Diseño de estructuras de madera (cap. ii)

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CAPITULO II DISEÑO DE ELEMENTOS EN FLEXION 2.1.- PROCEDIMIENTO DE DISEÑO El diseño de elementos de madera que tengan que trabajar principalmente en flexión, consiste en la determinación de una sección transversal cuyos parámetros definan fatigas y deformaciones iguales o menores a las prescritas como admisibles. Las recomendaciones de este capítulo se deben aplicar a vigas, viguetas, entablados yen general a elementos horizontales o casi horizontales, con cargas aplicadas perpendicularmente al eje longitudinal de la pieza. Los efectos que las cargas verticales producen en estos elementos son básicamente de flexión y corte. El análisis y diseño de estos elementos puede hacerse considerando el material como homogéneo, isótropo y de comportamiento lineal. Los pasos que se deben seguir parael diseño de estos elementos son: 1) Definir bases de cálculo. • Grupo de madera a utilizarse. • Cargas a considerarse en el diseño. • Deflexiones admisibles. • Condiciones de apoyo, luz de cálculo y el espaciamiento. 2) Determinar los efectos máximos. • Máxima deflexión • Máximo momento flector. • Máxima fuerza cortante. 3) Establecer los esfuerzos admisibles. • De flexión. • De corte. •Compresión. 4) Calcular el momento de Inercia, necesario para deflexiones. 5) Calcular el módulo de Sección necesario para resistencia.

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6) Seleccionar la mayor sección de las calculadas en los pasos 4 y 5. 7) Verificar el esfuerzo cortante. 8) Verificar la estabilidad lateral. 9) Determinar la longitud de apoyo necesaria por compresión perpendicular a las fibras. 2.2.- DETALLE DE LOS PASOSPROCEDIMENTALES PARA EL DISEÑO. 2.2.1.- Bases de cálculo. Son datos de partida, que es necesario conocerlos para empezar el diseño. El Grupo de maderas a utilizarse, se refiere a la clase de madera que se va a emplear, ya sea del tipo A, B ó C. Las Cargas a considerarse en el diseño, deben explicarse claramente si se tratan de cargas permanentes (cargas muertas) o sobrecargas (cargas vivas), con suscorrespondientes valores. Las Deflexiones admisibles, dependen del uso al que se va a destinar la pieza estudiada. Las deformaciones deben limitarse adecuadamente para: Limitar el daño a los elementos no estructurales y acabados y para evitar defectos estructurales a la estructura misma y a su apariencia. Las deflexiones deben calcularse para los dos siguientes casos: • Combinación más desfavorablede cargas permantes y sobrecargas de servicio. • Sobrecargas de servicio actuando solas. Es responsabilidad del proyectista establecer límites adecuados para las deflexiones, para el caso de viviendas se recomiendan los valores indicados en en el Cuadro II-1, para otro tipo de estructuras puede tomarse conservadoramente L/200 para la carga total. Los valores de la columna (a) deben utilizarsetambién cuando las piezas soportan acabados que pueden ser afectados por las deformaciones; y los valores de la columna (b) cuando no soportan ningún tipo de ellos. 20

CUADRO II-1 DEFLEXIONES MAXIMAS ADMISIBLES CARGA ACTUANTE Con acabados de yeso (a) L/300 L/350 Δ max = L/K Sin acabados de yeso (b) L/250 L/350

• Cargas permantes más sobrecargas • Sobrecargas Considerando que:

Para el cálculode las deformaciones en vigas o elementos aislados, se debe utilizar el E min. y para el caso de entablados y viguetas el E prom. siempre y cuando estas últimas tengan una redistribución asegurada de cargas. Para elementos cuya relación de luz a peralte (L/h), es mayor que 14 las deformaciones de corte pueden despreciarse. G puede considerarse conservadoramente, como E/25. Es importante hacerincapié en otro aspecto relativo a las deformaciones y son las llamadas Deformaciones diferidas, que se presentan después de un tiempo y se deben a las cargas de aplicación contínua como ser el peso propio, el peso muerto y algunos tipos de sobrecarga. El cuadro II-1 se aplica al total de las deformaciones (Δ total) es decir, a las instantáneas más las diferidas. Por lo general el diseño de...
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