Construcciones de Madera
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Construcciones de Madera
Alumno:Batalla Diego Roberto
Univers idad Nacional de Form osaFacultad d e Recursos Naturales
Car re ra : Ingen ier a Civ il
Trabajo Prctico Final
Profesor:Ing. Carlos Comesaa
AO 2008
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ndice General
Plano del Trabajo Prctico Final .................................................................................................. 4
Planta de Estructura de techo ............................................................................................................... 4 Planta de Estructura de Entrepiso ........................................................................................................ 4
Corte .................................................................................................................................................... 4
I) Techo .............................................................................................................................. 5
I.1) Anlisis de cargas .......................................................................................................................... 5
I.1.1) Cargas permanentes (o gravitatorias) ...................................................................................... 5
I.1.2) Sobrecargas o cargas tiles ..................................................................................................... 5
I.1.3) Estado de carga total del techo ................................................................................................ 6
II) Entablonado de la Cubierta ............................................................................................. 6 II.1) Determinacin de la separacin entre cabios ................................................................................ 6
II.2) Condiciones de vnculos ................................................................................................................ 7
II.3) Carga lineal de clculo ................................................................................................................. 7
II.4) Solicitaciones ................................................................................................................................ 7
II.5) Dimensionamiento ........................................................................................................................ 7
II.5.1) Dimensionamiento a la flexin................................................................................................ 8
II.5.2) Dimensionamiento al corte ..................................................................................................... 8
II.5.3) Dimensionamiento segn flecha admisible o deformacin ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ ... 9
II.6) Se adoptan escuadras comerciales ............................................................................................... 9 III) Cabios ........................................................................................................................... 10
III.1) Anlisis de carga ....................................................................................................................... 10
III.1.1) Accin del entablonado ....................................................................................................... 10
III.1.2) Peso propio del cabio .......................................................................................................... 10
III.1.3) Carga total o carga de clculo ............................................................................................ 10
III.2) Solicitaciones............................................................................................................................. 11
III.3) Dimensionamiento ..................................................................................................................... 11
III.3.1) Dimensionamiento a la flexin ............................................................................................ 11 III.3.2) Dimensionamiento al corte .................................................................................................. 12
III.3.3) Dimensionamiento segn deformacin admisible................................................................. 12
III.4) Seccin adoptada ....................................................................................................................... 13
III.5) Verificacin a la flexo compresin ............................................................................................. 13
IV) Vigas ............................................................................................................................ 14
IV.1) Anlisis de cargas ...................................................................................................................... 14
IV.2) Solicitaciones ............................................................................................................................. 14
IV.3) Dimensionamiento ..................................................................................................................... 15
IV.3.1) Dimensionamiento a la flexin ............................................................................................ 15
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IV.3.2) Dimensionamiento al corte .................................................................................................. 15
IV.3.3) Dimensionamiento segn deformacin admisible ................................................................. 16
III.4) Seccin adoptada ....................................................................................................................... 17
V) Columnas ...................................................................................................................... 17
V.1) Anlisis de cargas ....................................................................................................................... 17 V.1.1) Accin de la viga .................................................................................................................. 17
V.1.2) Peso propio .......................................................................................................................... 17
VI.1.3) Carga total de clculo ......................................................................................................... 18
V.1) Predimensionado......................................................................................................................... 18
V.2) Dimensionamiento ....................................................................................................................... 18
V.3) Verificacin................................................................................................................................. 19
VI) Entrepiso ....................................................................................................................... 20
VI.1) Anlisis de cargas ...................................................................................................................... 20
VI.1.1) Peso propio ......................................................................................................................... 20
VI.1.2) Sobrecarga de uso ............................................................................................................... 20
VI.1.3) Carga total .......................................................................................................................... 20
VI.2) Solicitaciones ............................................................................................................................. 20
VI.3) Dimensionamiento ..................................................................................................................... 21
VI.3.1) Dimensionamiento a la flexin ............................................................................................ 21
VI.3.2) Dimensionamiento al corte .................................................................................................. 21
VI.3.3) Dimensionamiento segn deformacin admisible ................................................................. 22
VI.4) Seccin adoptada ....................................................................................................................... 22
VII) Cabios de entrepiso ....................................................................................................... 23
VII.1) Anlisis de cargas ..................................................................................................................... 23
VII.1.1) Peso propio ........................................................................................................................ 23
VII.1.2) Accin del entablonado ...................................................................................................... 23
VII.1.3) Carga total ........................................................................................................................ 23
VII.2) Solicitaciones ........................................................................................................................... 24
VII.3) Dimensionamiento .................................................................................................................... 24
VII.3.1) Dimensionamiento a la flexin ........................................................................................... 24 VII.3.2) Dimensionamiento al corte ................................................................................................. 24
VII.3.3) Dimensionamiento segn flecha admisible ......................................................................... 25
VII.4) Seccin adoptada ...................................................................................................................... 25
VIII) Vigas de entrepiso ......................................................................................................... 26 VIII.1) Anlisis de cargas ................................................................................................................... 26
VII.1.1) Peso propio ........................................................................................................................ 26
VII.1.2) Accin del cabio................................................................................................................. 26
VII.1.3) Carga total ........................................................................................................................ 27
VIII.2) Solicitaciones .......................................................................................................................... 27
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VIII.3) Dimensionamiento ................................................................................................................... 27
VIII.3.1) Dimensionamiento a la flexin .......................................................................................... 27
VIII.3.2) Dimensionamiento al corte ............................................................................................... 28
VIII.3.3) Dimensionamiento segn flecha admisible o deformacin ................................................. 28
VIII.4) Seccin adoptada .................................................................................................................... 29 IX) Columna inferior ........................................................................................................... 29
IX.1) Anlisis de cargas ...................................................................................................................... 29
IX.1.1) Accin de la viga ................................................................................................................. 29
IX.1.2) Peso propio ......................................................................................................................... 29
IX.1.3) Accin de la columna superior ............................................................................................ 30
IX.1.4) Carga total de clculo ......................................................................................................... 30
IX.1) Predimensionado ....................................................................................................................... 30
IX.2) Dimensionamiento ..................................................................................................................... 31
IX.3) Verificacin ............................................................................................................................... 31
X) Base aislada o fundacin ............................................................................................... 32
X.1) Anlisis de cargas ....................................................................................................................... 32
X.2) Dimensionamiento ....................................................................................................................... 32
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Planta de Estructura de techo Planta de Estructura de Entrepiso
Corte
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I) TechoI.1) Anlisis de cargas
I.1.1) Cargas permanentes (o gravitatorias)La nica carga permanente actuando ser el peso propio del techo: El peso del mismo, que
ser de chapas de cinc, lo obtenemos del Reglamento CIRSOC 101: - Tabla 1 -l Captulo III, setiene que para cubiertas de chapas de cinc de 0.70 mm de espesor sobre entablonado el peso delmismo es (incluido el entablonado) de:
= 0,25 2 = 25 2
I.1.2) Sobrecargas o cargas tiles
Se consideran como sobrecargas a aquellas acciones que actan solo en determinados
momentos.
a) Sobrecarga de mantenimiento:Del reglamento CIRSOC 101, se tiene en el artculo
4.1.7.1.1, para el caso de cubiertas livianas, inaccesibles e inclinadas un ngulo : 20 30 (en este caso = 30 ) un valor de carga de mantenimiento de:= = 0,12 2 = 12 2
b) Sobrecarga del viento:Para considerar la sobrecarga del viento deberamos acudir al
Reglamento CIRSOC 103, pero como se trata de una construccin de baja altura utilizaremosun mtodo simplificado segn el Cdigo de Edificacin de la Ciudad de Buenos Aires (captulo8), de donde se tiene:
Direccin del viento: Para el caso de superficies inclinadas hacia abajo se considera ladireccin del viento con una inclinacin de 10 sobre la horizontal.
Presin Normal ( ` ): Para el caso de construcciones completamente expuestas a la accindel viento y con una altura de entre 0 y 15 m. el valor de la presin normal es:
` = 170 2
Presin en la superficie inclinada:
= ` 2 ( + 10 )
= 170 2 2 (30 + 10 ) = 7 0 2
= = 30 = 70 2 30 = 60,6 2
= = 30 = 70 2 30 = 35 2
Utilizamos por el momento el valor de = 60,6 2
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c) Sobrecarga del montaje:Es la carga que se considera actuando en el momento en que se
est construyendo el techo, que segn el Reglamento CIRSOC 101, en 4.1.7.3, tiene el valor deuna carga concentrada de 100 en el medio de la luz, pero no la tendremos en cuentatodava.
I.1.3) Estado de carga total del techo
Debemos suponer todos los estados posibles de cargas que pueden actuar sobre la estructuradel techo:
Estado 1) 1 = = 25 2
Estado 2) 2 = + = 25 2 + 12 2 = 37 2
Estado 3) 3 = + = 252
+ 60,62
= 85,602
Estado 4) 4 = = 25 2 60,6 2 = 35,60 2 Estado 5) 5 = + + = (25 + 12 + 60,6) 2 = 97,60 2
Escogemos el Estado de Cargas 5 por ser el de mayor valor:
= 97,60 2
II) Entablonado de la CubiertaPara el entablonado del techo generalmente se consiguen en el comercio maderas con medidas
de 4" 1
2" o de 6"
3
4", por lo que adoptaremos, como predimensionado, tablas de 4"
1
2".
II.1) Determinacin de la separacin entre cabios
En primera instancia adoptamos un valor de 0,60 m. como distancia de separacin entre losejes de los cabios (en general las distancias que se eligen se encuentran entre los 60 y 80
centmetros). La luz total es de 10,90 m., por lo que la cantidad de espacios que habr entrecabios ser:
= =10,900,60
= 18,17
Adoptamos como nmeros de espacios: = 17 Por lo tanto el N de cabios ser de 17+1= 18La longitud total real ser la que habamos supuesto anteriormente menos la distancia que
hay desde los ejes de los cabios de los laterales hasta los bordes; si suponemos como primeraaproximacin que los cabios tendrn un ancho de 3 la distancia entre el borde del edificio y losejes de los cabios ser de 1
1
2" a cada lado, es decir, 3 (aprox. 0,075 m.) en total:
= 3" = 10,90 0,075 = 10,825
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La verdadera separacin tendr un valor de:
=
=10,825
17= 0637
Finalmente la separacin entre ejes de cabios que elegiremos ser: = 0,64
II.2) Condiciones de vnculos
Segn las Normas D.I.N. 1.055 - artculo 5.1.2- se debeconsiderar, a los efectos del clculo y el dimensionamiento,al entablonado del techo como si fuese una viga simplementeapoyada sobre los cabios, como se muestra en la figura.
II.3) Carga lineal de clculo
Se han adoptado tablas de 4" 1
2".de seccin como un predimensionado para el
entablonado, y la carga por unidad de superficie tena el valor = 97,60 2 . Paratransformarla en una carga lineal debemos multiplicarla por la base del entablonado, es decirpor las 4:
= 4" = 97,60 2 0,1016 9,92 A este valor lo vamos a multiplicar por un coeficiente igual a 1,10 para considerar el peso
propio del entablonado, es decir que:
= 1,10 9,92 = 10,912
II.4) Solicitaciones
Por considerar que trabaja como si fuese una vigasimplemente apoyada se tiene que:
= = = 2 = 10,912 0,642 = 3,491
= 28
=10,912 (0,64 ) 2
8
= 0,5587
II.5) Dimensionamiento
El dimensionamiento de la pieza debe realizarse siempre de manera tal que resista losesfuerzos de flexin y corte mximos, y a la vez no supera la deformacin admisible
s
q
2
max8
q l M = max 2q l
Q=
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II.5.1) Dimensionamiento a la flexin
Para el entablonado es se utilizar madera confera (Calidad II) cuya tensin admisible a laflexin es, segn las Normas D.I.N.-tabla 3-:
= 100 2 Para el dimensionado a flexin se tiene que:
= =
0,5587
100 2
1001
= 0,5587 3
= 2
6 6 = 6 0,55873
10,16= 0,5744
0,5744 II.5.2) Dimensionamiento al corte
La tensin admisible al corte para las maderas conferas (Calidad II), segn las NormasD.I.N.-tabla 3- es:
= 9 2
Para el dimensionado al corte se debe cumplir que:
= 0
0 = 0 0 = 2 4 = 28
=
2
8
312
=32
32 = 32 3,49110,16 9 2 = 0,0572
0,0572
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II.5.3) Dimensionamiento segn flecha admisible o deformacin
Segn las Normas D.I.N. 10.5 Tabla 9- la flecha admisible para vigas de alma llena debeser:
=
300
Por lo tanto la condicin a cumplirse es que:
= 5384 4 = 300 Para maderas conferas (Calidad II) obtenemos de la Tabla 1 de las Normas D.I.N. que el
mdulo de elasticidad es:= 100.000 2
Entonces:
= 5384 4
3
12 3003
5384 4
12
300
5384 3 12 3003 = 5384 0,10912 (64 ) 3 12 300100.000 2 10,16 3 = 1,0969 1,0969
II.6) Se adoptan escuadras comerciales
De los tres dimensionamientos realizados determinamos que el espesor necesario para lasmaderas del entablonado debe ser de por lo menos 1,0969 cm, pero debemos adoptar un espesortal que exista comercialmente, por lo que adoptamos un espesor de
1
2":
Por lo tanto la seccin finalmente adoptada para el entablonado es:
= 4" = 10,16
=1
2" = 1,27
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III) Cabios
III.1) Anlisis de carga
III.1.1) Accin del entablonado
Las reacciones que habamos hallado en elentablonado actuarn ahora como acciones sobrelos cabios, y como sobre estos se apoyan losentablonados de cada lado, se tendr:
Como las maderas del entablonado seencuentran una seguida de otra, sin separacionesentre ellas, podemos suponer que estas accionesse manifiestan como una carga repartidauniformemente sobre el cabio, cuya intensidadser:
=2
4"
=2 3,174
0,1016
= 62,480
III.1.2) Peso propio del cabio
Para los cabios decidimos utilizar madura dura, en este caso adoptaremos Lapacho (maderaleosa) cuyo peso especfico lo obtenemos de la Tabla 1.5 del Reglamento CIRSOC 101-Captulo 01:
= 1.100 3
Para determinar el peso propio por unidad de longitud del cabio, nuevamente es necesario
predimensionarlo.Adoptamos: = 3" =7,62 cm
h=6" = 15,24
Por lo que tendremos:
. = = 1.100 3 0,0762 0,1524 = 12,774
III.1.3) Carga total o carga de clculo
La carga total que acta sobre cada cabio ser:
= + . = 62,480Kgm
+ 12,774 Kgm
= 75,254 Kgm
.entabl R .entabl R.entabl R .entabl R
.2
entabl R
.2
entabl R
.2
entabl R
.2
entabl R
cabio
vigas
2,00 m
30
4 "
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III.3.2) Dimensionamiento al corte
El esfuerzo de corte admisible para las maderas duras (Calidad I) es, segn las NormasD.I.N.- Tabla 3:
= 10 2
Al dimensionar por corte se debe cumplir que:
= 0
0 = 0 0 = 2 4 = 28
=
28
312
=32
32 = 32 86,8955,08 10 2 = 2,565 2,565
III.3.3) Dimensionamiento segn deformacin admisible
Segn las Normas D.I.N. 10.5 Tabla 9- para el caso de una viga de alma llena, con apoyossimples, la flecha mxima admisible debe ser:
= 300 Donde:
=200
30 = 230,94
Por lo tanto la condicin a cumplirse es que:
= 5384 4 = 300 Para las maderas duras (Calidad I), de la Tabla 1 de las Normas D.I.N. tenemos que el
mdulo de elasticidad es:= 125.000 2
Entonces:
=
5384
4
3
12 300
3
5
384
4
12
300
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5384 3 12 3003 = 5384 0,75254 (230,94 ) 3 12 300125.000 2 5,08 =3 8,81
8,81
III.4) Seccin adoptada
De los tres dimensionamientos realizados determinamos que la altura mnima necesaria paralos cabios debe ser de por lo menos 8,81 cm (aproximadamente 3,46), por lo que se adopta unaaltura de 4.
Entonces la seccin finalmente adoptada para el entablonado ser:
= 2" = 5,08
= 4" = 10,16
III.5) Verificacin a la flexo compresin
La tensin admisible a la flexin es, segn las Normas D.I.N.- Tabla 6-: para el caso demaderas duras de Calidad II:
= 85 2
La seccin debe verificar que:
La carga total que acta sobre cada cabio es:
= + . = 62,480 + 12,774 = 75,254
Para realizar el clculo con el mismo valor de cargadistribuida debemos considerar la longitud de la viga y no suproyeccin, la carga mxima de traccin o compresin ser:
= . = 75,254 .2,32 = 174.58
La carga que produce un esfuerzo normal en la barra ser:
= . 60 = 174.58 . 0,5 = 87,29
= 2
6=
5,08 . 10,16 2
6= 87,39 3
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=50,169
87,39 3
1001
+87,29
5,08 .10,16= 59,09 2
59,09 2 < 85 2
Es decir que:>
Como se observa la seccin adoptada soporta los esfuerzos de flexin y compresin a losque se encuentra sometido el cabio.
IV) VigasIV.1) Anlisis de cargas
A los fines del clculo se considerar la viga ms solicitada y se utilizaran para las dosrestantes las mismas dimensiones, por una cuestin de uniformidad de dimensiones
La separacin entre las cargas ser: = 0.64 Cantidad de cargas:
4.600.64
= = 7,18
= + 1 = 8
P = Reaccin de cada cabio
= 86,45
2 = 172,90
IV.2) Solicitaciones
Las vigas sern del tipo simplementeapoyadas, por lo que se tiene que:
= = = 8 . 22 = 8 = 691,5
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=
2
8
312
=32
32 = 32 691,610,16 10 2 = 10,21 10,21 IV.3.3) Dimensionamiento segn deformacin admisible
Segn las Normas D.I.N. 1055 Tabla 9- para el caso de una viga de alma llena,simplemente apoyada, la deformacin mxima debe ser:
300 Donde:=
20030
= 230,94
Si consideramos la carga como distribuida tendremos:
=2/7
= 172,94,68 /7
= 258,6 /
Por lo tanto la condicin a cumplirse ser que:
= 5384 4 = 300 Para maderas duras (Calidad I), de la Tabla 1 de las Normas D.I.N. tenemos que el mdulo
de elasticidad es:= 125.000 2
Entonces:
= 5384 4 312 3003 5
384
4
12
300
5384 3 12 3003 = 5384 258,6 (230,94 ) 3 12 300125.000 2 5,08 =3 21,38 21,38
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III.4) Seccin adoptada
La altura mnima necesaria para las vigas, en base a los dimensionamientos efectuados, debeser de mayor o igual a 21,14 cm (aproximadamente 8,5), por lo que finalmente se adoptar unaaltura de .
Por lo que la seccin finalmente adoptada ser:
= 4" = 10,16
= 8 1/2" = 21,51
V) ColumnasV.1) Anlisis de cargas
V.1.1) Accin de la viga
Las columnas reciben como cargas las reacciones de la viga central y de las vigas de loslaterales como se indica en la figura:
518, 7 Kg 518,7 Kg691, 64 Kg691, 64 Kg
1210,34 Kg 1210,34 Kg
vigas
columnas
El peso que deben soportar es:
= 518,7 + 691,64 = 1210,34
V.1.2) Peso propio
Para las columnas utilizaremos una madura leosa, en este caso elegimos usar Urunday(madera leosa) cuyo peso especfico obtenemos de la Tabla 1.5 del Reglamento CIRSOC 101-Captulo 01:
= 1.100 3
Para determinar el peso propio por unidad de longitud del cabio, es necesariopredimensionarlo. Como la seccin de la viga adoptada es de "6" , para la columnaadoptamos:
= 4" = 10,16 cm
h= 4" = 10,16
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La altura de la columna es:
= 2,60 + 0,60 = 3,20
Por lo que su propio peso ser:
. = = 1.100 3 0,1016 0,1016 3,20 = 36,33
VI.1.3) Carga total de clculo
= + . = 1210,34 + 36,33 = 1.246,67
V.1) Predimensionado
De la Tabla 3 de las Normas D.I.N. se tiene que el esfuerzo admisible a la compresin pareamaderas duras es:
= 100 2
El predimensionado lo haremos utilizando el mtodo de Dmke:Adoptamos: 0 = 1 , entonces tendremos:
= 0 = 1.246,67 Kg100 2 = 12,4667 2 Adopto la relacin: =
= = 12,46678 2 = 3,53 V.2) Dimensionamiento
La esbeltez mxima de la columna es:
=
Como los extremos de la misma se considerarn articulados se tiene que: = = 3,20 El radio de inercia mnimo para una seccin rectangular est dada por la frmula:
= = 312
= 120,288 Por lo tanto la esbeltez de la columna ser:
=320
0,288 3,53 = 314,76
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En la Tabla de Dmke se tiene:
= 292,72 = 5,07 = 315,74 = 5,47 Interpolando, para = 437,44 se tiene que:
= 437,44 = 5,07 +5,47 5,07
315,74 292,72 (314,76 292,72) = 5,45 Lo cual significa que nuestra seccin necesaria debe ser aumentada 5,45 veces su valor
inicial: = = 5,45 12,4667 2 = 69,98 2 = = = 69,98 2 = 8,245 3,24"
Adoptamos finalmente:
= = 4" = 10,16
Por lo que nuestra seccin ser:
= 2 = 10,16 2 = 103,22 2 V.3) Verificacin
Para esta seccin la esbeltez ser:
= =320
0,288 10,16= 109,10 110
Ingresando en la Tabla 4 de las Normas D.I.N. se obtiene:
= 110= 3,73 Por lo tanto verificamos la tensin mxima:
= = 3,73 1.246,67 Kg103,22 2 = 45,05 2 < 100 2 =
-
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VI) Entrepiso
VI.1) Anlisis de cargas
VI.1.1) Peso propio
Para el entablonado utilizaremos madura dura, en este caso adoptamos Lapacho (maderaleosa) cuyo peso especfico obtenemos de la Tabla 1.5 del Reglamento CIRSOC 101-Captulo01:
= 1.100 3
Para determinar el peso propio por unidad de superficie del cabio adoptamos para l mismoun espesor:
= 1" =7,62 cm
Por lo que tendremos:
. = = 1.100 3 0,0254 = 27,94 2
VI.1.2) Sobrecarga de uso
De la Tabla 2 del Art. 1 del Reglamento CIRSOC 101, para el c aso de Edificio deVivienda, Adoptamos como uso el de Dormitorio para el cual se tiene
= 200 2
VI.1.3) Carga total
La carga total que acta sobre el entablonado ser:
= + = 27,94Kgm 2
+ 200Kgm 2
= 227,94Kgm 2
VI.2) Solicitaciones
Adoptamos como ancho del entablonado:
= 6" = 15,24 Por lo que tendremos:
= 227,94 2 0.1524 = 34,73
A la separacin entre cabios la adoptamos como:
= 0,64
-
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Determinamos los esfuerzos de corte y momento flector mximos:
= = = 2 = = 34,73 0,64
2=
= 11,11
= 28
=34,73 (0,64 ) 2
8=
= 1,778
VI.3) DimensionamientoEl dimensionamiento se debe realizar de manera tal que la pieza resista los esfuerzos de
flexin y corte mximos, y a la vez no supere la deformacin admisible
VI.3.1) Dimensionamiento a la flexin
Para el entablonado del piso se utilizar madera leosa, cuya tensin admisible a la flexines, segn las Normas D.I.N.-tabla 3-:
= 110 2
Para el dimensionado a flexin se tiene que:
= =
1,778
110 2
1001
= 1,616 3
= 2
6 6 = 6 1,6163
15,24= 0,798
0,798 VI.3.2) Dimensionamiento al corte
La tensin admisible al corte para las maderas leosas, segn las Normas D.I.N.-tabla 3- es:
= 10 2
2
max
8
ql M = max
2
qlQ =
-
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Para el dimensionado al corte se debe cumplir que:
= 0
0 = 0 0 = 2 4 =
2
8
=
2
8
312
=32
32 = 32 11,1115,24 10 2 = 0,109 0,109
VI.3.3) Dimensionamiento segn deformacin admisible
300 Por lo tanto la condicin a cumplirse es que:
=5
384
4
= 300 Para maderas leosas, de la Tabla 1 de las Normas D.I.N. tenemos que el mdulo deelasticidad es:
= 125.000 2 Entonces:
= 5384 4 312 3003 5
384
4
12
300
5384 3 12 3003 = 5384 34,73 (64 ) 3 12 300125.000 2 10,16 3 = 1,303 1,303 0,513"
VI.4) Seccin adoptada
De los tres dimensionamientos calculados determinamos que el espesor necesario para lasmaderas del entablonado debe ser de por lo menos 1,303 cm, pero debemos adoptar un unespesor tal que exista comercialmente, por lo que adoptamos un espesor de ":
-
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As tenemos que la seccin adoptada para el entablonado ser:
= 4" = 10,16
= 34 " = 1,905
VII) Cabios de entrepiso
VII.1) Anlisis de cargas
VII.1.1) Peso propio
Para los cabios utilizaremos madura dura, como el Urunday, cuyo peso especfico obtenemos
de la Tabla 1.5 del Reglamento CIRSOC 101-Captulo 01:
= 1.100 3
Para determinar el peso propio por unidad de longitud del cabio, es necesariopredimensionarlo.
Adoptamos como ancho:
= 3" =7,62 cm h=6" = 15,24 Por lo que tendremos:
. = = 1.100 3 0,0762 0,1524 = 12,774
VII.1.2) Accin del entablonado
= 2 11.11 = 22.22
= =22.22
0.1524= 145.8
= 145.80
VII.1.3) Carga total
La carga total que acta sobre el entablonado ser:
= + = 27,942
+ 2002
= 227,942
-
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VII.2) Solicitaciones
Por considerar que trabaja como una viga simplemente apoyada se tiene que:
= = =
2 =158,57 2
2
= 158,57
= 28
=158,57 (2 ) 2
8=
= 79,29
VII.3) DimensionamientoComo toda pieza sometida, principalmente, a esfuerzos de flexin, el dimensionamiento de
la pieza debe realizarse siempre de manera tal que la seccin resista los esfuerzos de flexin ycorte mximos, y a la vez no se supere la deformacin admisible
VII.3.1) Dimensionamiento a la flexin
Para el entablonado es se utilizar madera dura cuya tensin admisible a la flexin es, segnlas Normas D.I.N.-tabla 3-:
= 110 2 Para el dimensionado a flexin se tiene que:
79,29110 2 1001 = 72,08 3 6 = 6 72,08 37,62 = 7,53
7,53 VII.3.2) Dimensionamiento al corte
La tensin admisible al corte para las maderas conferas (Calidad II), segn las NormasD.I.N.- Tabla 3- es:
= 10 2
2
max
8
ql M =
max
2
qlQ =
-
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Para el dimensionado al corte se debe cumplir que:
= 0
32 = 32 158,577,62 10 2 = 3,12
3,12 VII.3.3) Dimensionamiento segn flecha admisible
= 300 Por lo tanto la condicin a cumplirse es que:
= 5384 4 = 300 Para maderas conferas (Calidad II) de la Tabla 1 de las Normas D.I.N. tenemos que el
mdulo de elasticidad es:= 125.000 2
Entonces:
=5
384 4
3
12 3003
5
384 4
12
300
5384 3 12 3003 = 5384 1,58 (64 ) 3 12 300125.000 2 7,62 3 = 8,546 8,546
VII.4) Seccin adoptada
La seccin finalmente adoptada para el entablonado ser:
= " = ,
= " = ,
-
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VIII) Vigas de entrepisoPara realizar el dimensionamiento de las vigas del entrepiso consideraremos la viga central,
ya que es la que se encuentra en un estado de cargas mayor. Las dems vigas tendrn las
mismas dimensiones
VIII.1) Anlisis de cargas
VII.1.1) Peso propio
Utilizaremos madera dura, como Urunday, Lapacho, Quebracho, Laurel, etc., cuyo pesoespecfico obtenemos de la Tabla 1.5 del Reglamento CIRSOC 101-Captulo 01:
= 1.100 3
Para determinar el peso propio por unidad de longitud del cabio adoptamos:
= 8" =20,32 cm= 4" =10,16 cm
Por lo que tendremos:
= . = 1.100 3 0,1016 . 0,2032 = 22,70 2
Se observa que el peso propio de la viga es prcticamente despreciable frente a las cargasque debe soportar.
VII.1.2) Accin del cabio
Separacin:= 0.657
Cantidad de cargas:4.600.64
= = 7,18
= + 1 = 8 P = Reaccin de cada cabio
= 158,57
2 = 317,14
-
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Entonces, si consideramos la carga como distribuida:
=2
0,6274=
317,140,657
= 282,5 /
Sin embargo al considerar las cargas puntuales como si fuese una carga distribuida estamosintroduciendo un error.
VII.1.3) Carga total
La carga total que acta sobre la viga ser:
= . + = 782,70Kgm
+ 22,70Kgm
= 505,424Kgm
VIII.2) SolicitacionesPor considerar que trabaja como una viga
simplemente apoyada se tiene que:
= = = 2 = 505,42 4,602 = 1162,46
= 2
8= 505,42 (4,60 )
2
8
= 1336,83
VIII.3) Dimensionamiento
El dimensionamiento de la pieza debe realizarse siempre de manera tal que resista losesfuerzos de flexin y corte mximos, y a la vez no supera la deformacin admisible
VIII.3.1) Dimensionamiento a la flexinPara la viga se utilizar madera leosa cuya tensin admisible a la flexin es, segn las
Normas D.I.N.- Tabla 3-:
= 110 2 Para el dimensionado a flexin se tiene que:
=
2
max
8
ql M =
max
2
qlQ =
-
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=1336,83
110 2
1001
= 1215,31 3
= 2
6 6
= 6 1215,31 3
10,16 = 26,78
26,78 VIII.3.2) Dimensionamiento al corte
La tensin admisible al corte para las maderas duras, segn las Normas D.I.N.- Tabla 3- es:
= 10 2
Para el dimensionado al corte la tensin de corte debe cumplir:
= 0
0 = 0 0 = 2 4 = 28
=
2
8
3
12
=3
2
32 = 32 1162,4610,16 10 2 = 11,44 11,44
VIII.3.3) Dimensionamiento segn flecha admisible o deformacin
La flecha admisible es:
= 300 Por lo tanto la condicin a cumplirse es que:
= 5384 4 = 300 Para maderas conferas (Calidad II) de la Tabla 1 de las Normas D.I.N. tenemos que el
mdulo de elasticidad es:= 125.000 2
-
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Entonces:
= 5384 4 312 3003 5
384
4
12
300
Por lo que se tiene:
5384 3 12 3003 = 5384 5.0542 (460 ) 3 12 300125.000 2 10,16 =3 26,28 26,28
VIII.4) Seccin adoptada
De los tres dimensionamientos calculados determinamos que la altura mnima necesaria paralas vigas debe ser de por lo menos 26,78 cm (aproximadamente 10,5), por lo que adoptamosuna altura de 11.
La seccin que se adoptada para el entablonado es:
= 11" = 27,94 = 4" = 10,16 IX) Columna inferior
IX.1) Anlisis de cargas
Se calcular la columna central del entrepiso, considerandoque es el elemento con mayor solicitacin. Luego se adoptan lasmedidas de sta para las dems columnas.
Se utilizar madera dura, como Quebracho Colorado,considerando que al encontrarse en contacto con el suelo puedeestar sometida a los efectos de la humedad, y otros factores quepueden deteriorar la estructura.
IX.1.1) Accin de la viga
El peso que deben soportar es:= 1162,46
IX.1.2) Peso propio
Para las columnas utilizaremos una madera leosa, cuyo peso especfico obtenemos de laTabla 1.5 del Reglamento CIRSOC 101-Captulo 01:
= 1.300 3
-
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Para poder determinar el peso propio, por unidad de longitud, del cabio es necesariopredimensionarlo. Por ello, adoptamos:
= 6" = 15,24 cm h= 6" = 15,24 La altura de la columna es:
= 1,00
Por lo que su propio peso ser:
. = = 1.300 3 0,1524 0,1524 1,00 = 30,20
IX.1.3) Accin de la columna superior
= 1210,30 + .
=1300
3 . 0,1524 . 01524 .3,20 = 96,65
= 1210,30 + 96,65 = 1306,95
IX.1.4) Carga total de clculo
= + . +
= 1162,00 + 30,20 + 1306,95 = 2499,61
IX.1) Predimensionado
De la Tabla 3 de las Normas D.I.N. se tiene que el esfuerzo admisible a la compresin pareamaderas duras es:
= 100 2
El predimensionado lo haremos utilizando el mtodo de Dmke:Adoptamos: 0 = 1 , entonces tendremos:
= 0 = 2499,61 Kg100 2 = 24,9961 2 Adoptamos: =
=
=
24,9961 2 = 5
-
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IX.2) Dimensionamiento
La esbeltez de la columna ser:
=
Como los extremos se consideran articulados se tiene: = = 1,00
El radio de inercia mnimo para la seccin rectangular ser:
= = 312
= 120,288 Por lo tanto la esbeltez ser:
= 1000,288 5
= 69,44
En la tabla de Dmke se tiene:
= 67,81 = 1,52 = 76,37 = 1,62 Interpolando se tiene:
= 69,44
= 1,52 +
1,62
1,52
76,37 67,81 (69,44 67,81) = 1,54 Lo que significa que nuestra seccin necesaria debe ser aumentada 1,54 veces su valorinicial: = = 1,54 24,997 2 = 38,46 2
= = = 38,46 2 = 6,20 2,5" Adoptamos:= = 6" = 15,24
Por lo que nuestra seccin ser:
= 2 = 15,24 2 = 232,25 2 IX.3) Verificacin
Para esta seccin la esbeltez ser:
= =100
0,288 15,24= 22,78
23
-
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Ingresando en la Tabla 4 de las Normas D.I.N. se tiene:
= 23= 1,18 Por lo tanto verificamos:= = 1,18
2499,61 Kg232,25 2 = 12,69 2