DISEÑO DE CORREAS L=9,0 MTS

Las correas o largueros, que reciben directamente la carga del material de la cubierta paratransmitirlo a las cerchas a través de los nudos, pueden diseñarse como una viga con celosíao como otra armadura en cuyo caso la carga uniformemente distribuida se puede asumir puntualizada en los nudos superiores.

9 0.225

0.45

0.60

DATOS DE LA CORREA:

Longitud= 9 mts h= 0.45 mts

b= 0.225 mts p= 0.60 mts

PT En el caso de tomarla como viga, debido a la inclinación que asume

N al colocarla en la armadura, la carga vertical se descompondría endos fuerzas ortogonales entre sí las cuales producen flexión biaxialy el mètodo de diseño se complicaría, no obstante muchos autores

(ver figura) consideran que es suficientemente aproximado diseñar para flexión uniaxial tomandotoda la carga vertical. Para pendientes de techo menores a 30% (para compensar un poco el error

correa.6.1

El par M se convierte en fuerzas de tensión en la cuerda inferior y de compresión en la superior

D=Carga muertaqu=1.2D+1.6L Carga vertical unitaria mayorada L=Carga viva

S Separación entre correasQu=qu*S Carga uniformemente distribuida

L= Long. Correa

Tabla 1.1 Pendiente mínima de cerchas según el material de cubiertaTIPO DE MATERIAL PENDIENTE MÍNIMALámina de Asbesto cemento 27%Canaleta 90 Asbesto-cemento 3% Sin traslapo

9% Con traslapoCanaleta 43 Asbesto-cemento 4% Sin traslapo

9% Con traslapoCanaleta de zinc galvanizado 5% Sin traslapo

15% Con traslapoPalma 100%

por la simplificación) , en tal caso se puede calcular la ecuación de la fuerza cortante V y la demomento flector M y elaborar una tabla para cada sección X de interés, según sea la luz de la

V=qu(L/2-X) M=qu(L/2X-X^2/2) 6.2

tal que T=C=M/h 6.3V= Cortante M= Momento flector

Tabla 1.2. Separación de armaduras en función de la Luz

LUZ (Metros) SEPARACION (M)5.0 -10.0 3.0 -4.510.0 -20.0 4.50 -6.020.0 -50.0 6.0 - 7.50>50.0 7.50 - 9.5

Tabla 1.3 Cargas muertas

CUBIERTAS PESO(Kg/m2)Canaleta 43 en asbesto-cemento 30Canaleta 90 en asbesto-cemento 22Lámina ondulada asbesto-cemento 18Lámina de zinc galvanizado 2Canaleta de zinc galvanizado calibre 22 7.75Canaleta arquitec. De zinc galvanizado calibre 26 5Palma seca (incluye entramado de madera) 9Cielo raso liviano 5.0 -10.0Cielo raso de madera 10 -50Cielo raso de malla y pañete 80 -100

Tabla 1.4 Cargas vivas en cubierta de techoTIPO DE CUBIERTA CARGA(Kg/m2)

Cubiertas ligeras con pendiente > 20% 35*Cubiertas ligeras con pendiente< 20% 50

* Para lámina galvanizada de zinc usar carga viva de 10 Kg/m2, si se descarta caida de granizo

o nieve; por ej. Costa caribe Colombiana

Tabla 1.5. Separación entre correas

TEJA No LUZ LIBRE(Separación)10 2.98 2.36 1.694 1.08

POR TANTO TENEMOS:

CV(Carga Viva)= 35 Tabla 1.4S= 1.69 m Separación entre correas Tabla 1.5K= 1 se suponen uniones doble articuladas

Pu= 5 kg/m Peso correa por mlL= 9 m Long CorreaQ= 45 kg Peso total correa

Sa= 9 m Separación armadura Tabla 1.2

At= 15.21 Area tributaria por correa

q= 3.0 Peso unitario correas

kg/m2

m2

kg/m2

CARGA MUERTA

Peso lámina Asbesto Cemento 18 Tabla 1.3

Peso propio de la estructura(10% cm+cv) 5.60

Peso unitario correas 3.0 LA CARGA MUERTA TOTAL DE DISEÑO SERÁ

CM= 26.6

CV= 35

qu= 88Qu= 148 kg/m

POR TANTO

X(m) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3V(Kg) 668 594 520 445 371 297 223

M(kg-m) 0 316 594 835 1039 1207 1336T=C(kg) 0 701 1320 1856 2310 2681 2970

X(m) 3.5 4 4.5V(Kg) 148 74 0

M(kg-m) 1429 1485 1503T=C(kg) 3176 3300 3341

Tabla 1.6 Esfuerzos admisibles en perfilies de acero

DISEÑO POR COEFICIENTES DE CARGA Y RESISTENCIA-1994

ESBELTEZ A-36 A-40 A-60KL/R Vr crítico 2520 Vr crítico 2800 Vr crítico 42000.00 0.00 2520 0.00 2800 0.00 42002.50 0.028 2519 0.029 2799 0.036 41985.00 0.056 2517 0.059 2796 0.072 41917.50 0.084 2513 0.088 2791 0.108 417910.00 0.112 2507 0.118 2784 0.144 416312.50 0.140 2499 0.147 2775 0.181 414315.00 0.168 2490 0.177 2764 0.217 411817.50 0.196 2480 0.206 2751 0.253 408920.00 0.224 2468 0.236 2736 0.289 405622.50 0.252 2454 0.265 2719 0.325 401825.00 0.280 2439 0.295 2700 0.361 397727.50 0.308 2422 0.324 2679 0.397 393230.00 0.336 2404 0.354 2657 0.433 388232.50 0.364 2384 0.383 2633 0.470 383035.00 0.392 2363 0.413 2607 0.506 377437.50 0.420 2341 0.442 2580 0.542 371540.00 0.448 2317 0.472 2551 0.578 365242.50 0.476 2292 0.501 2520 0.614 358745.00 0.504 2266 0.531 2489 0.650 351947.50 0.532 2239 0.560 2455 0.686 3449

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

E=2039000 kg/cm2

50.00 0.560 2211 0.590 2421 0.722 3376ESBELTEZ A-36 A-40 A-60

KL/R Vr crítico 2520 Vr crítico 2800 Vr crítico 420052.50 0.588 2181 0.619 2385 0.758 330155.00 0.616 2151 0.649 2348 0.795 322557.50 0.644 2119 0.678 2310 0.831 314660.00 0.672 2087 0.708 2270 0.867 306762.50 0.700 2053 0.737 2230 0.903 298665.00 0.728 2019 0.767 2189 0.939 290467.50 0.756 1985 0.796 2147 0.975 282170.00 0.784 1949 0.826 2105 1.011 273872.50 0.812 1913 0.855 2062 1.047 265475.00 0.840 1877 0.885 2018 1.083 257077.50 0.868 1839 0.914 1974 1.119 248580.00 0.896 1802 0.944 1929 1.155 240182.50 0.924 1764 0.973 1884 1.191 231885.00 0.952 1726 1003 1838 1.227 223487.50 0.980 1687 1032 1793 1.263 215290.00 1.008 1648 1062 1747 1.299 207092.50 1.036 1609 1091 1701 1.335 198995.00 1.064 1570 1121 1655 1.371 190997.50 1.092 1531 1150 1610 1.409 1831100.00 1.120 1492 1180 1564 1.445 1753102.50 1.148 1453 1209 1519 1.481 1678105.00 1.176 1414 1239 1473 1.517 1601107.50 1.204 1375 1268 1429 1.553 1527110.00 1.232 1337 1298 1384 1.589 1459112.50 1.260 1298 1327 1340 1.625 1394115.00 1.288 1260 1356 1296 1.661 1335117.50 1.316 1222 1386 1253 1.697 1278120.00 1.344 1185 1415 1210 1.733 1226122.50 1.372 1148 1445 1169 1.769 1176125.00 1.400 1111 1474 1127 1.805 1130127.50 1.428 1075 1504 1086 1.841 1086130.00 1.456 1039 1533 1044 1.877 1044132.50 1.484 1004 1563 1005 1.913 1005135.00 1.512 968 1592 968 1.949 968137.50 1.540 933 1622 933 1.985 933140.00 1.568 900 1651 900 2.023 900142.50 1.596 869 1681 869 2.059 869145.00 1.624 839 1710 839 2.095 839147.50 1.652 811 1740 811 2.131 811150.00 1.680 784 1769 784 2.167 784152.50 1.708 759 1799 759 2.203 759155.00 1.736 735 1828 735 2.239 735157.50 1.764 711 1858 711 2.275 711160.00 1.792 689 1887 689 2.311 689162.50 1.820 668 1917 668 2.347 668165.00 1.848 648 1946 648 2.384 648167.50 1.876 629 1976 629 2.420 629170.00 1.904 611 2005 611 2.456 611172.50 1.932 593 2035 593 2.492 593175.00 1.960 576 2064 576 2.528 576

177.50 1.988 560 2094 560 2.564 560180.00 2.016 545 2123 545 2.600 545

ESBELTEZ A-36 A-40 A-60KL/R Vr crítico 2520 Vr crítico 2800 Vr crítico 4200

182.50 2.044 530 2153 530 2.637 530185.00 2.072 516 2182 516 2.673 516187.50 2.100 502 2212 502 2.709 502190.00 2.128 489 2241 489 2.745 489192.50 2.156 476 2271 476 2.781 476195.00 2.184 464 2300 464 2.817 464197.50 2.212 452 2330 452 2.853 452200.00 2.240 441 2359 441 2.889 441

CALCULO DEL REFUERZO A TENSIÓN Y A COMPRESIÓN

As=M/(0.6Fyh) DE DONDE M= 1503 h= 0.45 mtsFy= 36000

As= 4.42 Arriba Colocar arriba 2Φ3/4

As= 2.21 abajo Colocar abajo 1Φ3/4

CALCULO REFUERZO DE LA CELOSÍA

B TAN A= 1.50 ANG A = 56.31 G0.45 td ANG B= 33.69 G

A0.30

APOYOS

COSB= 0.83 V= 668 Td= V/Cos B = 803.1

As= 0.61 Colocar celosía con Φ 3/8"(doble)

Tabla 1.7 Propiedades de las barras de refuerzoBarra No Area Revisamos Cortante

2 0.323 0.71 Nota: como V pasa de 340 Kg debe usarse Φ1/2" a partir del apoyo, y4 1.27 hasta cuando el cortante llegue a ese valor.5 2 1Φ1/2" tiene un Pc de 1085 Kg6 2.85 1Φ 3/8" Tiene un Pc de 340 Kg7 3.88 Colocar celosía de 1/2" a partir de ambos apoyos y hasta 2,50 mts hacia

cm2

cm2

cm2

8 5.06 el centro. El resto de la celosía en 3/8"

TENSORES

La componente tangencial de las cargas verticales tiende a producir un pandeo lateral en las co-rreas paralelo a la cubierta. Si este pandeo no se impide, las tejas unidas a las correas quedaránsujetas a esfuerzos de tensión que podría inducir con el tiempo a fisuras y hasta grietas si el ma-terial es frágil. Por esta razón deben usarse elementos llamados tensores que absorben estasfuerzas. Diseñando para máximos esfuerzos, la fuerza de tensión a resistir puede calcularse co-mo:

l=L/3 = 3.00 Distancia entre tensoresF= Fuerza de tensión

F=qSL´Senθ/n q= Carga vertical mayorada en kg/m2S= Separación entre cerchas o long correas 10.35L´= Long. Inclinada de un lado de la cubierta θn= Número de tensores entre armaduras 10

LC= 10 mts Long. CerchaEn este caso: q= 88 kg/m2

S= 9 mtsL´= 10.35 mts

15 ºn= 2

Entonces F = 1059 Kg a tensión

Tabla 1.8 Cargas últimas en tensión para miembros redondos

DIAM AREA CARGA ULTIMAPulg cms cm2 Acero A-40 Acero A-60

fy=2800 fu=4200 fy=4200 fu=49003/8" 0.95 0.71 1680 kg 1960 kg1/2" 1.29 1.27 3000 35005/8" 1.59 2 4730 55103/4" 1.91 2.85 6730 78607/8" 2.22 3.88 9170 106901" 2.54 5.06 11950 13950

carga de tensión en la rosca de 1680 kg

9

cercha tensor tensor cercha

3 3 3

θ=

De la tabla 1.8, usando uniones roscadas en los extremos, puede seleccionarse 1Φ3/8" A-40 que resiste una