Diseño Estructural de Maderas Grupo: 24 [Oscar Quintanilla – Mijail Licona]

DISEÑO DE ELEMENTOS DE LA CUERDA INFERIOR SOMETIDOS A TRACCION

Los valores obtenidos por el análisis estructural previo nos dan los siguientes valores.

Tensión mínima: TmÍn = 8140.77 Kg.

Tensión máxima: Tmáx = 8211.33 Kg.

Usaremos madera tipo C para determinar la sección a utilizar según el esfuerzo admisible de la norma.

Esfuerzo admisible en tracción paralela: ft = 75 kg/cm2.

Usando la formula sugerida en la norma:

Nadm = ft*A

Nadm: Carga admisible en tracción

ft: Esfuerzo admisible en traccion

A: Area de la sección

Para la tensión mayor:

8211.33 kg = 75 kg/cm2 * A1

A1 = 109.44 cm2.

A1 = 109 cm2

Para la tensión menor:

8140.77 kg = 75 kg/cm2 * A1

A2 = 108.54 cm2.

A2 = 109 cm2

El área en ambas secciones es de 109 cm2.

Buscando en las secciones comerciales de madera establecidas en la Tabla 13.1 del MANUAL DE DISEÑO PARA MADERAS DEL GRUPO ANDINO utilizaremos dos secciones de 4 cm x14 cm teniendo un total de 112 cm2.

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4cm

14cm

Sección final:2 maderas de 2”x6” con un área total de 112cm2.

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DISEÑO DE ELEMENTOS DE LA BRIDA SUPERIOR A COMPRESION

Elegimos como elemento de diseño al sujeto a mayor solicitación por compresión, sus características son las siguientes:

Longitud del elemento: L = 2.86 m

Compresión actuante: C = 9395.20 Kg

Pre dimensionamiento:

Consideraremos como columna corta para lo cual:

Nadm = fc//*A

Nadm: Carga admisible en tracción.

Fc//: Esfuerzo admisible en compresión paralela (Para madera del grupo C).

A: Área de la sección.

9395.20 kg = 80 kg/cm2 * A

A = 117.44 cm2.

A = 117 cm2

Buscando en las secciones comerciales de madera establecidas en la Tabla 13.1 del MANUAL DE DISEÑO PARA MADERAS DEL GRUPO ANDINO utilizaremos dos secciones de 4 cm x16.5cm teniendo un total de 132 cm2.

Completando la geometría para elementos dobles, tenemos:

b = 4cma < 3b a = 4 cmBext > 6b Bext = 30 cm Bint > 20 cm Bint = 30 cmLint/b < 20 Lint = 64 cmL > 30 b ==> colocar 2 o más tacos (3 tacos)

Siguiendo las indicaciones de la norma para hallar el Nadm, tenemos:Nadm en X-X pandeo en el plano:Lef = 0.8 (2.86) = 2.288m

λ = 2.288m0.165m

= 13.86

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4cm

16.5cm

Sección final:2 maderas de 2”x7” con un área total de 132cm2.

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Ck = 18.42 (tabla 7.3.4 norma de maderas, para columna de madera del grupo C)10 < λ < Ck…. Columna intermedia

Nadm = fc A [1-13( λC k

)4

]

Nadm = 9431.67 Kg

Nadm en Y-Y pandeo fuera del plano:

Lef = 0.8 (2.86) = 2.288m ….. Considerando correas sobre los nudos

be = 2b + 5a3

be = 14.67 cm Reduciendo por el coeficiente k =1.1 de la tabla 7.9.6. de la norma de maderas (para a/b =1 y sistema de conexión con cola)

befec = bek

= 14.67cm1.1

= 13.34cm

λ = 2.288m0.1334m

= 17.15

Ck = 18.42 (tabla 7.3.4 norma de maderas, para columna de madera del grupo C)

10 < λ < Ck…. Columna intermedia

Nadm = fc A [1-13( λC k

)4

]

Nadm = 9476.57 Kg

Nadm en y-y pandeo fuera del plano:

Lef = 0.8 (64) = 51.2 cm

λ = 51.2cm4cm

= 12.8

Ck = 18.42 (tabla 7.3.4 norma de maderas, para columna de madera del grupo C)

10 < λ < Ck…. Columna intermedia

Nadm = fc A [1-13( λC k

)4

]

Nadm = 9739.23 Kg

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Según artículo 7.9.3. De la norma de maderas: “La carga admisible será la menor que resulte de considerar pandeo alrededor de los ejes X-X, Y-Y relativo a todo el elemento compuesto y al eje y-y de cada una de las piezas individuales entre tacos.”

La carga admisible será:

Nadm = 9431.67 Kg > 9395.20 Kg (actuante) OK!!

DISEÑO A TRACCIÓN DE MONTANTES

Elegimos como elemento de diseño al sujeto a mayor solicitación por tracción en las montantes, sus características son las siguientes:

Usaremos madera tipo C para determinar la sección a utilizar según el esfuerzo admisible de la norma.

Esfuerzo admisible en tracción paralela: ft = 75 kg/cm2.

Usando la formula sugerida en la norma:

Nadm = ft*A

Nadm: Carga admisible en tracción

ft: Esfuerzo admisible en tracción

A: Área de la sección

64.41 kg = 75 kg/cm2 * A

A = 0.86 cm2.

A = 1 cm2

Buscando en las secciones comerciales de madera establecidas en la Tabla 13.1 del MANUAL DE DISEÑO PARA MADERAS DEL GRUPO ANDINO utilizaremos una seccion de 1.5 cm x 2 cm teniendo un total de 3 cm2.

Diseño a compresión de diagonales

La diagonal con mayor solicitación tiene las siguientes características:Longitud del elemento: L = 2.86 m

Compresión actuante: C = 80.74 Kg

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1.5cm

2cm

Sección final:1 madera de 2”x7” con un área total de 3 cm2.

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Lef = 0.8 (2.86) = 2.288 m

λ = 2.288m0.015m

= 152.53 > 50 no puede considerarse columna…

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