INFORME DE ANALISIS DE CERCHA DE MADERA

Presentado al profesor:

INGENIERO GUSTAVO GRANADOS

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO MECANICA DE SOLIDOS

BOGOTA 10 DE ABRIL DE 2014

OBJETIVOS:

Determinar la resistencia de la cercha, sometida a cargas puntuales, hasta que aparezcan las primeras fisuras.

Analizar las fallas, y as proponer soluciones para futuras construcciones.

Disear nuevas alternativas de materiales de construccin, en este tipo de estructuras.

Obtener experimentalmente, una visin prctica y real del comportamiento de las uniones ms utilizadas en la cercha de madera.

Disear, ensayar y analizar distintos tipos de uniones utilizadas para la

fabricacin de cerchas de madera, con la finalidad de tener una mayor claridad sobre sus caractersticas y comportamiento.

Disear, ensayar y analizar una cercha en madera, teniendo como base la

unin que tenga las caractersticas ms favorables, para que la cercha diseada tenga mayor capacidad de carga y un mejor comportamiento.

NORMA

Lo primero que tenemos que comentar es q el anlisis de la cercha de madera no tiene norma, as que el laboratorio y el ensayo de la cercha lo realizamos basndonos en los apuntes y las recomendaciones del profesor hechos y dados en clase. MARCO TEORICO: Clasificacin de las Cerchas. Las cerchas de madera se pueden clasificar de acuerdo a los siguientes criterios:

a) Segn su forma: con cordn superior triangular, rectangular, curvo o combinaciones de ellos.

b) Segn distribucin de diagonales: Howe, Pratt, Warren, etc. c) Segn tipo de madera: aserrada, elaborada o cepillada, laminada encolada

o mezclas de estas. d) Segn tipo de cordones: ya sean de uno, dos o varios elementos. En el caso

de cordones superiores e inferiores con dos elementos, las diagonales se ubicarn entre ellos.

La introduccin de los conectores metlicos ha hecho posible el aprovechamiento ms eficiente de la madera en el diseo de cerchas. Antes eran necesarias grandes secciones transversales a fin de tener uniones seguras y slo se utilizaba entre el 40 y el 60 % de capacidad de resistencia de la madera. Ahora, al utilizar conectores metlicos, es posible obtener el 80 y hasta el 100 % de la resistencia de los diferentes elementos de madera que conforman una cercha. Seleccin del Tipo de Cercha. El tipo de techumbre, los requerimientos arquitectnicos y la economa son los factores que, por lo general, gobiernan la seleccin del tipo de cercha. Se ha demostrado que la cercha del tipo cordn superior curvo es la ms econmica cuando las cargas solicitantes son uniformemente repartidas, ya que en ella estas cargas inducen esfuerzos pequeos en las diferentes barras, sean estas internas o externas. Esto es particularmente importante, debido a que resultan elementos de unin simples y compactos. La cercha del tipo triangular se recomienda cuando las cargas se transmiten a la cercha en puntos especficos (cargas concentradas y/o puntuales). Para las barras traccionadas es aconsejable utilizar tensores de acero. En cuanto a cerchas de madera laminada encolada, stas son recomendables para salvar grandes luces y adems permiten obtener mayores tensiones de diseo, pueden curvarse con facilidad y variar su seccin transversal a lo largo de su longitud. Las cerchas fabricadas con elementos constituidos por una pieza soportaran cargas a lo menos iguales que aquellas fabricadas con elementos conformados por dos o ms piezas que proporcionen igual seccin transversal, pero estarn propensas a pandearse con mayor facilidad.

Geometra de la Cercha. Como ya se mencion, las cerchas, segn la forma de su cordn superior, se clasifican en triangulares, rectangulares y curvas. Para las triangulares se recomienda una pendiente 1:3 como mnimo; en las rectangulares, alturas comprendidas entre 1/8 y 1/10 de la luz de la cercha y en las de cordn superior curvo, radios de curvatura de magnitud igual a la luz de la cercha y altura total igual al 0,134 de la luz; sin embargo, en este ltimo caso, si las cerchas deben tener una altura menor a 0,134 de la luz se pueden tomar radios de curvatura mayores y viceversa. La distancia entre nudos estar determinada por la ubicacin deseada de las costaneras, por las cargas concentradas o por el arriostramiento entre cerchas. Para cerchas de cordn superior curvo, sometidas a cargas uniformemente distribuidas, conviene elegir una distancia entre nudos comprendida entre 2,4 y 3,6 m, dependiendo de la luz de la cercha. La distancia entre cerchas estar controlada por la disposicin ms econmica que sea capaz de soportar las cargas que actan sobre la techumbre. Para costaneras de madera aserrada, la distancia ms econmica y prctica es 4,8 m. Cuando es utilicen costaneras de madera laminada, esta distancia slo ser limitada por aspectos econmicos, pues dichos elementos laminados se pueden fabricar de cualquier longitud, considerndose econmicas distancias de 9 m. En cuanto a los arriostramientos, ser conveniente colocar entre cerchas aqullos del tipo X en un plano vertical o semejante, perpendicular al plano de stas, usando para ello madera aserrada. Otro tipo de arriostramiento es el requerido para soportar la accin del viento lateral, el cual se dispone a nivel del cordn inferior de las cerchas, entre stas; est constituido por elementos de madera aserrada o barras de acero redondo provistas de pernos de ajuste y se calcula como cercha horizontal con cargas de viento lateral para determinar sus secciones transversales y elementos de unin. Reglas Generales para el Diseo de Cerchas. El procedimiento a seguir en el diseo de cerchas es el siguiente:

a) Determinacin de las cargas solicitantes, con las prescripciones de las normas para el diseo.

b) Calculo de las solicitaciones en los diferentes elementos de la cercha. c) Seleccin de la especie y grado de calidad a usar. En la seleccin de la

especie depender del sitio en donde se ubicara la estructura y de las maderas ms comunes de la zona. El grado de calidad debe seleccionarse en funcin de la resistencia que de la madera se desea; sin embrago, algunos grados son ms fciles de obtener y, por lo tanto, se usan con mayor frecuencia. Como regla general, deben preferirse los grados con las tensiones ms bajas, porque proveen el diseo ms eficiente y econmico.

d) Determinacin de las escuadras requeridas en los distintos elementos de la cercha.

e) Diseo de las uniones, considerando primero aquellas que soportan las solicitaciones mayores. Se debe establecer el espaciamiento entre elementos de unin y la distancia de ellos al borde y a los extremos de la pieza que se une. Adems, se debe tomar en cuenta que en las uniones se debe evitar la distribucin excntrica de los elementos de unin. Si ello ocurre, se debe considerar el efecto de los momentos que esto induce.

Cerchas Estndares Algunos fabricantes proveen de cerchas para las solicitaciones ms comunes que actan en una techumbre. Estas suelen ser ms econmicas que aquellas que se disean y calculan en particular para un edificio especfico, debido a las ventajas de la produccin en serie. Por lo tanto, este tipo de cercha debe tenerse siempre en consideracin cuando existan proyectos alternativos

ANALISIS E IDENTIFICACION DE LA CERCHA A ENSAYAR

Primero que todo para poder realizar el ensayo de la cercha, nos reunimos para poderla fabricar, nuestra cercha fue construida con la mayor delicadeza y con la mejor disposicin esperando a que fuera estticamente una de las mejores y que resistiera una muy buena carga.

Su construccin se hizo en balso (ms conocido como palos de cartelera) el dimetro de cada palo fue de 1.5 , las medidas de la cercha fueron:

COCLUSIONES

Nuestra cercha fallo por tensin lo podemos observar en la imagen

De la misma manera se calculo solo hasta la mitad porque sabiendo que nuestra armadura es simtrica va a tener los mismos valores en el otro costado.