FLEXION Y COMPRESION
PARALELASECCIONES SIMPLES
SECCIONES CIRCULARES
1INGENIERÍA EN CONSTRUCCION
Universidad de Valparaíso
11/10/2016
Ejercicio 6 Diseñar la viga maestra de madera de Lingue cepillado,
Grado#1, con las siguientes cargas:P.propio=200 Kgs/ml, duración 40 añosSobrecarga= 100 Kgs/ml, duración 40 añosViento=200 Kgs/ml , 5 días de duración.Humedad construcción=15%Humedad de servicio=15%Deformación máxima L / 240
6,0 m
q
2INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
1.- Solicitaciones:
1.1.- Realizar cuadro combinación de cargas
Unidad de solicitación de flexión Kg*cmCombinación M <dur. F.M. Cuocien. Observ.
PP+SC 135.000 40 años
0,956 141.214
PP+SC+V 225.000 5 días 1,252 179.713 c.crítica
SOLICITACIÓN DE FLEXIÓN : M máximo = 225.000 Kgcm
SOLICITACIÓN DE CORTE : Q máximo = 1.500 Kgs
Combinación solicitante= PP+SC+V= 500 Kgs/ml
Kd de pág. 2333INGENIERÍA EN CONSTRUCCION
Universidad de Valparaíso11/10/2016
∆ instantanea=
Factor de creep=
IELq**384
**5 4
092,16,0500300
1 dFqg
1.2.- DEFORMACIÓN
Δ de cálculo= ∆ instantanea * Fd1 ≤ Δ admisible∆ admisible= L / 240 = 600/240 = 2,5 cms
= 8,4375*109 / E*I
Por lo tanto E*IX ≥ 3,6855*109
4INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
2.- CUADRO DE TENSIONES
a.- Madera se considera seca y tensiones admisibles se corregirán por humedad ( Kh), véase pág.28.
ΔH = HS-12%=3%
b.- Para tensiones de trabajo las propiedades geométricas se deben corregir por contracción (Kct) según TABLA 2 y pág. 237
∆H = 20%-12%=8%
Agrup.de especies (tabla A1; pág.166) = ES 3
Grado estructural = G #1 ( especificación)
CLASE ESTRUCTURAL = F 27 (TABLA 7,pág 27)5INGENIERÍA EN CONSTRUCCION
Universidad de Valparaíso11/10/2016
F27 FLEXIÓN COMP.N CIZALLE Ef OBSERV.T.ADMIS. 27,5 6,1 2,05 15000 Mpax10,2 280,5 62,2 20,9 153000 kg / cm2Kh 0,9385 0,9199 0,952 0,9556 ∆H=3%
Kd 1,252 1 1,252 1Khf αT.DISEÑO 329,5 α 57,2 24,9 146.207 Kgs / cm2
CUADRO DE TENSIONESSE HAN CONSIDERADO SÓLO LAS FIBRAS FLEXOTRACCIONADAS EN LA
FLEXIÓN ESPECIFICANDO EN EL PROYECTO ESTRUCTURAL LO CORRESPONDIENTE PARA QUE Kv=1 , ( VER TABLA ex 11, PÁG.231)
6INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
3.- DISEÑO DE LA VIGAa.- Por tensiones y considerando la contracción
5,3299442,0*
,,
X
disftrf
WM
Ff
2,723
XW7INGENIERÍA EN CONSTRUCCION
Universidad de Valparaíso11/10/2016
b.- Por deformación ( no se considera la CONTRACCIÓN)
910*6855,3* XIE
4012.42 cmIX
Y si es una sola viga debe considerarse el Módulo elástico característico Efk = 0,6 Ef, entonces:
8INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
9
c.- SELECCIÓN DE PIEZA A USAR :
Valores de α llegan sólo hasta valores de H=10”. Usaremos sólo las tablas.
α Khf Wx10” 0,844 856,9 cm38” 0,865 836,1 cm36” 0,893 809,9 cm3
Viendo los requerimientos Ix y Wx, no existe 1 sola pieza para hacerlo.Si se coloca más de una pieza entonces Ef=146.207 cm3 sin modificación y se necesita Ix ≥ 25.207 cm4Si se usaran más de 2 piezas se debería usar Kc, y si la viga mide más de 100 mm de espesor debe ser considerada como madera verde.
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
10
Se usarán 3 piezas de 4”x10” :propiedades geométricas de cada una:
espesor , b = 9,0 cmsancho , h = 23,0 cmssección, A = 207,0 cm2M.Inercia, Ix = 9.125 cm4Módulo F., Wx= 794,0 cm3
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11
4.- Correciones a valores determinados :Khf= 0,844 F,f, disKc flexión = 1,15 (pág 30)Corrigiendo :F f,dis = 329,5*1,15*0.844= 319,8 Kg/ cm2Ef = 146.207 Kg/ cm2
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
12
5.- Verificaciones :
2/8,3191,1009442,0*794*3
000.225, cmkgf trf
Si apoyamos la viga 10 cms:
2/9,2475,39666,0*207*3
1500*23
2/2,577,59768,0*10*0,9*3
1500
,
,
cmkgf
cmkgf
trcz
trcn
cmsreal 5,23,2092,1*9125*3*146207*384
600*5*5 4
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
13
6.- a. CONCLUSIÓN :
• LA VIGA ESTÁ DETERMINADA POR DEFORMACIÓN
• Los valores de las tensiones de trabajo en todas las solicitaciones (requerimientos de flexión, compresión normal y cizalle), están muy por debajo del valor que admite la norma para el diseño (tensiones de diseño)
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
14
6.b.- CONCLUSIÓN :
• ESPECIFICACIÓN DE TABLA 11 PARA VOLCAMIENTO.
• GRADO DE SUJECCIÓN LATERAL:
• SUFICIENTE GRADO a.)
• H / b = 10 / 4 = 2,5
• VERIFICACION DE DEFORMACION POR CORTE:
• L / H = 600 / 23 = 26,1 > 20 por lo tanto no es necesario incoporar la verificación de deformación por corte (7.2.4.12)
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
15
EJERCICIO 7
DISEÑAR EL ENVIGADO DE PISO DE ROBLE SEPARADO A 40 CMS, PARA UNA LUZ DE 4,0 METROS, CON CARGAS DE 40 AÑOS DE 300 KGS/M2 Y CARGA EVENTUAL DE 150 KGS/M2 POR 60 DÍAS. ENTABLADO SUPERIOR MACHIHEMBRADO, E INFERIOR LISTONEADO A 50 CMS, PARA UNA CASA EN LA CIUDAD DE QUILLOTA.
LA MADERA DEBERÁ SER TRATADA CON PRESIÓN Y VACÍO, GRADO ESTRUCTURAL #2.
HC = 18%
DEFORMACIÓN ADMISIBLE = L / 300
COMPRESIÓN PARALELA
ESTAS ESPECIFICACIONES SON APLICABLES A
ESTRUCTURAS CARGADAS AXIALMENTE POR FUERZAS DE COMPRESIÓN EN LA MISMA DIRECCIÓN DE LAS FIBRAS.
LONGITUD DE PANDEO :DISTANCIA ENTRE 2 PUNTOS DE INFLEXIÓN ADYACENTES CON CURVATURA SIMPLE
16INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELA
PP
P
17INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELA
RESTRICCIONES DE ESBELTEZ
iLK*
200
170
PIEZAS PRINCIPALES
ARRIOSTRAMIENTOS SÍSMICOS Y VIENTOS
18INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELA
TENSION DE TRABAJO
19INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
)(,
ACTtrcp KA
Nf
COMPRESIÓN PARALELA
TENSION DE DISEÑO
10Si
dhcpdiscp KKFF **,
20INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELA TENSIÓN DE DISEÑO
10Si
KFF discpdiscp *,,,
21INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELA : TENSIÓN DE DISEÑO
BAAK 2
con
ccBA
*21)2001(**
discp
dis
FcEB
,2 ***6,3
22INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELAEjemplo 6
VERIFIQUE SI EL PILAR DE ROBLE DE5”x5” , HS=15% , GRADO ESTRUCTURAL#1 , RESISTE LA CARGA AXIAL DE 3.500KGS , DE 30 AÑOS DE DURACIÓN.MADERA ASERRADA SIN VERIFICACIÓNDE HUMEDAD.
23INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELAEjemplo 6
320 cm
P = 3.500 kg
E
R
X X
Y
Y
24INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELAEjemplo 7
DISEÑAR LA COLUMNA DE RAULÍ , G#2 ,HS=15% , HC=18% CERTIFICADA, PARAUNA CARGA AXIAL DE 4.000 Kgs , DE 50AÑOS DE DURACIÓN. MADERAASERRADA UNIONES ROTULADAS.
LARGO COLUMNA = 2,80 m
25INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
COMPRESIÓN PARALELAEjemplo 7
280 cm
P = 4.000 kg
R
R
X X
Y
Y
26INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
CONSIDERACIONES PRELIMINARES:
fcp,tr≤Fcp,λ,dis
λcp,disAct
ΚFKΑP
)(*
"21265,1
170280
ei cm
Corrección por humedad:
Para tensiones de diseño Δh=3% ( HS-12% )
Para tensiones de trabajo ∆h=8% (20%-12%)
Kct(A)=0,9651 Factor de proporcionalidad: c=0,85 (grado G#2)
VERIFICACIÓN TENSIONAL
LIMITACIÓN DE LA ESBELTEZ
27INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
28
Agrupamiento de especies : ES5
Grado estructural : G#2
CLASE ESTRUCTURAL F14
CUADRO DE TENSIONESRAULI COMP.PARAL. Ef OBSERV.
T.ADM. F 14 10,5 9.100 MPax10,2 107,1 92.820 Kgf/cm2Kh 0,9385 0,9556 ΔH=3%Kd 0,949 1 50 añosT.DISEÑO 95,4 88.699
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
29
24,439651,0**4,95
4000A cmKK
λ i e λ Kλ A b PIEZA POSIBLE
80 3,50 5” 82,1 0,339 128,0 11,8 5”x5”
90 3,11 5” 82,1 0,339 128,0 11,8 5”x5”
100 2,8 4” 103,3 0,235 184,7 23,5 4”x10”
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
30
VERIFICANDO SECCIÓN 5”X5”A= 139,2 CM2ix = iy = 3,41 cm
Esbeltez 1,8241,3
280, yx
5842,04,951,8285,0
699.886,32
B
0002,185,02
1)200
1,821(85,05842,0
A
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
31
355,05842,00002,10002,1 2 K
2, 9,334,95355,0cmkgFcp
2, 8,299651,02,139
4000cmkgf trcp
discptrcp Ff ,,, OK
SECCIONES CIRCULARESCAPITULO 8 , NCh1198 of 2006 (pág. 83-88)
SI NO HAY MAS ELABORACIÓN QUE EL DESCORTEZADO VALE TODO LO SEÑALADO PARA LA MADERA ASERRADA CON EXCEPCIÓN DE :
1. MADERA VERDE H ≥ 20% MADERA SECA H < 20% TABLA 20
2. TENSIONES ADMISIBLES Y MÓDULO ELÁSTICO SEGÚN TABLA 21
3. FACTORES DE MODIFICACIÓN GENERAL Kd y Kc
32INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
SECCIONES CIRCULARES
FACTORES DE MODIFICACIÓN DE APLICACIÓN PARTICULAR:
1. DESBASTADO O ALISADURA Ka TABLA 22
2. PRESERVACIÓN ( PRESIÓN Y VACÍO ) K pv TABLA 23
3. ESTADO SECO Ks TABLA 24
33INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
SECCIONES CIRCULARES
TENSIONES DE TRABAJO
3
2
3,**32
**32
CM
DM
WMf máxmáxmáx
trf
1. FLEXIÓN
D y C MEDIDOS EN ZONA DE MOMENTO MÁXIMO
disftrf Ff ,,
34INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
SECCIONES CIRCULARES
TENSIONES DE TRABAJO
2. COMPRESIÓN PARALELA
AREA MEDIDA EN EXTREMO SUPERIOR DEL POSTE
discpES
trcp FAPf ,,
35INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
SECCIONES CIRCULARES
TENSIONES DE TRABAJO en elementos de INERCIA VARIABLE
2. COMPRESIÓN PARALELA
AREA CRÍTICA SEGÚN TABLA 25
discpcrítica
trcp FAPf ,,,
36INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
SECCIONES CIRCULARESEjemplo 8
VERIFIQUE SI UNA CAMIONETA CARGADACON 1.000 Kgs ( p.p.=800 Kgs) puedeatravesar regularmente un puente formadopor 4 rollizos de eucalipto de 8” con una luzde 4 metros , y 3 metros de ancho.La maderaestá tratada con presión y vacío. Laplataforma de rodado es de roble de 3”x8”,HC=18% , G#1. Ubicación : Quilpué.Duración: 15 años . Detención máxima : 2horas. Considere peso propio de losmateriales usados
37INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
SECCIONES CIRCULARESEjemplo 8
2/3 P 1/3 P
3,5 m
4,0 m
38INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
SECCIONES CIRCULARESEjemplo 8
2/3 P 1/3 P
3,5 m
4,0 m
39INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
SECCIONES CIRCULARESEjemplo 8
1/3 P
3,0 m
93,3 cm 10 cm10 cm 93,3 cm93,3 cm
1/3 P
40INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
11/10/2016
Kr sección circular
11/10/2016 INGENIERÍA EN CONSTRUCCION Universidad de Valparaíso
41
)1( 2
'
DbdKr
d’= diámetro rebajadob= ancho de la sección rebajadaD= diámetro total de la sección
Top Related