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ESTRUCTURAS DE MADERA CÁLCULO Y DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS Debido a su anisotropía, se deben considerar tres direcciones principales para estudiar las características físicas y mecánicas. radial tangencial axial axial radial tangencial La determinación de las tensiones admisibles es mas compleja que en el acero o el hormigón. Existe gran dispersión de resultados Se considera maderas con pocos nudos, sanas y secadas al aire (humedad aproximadamente igual al 15%. También tiene en cuenta el tiempo de aplicación de las cargas TESIONES ADMISIBLES PARA MADERAS Aumento de las tensiones admisibles: Si se considera la acción del viento se pueden aumentar las tensiones indicadas en un 15%. Reducción de las tensiones admisibles: En el caso de piezas expuestas a la humedad, o a la acción directa del agua, y no protegidas por impregnación, pinturas u otros, los coeficientes de trabajo indicados se reducirán a los 2/3 de su valor. Para maderas ya usadas la tensión admisible se ajustará al estado de ellas. En ninguno de estos casos se tolerarán los aumentos del ítem anterior. CATEGORÍA Y ESPECIES DE MADERA ESFUERZOS Flexión Y Tracción COMPRESIÓN CORTE ⁄⁄ ┴ ⁄⁄ ┴ CATEGORÍA I: MUY DURAS P.U. >1000 Kg/m3 Cevil,Guayacán, Lapacho, Palo Santo, Quebracho Colorado, Urundel, Curupay,etc. 150 120 60 20 40 CATEGORÍA II: DURAS P.U. Entre 600 y 1000 Kg/m3 Pino Tea, Algarrobo, Calden, visco, Guatambú Mora, Palo Blanco y Amarillo,Viraró Quebra-cho Blanco, Cedro Nogal.etc 100 80 40 15 30 CATEGORÍA III: SEMIDURAS 400< P.U.< 600 Kg/m3 Pinos Paraná, Brasil, Araucano, Spruce y Oregón, Lenga, Coihué, Roble, Pino Elliottii, Pino Taeda, etc. 80 60 20 10 20 CATEGORÍA IV: BLANDAS 300< P.U.<400 Kg/m3 Alamo criollo, Alamo Carolino, Sauce,etc. 50 35 15 8 15 Tabla Nº 1 Piezas Rectangulares usadas comercialmente Tabla Nº 2 DESIGNACION DIMENSIONES Seccion (cm2) Peso (Kg/m) δ=700 Kg/m3 Momento de Inercia Modulos Resistentes pulgadas cm b d b d Jx=(cm 4) Jy=(cm4) Wx=(cm3) Wy=(cm3) Alfagias 1 3 2.5 7.6 19.3 1.3 93 10 24 8 Listones 1 6 2.5 15.2 38.6 2.7 732 20 96 15 Tablas 1 12 2.5 30.5 77.2 5.3 5911 39 387 31 “ 1 ½ 12 3.8 30.5 115.9 18.1 8985 139 589 73 Tablones 2 12 5.1 30.5 156.0 10.9 12058 337 790 132 Tirantes 2 3 5.1 7.6 38.7 2.7 186 84 49 32 “ 2 4 5.1 10.2 52.0 3.6 451 112 84 44 “ 2 6 5.1 15.2 77.5 5.4 1493 168 196 65 “ 3 3 7.6 7.6 57.7 4.0 278 278 73 73 “ 3 4 7.6 10.2 77.5 5.4 672 373 131 98 “ 3 5 7.6 12.7 96.5 6.7 1297 464 204 122 “ 3 6 7.6 15.2 115.5 8.1 2224 556 292 146 “ 3 9 7.6 22.9 174.0 12.2 7606 837 664 220 “ 3 12 7.6 30.5 231.8 16.2 17969 1115 1178 293 “ 4 4 10.2 10.2 104.0 7.3 902 902 176 176 “ 4 6 10.2 15.2 155.0 10.8 2985 1344 392 263 “ 4 9 10.2 22.9 233.6 16.3 10208 2025 891 397 “ 4 12 10.2 30.5 311.1 21.8 24117 2697 1581 528 Vigas 6 6 15.2 15.2 231.0 16.2 4448 4448 585 585 “ 6 8 15.2 20.3 308.6 21.6 10600 5940 1045 782 “ 6 9 15.2 22.9 348.1 24.4 15211 6701 1328 881 “ 6 12 15.2 30.5 463.6 32.4 35939 8925 2356 1174 “ 8 8 20.3 20.3 412.1 28.8 14152 14152 1394 1394 “ 10 10 25.4 25.4 645.2 45.2 34686 34686 2731 2731 “ 12 12 30.5 30.5 930.2 65.1 72113 72113 4728 4728 Piezas Rectangulares Alfajías Listones Tablas Tablones Tirantes Vigas Uso de las distintas escuadrías Tirantes Entablonado Columnas Viga VERIFICACIONES PARA EL CALCULO Verificación a la Tracción n. nec n adm T T F F t adm σ σ σ = ≤ → = T T Verificación a la Flexión max max max nec adm M M W W adm σ σ σ = ≤ → = - L/300 Para Construcciones Permanentes Flecha < f adm = - L/250 Para Construcciones Provisorias - L/150 Para Voladizos I 135000 II 100000 III 70000 IV 70000 CATEGORÍAS de MÓDULOS DE ELASTICIDAD ⁄⁄a la fibra MADERAS E (Kg/cm2) Verificación al Corte max adm Q . S b . J τ τ= ≤ Teorema de Jourasky 3/2 Q b.d ζ max = 3/2 Q para sección rectangular b.d Verificación a la Compresión y al Pandeo a) Piezas Cortas b) Piezas Esbeltas Coeficientes de pandeo para el cálculo de piezas comprimidas de madera Coeficientes de pandeo para el cálculo de piezas comprimidas de madera imín = radio mínimo de giro b = lado menor de la sección (piezas rectangulares) L = Longitud del elemento comprimido ρ = 0.29 λ λ= L/imín ρ = L/b ω Categoría de la madera III y IV II I 0 0 1.00 1.00 1.00 5 1.5 1.04 1.04 1.04 10 2.9 1.08 1.08 1.08 15 4.4 1.13 1.12 1.12 20 5.9 1.18 1.17 1.17 25 7.4 1.23 1.22 1.22 30 8.9 1.29 1.28 1.28 35 10.4 1.35 1.34 1.34 40 11.9 1.42 1.41 1.40 45 13.4 1.50 1.48 1.47 50 14.9 1.59 1.57 1.56 55 16.4 1.69 1.65 1.64 60 17.9 1.81 1.77 1.76 65 19.4 1.94 1.89 1.88 70 20.9 2.05 2.03 2.02 75 22.3 2.26 2.19 2.17 80 23.9 2.47 2.38 2.36 85 25.3 2.72 2.61 2.58 90 26.8 3.03 2.88 2.84 95 28.3 3.41 3.22 3.17 100 29.8 3.91 3.65 3.57 110 32.8 4.81 4.49 4.40 120 35.7 5.82 5.43 5.32 130 38.7 6.93 6.47 6.34 140 41.7 8.17 7.63 7.47 150 44.7 9.53 8.89 8.71 Tabla Nº 3
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