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TÉCNICAS EN MADERA I2° Semestre 2013

Clase 3: Tensiones. Definiciones

Profesor cátedra : Angélica González RuizProf. Angélica González Ruiz

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA METROPOLITANA DEL ESTADO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERÍADEPARTAMENTO DE INDUSTRIASESCUELA DE INGENIERÍA EN INDUSTRIA DE LA MADERATÉCNICAS EN MADERA I

TENSIÓN

• Fuerza desarrollada en el interior de un cuerpo para resistir los efectos de fuerzas externas.

• En determinadas circunstancias también pueden originarse tensiones por la diferencia del contenido de humedad o la temperatura dentro del cuerpo, asociadas con un cambio de volumen, a menos que se contrarresten con otros medios.

Tensiones

• Son esfuerzos aplicados sobre una unidad de superficie

⇒T = PA TENSIONES MÁXIMAS

TENSIONES DE DISEÑO

TENSIONES ADMISIBLES

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-TENSIONES MÁXIMAS ( VER TABLAS)

• Son las tensiones obtenidas bajo el proceso de resistencia de probetas libres de defectos, de tamaño estandarizado y sometida a ensayos estandarizados.Estas tensiones se determinaron para todas las especies madereras crecidas en el país

• Estos ensayos se realizan en estado verde y seco ( H=12%) de acuerdo a las prescripciones de las NCH. correspondiente a las tensiones máximas se encuentran en las tablas 2 y 3.

Valor Límite de Resistencia (Exclusión del 5%)

• Según ASTM D 2555, éste límite asegura con una certeza de 95 a 100, la resistencia de una pieza de madera es superior al límite inferior de resistencia elegido como base.Como la madera es un material de alta variabilidad, en lugar de tomar los valores medios de las propiedades mecánicas, se establecen las tensiones de diseño de la madera, con un valor mínimo bajo el cual, se cumpla este valor. Este valor se denomina Valor Límite de Resistencia Con Exclusión del 5%, del 5% de la población en estudio.

AGR1

Tensión Admisible

• Carga por unidad de superficie que resulta al multiplicar la tensión básica de una especie maderera por una RAZÓN DE RESISTENCIA (RR), correspondiente a un grado determinado.

• T Adm. = T. Básica x RR

Diapositiva 5

AGR1 American Society for Testing and Materials (ASTM)Angélica González Ruiz, 23-10-2013

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Tensión Básica

• Carga por unidad de superficie que puede soportar, por debajo del límite de proporcionalidad.

• En un elemento como la madera, libre de defectos, o de características reductoras de su resistencia y sometidos a solicitaciones de acción prolongada, por lo cual, ya tiene asignado un factor de seguridad.

• Ver Tabla N°1

Tensión de Diseño

• Carga por unidad de superficie que resulta de multiplicar la TENSIÓN ADMISIBLE por él o los factores de modificación a que halla lugar.

Razón de Resistencia (RR)

• Razón formada por el valor de resistencia de piezas de madera que satisfacen los requisitos a un grado determinado, en cuanto a las magnitudes de los defectos que ese grado admite, y el valor de resistencia de ese mismo material libre de defectos.

• Por ejemplo, una madera con RR = 0,60 señala que para una madera que clasifica dicho grado se espera una resistencia de a lo menos un 60% de la resistencia que esta pieza tendría si ella no tuviera defectos.

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GRADOS ESTRUCTURALES :

• Grados estructurales de la madera para uso estructural aserrada o cepillada : Tabla 17 en chile existen 4 grados estructurales, definidos bajo las normas

• NCh 1970-1 Of. 88: Latifoliadas, Clasificación Visual para Uso Estructural

• NCh 1970-2 Of. 88:Coníferas, Clasificación Visual para Uso Estructural

GRADOS ESTRUCTURALES :

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3

2

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CARACTERÍSTICASGRADO ESTRUCTURAL

TAREA GRUPAL

•NCh1970/1.Of88 y NCh1970/2.Of88 en estado verde y seco.

FACTORES DE MODIFICACIÓN

• Factores Permanentes: Actuarán en todo instante, en la misma posición. Como el peso propio, peso de elementos fijos, empujes del terreno, etc.

• Factores Variables: Las que en un instante dado pueden actuar, o no, y cambiar de posición. Las acciones debidas al uso, y las acciones climáticas por ejemplo.

• Factores Accidentales: Aquellas cuya probabilidad de ocurrir no es grande, pero que podrían suponer daños importantes a la estructura. Como terremotos, fuego, impactos y explosiones.

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FACTORES DE MODIFICACIÓN• FACTORES DE MODIFICACIÓN : es importante conocer las

condiciones de trabajo del elemento estructural, de tal manera que las tensiones admisibles sean las mas cercanas a la realidad.

Existen diferentes factores de modificación ( K):

• FACTOR DE MODIFICACIÓN POR HUMEDAD : (Kh): tabla 23 se realiza una diferencia entre el CH y el CHe ejemplo madera CH= 10% y CHe=12% AH=2%.

• FACTOR DE MODIFICACIÓN POR DURACIÓN DE LA CARGA (Kd): tabla 24 así se tiene:

TENSIÓN DE DISEÑO= TENSIÓN ADMISIBLE*Kd

• FACTOR DE MODIFICACIÓN POR ALTURA : tabla 25.

DISEÑO ESTRUCTURAL EN MADERA

Cuando se realiza un diseño estructural, o un análisis de una estructura de madera, tenemos que considerar:

a.- LA MADERA :• Especie• Medidas• %CH• Clase estructural.• Estado (cepillado,bruto )• Tratamiento ( químico )b.- LA CARGA:• Modelos Ideales.• Apoyos.• Cargas externas• Cargas permanentes• Cargas eventuales.