Cercha de MaderaDISELO DE CERCHA DE MADERAANALISIS DE CARGAS MUERTAS Y VIVAS EN LA CERCHA
a) Analisis de Carga Permanentes:Peso Propio de la Calamina:5Kg/m^2Peso Propio de la Cercha:7.525Kg/m^2Peso Propio de la Correa:3.447Kg/m^2Como dato proporcionado por el Ingeniero tenemos:Longitud =12mPor fines Constructivos y de acuerdo a especificaciones se adoptara:Longitud de la Cumbrera:10cmLongitud del Alero :50cmLefectiva =1.73me sobrante =1.3000m
por lo tanto adoptaremos una separacion entre cerchas de:3m4cerchasComo en el Extremo ya contamos con una cercha por lo cual tenemos:5cerchasCALCULO DE LAS AREAS DE INFLUENCIA:4.10m^25.20m^25.20m^24.550m^22.100m^20.30m^2CARGAS PUNTUALES DEBIDO AL PESO DE LA CALAMINA:Pc1 =20.50KgPc2 =26.00KgPc3 =26.00KgPc4 =22.75KgPc5 =10.50KgPc6=1.50KgCARGAS PUNTUALES DEBIDO AL PESO PROPIO DE LA CERCHA:Pc1 =30.85kgPc2 =39.13kgPc3 =39.13kgPc4 =34.24kgPc5 =15.80kgPc6 =2.26kgCARGAS PUNTUALES DEBIDO AL PESO DE LA CORREA:Pc1 =14.133kgPc2 =17.924kgPc3 =17.924kgPc4 =15.684kgPc5 =7.239kgPc6 =0.300kgCalculo de las Cargas Permanentes o Muertas en la Cercha:Donde Factor de Mayoracion para cargas Permanentes =1Ndg1 =65.48KgNdg2 =83.05KgNdg3 =83.05KgNdg4 =72.67KgNdg5 =33.54KgNdg6 =4.06KgANALISIS PARA LA SOBRECARGACarga por Mantenimiento:50Kg/m^2Velocidad del Viento:30m/segDonde tenemos:C1 = Depende si el area esta despejada (Ejemplo libre en pampas)C2 = Depende de la altura a la que se tomara el vientoC3 = Depende del tipo de estructura que estamos haciendo en el proyecto1.33340.0Kg/m^2Calculo de las Cargas de Barlovento y Sotavento: En la parte Izquierda se tiene:48.0Kg/m^2 En la parte Derecha se tiene:28.0Kg/m^2Como sabemos tenemos un lado de la cercha se comprime y el otro lado se suspende porlo tanto se tiene:Lado Izquierdo - BarloventoLado Derecho - SotaventoPv1 =196.8Pv1 =114.8Pv2 =249.6Pv2 =145.6Pv3 =249.6Pv3 =145.6Pv4 =218.4Pv4 =127.4Pv5 =100.8Pv5 =58.8Pv6 =14.46.0Pv6 =8.4La Carga por Mantenimiento es:Pm1 =205.0KgPm2 =260.0KgPm3 =260.0KgPm4 =227.5KgPm5 =105.0KgPm6 =15.0KgLa sobrecarga Cuando Actue el viento:BarloventoSotaventoVdq1 =401.8kgVdq1 =90.2kgVdq2 =509.6kgVdq2 =114.4kgVdq3 =509.6kgVdq3 =114.4kgVdq4 =445.9kgVdq4 =100.1kgVdq5 =205.8kgVdq5 =46.2kgVdq6 =21.0kgLa sobrecarga Cuando No Actue el viento:Es el estado mas critico porque aqu solo se Considerara el peso por mantenimiento debido a que el viento no Actua por lo tanto tenemos:
Donde Factor de Mayoracion para cargas Vivas =1
Ndq1 =205.0kgNdq2 =260.0kgNdq3 =260.0kgNdq4 =227.5kgNdq5 =105.0kgNdq6 =15.0kgCALCULO DE LAS CARGAS DE DISEO PARA LA CERCHA:Nd 1 =270.48KgNd 2 =343.05KgNd 3 =343.05KgNd 4 =300.17KgNd 5 =138.54KgNd 6 =19.06Kg
Resolviendo la Cercha en el Sap tenemos las siguientes Solicitaciones en las barras:Cargas(kg)Cargas(kg)B1-70.82S1-60.7B2-129.83S2-111.28B3-129.83S3-111.28B4-129.83S4-111.28B5-64.92S5-55.64
Cargas(kg)Cargas(kg)B1-68.020B2-124.698B3-124.698B4-124.698FUERZAS INTERNAS EN LAS BARRASS1-58.300S2-106.881Barras# de la BarraLongitud (m)Fuerza (kg)Tipo de FuerzaS3-106.881HORIZONTALH 21-310.8406.63TRACCIONS4-106.881S4-106.881H 31-331.3521.45TRACCIONS5-53.440-981.378H 33-341.3184.92TRACCIONCMSCCargas(kg)(kg)H 34-351.3275.09COMPRESIONP180.69120P2152.98240H 35-361.3680.07COMPRESION
H 36-371.3679.45COMPRESION
H 37-381.3261.65COMPRESION
H 38-391.3113.37TRACCION
H 39-401.3559.88TRACCION
H 40-220.8432.32TRACCIONP3152.98240P4152.98240Barras# de la BarraLongitud (m)Fuerza (kg)Tipo de FuerzaP5152.98240VERTICALV 44-310.291247.6COMPRESIONP180.69120P2152.98240V 41-330.7644188.68COMPRESIONP3152.98240P4152.98240V 42-341.2376358.23COMPRESIONP5152.98240P5161.38240V 43-351.7108546.17COMPRESION1546.624001546.62400-981.378V 11-362.1841789.57COMPRESION
V 45-371.7108562.17COMPRESION
V 46-381.2376374COMPRESION
V 47-390.7644197.63COMPRESION
V 40-20.291260.8COMPRESION
Barras# de la BarraLongitud (m)Fuerza (kg)Tipo de FuerzaERROR:#REF! DIAGONALD 31-411.508185.04COMPRESION
D 33-421.7949346.31TRACCION
D 34-432.1487585.58TRACCION
D 35-112.5416555.49TRACCION
D 11-372.5416648.77TRACCION
D 45-382.1487662.01TRACCION
D 46-391.7949398.33TRACCION
D 47-401.508169.23COMPRESION
Barras# de la BarraLongitud (m)Fuerza (kg)Tipo de Fuerza INCLINADAI 21-440.8514470.37COMPRESION
I 44-411.3834474.35COMPRESION
I 41-421.3834467.45COMPRESION
I 42-431.383499.98COMPRESION
I 43-111.3834416.25TRACCION
I 11-451.3834420.93TRACCION
I 45-461.3834110.23COMPRESION
I 46-471.3834488.93COMPRESION
I 47-21.3834489.4COMPRESION
I 2-220.8514489.98COMPRESION
Las reacciones en la cercha seran:
445.13kg2378.18kg445.13kg
DISEO DE LA CECHA DE MADERA
DISEO A COMPRESION DE LAS BARRA VERTICAL DE MADERA:Elegiremos las Barra a Compresion mas Critica por lo tanto tenemos: Longitud de la Barra:2.184mFuerza Interna de la Barra:1789.57kgPrimero partimos asumiendo una Seccion transversal de la barra es decir:
33
9in^2
28.661
Tipo de Madera:LapachoMadera del Grupo "A"ESFUERZOS ADMISIBLESGrupo MaderaFcompresion (kg/cm^2)Ftraccion (Kg/cm^2)Emin (kg/cm^2)A14514595000B11010575000C807555000
En funcion al tipo de madera obtenemos los siguientes datos:
Compresion Paralela a las Fibras Fc =145Kg/cm^2Traccion Paralela a las Fibras Ft =145Kg/cm^2Modulo de Elasticidad de la Madera =95000Kg/cm^2
Para trabajar con Seguridad se debe Minorar los esfuerzos en un:2/3
Fc =96.6667Kg/cm^2Ft =96.6667Kg/cm^2
22.0227
Segn la Clasificacion tenemos:
Barra Corta si:
Barra Intermedia si:
Barra Larga si:
En nuestro Caso tenemos:
De acuerdo a la Clasificacion es una :Barra Larga
Por lo tanto la Fuerza Admisible sera:
2209.20kg
Debemos Hacer Cumplir:2209.20> =1789.57Ok Si cumple
DISEO A COMPRESION DE LAS BARRA DE MADERA HORIZONTAL:Elegiremos las Barra a Compresion mas Critica por lo tanto tenemos: Longitud de la Barra:1.3000m Fuerza Interna de la Barra:680.07kgPrimero partimos asumiendo una Seccion transversal de la barra es decir:
22
4in^2
25.591
Tipo de Madera:LapachoMadera del Grupo "A"
Grupo MaderaFcompresion (kg/cm^2)Ftraccion (Kg/cm^2)Emin (kg/cm^2)A14514595000B11010575000C807555000En funcion al tipo de madera obtenemos los siguientes datos:
Compresion Paralela a las Fibras Fc =145Kg/cm^2Traccion Paralela a las Fibras Ft =145Kg/cm^2Modulo de Elasticidad de la Madera =95000Kg/cm^2
Para trabajar con Seguridad se debe Minorar los esfuerzos en un:2/3
Fc =96.6667Kg/cm^2Ft =96.6667Kg/cm^2
22.0227
Segn la Clasificacion tenemos:
Barra Corta si:
Barra Intermedia si:
Barra Larga si:
En nuestro Caso tenemos:
De acuerdo a la Clasificacion es una :Barra Larga
Por lo tanto la Fuerza Admisible sera:
1231.65kg
Debemos Hacer Cumplir:1231.65> =680.07Ok Si cumple
DISEO A COMPRESION DE LAS BARRA INCLINADA DE MADERA:Elegiremos las Barra a Compresion mas Critica por lo tanto tenemos: Longitud de la Barra:0.8514mFuerza Interna de la Barra:489.98kg
Primero partimos asumiendo una Seccion transversal de la barra es decir:
1.51.5
2.25in^2
22.346
Tipo de Madera:LapachoMadera del Grupo "A"
Grupo MaderaFcompresion (kg/cm^2)Ftraccion (Kg/cm^2)Emin (kg/cm^2)A14514595000B11010575000C807555000
En funcion al tipo de madera obtenemos los siguientes datos:
Compresion Paralela a las Fibras Fc =145Kg/cm^2Traccion Paralela a las Fibras Ft =145Kg/cm^2Modulo de Elasticidad de la Madera =95000Kg/cm^2
Para trabajar con Seguridad se debe Minorar los esfuerzos en un:2/3
Fc =96.6667Kg/cm^2Ft =96 2/3Kg/cm^2
22.0227
Segn la Clasificacion tenemos:
Barra Corta si:
Barra Intermedia si:
Barra Larga si:
En nuestro Caso tenemos:
De acuerdo a la Clasificacion es una :Barra Larga
Por lo tanto la Fuerza Admisible sera:
908.56kg
Debemos Hacer Cumplir:908.56> =489.98Ok Si cumple
DISEO A COMPRESION DE LAS BARRA DE MADERA DIAGONAL:Elegiremos las Barra a Compresion mas Critica por lo tanto tenemos: Longitud de la Barra:2.1487m Fuerza Interna de la Barra:662.01kg
Primero partimos asumiendo una Seccion transversal de la barra es decir:
2.52.5
6.25in^2
33.838
Tipo de Madera:LapachoMadera del Grupo "A"
Grupo MaderaFcompresion (kg/cm^2)Ftraccion (Kg/cm^2)Emin (kg/cm^2)A14514595000B11010575000C807555000
En funcion al tipo de madera obtenemos los siguientes datos:
Compresion Paralela a las Fibras Fc =145Kg/cm^2Traccion Paralela a las Fibras Ft =145Kg/cm^2Modulo de Elasticidad de la Madera =95000Kg/cm^2
Para trabajar con Seguridad se debe Minorar los esfuerzos en un:2/3
Fc =96.6667Kg/cm^2Ft =96 2/3Kg/cm^2
22.0227
Segn la Clasificacion tenemos:
Barra Corta si:
Barra Intermedia si:
Barra Larga si:
En nuestro Caso tenemos:
De acuerdo a la Clasificacion es una :Barra Larga
Por lo tanto la Fuerza Admisible sera:
1100.68kg
Debemos Hacer Cumplir:1100.68> =662.01Ok Si cumple
TABLA DE RESUMEN DE LAS SECCIONES
BarraSeccion (in)Tipo MaderaVertical3" X 3"Grupo AHorizontal2" X 2"Grupo AInclinada1,5" X 1,5"Grupo ADiagonal2,5" X 2,5"Grupo ACorrea2" X 3"Grupo A
cambiar dibujos
Correa de MaderaDISEO DE CORREAS
DETERMINACION DE LA CARGA DE DISEO:
Peso Propio de las placas:12Kg/m^2 Segn la Especificacion del tipo de placas de asbesto cementoPeso Por Mantenimiento:35Kg/m^2
Tipo de Madera: LapachoMadera del Grupo "A"
Peso Especifico de la Madera Tipo "A":850kg/m^3Modulo de Elasticidad de la Madera:95000kg/cm^2Primero partimos asumiendo una Seccion transversal de la barra es decir:
23
6in^2
De acuerdo a la especificacion de la Calamina tenemos:Luz Efectiva:1.733mTraslapo Minimo =15cm
En funcion a la Grafica tenemos:
0.792m
Es la distancia entre ApoyosRealizando Calculos tenemos las siguientes cargas:
3.290Kg/m
9.500Kg/m
27.708Kg/m
40.499Kg/m
40.49940.499
Separacion Cerchas =2.8m
CALCULO DE LAS SOLICITACIONES MAXIMAS:
39.689Kg*m
56.698kg
187.304cm^4
49.161cm^3
1.82155cm
Verificaciones:En la siguiente tabla tenemos los Esfuerzos Admisibles:
GRUPOFlexionCorteCompresion FmFvPerpendicularA2101540B1501228C100815
Esfuerzo de Flexion fm =210Kg/cm^2Esfuerzo de corte fv =15Kg/cm^2
18.899cm^3
1.8667cm
56.6981Kg
0.0762m2.8m
Por relacion de Triangulos tenemos:
105.0797kg
4.0718kg/cm^2
4.071815Ok Cumple
1.86671.822Ok Cumple
18.89949.161Ok Cumple
Por lo Tanto el Peso Real de la Correa sera:Longitud de las Correas:12m
39.4838kg
# de Correas que Colocaremos en el Plano de la Cercha Desdoblada mas los aleros:11
Llongitudinal =14.000mLtransversal =12m
434.322kg
2.58525kg/m^2
Por lo Tanto el Peso Real de la Cercha se lo obtendra iterando la seccion Tranversal de lasBarras de Madera es decir:
49.40m
8in^2
216.706kg
# de Cerchas que se tiene para el Galpon:5cerchas
7.52453kg/m^2
Cubierta calaminaDISEO DE LA CALAMINA DE LA CERCHA
Longitud =12mPara el diseo del galpon se realizara mediante El manual de diseo del grupo andinoy basandonos en la figura 11 del manual las Proporciones y luces recomendables en armaduras de maderapor lo q elegimos una cercha del tipo "W" donde la luz recomendable es de 6m-12m o mas con una relacion de h/l igual a 5/1220Mediante Trigonometria obtenemos:2.18mPor Fines Constructivos adoptaremos una altura de:2.2mCALCULO DE EL NUMERO DE PANELES EN LA CERCHA6.39mPor fines Constructivos y de acuerdo a especificaciones se adoptara:Longitud de la Cumbrera:10cmLongitud del Alero :51.5cmEl espacio Disponible sera:6.291mSegn Especificaciones Tecnicas para placas de asbesto cemento tenemos que la Luz efectiva o espaciamiento sera:
Lefectiva =1.70m3.750AberturasEn conclusion tenemos:3.0AberturasPor lo tanto el espacio-Sobrante sera:1.278m4.0AberturasEl numero de Correas sera:5.0
Hoja1
