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Clase 5- parte A ( conceptos teóricos)

ESTRUCTURAS I

Los Materiales y sus posibilidades estructurales

FAU UNNE

Arq. Herminia ALIAS – Ing. Jorge PRIETO

U2. Las Formas, los Materiales y sus posibilidades estructurales 2.1. Formas (baricentro, mom . inercia, mód . resist .) 2.2. Materiales y su resistencia

Scene 2 (18s)

U1. Introducción al Diseño Estructural 1.1. Estructuras: concepto, elem . básicos, función 1.2. Cargas (y fuerzas) en los edificios. 1.3. Equilibrio U2. Las Formas, los Materiales y sus posibilidades estructurales 2.1. Formas (baricentro, mom . inercia, mód . resist .) 2.2. Materiales y su resistencia U3. Solicitaciones y Esfuerzos internos 3.1. Solicitaciones 3.2. Esfuerzos internos 3.3. Dimensionamiento 3.4. Pandeo U4. Deformaciones de las estructuras. Suelos y fundaciones 4.1. Deformaciones 4.2. Suelos y Fundaciones

UNIDADES TEMÁTICAS

ESTRUCTURAS I

CONCEPTOS BÁSICOS

Scene 3 (24s)

RESISTENCIA DE MATERIALES

Disciplina que estudia y establece las relaciones que existen entre la acción de las cargas externas que actúan sobre un elemento material y el estado tensional interno que se genera.

Cuando se aplica una fuerza externa a un cuerpo sólido y este permanece estático, se produce una reacción interna que equilibra la fuerza externa.

La magnitud de la reacción interna es el “esfuerzo” y la consecuencia de la existencia de un esfuerzo es la “ deformación”.

Scene 4 (1m 28s)

La « Resistencia de Materiales » se consolida en forma definitiva a mediados del siglo XIX, cuando se generaliza la aplicación de los principios científicos del diseño y dimensionado de las estructuras: CUANDO A UN ELEMENTO SE LE APLICAN CARGAS, SE GENERA UN ESTADO TENSIONAL INTERNO: UN ESFUERZO .

El material del elemento estructural debe ser compatible con ese estado tensional . Los materiales pueden tener distintas propiedades y características. Se dispone de una gran variedad de materiales.

La madera , el acero y el hormigón armado: «el grupo de los tres».

Scene 5 (3m 18s)

C ualquier cuerpo real sobre el que actúa un sistema de fuerzas, se deforma siempre en mayor o menor grado, aunque muchas veces estas deformaciones no sean detectables a simple vista. Un cuerpo está formado por partículas muy pequeñas (moléculas) entre las cuales actúan fuerzas de atracción que hacen que se opongan a cambios de forma del cuerpo cuando sobre él actúan fuerzas exteriores. Entonces, las fuerzas interiores que se ejercen entre las moléculas del cuerpo, se oponen a esta deformación. Sin embargo, si vamos aumentando la magnitud de las fuerzas aplicadas van aumentando, también, gradualmente las deformaciones y las citadas fuerzas interiores, hasta que llega un momento en que el cuerpo se rompe. Es decir, si no actuaran fuerzas externas el cuerpo permanecería por tiempo indefinido sin modificar su forma y dimensiones. Al actuar las fuerzas externas se rompe el equilibrio interno original, las fuerzas de atracción y repulsión internas varían tratando de restablecer el equilibrio, manteniendo la cohesión del material .

CONCEPTO DE TENSION

Scene 6 (5m 8s)

Decimos, entonces, que el material entró en tensión , dejó el estado de reposo inicial e internamente las fuerzas intermoleculares toman una magnitud tal para poder mantener la cohesión del cuerpo . La tensión irá en aumento a medida que crecen las fuerzas exteriores aplicadas sobre el cuerpo. Para cada escalón de carga habrá una determinada tensión en el cuerpo, denominada “ tensión de trabajo ” (una y solo una de las cuales será la “ tensión admisible ”), hasta que llegará cierta magnitud de las fuerzas exteriores para la cual se generará un valor de tensión frente a la que la resistencia interna del cuerpo se agotará definitivamente y el cuerpo se romperá: esa será la “ tensión de rotura ”. El concepto de Tensión es fundamental en Resistencia de los Materiales.

P P L

Sea una barra cargada en sus extremos por una fuerza P tal como se indica en la figura izquierda.

La carga P es una fuerza de tracción ya que tiende a alargar la barra. Cuanto mayor sea P, mayor será la deformación de la barra.

Scene 7 (7m 1s)

Imaginemos seccionar en la sección m-n dividiendo la barra en dos partes A y B (a). Consideremos el equilibrio de la parte inferior de la barra (B) (b). En el extremo inferior de este trozo tenemos la fuerza P. En la parte superior del trozo B actúan fuerzas que representan la acción de las partículas de la parte superior de la barra sobre las partículas de la parte inferior. Estas fuerzas actúan distribuidas de modo continuo sobre la sección recta. La suma de estas fuerzas distribuidas sobre la sección m-n debe ser igual a P, es decir, la resultante de las fuerzas distribuidas debe ser igual a P.

Las suma de las fuerzas distribuidas (R = P) sobre la sección S (sección m-n) se llama TENSION y valdrá: σ = P ( kN ) S (cm 2 ) La tensión se designa con la letra griega Sigma ( σ ) y su Unidad es kN /cm 2

P P L m A B Figura 1 (a) (b) P m n n

P R = P m n B

Scene 8 (9m 14s)

En cualquier sección de la barra van a aparecer esas fuerzas distribuidas, porque son las fuerzas interiores que hacen que la barra mantenga su cohesión. Si suponemos la sección transversal de la barra dividida en múltiples pequeñas secciones (en tantas secciones como podríamos imaginar), en cada una de ellas estaría aplicada una fuerza. Sumadas todas esas fuerzas, tendrían una Resultante igual a la fuerza P.

σ = P ( kN ) S (cm 2 )

Si enfrentamos los dos sectores (A y B) en que se dividió la barra, el esquema estructural es el siguiente:

P P P P B A

Como puede observarse, cada sector está equilibrado, ya que si hacemos: Ƹ Fh = 0 …… -P + Ƹfi = 0 + P

S Fuerzas internas fi pequeñas distribuidas por toda la sección Ƹ fi = P R = P fi

Scene 9 (11m 26s)

En el caso de la barra de la Fig. superior, la Tensión es de tracción por cuanto la fuerza P tiende a alargar la barra. Sin embargo, esta misma expresión de σ puede utilizarse para el caso de compresión de la barra, en cuyo caso será una tensión de compresión (la barra tenderá a acortarse).

Muchos puentes modernos, como los puentes de tirantes y los puentes colgantes, utilizan gruesos cables de acero para sostener el tablero por donde circulan los vehículos. Estos cables se denominan tirantes y están sometidos a tracción .

Los pilares y columnas son ejemplo de elementos diseñados para resistir esfuerzos de compresión .

Scene 10 (12m 49s)

TENSIÓN o ESFUERZO INTERNO Para cargas en la misma dirección que el eje de la pieza

Es la magnitud que representa la fuerza que actúa uniformemente distribuida por unidad de superficie. Su unidad es el kN / cm 2

S (cm2)

 = 6 kN / 50 cm 2 = 0,12 kN / cm 2

Supongamos un cable de 0,5cm. x 0,5cm. sometido a una carga de tracción de 10 kN . Su tensión es:

 = 10 kN / 0,25 cm 2 = 40 kN / cm 2

Supongamos una barra de madera comprimida, de b=5cm. y h=10cm. sobre la que actúa una carga de 6 kN . Su tensión es:

10 cm 5 cm 6 Kn

Scene 11 (15m 56s)

CLASIFICACIÓN DE LAS TENSIONES SEGÚN LA POSICIÓN Y SENTIDO DE LA FUERZA RESPECTO A LA SUPERFICIE CONSIDERADA

Scene 12 (16m 11s)

TRACCIÓN

Surge cuando se aplican sobre una pieza dos fuerzas de sentido opuesto no convergente , en forma perpendicular a la sección considerada. Tiende a alejar las fibras de la pieza. Produce alargamientos.

Scene 13 (16m 52s)

COMPRESIÓN

Surge cuando se aplican sobre una pieza dos fuerzas de sentido opuesto y convergentes, en forma perpendicular a la sección considerada. Tiende a acercar las fibras de la pieza. Produce acortamientos.

Scene 14 (17m 31s)

CORTE

Se produce cuando se aplica sobre una pieza una fuerza tangente a la superficie considerada. Hay un efecto de cizallamiento. Produce desplazamientos de una sección respecto a otra.

Scene 15 (17m 59s)

TORSIÓN

Se genera cuando hay tensiones tangenciales en el plano de la sección, que actúan en forma concéntrica . Se producen fuerzas de giros opuestos en las secciones transversales del elemento estructural.

Scene 16 (18m 17s)

TENSIONES COMBINADAS: compresión y tracción por flexión

En la misma sección de una pieza actúan simultáneamente la compresión, la tracción y el corte. Produce giros en los apoyos y descensos en la parte superior. Una parte de la pieza se comprime y otra se tracciona.

Flexi6n

Zona comprimida (se acorta) Zona traccionada (se alarga) Fibra neutra

Scene 17 (19m 22s)

TENSIÓN o ESFUERZO INTERNO Para cargas normales a la dirección del eje de la pieza

Es la magnitud que representa la relación del momento flector «M» con la forma de la sección de una pieza (representada por el módulo resistente «W»). Su unidad es el kNm / cm 3

 = 12 kNm / 5333,3 cm 3 = 0,00225 kNm / cm 3

Supongamos una viga de 4 m. de luz (L), de una sección de b=20cm. y h=40cm. sobre la que actúa una carga puntual (P) de 12 kN (aplicada en la mitad de la luz). Su «W» es:

M(kNm) W (cm3)

bh2 6

W = (20 cm x 40 2 cm 2 ) / 6 = 5333,3 cm 3

Su «M» (P x L / 4) es:

M = 12 kN x 4 m / 4 = 12 kNm

Su « s » es:

Scene 18 (23m 28s)

ELASTICIDAD y PLASTICIDAD

Los materiales de la construcción se pueden caracterizar por el grado de elasticidad o plasticidad que poseen . Todos poseen un período elástico y otro período plástico de diferentes amplitudes y según la Intensidad de las fuerzas que se le aplican.

Período elástico : luego de aplicar una fuerza el material vuelve a su estado original sin sufrir deformaciones.

Período plástico : luego de aplicar una fuerza el material no recupera su estado original: sufre una deformación permanente .

Scene 19 (25m 18s)

ELASTICIDAD y PLASTICIDAD: ley de HOOKE

Aumentando el valor de los esfuerzos o cargas, llega un momento en que el material pasa del período elástico al período plástico.

Relación entre las deformaciones y los esfuerzos La deformación es proporcional al esfuerzo o carga aplicada.

La constante de proporcionalidad es el módulo de elasticidad «E» (o módulo de Young).

Toda fuerza (o carga) aplicada sobre un cuerpo lo deforma (en mayor o menor medida), y le genera un estado tensional interno mientras persiste la deformación. LEY DE HOOKE: DICHA TENSIÓN ES PROPORCIONAL A LA DEFORMACIÓN, en el período elástico.

https://www.youtube.com/watch?v=jKi2ID9zYik

https://www.youtube.com/watch?v=jKi2ID9zYik

Scene 20 (27m 35s)

LEY DE HOOKE

periodo plåstjco periodo elåstico

F F

Barra metálica de sección constante “S” y de longitud “l”. Se le aplica una fuerza axial “F” variable y se miden las deformaciones que se producen en la barra a medida que aumenta la Fuerza.

Se dibuja un diagrama donde en el eje de las ordenadas “y”, se colocan los valores de las tensiones y en el eje de las “x” las deformaciones.

Scene 21 (31m 39s)

LEY DE HOOKE

periodo plåstco periodo elåstico

Establece la proporcionalidad entre tensiones (  ) y deformaciones (  ) en el período elástico . La relación de proporcionalidad se mantiene hasta la tensión límite  p (llamada “tensión de proporcionalidad”). Superado ese valor se ingresa al período plástico y deja de cumplirse la Ley de Hooke: las deformaciones se hacen muy grandes con pequeños aumentos de tensión.

Scene 22 (32m 0s)

LEY DE HOOKE

perbdo plåstco periodo elåstico

A partir del punto “ A ” de la curva se acelera la deformación y luego del punto “ B ” ocurre un fenómeno por el que, para la carga constante en ese punto, el material sigue alargándose solo, sin ser exigido con aumentos de cargas. Con un nuevo aumento de carga se llega a la tensión máxima de resistencia  r , pero no rompe en ese punto “ C ”. El material sigue alargándose con reducción de la carga hasta que rompe a una tensión menor.

“ A ”: límite de la proporcionalidad entre tensión y deformación. “ B ”: entrada al período de fluencia (plástico). “ C ”: valor máximo de resistencia en zona plástica. La rotura se produce a un valor de carga inferior al del punto “C”.

Scene 23 (33m 44s)

perbdo plåstco periodo elåstico

MÓDULO DE ELASTICIDAD (E)

Es una característica propia de cada material, que lo identifica en función de su deformación frente a los esfuerzos, y que se determina mediante ensayos de laboratorio. El “E” resulta del cociente entre la tensión y la deformación.

 Es la tangente del ángulo “  ”. E =  /  = tg  tg  = cateto opuesto (  ) cateto adyacente (  )

Scene 24 (34m 57s)

perbdo plåstco periodo elåstico

MÓDULO DE ELASTICIDAD (E)

E =  /  = tg 

Δ L

 =  * E

 =  / E =  L / L La Deformación Unitaria (  ) , es la relación entre la deformación total ( L ) y la longitud inicial del elemento ( L )

Scene 25 (36m 8s)

« E » de distintos materiales

material Acero Cobre Madera dura Madera blan- da Hormig6n "E" (Nipa) 210.000 130.000 11.000 7.000 21 .ooo

Cada material posee su propia curva de tenso deformación.

Scene 26 (38m 55s)

Imagen relacionada

« E » de distintos materiales

Scene 27 (39m 9s)

« E » de distintos materiales

ACEROS

Edentificaciön de las barras • Herte • Dorso bata(rrrn)

Scene 28 (39m 34s)

KWan2 400 300 200 100 ReecØn tensØn - defarmabdn de una canjfera Dbre de defectos a ü-acoön y compresøn

MADERAS

El mödulo de elasticidad mas usado es el paralelo a las fibras, sin embargo este es diferente ya se trate de solicitaciones de compresiön o de tracciön

El de elasticidad usado es ünico la direcciÖn paralela a las fibras, adoptando un valor aparente ch E en flexiön ( promedio del tracciOn con el compresiön). Este valor varia entre 55mo — 150mo Kg/cm2

« E » de distintos materiales

Scene 29 (40m 21s)

Compresiön Madera Hormigön Acero Flexiön 120 80 1700 TracciOn paralela 120 6 1700 Perptü 28 110 80 1700 Corte 12 6 1000 Mödulo Elasticidad 1 2.100.ooo

Comparación de  adm (kN/cm 2 ) de la madera, hormigón y acero

a) b) c) d) Elevada resistencia a la nexi6n ( si se asocia a su peso: Resistencia/peso 1.3 mayor que el acero y 10 veces mayor que el hormig6n) Buena capacidad a la tracci6n y compresiön paralela a las fibras Escasa resistencia al corte Muy escasa resistencia a la tracci6n y compresi6n perpendicular a las fibras, sobretodo la tracci6n

Módulo de elasticidad de la madera: 0,5 E del hormigón y 0,05 E del acero: mayores deformaciones

2059 kN /cm 2

1078 kN /cm 2

20600 kN /cm 2

1,2

1,2

1,1

0,015

0,28

0,12

0,8

0,8

0,06

0,06

17

17

17

10

La madera:

Scene 30 (41m 58s)

Resulta de dividir la tensión en el límite elástico por un coeficiente de seguridad:

TENSIÓN ADMISIBLE

Dönde oadm. = tensiön admisible = måximo valor de tensiön elåstica y = coeficiente de seguridad

Es el valor de tensión que los reglamentos consideran como valor seguro y no debe ser superada por los materiales de los elementos que forman una estructura. Busca asegurar la estabilidad y deformaciones de los elementos estructurales compatibles con su función portante, estética, etc.

Scene 31 (43m 43s)

Acero: tomando un CS de 1,6 (C.301)

1500 kg/cm2 2400kg /cm2 1.6

Tensiones admisibles del acero para hormigón armado: La tensión admisible en las barras de las armaduras será de 15 kN /cm 2 para el acero superior de construcción.

TENSIÓN ADMISIBLE

Resultado de imagen para acero

24 kN / cm 2

15 kN / cm 2

Scene 32 (44m 40s)

TENSIONES ADMISIBLES

tensiones admisibles para MADERAS

Maderas duras: 0,9 a 1 kN /cm 2 Maderas semiduras: 0,8 a 0,9 kN /cm 2 Maderas blandas: 0,6 a 0,8 kN /cm 2

tensiones admisibles para PERFILES METÁLICOS del tipo St 37 Tensión admisible: 14 kN/cm 2 Tensión de fluencia: 24 kN/cm 2

Resultado de imagen para madera

Scene 33 (45m 54s)

Depende de las características del material, la naturaleza del esfuerzo y de las condiciones de trabajo. Aumenta con la heterogeneidad del material y con la mayor discontinuidad del material.

COEFICIENTE DE SEGURIDAD: valores según CIRSOC

Hormigón: excesivamente discontinuo (mezcla de cemento, arena, piedra, agua). 1,75 - 2,1 (C.201)

Madera: tiene presencia de nudos y diferentes orientaciones de fibras. 2 - 4 (C.601)

Acero: bastante más homogéneo que los anteriores. 1,25 – 1,6 (C.301)

Resultado de imagen para madera

Resultado de imagen para madera

Scene 34 (47m 59s)

RETOMANDO LA CUESTIÓN DE LOS MATERIALES…

Scene 35 (48m 41s)

La madera , el acero y el hormigón armado , solos o combinados, cubren el espectro de esfuerzos que se crean en el interior de los elementos estructurales (flexión, compresión, tracción, corte y torsión). EL GRUPO DE LOS TRES:

Scene 36 (48m 47s)

La piedra y la mampostería de adobes o de ladrillos cerámicos son, junto a la madera , los recursos más antiguos en la construcción de viviendas (10.000 a.C.).

PIEDRA Y LADRILLO

Luego se utilizó la piedra en forma natural, pero unida mediante aglomerantes como la cal. Esta combinación se utilizó durante siglos en la construcción de todo tipo de estructuras sometidas a compresión .

En sus orígenes, los elementos estructurales (columnas y muros) se construían en bloques de piedra tallada, sin ningún tipo de argamasa .

Scene 37 (49m 15s)

El cerámico (ladrillo común o de fábrica) tiene limitaciones : es frágil y sólo resiste esfuerzos de compresión. Otros materiales, como el aluminio, por una cuestión económica resultan menos accesibles para usos estructurales.

Al surgir el cemento (mediados del siglo XIX) se construyen distintas estructuras, especialmente puentes en forma de arco . Se mezcla la piedra con el cemento (siempre en piezas sometidas a compresión).

PIEDRA Y LADRILLO

d:Arte•

Al surgir el hierro , se combinan la resistencia a la compresión del hormigón con la resistencia a la tracción del acero: hormigón armado (que resiste esfuerzos de flexión).

Scene 38 (49m 42s)

MADERA

••emc

Scene 39 (50m 5s)

MADERA

De los materiales de construcción tradicionales y actuales, sólo la madera es un material estrictamente natural , que puede ser tratado industrialmente para mejorar sus prestaciones.

Su conformación celular es apta para resistir los esfuerzos de la naturaleza a los cuales estará sometido en su vida útil como árbol, y no como viga o columna que constituye el destino que queremos darle en la arquitectura.

Análisis estructural - Tecnología de la madera

A escala macroscópica, el árbol (elemento natural del que se obtiene la madera) está constituido por 6 diferentes áreas que se ubican circunferencialmente en torno al eje de crecimiento. Si se efectúa el corte transversal de un tronco, se tienen las zonas indicadas en la figura inferior.

anilllos de Cree mie catnbium floema radios (ritidoma) duramen albura xilema

Scene 40 (50m 36s)

La La maiera es Ln Origen twe de la parte leh0M de årtx)ks (d trorro y las cunpme de fitras de ceilbsa qLE uru misma dieccén y Cue ertre si una sustmcü El duran*n es zma prhdgel del rmco. Las ya estan secas y fornadas Es Ia nüs ape uw La es la zona rer&. Pcr el que nute al Es regtente La es za-ø cent* y pæÉ •Gja y del bm. uüza que La cata.a es Ymm. b res

El DURAMEN es la región interna más antigua del árbol y está constituida por células muertas. Es en general más oscura que la albura y proporciona resistencia al árbol. Constituye esencialmente la zona de utilización estructural .

Corteza Albura Duramen

MAD E RA

Scene 41 (51m 4s)

USO ESTRUCTURAL DE LA MADERA

La madera es un material de comportamiento mecánico complejo en comparación con otros materiales de uso estructural, como son el acero o el hormigón, ya que presenta propiedades como la anisotropía, fenómenos de hinchazón y merma, y deformaciones diferidas en el tiempo , que en acero y hormigón se consideran despreciables.

Sin embargo, orientando adecuadamente la pieza de madera frente a los esfuerzos externos de forma de aprovechar sus propiedades mecánicas en dirección paralela a las fibras y dimensionando la misma con los valores usuales de tensiones y deformaciones admisibles que aseguran resistencia y rigidez en el tiempo, el uso estructural de la madera es una opción a considerar seriamente. Sus ventajas comparativas sobre otros materiales tradicionales, como el acero y el hormigón, son: es renovable, se reducen los tiempos de construcción, precisan de menos mano de obra, también menos tiempo, lo que como es lógico afecta al precio final e s un material liviano, lo que implica menores cargas sobre las fundaciones.

ANISOTROPÍA

El árbol tiene una estructura biológica básicamente conformada por fibras, unas cien veces más largas que anchas. Las fibras aportan la resistencia a tracción del material. Por su parte, la resistencia a compresión viene originada por éstas y por las ligninas (aglutinante orgánico) que les impiden separarse.

MAD E RA

Scene 42 (51m 54s)

Es un material anisotrópico : presenta distintas propiedades en cada dirección . S u aptitud para resistir esfuerzos es totalmente diferente, tanto mecánica como cuantitativamente, según se trate de la dirección paralela a las fibras o de una dirección perpendicular a ellas .

MADERA

Scene 43 (52m 16s)

MADERA

61

Alta resistencia a compresión en dirección axial (paralela a la dirección de las fibras), que puede llegar a ser 5 a 10 veces mayor que la resistencia en la dirección perpendicular a las fibras.

Resistencia a compresión

En la dirección paralela a las fibras, su resistencia a tracción es mucho mayor, superior al doble de la resistencia a compresión en el mismo sentido. Baja resistencia a tracción en dirección perpendicular a las fibras. Resistencia a tracción

Scene 44 (52m 37s)

Es NECESARIO disponer la pieza de madera en forma tal que los esfuerzos de Tracción y Compresión sean PARALELOS a la dirección a las FIBRAS !!!!

Madera material estructural

Madera material estructural

Scene 45 (52m 49s)

ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE MADERA

El uso de la madera con fines estructurales incluye elementos lineales y superficiales, entre los que se destacan:

USOS DE LA MADERA EN ESTRUCTURAS Barras a flexiön: Se consideran de esta forma aquellos elementos donde predominan los esfuerzos de flexiön y corte. Pueden ser de madera aserrada (de secciön rectangular o laminada) Usos: correas, cabios, vigas de cubierta 0 de entrepiso, dinteles, etc. Barras solicitadas a flexion

* Elementos Lineales

Barras a compresiön 0 flexo compresiön: Denominamos asi a los elementos barra donde predominan los esfuerzos de compresiön pura 0 acompaöados de flexiön producto de las acciones del viento 0 sismo. Estos elementos necesitan que la madera tenga la fibra orientada en una direcciön (longitudinal) y generalmente son resueltos con secciones aserradas rectangulares simples 0 compuestas (con tacos o presillas) o con secciones circula- res. Usos: Columnas 0 cordones de vigas reticuladas

VIGAS

Scene 46 (53m 23s)

Barras a esfuerzos axiles puros: Denominamos asi a aquellos elementos lineales sometidos a esfuerzos de tracciön 0 compresiön puros. Generalmente se resuelven con elementos de madera aserrada de secciön rectangular, simples o compuestos. Usos: Diagonales, montantes o cordones de vigas reticula- das.

CABRIADAS O CERCHAS

Placas a flexiön y corte: Se denominan asi a los elementos estructurales de superfi- cie donde predominan los esfuerzos de flexiön y corte. La madera debe ser utilizada de manera de distribuir los esfuerzos en una direcciön o en dos direcciones, para 10 cual, considerando estos requerimientos, pueden ser resuel- tos en el primer Caso con placas de machimbre (fibras en una direcciön) o en el segundo caso con OSB o COMPEN- SADOS fenölicos (fibras trabajando en dos direcciones) Usos: cielorrasos, pisos o paneles estructurales.

* Elementos Superficiales

ENTABLONADO DE ENTREPISO

ELEMENTOS ESTRUCTURALES DE MADERA

Scene 47 (53m 56s)

De los Elementos Estructurales de Madera mencionados, vamos a referirnos a las Barras a Flexión (vigas, arcos, pórticos) y, en especial, a las Vigas de Madera .

Vigas de Madera Aserrada:

La producción de madera aserrada ha evolucionado técnicamente, consiguiendo sacar máximo provecho de la materia prima. El secado industrial controlado y la clasificación estructural de las piezas hacen posible la obtención de productos certificados de alta calidad, en forma de vigas de pequeño formato. Estas vigas provienen del aserrado del tronco en secciones rectangulares diversas. Tienen la limitación de la longitud y del diámetro , propia del proceso natural que significa trabajar el tronco el árbol. Asimismo, la presencia de nudos hace que disminuya su resistencia respecto a piezas sometidas a procesos industriales, lo que puede observarse en los valores de las tensiones admisibles.

h

b

h menor o igual a 12” (30 cm)

Largos por encima de 8 m es complicado conseguir y más aún en secciones grandes.

Principal condición limitante

h = 2b h = 3b

Scene 48 (54m 38s)

ALTERNATIVAS A LA VIGA MACIZA DE MADERA

VIGAS ARMADAS

VIGAS LAMINADAS

http://www.valeriooliva.com/static/tipos-de-estructura.9a889216.svg

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VIGAS RETICULADAS

Resultado de imagen para VIGA warren

uuu•ui

Viga reticulada

Cuando las dimensiones de alguno de los lados del área transversal necesaria supere los 30 cm., habrá que recurrir al uso de vigas armadas o laminadas ya que esa es, comúnmente, la dimensión comercial máxima de las maderas de construcción.

Scene 49 (54m 59s)

VIGA ARMADA DOBLE TE

VIGA COMPUESTA DE SECCIONES MACIZAS DE MADERA UNIDAS POR LLAVES DE MADERA DURA

al

VIGA ARMADA TIPO CAJON

VIGA ARMADA TE

sauotnq

Cordén superior Tablitae del alma Cord8n inferior %rtantes Figura IN-I Viga cajön con tablas del alma en diagonal.

VIGAS ARMADAS

Viga Armada tipo Cajón con tablas del alma en diagonal

Conformadas por secciones simples macizas

Resultado de imagen para tacos de madera

Viga Armada con 2 Secciones Rectangulares Macizas y Unidas con tacos d e Madera Dura

Scene 50 (55m 22s)

La madera laminada consiste en unir tablas o láminas de madera por las caras , con las fibras de esas partes en la misma dirección. De esta forma y al estar formado por la unión de piezas, se consigue fabricar un elemento de madera con el que se pueden alcanzar longitudes y escuadrías ilimitadas y que funciona como una única unidad estructural. La madera laminada se fabrica uniendo un determinado número piezas de madera. Como condición, éstas deben unirse de forma que sus fibras sean paralelas al eje del elemento .

VIGAS LAMINADAS

Largo o —l Ancho

Es importante señalar que la madera laminada encolada (M.L.E.) también se utiliza para COLUMNAS.