www.normalizacion.gob.ec