DISEO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE MADERA PARA VIVIENDA

DISEO EN ACERO Y MADERA

DISEO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE MADERA PARA COBERTURAFlecha mxima est comprendida entre 1/3 - de la luz. Asumimos: mx=1/2L = (3.00) = 1.50 m.

PREDIMENSIONAMIENTO:

1. Luz = 8.95 m. = 9.0 m.2. Flecha mxima = 1.50 m.

3. rea Techada = (27.25*4.64)*2 = 252.88 m24. rea de Plancha de Eternit = (2.30 *1.00) = 2.30 m2.5. Nmero de Planchas = 252.88 / 2.30 = 109.94 Planchas.

Si considero traslape = 0.15 m

Nmero de Planchas = 110Planchas.

6. Peso de cobertura = 110 Planchas * 19.70 Kg/Plancha =2167 Ton.

W = 2167 Kg./ 252.88 m2 = 8.569 Kg / m2.

ESPACIAMIENTO:

De acuerdo al plano se considero un espaciamiento de 4.40 m., por ser ms desfavorable.

DISEO DE ARMADURA HOWE:

I.-) Considerando las siguientes cargas:

1. Peso propio de la armadura (aprox.) = 10 kg/m2.2. Cobertura ETERNIT = 8.565 Kg./m2.

3. Peso correas, cabios, pernos y otros elementos (aprox.) = 5 kg/m2

Proyectando al plano horizontal = (8.565+5)/cos 14.04 = 13.98 kg/ m2

4. Cielo raso GYPLAC (actuando sobre la cuerda inferior) = 50 Kg/m2.

5. Sobrecarga:

Se adoptar una sobrecarga de diseo de diseo de 50 Kg/m2. correspondiente a techos inclinados; tabla 13.3 del manual de diseo para maderas del grupo andino. II.-) Cargas y Anlisis Estructural:A.- Cargas uniformemente repartidas:

- Carga repartida sobre cuerdas superiores:

Wp = (50 + 14 + 10) *s = 74.00*4.40 = 325.60 Kg/m.- Carga repartida sobre cuerda inferior:

Wp = (50)*s = 50.00*4.40 = 220.00 Kg/m. B.- Cargas concentradas equivalentes:

ELEMENTO LONGITUD

A 1.55

B 1.55

C 1.55

D 1.50

E 1.50

F 1.50

G 0.375

H 0.75

I 1.125

J 1.55

K 1.68C.- Cargas Concentradas Equivalentes:

P = WP(L/G) = 325.60(q/6)= 488.4 Kg.

Q = WQ(L/G) = 220(q/6) = 330 Kg.

d.- Carga exterior de Viento:

Velocidad de diseoLa velocidad de diseo del viento hasta 10 m. de altura ser la velocidad mxima adecuada a la zona de ubicacin de la edificacin, pero no menor de 75 Km./h

La velocidad de diseo del viento en cada altura de la edificacin se obtendr de la siguiente expresin:

Vh = V(h/10)0.22Vh = Veloc. de diseo en la altura h en Km./h

V = Veloc. de diseo hasta 10 m. de altura en Km. /hh = altura del terreno en metros

Vh = 75 Km. /h (4.275/1)0.22 = 62.21 Km. /h P = 7075.25 Kg. OK!

ELEMENTO A FLEXO-COMPRESION:

BARRA 7 (Del anlisis de compresin se tiene: Seccin 9x14 cm2)

P = 7075.25 Kg.

A = 126 cm2Ix = 2058 cm4Zx = 294 cm3Fb = 100 Kg. /cm2

P + Km. |M| < 1.0

Padm. ZxFb

Donde 74 Kg. /m2 (carga uniformemente distribuida en las cuerdas superiores) 19.6875 Kg. /m2 (carga de viento en barlovento)

Carga total interactuando en el elemento 1-7: 98.32 Kg. /m2

M = WL2/11 = 98.32(1.55)2/11 = 21.47 Kg. m.

Pcrit. = 2EI/(KL)2 = (55000)2058/1(155)2 = 46499 Kg.Km = 1/1-1.5(P/Pcrit.) = 1/1 1.5(7675.25/46499) = 1.3

P/Pcrit. + Km. |M|/ZxFb = 7075.25/7513.66 + 1.3(21.47x100)/294x100 = 1.0 ok!

MONTANTESBARRA 15 (Elemento ms desfavorables de las montantes a traccin)P = 1306.80 Kg.

Ft = 75 Kg. /cm2 A = P = 1306.80 = 17.424 cm2 Ft 75

Usar seccin 3x6.5 cm. ok! DIAGONALESBARRA 19 (Elemento ms desfavorable de los elementos a compresin)

P = 18.30 Kg.

Ft = 80 Kg. /cm2

L = 1.68 m. d = KL/50 = 1.0(168)/50 = 3.36

Ck = 0.7025 E/Fc = 0.7025 55000/80 = 18.42Tanteo de seccin 5x9 cm.

= KL/dmn. = (1.0)(168)/5 = 33.6

18.42 < 33.6 < 50 Columna Larga

Padm. = 0.329EA/2 = 0.329(55000)(45)/(33)2 = 721.26 Kg. Insuficiente!Tanteo seccin 5x14 cm.

= 33.6

Padm. = 1121.96 Kg. Insuficiente!

Tanteo seccin 6.5x9 cm.

= KL/ dmn = 1.0(168)/6.5 = 25.85

18.42 < 25.85 < 50 Columna Larga

Padm. = 1584 Kg. Insuficiente!Tanteo de seccin 6.5x14 cm.

= KL/dmn. = 1.0(168)/6.5 = 25.85Padm. = 24.64.22 Kg. > 1830 Kg. OK!DISEO DE VIGUETASEspaciamiento de Viguetas = 115 m.

N de viguetas = 4

Asumimos 4x6.5 cm.

Peso propio de vigueta = 8.565 Kg. /m2Cobertura ETERNIT = 2.0 Kg. /m2Sobrecargas = 50 Kg. /m2 (Manual de Diseo de Madera del Grupo Andino)

Peso Total = WL = 50 Kg. /m2

WD = 24 Kg. /m2 WT = 74 Kg. /m2 * vigueta = 1.15 m.

Por vigueta: 74 Kg. /m2 * 1.15 m. = 85.1 Kg. /m.

Esfuerzo Admisible:

Eprom. = 90 000 Kg. /m2Fm = 100 Kg. / cm2 + 10 % = 110 Kg. /cm2Fv = 8 Kg. /cm.2 + 10 % = 8.8 Kg. /cm.2Fc = 15 Kg. /cm.2CALCULO DE ESFUERZO:

8