Diseño estructura madera_norma_e010
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ING. ISABEL MOROMI NAKATA
NORMA E 010 MADERA
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INTRODUCCIÓN
EL USO RACIONAL DE LA MADERA
DE NUESTROS BOSQUES
TROPICALES, ES UNA ALTERNATIVA
DE UTILIZACIÓN DE UN RECURSO
RENOVABLE PARA LA
CONSTRUCCIÓN.
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EXISTEN NUMEROSAS ESPECIES,
MUCHAS DE ELLAS APTAS PARA LA
CONSTRUCCIÓN.
DE ELLAS SE ESTUDIARON,
INICIALMENTE 104 ESPECIES DE CINCO
PAÍSES DEL GRUPO ANDINO, 20 DE LOS
CUALES FUERON DE NUESTRO
BOSQUES.
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LOS RESULTADOS DE ESTAS
INVESTIGACIONES SE PLASMARON
EN EL MANUAL DE DISEÑO PARA
MADERAS DEL GRUPO ANDINO Y
SIRVIERON PARA LA
ELABORACIÓN DE LA NORMA DE
MADERA DEL REGLAMENTO
NACIONAL DE EDIFICACIONES.
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NORMA E 010 MADERA
AGRUPAMIENTO DE MADERAS PARA
USO ESTRUCTURAL
CLASIFICACIÓN EN TRES CLASES:
oA, B y C
REQUISITOS Y PROCEDIMIENTOS PARA
INCORPORACIÓN DE NUEVAS
ESPECIES.
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DEFINICIONES
DENSIDAD BÁSICA: Masa anhidra /Vol.Verde
ESFUERZO BÁSICO: Límite de exclusión 5%
ESFUERZOS ADMISIBLES: Esfuerzos de diseño para cargas de servicio.
MADERA HÚMEDA: C.H. > eq. higroscópico
MADERA SECA: C.H. < equilibrio higroscópico
M. DE ELASTICIDAD MÍNIMO : L. exclusión 5%
M. DE ELASTICIDAD PROMEDIO: Promedio
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AGRUPAMIENTO
BASADO EN LA DENSIDAD BÁSICA
Y LA RESISTENCIA MECÁNICA
DENSIDAD BÁSICA
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GRUPO Emin. Eprom.
A 95 000 130 000
B 75 000 100 000
C 55 000 90 000
MÓDULO DE ELASTICIDAD (kg/cm2)
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GRUPO
Flexión
fm
Tracción
paralela
ft
Compresión
paralela
fc//
Compresión
perpendicular
fc┴
Corte
paralelo
fv
A 210 145 145 40 15
B 150 105 110 28 12
C 100 75 80 15 8
ESFUERZOS ADMISIBLES (kg/cm2)
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INCORPORACIÓN DE NUEVAS
ESPECIES
EN FUNCIÓN DE LA DENSIDAD
BÁSICA Y DE LA RESISTENCIA
MECÁNICA OBTENIDA DE ENSAYS
DE VIGAS DE TAMAÑO NATURAL
(mínimo 30 vigas de 5 árboles por
especie)
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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN CON
MADERA
PROYECTO
o NTE E 030 Diseño Sismorresistente
o NTE E 020 Cargas
LA MADERA
Deberá estar seca. En ningún caso con un
C.H. > 22%
De ser necesario debe ser preservada
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MADERA DE USO ESTRUCTURAL
MADERA ASERRADA: según grupo estructural
MADERA ROLLIZA: con o sin corteza, correspondiente a alguno de los grupos estructurales
MADERA LAMINADA ENCOLADA: Tablas unidas con adhesivos, grano paralelo al eje del elemento. C.H. entre 8% a 12% (Diferencia no mayor de 5% entre las tablas). Adhesivos resistentes al agua.
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DISEÑO CON MADERA
Para efectos de diseño se especificarán las
propiedades mecánicas según la dirección
paralela o perpendicular a la fibra.
Las especies para el diseño son las
registradas de acuerdo al agrupamiento de
maderas para uso estructural de la Norma.
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METODO DE ANÁLISIS
Las recomendaciones, limitaciones
y esfuerzos admisibles dados, son
aplicables a estructuras analizadas
por procedimientos convencionales
de análisis lineal y elástico.
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METODO DE DISEÑO
Cargas de servicio. Esfuerzos admisibles
Criterios de resistencia, rigidez y estabilidad.
Condición más crítica.
o Requisitos de resistencia: Esfuerzos iguales o
menores de los admisibles
o Requisitos de rigidez: Deformaciones
diferidas. Deformaciones debidas a uniones.
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CARGAS
Cargas: peso propio, cargas permanentes;
sobrecargas de servicios, sobrecargas de
sismos, vientos, nieve.
Cuando las sobrecargas de servicio sean de
aplicación continua o de larga duración, se
consideraran como cargas muertas para la
determinación de las cargas diferidas.
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ESFUERZOS ADMISIBLES
Los esfuerzos admisibles serán los
correspondientes a dada grupo estructural
según lo indicado en la Norma
Para el caso de diseño de viguetas, correas,
entablados, etc. , donde exista una acción
de conjunto garantizada, estos esfuerzos
pueden incrementarse en un 10%
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MÓDULO DE ELASTICIDAD
Los módulos de elasticidad a utilizarse serán lo indicados según el grupo estructural.
En general se usará el módulo de elasticidad mínimo. El valor promedio podrá utilizarse sólo cuando exista una acción de conjunto garantizada, como en el caso de muros entramados, viguetas y entablados.
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DISEÑO DE ELEMENTOS EN FLEXIÓN
Vigas, viguetas, entablados
Elementos horizontales
Parte de pisos o techos
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DEFLEXIONES ADMISIBLES
Calcular para los siguientes casos:
o Combinación más desfavorable de cargas
permanentes y sobrecargas de servicio.
o Sobrecargas de servicios.
Limitaciones: Cargas totales o Con cielo raso de yeso: L/300
o Sin cielo raso de yeso: L/250 o Techos inclinados y edificaciones industriales:
L/200
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Limitaciones: Sobrecargas de servicio
o Todo tipo de edificación: L/350 ó 13 mm
máx
Siendo L la luz entre caras de apoyo ó la
distancia del apoyo al extremo del volado.
Considerar deformaciones diferidas: las
producidas por cargas permanentes se
incrementan en un 80%
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REQUISITOS DE RESISTENCIA
Flexión: Esfuerzos menores a
Admisibles
Corte paralelo
Compresión perpendicular en
apoyos y en zonas de cargas
concentradas.
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ESTABILIDAD
Arriostrar para evitar pandeo lateral
o h/b = 2 No necesita apoyo lateral
o h/b = 3 Restringir apoyos
o h/b = 4 Restringir apoyos y borde en
compresión
o h/b = 5 Restringir apoyos y todo el borde
en compresión.
o h/b = 6 Adicionalmente crucetas o bloques a
distancias no mayores de 8 veces el
espesor del elemento
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ENTREPISOS Y TECHOS
Diseño para cargas distribuidas y
concentradas como mínimo de 70 kg.
Deformaciones:
o Carga concentrada: L/300
o Carga distribuida: L/450
Entablados: espesor mínimo 18 mm
o tableros mínimo de 12 mm
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ELEMENTOS EN TRACCIÓN y FLEXO-
TRACCIÓN
Carga admisible:
o Carga admisible tracción = Esfuerzo * Área
o Carga admisible en flexo-tracción
o N / A*f t + (M) / Z fm < 1
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ELEMENTOS EN COMPRESIÓN Y
FLEXO-COMPRESIÓN
CARGA ADMISIBLE:
• Longitud efectiva: Longitud no arriostrada * K (Restricción
en los apoyos) Ver Tabla 7.2.3
• Clasificación de columnas rectangulares
o Columnas cortas l/d < 10
o Columnas intermedias 10 < l/d < Ck Ver Tablas
o Columnas largas Ck < l/d < 50
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VER TABLA DE LONGITUD
EFECTIVA
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Cargas admisibles:
o Compresión:
• Columna corta Nad = fc * Area
• Columna intermedia Nad = fc * A (1-1/3((l/d)/Ck)4
• Columna larga Nad = ( ¶2 EA)/2.5(l/d)2
o Flexo-compresión:
N/Nadm + Km (M)/Z fm Km = 1/ (1-1.5(N/Ncr)
Ncr = ¶2 EI / (l/d)2
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MUROS DE CORTE
Diseño a carga lateral de sismo o viento.
Constituido de pies derechos, soleras, riostras,
rigidizadores y revestimientos.
REQUISITOS DE RESISTENCIA Y RIGIDEZ
o Resistir 100% de las cargas laterales
o Limitar desplazamientos laterales para evitar
daños a elementos no estructurales.
o Proporcionar arriostramiento a otros elementos
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Atención a los anclajes a cimentación
Cada panel debe conectarse a la
cimentación por lo menos en dos
puntos a distancia no mayor de 2 m
Muros con relación altura/longitud
mayor de 2 no se considera resistente.
Deformaciones de los muros deben ser
menores de h/1200 en mm
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![Page 32: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/32.jpg)
ARMADURAS
Secciones mínimas para esfuerzos propios y
esfuerzos en las uniones.
Tableros en uniones de madera
contrachapada de madera de densidad
básica no menor de 0,4 g/cm3, con colas
resistentes a la humedad y espesor no
menor de 10 mm
Los clavos, pernos, pletinas o cualquier
elemento metálico deben estar protegidos
de la corrosión.
![Page 33: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/34.jpg)
Cargas sobre nudos o considerar la flexión
Longitud efectiva = Longitud real * 0,8
Para las bridas superior e inferior considerar longitud
efectiva en el plano y fuera del plano de la
armadura
Esbeltez máxima en elementos a compresión 50, a
tracción 80
Se debe evitar el desplazamiento vertical y
horizontal en los apoyos.
![Page 35: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/35.jpg)
Arriostre brida superior mediante
correas o entablado.
Arriostre brida inferior mediante
correas o cielo raso.
Arriostre de conjunto: Arriostre
diagonal para definir zonas rígidas
trianguladas en ambos extremos o
cada 6 m.
![Page 36: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/36.jpg)
UNIONES
UNIONES CLAVADAS
o Clavos comunes de alambre de
acero
o Cargas admisibles para cizallamiento
simple según longitud, diámetro y tipo
de madera (A, B ó C)
o Factores de modificación de carga
según tipo de unión
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UNIONES EMPERNADAS
oDos o más elementos de madera o
elementos de madera y pletinas
metálicas.
oColocar arandelas entre la cabeza o la
tuerca y la madera.
oCargas admisibles para cizallamiento
simple o doble según longitud, diámetro,
tipo de madera (A, B ó C) y dirección de
la carga.
![Page 38: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/38.jpg)
VER GRAFICOS
![Page 39: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/39.jpg)
CRITERIOS DE PROTECCIÓN
Hongos y humedad
o Evitar contacto con suelo o humedad
o La madera expuesta a la lluvia debe
protegerse con sustancias hidrófugas,
recubrimientos impermeables o por
medio de aleros y vierteaguas.
o La madera expuesta a la intemperie y en
contacto con suelo o cimentación debe
apoyarse en elementos metálicos con
tratamientos anticorrosivos.
![Page 40: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/40.jpg)
En ambientes húmedos, ventilar y
proteger con recubrimientos
impermeables.
Utilizar clavos, pernos y pletinas
zincados o galvanizados.
Fijar tuberías y realizar empalmes con
suficiente flexibilidad para absorber
movimientos.
![Page 41: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/41.jpg)
Insectos o Eliminar restos orgánicos
o En caso de presencia de termitas subterráneas, colocar barreras o escudos
metálicos continuo sobre la cimentación
Fuego
o Conductores eléctricos entubados, provisión
de cajas de pase.
o Zonas próximas a fuentes de calor proveer
aislamiento o protección con material
incombustible o con sustancias retardantes o
ignífugos con resistencia mínima de 1 hora
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MANTENIMIENTO
Reclavar en caso de desajuste
Cambiar piezas muy deformadas o podridas.
Pintar para proteger del viento y del sol
Revisar presencia de termitas
Garantizar ventilación y evitar humedad
Revisar la protección contra incendios.
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![Page 44: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/44.jpg)
![Page 45: Diseño estructura madera_norma_e010](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022020113/58ed277e1a28abb57d8b4661/html5/thumbnails/45.jpg)
MUCHAS GRACIAS