DISEO- TECHO A DOS AGUAS APORTICADODISEO DE ESTRUCTURAS METALICAS Y EN MADERA

INTRODUCCIONEl techo es la parte ms esencial de una casa (una casa sin techo no puede ser considerada casa). Este es la parte que ms cuesta, por el rea y orientacin es la parte ms expuesta a los elementos y es la responsable principal del confort interior y de los daos ocasionados durante terremotos y huracanes. Un techo durable bien diseado puede compensar una gran cantidad de problemas que podran surgir en otras partes de la edificacin.La madera en la edificacin es utilizada tanto para la construccin como para el revestimiento.Por su condicin de material orgnico, en ciertos usos donde requiera ser especialmente protegida, como cimientos por ejemplo, puede ser reemplazada por otros materiales; mientras que en otros usos, como en carpintera, es difcilmente mejorada. De esta forma la madera se combina con otros materiales en la fabricacin y complementacin de los distintos componentes de la edificacin.Adems de la estructura y revestimientos, se debe prever la colocacin empotrada de las instalaciones elctricas y sanitarias, as como la colocacin de materiales de aislamiento y acondicionamiento en la medida exigida por el lugar o ambiente donde se encuentra.En siguiente trabajo se mostrara los clculos y diseo de un techo a dos aguas a porticado o sistema viga y techo.

OBJETIVOS

Sealar la importancia del diseo de las estructuras en las obras. Dar a conocer el estado actual de los mtodos de anlisis y secuelas de estructuras para soportar techos. Disear techo a dos aguas a porticados.

MARCO TEORICO1. TECHOSLos techos base de madera pueden estar constituidos por diferentes sistemas estructurales como se muestra en la Fig. 1. Sobre estos elementos se coloca la cubierta puede estar constituida- al igual que los pisos- por dos elementos. Una base de entablado o tableros que se coloca sobre las viguetas o correas y una cubierta exterior propiamente dicha que puede ser de distintos materiales. Entre los ms usados estn las tejas cermicas, tejas de madera, tejas asflticas, planchas onduladas metlicas y/o de asbesto-cemento y paja. (Fig 2)1.1 Techos con Pendiente Estos pueden ser techos con una sola agua, de 2 aguas y de 4 aguas, ya sea de lminas o losas monolticas o con un sistema de viguetas, vigas, cerchas o estructuras espaciales. Los techos con pendiente son ms comunes en regiones predominantemente clidas hmedas con fuertes lluvias. Los de menores pendientes son ms baratos, requieren menos construccin de muros y menos material para el techado (menor superficie de techo), pero las fuerzas de succin son ms fuertes con pendientes de 10. En reas de huracanes, las mnimas pendientes de techo deben ser de 30 (aprox. 1:1.7 58%) y deben evitarse aleros anchos (necesarios para dar sombra y proteger contra la lluvia). Los techos de dos aguas dejan los muros extremos expuestos; los techos a cuatro vrtices protegen todos los muros, ahorran costos y rea de muro, son menos susceptibles a ser daados por el viento, pero son ms difciles de construir. Los techos de las casas con patio deben tener pendiente hacia el interior para un mejor clima en los interiores y para facilitar la recoleccin del agua de la lluvia. Aunque la pendiente del techo se da en grados, los ngulos son difciles de medir en el lugar de la obra. Por lo tanto, las pendientes de techos deberan ser expresadas en relaciones simples entre la altura y la luz (ejem. 1:1; 1:2.5; 1:10), preferiblemente en nmeros redondos. Ya que la principal funcin de las pendientes de techo es drenar el agua de la lluvia, mientras menor es la permeabilidad del material del techo, menor pendiente es requerida. Por ello, cada material tiene su propia pendiente apropiada, tal como se muestra en la siguiente tabla.Material para Cubrir TechosPendiente Mnima RatioRequerida Angulo

Techo de paja y hierba1:145

Bardas de madera:

- Madera no tratada1:145

- Madera impregnada a presin1:1.533

Tejas de techo de fibro concreto y arcilla cocida:

- Tejas planas y tipo Espaolas1:1.533

- Tipo romanas (sin membrana impermeable)1:226

- Tipo romanas (con membrana impermeable)1:318

Lminas corrugadas de hierro galvanizado:

- Con extremos salientes (esto es, ms de una lmina en la direccin de la cada)1:318

- Sin extremos salientes (esto es, una lmina entre la cumbrera y los aleros)1:511

Canaletas (elementos en forma de artesa, sin extremos salientes)1:1005

Figura 02Figura 01

2. CONSIDERACIONES DE DISEO2.1 PARTICULARIDADES DEL DISE CON MADERALa madera como cualquier otra materia de construccin, tiene ventajas que pueden ser utilizadas y desventajas que deben ser controladas. En la medida que ms se conozca el material se podr sacar el mximo provecho a sus virtudes y controlas sus defectos.Para usar apropiadamente este material en construccin, es recomendable que el diseador tenga el conocimiento de los diferentes aspectos tecnolgicos, comportamiento mecnico y estructural, criterios de uso y proteccin por diseo, posibilidades de transformacin y prefabricacin en la madera y finalmente, las caractersticas de ereccin y montaje que requiere este tipo de construccin.Finalmente debe mencionar que el xito o fracaso de una construccin con madera depende, mucho de la atencin que se ponga a los criterios de proteccin de la edificacin a travs el diseo, entendindose por proteccin la reduccin o eliminacin de las causas que deterioran o destruyen la madera, de modo tal que se garantice un buen comportamiento del material en sus funciones estticas y estructural. Hay tres mecanismos de proteccin importantes: Especificaciones Tcnicas Detalles constructivos Tratamiento de la maderaSi se cumple con dar la debida importancia, durante las etapas de diseo a los tres criterios antes mencionados, las posibilidades de xito de una construccin con madera sern por lo menos iguales o mayores que las de una construccin tradicional.La edificacin de madera y sus componentes

2.2 SISTEMAS ESTRUCTURALESA) UNIONES ESTRUCTURALESLas piezas de madera aserradas en las dimensiones requeridas, son unidas entre s para formar componentes. La unin permite la continuidad constructiva y transmite las fuerzas que actan entre los elementos, debiendo estas piezas permanecer fijas para conservar la forma original del conjunto.Los dispositivos que se emplean para construir las uniones en construcciones con madera se conocen con el nombre de elementos de unin. Los ms usados son: clavos, pernos, tirafones, zunchos, pletinas y ngulos metlicos, que no solo sirven para uniones entre madera sino para madera con acero u hormign.Elementos de Unin

Uniones clavadas ms comunes

B) SISTEMA POSTE VIGAComo su nombre lo indica este sistema est constituido por vigas y columnas, que se colocan a modo de prticos. Tpicamente estos van espaciados a alrededor de 1.5 m si estn unidos por entablonada, o a alrededor de 3.50 si van unidos por viguetas ms establado o tablero.Transmiten la carga al nivel inmediato inferior en forma concentrada. Este sistema se emplea tanto para construcciones livianas, de uno o dos pisos, como para pasadas (sistema poste viga)Economiza mano de obra porque son pocos elementos de fcil ensamblaje. El diseo de la edificacin es muy flexible en el cerramiento de los distintos ambientes. Generalmente no requiere dinteles en aberturas para puertas o ventanas, estas se colocan entre las columnas o postes y pueden tener toda la dimensin del vano.No se requiere cielo raso ya que las vigas y el entablado del techo, sea este plano o inclinado, pueden quedar vistos interiormente. Los aleros son fcilmente logrados colocando vigas que sobresalgan la magnitud requerida sobre los muros. Con este sistema pueden erigirse edificaciones en cualquier tipo de terreno, especialmente en aquellos con pendientes muy fuertes o anegadizos.Las limitaciones de este sistema pueden ser resueltas mediante un cuidadoso diseo. Es necesario proporcionar estabilidad lateral especialmente en muros, mediante elementos diagonales de arriostre. Las instalaciones elctricas y sanitarias son difciles de esconder, debido a la falta de espacios vacos en muros y techos, para lo cual es necesario el empleo de ductos.

VENTAJAS Y DESVENTAJASVentajas1. El efecto arquitectnico del acabado es tal vez lo ms destacable debido a que las columnas, vigas y entablados o entablonadas pueden ser barnizados de modo tal que conserven su color natural, su textura y direccin del grano, lo que permite un efecto esttico muy agradable.2. Libertad de diseo, como la tabiquera en un sistema de poste y viga normalmente no resiste cargas verticales, su ubicacin no est controlada por consideraciones estructurales. Esto permite el diseador mxima libertad en la distribucin interior de la planta arquitectnica.3. Velocidad de ereccin debido a que es posible obtener un ahorro sustancial de mano de obra siempre y cuando se explique ciertos detalles arquitectnicos apropiados.4. Reduccin en la altura de la edificacin, debido a que en un sistema de poste y viga , la altura de las habitaciones es medida desde el piso hasta la cara inferior del entablonada, mientras que en construccin tradicional es medida desde el piso hacia el canto inferior de la vigueta.Desventajas1. El entablonado de piso est diseado para resistir cargas uniformes y moderadamente bajas y no se espera que resista cargas concentradas y relativamente altas.

2. En climas moderados es suficiente el aislamiento que provee el entablonado de 50mm de espesor, pero en climas ms severos puede requerirse cierto tipo de aislamiento, lo cual puede incrementar los costos de construccin.

3. La localizacin del sistema de distribucin elctrica y sanitaria puede presentar un problema, debido a la falta de espacios en el cielo raso que permitan esconder el tendido de ductos, alambres y tuberas, por lo que ciertos detalles apropiados deben ser considerados en la etapa de diseo.

4. Considerando que todo el trabajo de carpintera en una construccin de poste y viga debe ser de un buen nivel de acabado, debe proveer un cuidado especial para proteger cualquier posibilidad de decoracin debido a la inclemencia climtica o a una exposicin dispareja ante la luz solar.

3. DETALLE CONSTRUCTIVO - Sistema poste y viga

3.1 CIMIENTOS Y ANCLAJES- Anclaje de columnas al piso o la cimentacin

3.2 PISOS Y ENTREPISOS- Tipos de vigas y columnas

Fijacin entre vigas y columnas

Viguetas de entrepiso

3.3 MUROS Muro en poste y viga

Muro en poste y viga con cerramiento de entramado

Viga de piso y columna sobre pilastra

Viga de piso y columna sobre cimiento corrido

Refuerzo del entablonado para muros de ubicados fuera de la viga

3.3.4 ALTERNATIVAS DE TECHADO

CONEXIONESConectores para las uniones de la construccin en madera, que facilitan la instalacin y contribuyen con una mejor distribucin de cargas.Los sistemas defijacines tan importante en una estructura sobretodo por las cargas dinmicas, como el viento, comounaestructuratan sencilla no puede ser llevada por el viento, las platinas se encargan de este trabajo. Tanto su peso como soporte hace que las platinas hagan bien su trabajo uniendo las piezas de madera.Fijacin de la viga secundaria con apoyo por medio de platinas / platinas unen vigas secundarias a vigas de amarre. La importancia de conectores entre madera/madera y madera/concreto, incrementa la resistencia en la estructura mas que un ensamblado con clavos y tecnicas convencionales, por lo que la estructura quedar mas segura en su totalidad (ligeras pero resistentes) hacia cualquier carga viva y muerta.VIGUETAS-VIGAS SECUNDARIAS

ESCUADRAS Y PLETINAS QUE USAREMOS

DETALLE DE CONEXIN POR PLACAS

ELEMENTOS DEL DISEO

CALCULOS

15 UNPRG-FICSA-ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL