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DISEÑO DE CORREASProyecto:

“INSTITUCION EDUCATIVA PRIMARIA Nº32475-HUAMACHACRA"AMBIENTE: VIVIENDA DOCENTE

DISTRITO : PUÑOS LOCALIDAD : HUAMACHACRA

DISEÑO DE CORREAS

3.34

0.80 0.80 0.80 0.800

1.- BASES DE CALCULOa). Se usará madera del grupo C, en estado seco

b(cm)= 7.62 Ancho de la correa Peso espcif (gr/cm3) 0.45h(cm)= 10.00 Peralte de la correaL(mt)= 3.34 Luz de cálculoS(mt)= 0.80 Separación de correas Se sabe:

b). Deflexión máxima deflexion por flexionΔf = 5WL^4/(384EI)

Para carga total Admisibledeflexion por corteΔc = 1.2WL^2/(8GA)

Para sobrecarga solamenteΔtotal = Δf + Δc

c). Esfuerzos admisiblesEprom= 90000.00 kg/cm2 El G (modulo de corte) en direccionde las fibras de la madera esFmadm= 110.00 kg/cm2Fvadm= 8.80 kg/cm2 G = 1/16E a 1/25EFcadm= 10.00 kg/cm2

2.- EFECTOS MAXIMOSW1(Kg/m2)= 2.75 Peso de la coberturaW2(Kg/m2)= 4.29 Peso propioW3(Kg/m2)= 0.10 Peso de clavos

Ws(Kg/m2)= 7.14 Carga muertaS/c(kg/m2)= 30.00 Carga vivaW(Ws+S/c)= 37.14 Carga total

Carga total repartida por vigueta 29.71 kg/mCarga muerta repartida por vigueta (WD) 5.71 kg/mSobrecarga repartida por vigueta (WL) 24.00 kg/m

Momento máximo (+) 41.43 Kg-m

Cortante máximo (apoyos) 49.61 Kg

TIJERAL @ 4.0 m.

CORREAS @ 0.80 mts.

Teja andina

∇ max≤L

250

∇ max ≤ L350

M max=WL2

8

V max=WL

2

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3.- MOMENTO DE INERCIA.Momento de inercia necesario para evitar defexiones

* Para carga total k=250 Wu=1.8*WD+WL 34.28 kg/m

461.92 cm4

** Para sobrecarga k=350 WL = 24.00 kg/m

452.81 cm4

Entonces la Inercia

I = 635.00 cm4 > 461.92 1

4.- MODULO DE SECCION Z Modulo de seccion necesario por resistencia Z = ab^2/6

37.66 cm3 < 127.00 1

5.- COMPROBACION POR CARGAS PERMANENTES (WD)Corte en la sección crítica a una distancia h del apoyo

WD= 5.71 kg/m 7.96 Kg-m Z= 127.00 cm3

6.27 Kg/cm2 < 110.00 1

6.- VERIFICACION DEL ESFUERZO CORTANTECorte en la sección crítica a una distancia h del apoyo

Vh=Vmax-hWt 46.64 kg

Esfuerzo cortante 0.92 kg/cm2< 8.80 1

7.- VERIFICACION DE AREA MINIMA DE APOYO

4.96 cm < 76.2 Area de la seccion de la correa

8.- USAR

Correas de 3.0'' x 4.0''

I≥5WuL3k384E

I≥5WL3 k384E

Z>M Fm

A=R fc

Γ=1 .5Vh

bh

M max=(WD )L2

8

Fm=M Z

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DISEÑO DE CORREASProyecto: “INSTITUCION EDUCATIVA PRIMARIA Nº32475-HUAMACHACRA"

DEPATAMENTO VIVIENDA DOCENTE

DISTRITO : PUÑOS LOCALIDAD : HUAMACHACRA

CARGA DEBIDO AL VIENTO

1,- GENERALIDADES.La estructura, los elementos de cierre y los componentes exteriores de todas las edificaciones expuestas ala acciòn del viento seràn diseñadas para resistir las cargas (presiones y/o succiones) exteriores e interiores debidas al viento, suponiendo que èste actùa en dos direcciones horizontales perpendiculares entre sì. En la estructura la ocurrencia de presiones y/o succiones exteriores serà considerada simultàneamente.De acuerdo con la naturaleza de los efectos que el viento puede ocacionar en las edificaciones, èstas se clasifican en tres tipos: Tipo 1. Edificaciones poco sensibles a las ràfagas y a los efectos dinàmicos del viento, tales como edificios de poca altura o esbeltez y edificaciones cerradas con cobertura capaz de soportar las cargas sin variar su geometrìa. Tipo 2. Edificaciones cuya esbeltez las hace sensibles a las ràfagas, tales como tanques elevados y anuncios y en general estructuras con una dimenciòn corta en el sentido del viento. Para este tipo de edificaciones la carga exterior especificada se multiplicarà por 1,4.

Tipo 3. Edificaciones que presentan problemas aerodinàmicos especiales tales como domos, arcos, antenas, chimineas esbeltas y cubiertas colgantes. Para este tipo de edificaciones las presiones de diseño se determinaràn a partir de procedimientos de anàlisis reconocidos en la ingenierìa, pero no seràn menores que las especificadas para el tipo 1.

Aunque el viento tiene naturaleza dinàmica, es satisfactorio tratar el viento como una carga estàtica. Se entiende mejor los factores que actùan sobre la presiòn estàtica mediante la ecuaciòn siguiente:

p = Cp . Cr . q

Donde: p = Intensidad de la presiòn estàtica equivalente. Cp = Coeficiente que depende de la forma de la estructura. Cr = Coeficiente que depende de la magnitud de las velocidades de las ràfagas del viento y de la flexibilidad vertical. q = Intensidad de la acciòn dinàmica del viento donde: q = 0,5.§.v2 § = Dencidad del aire. v = Velocidad del viento de diseño a la altura H sobre el suelo en la cual p se calcula, a una altura caracteristica de la estructura.

2,- VELOCIDAD DE DISEÑO.La velocidad de diseño hasta 10,00m. de altura serà la velocidad màxima adecuada a la zona de ubicaciòn de la edificaciòn pero no menos de 75 km/h. La velocidad de diseño del viento en cada altura de la edificaciòn se optendrà de la siguiente expresiòn:

Vh = V ( h/10 ) 0,22

Donde: Vh es la velocidad de diseño en la altura h en km/h, V es la velocidad de diseño hasta 10.00 m. de altura en km/h y h es la altura sobre el terreno en metros.

3.- CARGA EXTERIOR DE VIENTO.La carga exterior (presiòn o succiòn) ejercida por el viento se supondrà estàtica y perpendicular a la superficie sobre la cual actùa.Se calcularà de la expresiòn: p = Cp . Cr . q

q = 0,005Vh2

Donde: p es la presiòn o succiòn del viento a una altura h en kg/m2; Cp es un factor de forma adimencional indicado en la tabla que se muestra mas adelante, y Vh es la velocidad de diseño a la altura h, en km/h.

La velocidad bàsica del viento se obtendrà de los Mapas Eòlicos. En ningùn caso se tomaràn presiones dinàmicas menores de:q = 15 Kg/m2.Las presiones pueden ser positivas(presiòn) o negativas(succiòn), determinadas por el coeficiente Cp, positivos o negativos seràn consideradas diferenciales con relaciòn a la presiòn admosfèrica normal.

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Cp = Cpe - Cpi Coeficiente de presiòn exterior CpeØ A B C D E F0º +0,90 -0,50 -0,70 -0,70 * -0,7090º -0,70 -0,70 +0,90 -0,50 -1,00 -1,00

*Coeficiente de presiòn Cpe para la cubierta de barlovento (E)0º 10º 20º 30º 40º 50º 60º 70º 80º 90º

-1,00 -0,80 -0,40 0,00 +0,40 +0,50 +0,60 +0,70 +0,80 +0,9

Coeficiente de presiòn interior: Cpi Ø=0º Ø=90º nAberturas uniformente distribuidas +0,30/ -0,30 +0,30/ -0,30 0%Aberturas predominante en el lado A +0,80 -0,50 >30%Aberturas predominante en el lado B -0,50 -0,50 >30%Aberturas predominante en el lado C -0,50 >30%Aberturas predominante en el lado D -0,50 -0,50 >30%n = porcentaje de abertura en el muro

Datos :

V(Km/h) = 70.00 Velocidad de diseño hasta 10 m de altura. H(mts.) = 3.25 Altura sobre el terreno en metrosL1(mts.) = 3.47 Ancho de la edificaciòn (frente)L2(mts.) = 7.17 Largo de la edificaciòn (fondo)H1(mts.) = 1.30 Altura del tìmpanoH2(mts.) = 1.95 Altura del suelo al tìmpanoa.- CALCULO DE LA VELOCIDAD DE DISEÑO: Tomando en cuenta su ubicaciòn y considerando la estructura portante: como permanente, del mapa eòlico se tiene:

70.00 km/h Vd = V ( h/10 ) 0,22

D

A B

E

C

Direcciòndel viento

PLANTA

H

ELEVACION

ø

4,- PRESIONES INTERIORES.Cuando el porcentaje de abertura "n" de alguna de las paredes de la construcciòn sea mayor de 30º de la parte de àrea expuesta que corresponde a dicha planta, en adiciòn a las presiones o succiones exteriores se deberàn considerar presiones o succiones calculadas segùn: p = Cp . Cr . q con los valores de Cpi siguientes:

Si la abertura se encuentra al lado de barlovento Cpi = 0,80Si la abertura se encuentra al lado de sotabento Cpi = -0,50

Para valores de "n" menores de 30%, se consideràn para el càlculo de las presiones internas los valores de Cpi màs desfavorables entre los especificados acontinuaciòn:

Si la abertura se encuentra al lado de barlovento Cpi = 0,80n/30+y-(1-n/30)Si la abertura se encuentra al lado de sotabento Cpi = -0,50n/30+y-(1-n/30)

Si la construcciòn no tiene aberturas, se tomarà Cpi = + y - 0,30

5,- COEFICIENTE DE RAFAGA (Cr)Para estructuras cuya esbeltes o dimenciones horizontales reducidas las hacen sencibles a las ràfagas de corta duraciòn y cuyos periodos largos favorecen a la ocurrencia de oscilaciones importantes como por ejemplo, edificios de releciòn de espectro de 5 a 1 y con perìodo fundamental de màs de 2 segundos o con altura de màs de 60m. se recomienda usar un Coeficiente de Ràfaga Cr=1,70.

L1

L2

h1

h2

F

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b.- CALCULO DE LA PRESION DINAMICA:

24.50 kg/m2

c.- CALCULO DE LOS COEFICIENTES Y PRESIONES:13.98 Area de contacto al lado de barlobento8.60 Area de abertura

1.00 Viento transversal a la construcciòn.(Ø=0º) 61.54 Porcentaje de abertura del muro Nota: El valor del coeficiente de la superficie E

se calcula interpolando de acuerdo al àngulo de

inclinaciòn del techo segùn la tabla 02. Coef. A B C D E FPARED PARED PARED PARED BARLOVENTO SOTAVENTO

10.00º -0.80 Cpe 0.90 -0.50 -0.70 -0.70 -0.40 -0.5019.93º -0.40 Cpi 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 0.5920.00º -0.40 Cpi 2.69 2.69 2.69 2.69 2.69 2.69

0.31 -1.09 -1.29 -1.29 -0.99 -1.09-1.79 -3.19 -3.39 -3.39 -3.10 -3.19

Cp 0.31 -3.19 -3.39 -3.39 -3.10 -3.19Presiones 7.60 -78.21 -83.11 -83.11 -75.83 -78.21

-75.83 -78.21

-83.11 -83.11

7.60 -78.21

PRESIONES ACTUANTES EN CADA CARAPOSITIVO=PRESION ; NEGATIVO=SUCCION Py= -71.29

Px= -25.85

2.00 Viento longitudinal a la construcciòn.(Ø=90º)20.75 Area de contacto al lado de barlobento8.51 Area de abertura

41.03 Porcentaje de abertura del muro

Coef A B C D E FPARED PARED PARED PARED BARLOVENTO SOTAVENTO

Cpe -0.70 -0.70 0.90 -0.50 -1.00 -1.00Cpi -1.05 -1.05 -1.05 -1.05 -1.05 -1.05Cpi -0.32 -0.32 -0.32 -0.32 -0.32 -0.32

0.35 0.35 1.95 0.55 0.05 0.05-0.38 -0.38 1.22 -0.18 -0.68 -0.68

Cp -0.38 -0.38 1.95 -0.18 -0.68 -0.68Presiones -9.40 -9.40 47.81 -4.50 -16.75 -16.75

-16.75

-16.75 -16.75

47.81 -4.50

-9.40 -9.40

PRESIONES ACTUANTES EN CADA CARAPOSITIVO=PRESION ; NEGATIVO=SUCCION Py= -15.75

Px= -5.71

q = 0,005 Vd 2

DISEÑO DE TIJERAL TIPO IProyecto: “INSTITUCION EDUCATIVA PRIMARIA Nº32475-HUAMACHACRA"

: HUAMACHACRA

DEPATAMENTO VIVIENDA DOCENTE

CargasW1(Kg/m2)= 2.75 Peso de la coberturaW2(Kg/m2)= 9.00 Peso propio de viguetasW3(Kg/m2)= 3.25 OtrosWt(Kg/m2)= 15.00 Carga muerta

A(mts) 5.00 Ancho tributario (sepracion entre tijerales)

CARGA MUERTACarga de techo (Kg/m2) 15.00 Peso de la cobertura + peso propio (actuando sobre la brida superior)Cielorraso (Kg/m2) 20.00 Peso del cielorraso(actuando sobre la brida inferior)

CARGA VIVAS/C(Kg/m2) 30.00 Carga Viva

CARGA DE NIEVENieve (Kg/m2) 40.00 Peso del cielorraso(actuando sobre la brida superior)

CARGA DE VIENTOViento (Kg/m2) -71.29 Carga debido al viento (actuando sobre la brida superior)

DISEÑO DE TIJERAL TIPO 7Proyecto: “INSTITUCION EDUCATIVA PRIMARIA Nº32475-HUAMACHACRA"

DEPATAMENTO VIVIENDA DOCENT PROVINCIA 0

DISTRITO : PUÑOS LOCALIDAD : HUAMACHACRA

CALCULO DE TIJERAL

1.- COMBINACION DE CARGAS

PD = Axial debido a carga peso propio PLt = Axial debido a carga viva de techo

PL = Axial debido a carga viva externa PV = Axial debido a carga de viento

A = D E = 0.75(D+Lr+V)

B = D+L F = 0.75(D+Lr+E)

C = D+V G =0.75(D+L+E) TRACCIÓN (AMARILLO) = -

D = 0.75(D+L+V) H = 0.66(D+L+V) COMPRESIÓN (ROJO) = +

2.- BASES DE CALCULOSe usará madera del grupo C, en estado seco

a). Esfuerzos admisibles Tanto la brida superior y inferior se analiza a flexionEprom= 90000.00 kg/cm2 Tanto la diagonal y montante se analiza a traccion o compresionEmim.= 55000.00 kg/cm2fm= 100.00 kg/cm2 Esfuerzo max. Admisible en flexionfcu= 80.00 kg/cm2 Comprension paralela a las fibras (esfuerzo de aplastamiento)fv= 8.00 kg/cm2 Corte paralelo a las fibras (esfuerzo de rotura)fc= 15.00 kg/cm2 Comprension perpendicular a las fibras (esfuerzo al limite de proporcionalidad)ft= 75.00 kg/cm2 Traccion paralela a las fibras (esfuerzo de rotura)

3.- DISEÑO DE ELEMENTOS EN LA BRIDA SUPERIORa). DISEÑO DEL ELEMENTO 3-4 SOMETIDO A FLEXOCOMPRESION

90.00 kg/mLd1(m)= 2.24 Ld2(m)= 2.24 Ld3(m)= 2.24b(cm)= 4.00 Ancho del elementoh(cm)= 9.00 Peralte del elementoLefec(mt)= 2.13 Longitud efectiva 155.00C(kg)= 155.00 Esfuerzo a la compresionWs= 90.00 Carga repertida actuante 0.09 155.00Lh1(m)= 2.24 Lh2(m)= 2.24L(mts)= 2.24 Para momento y

Momento = WL2/11= 41.05 kg-m λx = L/hInercia 243.00 cm4 x h xArea 36.00 cm2 λy = L/bModulo de sección 54.00 cm3 b

la mayor esbeltes será en la direccion del lado menor

** Carga admisible de la secc. A tratarse ( Nadm)

Columnas cortas (fallan por compresion o aplastamiento) λ<10Columnas intermedias 10 < λ < Ck Ck = 0.7025 √(Emin/fcu) para secc. RectangularesColumnas largas Ck < λ < 50 Ck= 18.42No deben utilizar como columnas elementos cuya relacion de esbeltez sea mayor que 50

Nadm, carga admisible, es función de la esbeltes

en la direccion peraltada en la direccion base

* Para columnas cortasNadm = FcuA 2880 > 155 1

* Para columnas intermedias 018.42 > > 10.00 Col Intermedias

0

2880 > 155 1

* Para columnas largas 23.66666750 > > 18.42 Col largas

53.25

229.7322 > 155 1

** Carga Critica de Euler ( Ncr)

NOTA: LOS ESFUERZOS FUERON CALCULADOS POR EL SAP (considerando Momentos en los nudos cero)

Los que estan coloreados son los maximos esfuerzos (compresion y tension) en los elemnetos (barras)

Nadm = FcuA ( 1+ 1/3( λ/Ck )^4)

Nadm= 0.329(EminA / λ²)

λx=ℓefd

Ncr=π 2Emin I

(ℓ ef )2

λ y=ℓefb

λx=ℓefh

2907 kg

** Factor de Magnificacion de Momentos ( Km )

1.0869181

Se cumple para Elementos a Flexo-Compresion

1.5010199 < 1 0

USAR 2'' x 4''

Lc (m) = 0.00

b). DISEÑO DEL ELEMENTO 2-3 SOMETIDO A (FLEXO-TRACCION)

L1(m)= 2.13 L2(m)= 2.13 L3(m)= 2.13 602.00b(cm)= 4.00 Ancho del elementoh(cm)= 9.00 Peralte del elementoT(kg)= 602.00 Esfuerzo a la tracciónWs= 90.00 Carga repertida actuante 602.00Lh1(m)= 2.13 Lh2(m)= 2.13 Lh3(m)= 2.13L(mts)= 2.13 Para momento

Momento = WL2/11= 37.12 kg-mInercia 243.00 cm4Area 36.00 cm2Modulo de sección 54.00 cm3

Nadm, carga admisible, es función de la esbeltes

0.91 < 1 1

USAR 2'' x 4''

b). DISEÑO DEL ELEMENTO 2-3 SOMETIDO A (FLEXO-TRACCION)

L1(m)= 1.12 L2(m)= 1.12 L3(m)= 1.12 606.00b(cm)= 4.00 Ancho del elementoh(cm)= 9.00 Peralte del elementoT(kg)= 606.00 Esfuerzo a la tracciónWs= 90.00 Carga repertida actuante 606.00Lh1(m)= 1.12 Lh2(m)= 1.12 Lh3(m)= 1.12L(mts)= 1.12 Para momento

Momento = WL2/11= 10.26 kg-mInercia 243.00 cm4Area 36.00 cm2Modulo de sección 54.00 cm3

Nadm, carga admisible, es función de la esbeltes

0.41 < 1 1

USAR 2'' x 4''

4.- DISEÑO DE ELEMENTOS EN LA BRIDA INFERIORa). DISEÑO DEL ELEMENTO 1-8 SOMETIDO A FLEXOCOMPRESION

90.00 kg/mLd1(m)= 0.73 Ld2(m)= 2.06 Ld3(m)= 0.00b(cm)= 4.00 Ancho del elementoh(cm)= 9.00 Peralte del elemento 255.79 255.79Lefec(mt)= 1.12 Longitud efectivaC(kg)= 255.79 Esfuerzo a la compresionWs= 90.00 Carga repertida actuanteLh1(m)= 0.73 Lh2(m)= 2.06L(mts)= 1.40 Para momento y

Momento = WL2/8= 21.89 kg-m λx = L/hInercia 243.00 cm4 x h xArea 36.00 cm2 λy = L/bModulo de sección 54.00 cm3 b

Nadm, carga admisible, es función de la esbeltes y

El espaciamiento maximo entre correas, para garantizar una esbeltez fuera del plano de la cuerda (y) igual o menor a la del plano (x), sera igual Lc=xb

NNadm

+Km|M|Zf m

<1

Ncr=π 2Emin I

(ℓ ef )2

Km=1

1−1. 5 NN cr

NtFtA

+|M|Zf m

<1

NtFtA

+|M|Zf m

<1

la mayor esbeltes será en la direccion del lado menor

** Carga admisible de la secc. A tratarse ( Nadm)

Columnas cortas (fallan por compresion o aplastamiento) λ<10Columnas intermedias 10 < λ < Ck Ck = 0.7025 √(Emin/fcu) para secc. RectangularesColumnas largas Ck < λ < 50 Ck= 18.42No deben utilizar como columnas elementos cuya relacion de esbeltez sea mayor que 50

Nadm, carga admisible, es función de la esbeltes

* Para columnas cortasNadm = FcuA 2880 > 256 1

* Para columnas intermedias 12.418.42 > > 10.00 Col Intermedias

0

3077.1638 > 256 1

* Para columnas largas 050 > > 18.42 Col largas

27.9

836.85975 > 256 1

** Carga Critica de Euler ( Ncr)

10591 kg

** Factor de Magnificacion de Momentos ( Km )

1.0375889

Se cumple para Elementos a Flexo-Compresion

0.5037865 < 1 1

USAR 2'' x 4''

Lc (m) = 0.50

Nadm = FcuA ( 1+ 1/3( λ/Ck )^4)

Nadm= 0.329(EminA / λ²)

El espaciamiento maximo entre correas, para garantizar una esbeltez fuera del plano de la cuerda (y) igual o menor a la del plano (x), sera igual Lc=xb

λ y=ℓefb

λx=ℓefh

NNadm

+Km|M|Zf m

<1

λx=ℓefd

Ncr=π 2Emin I

(ℓ ef )2

Km=1

1−1. 5 NN cr

NtFtA

+|M|Zf m

<1

λ y=ℓefb

λx=ℓefh