Proyecto Final De Estática

PROYECTO FINAL DE ESTÁTICA

CERCHA TIPO BALTIMORE

INFORME-MEMORIA DE CÁLCULO

Integrantes:

Jose Luis Alfonso Cienuda (02215736), Edward Andrés Rodríguez (02215455),

Juan Pablo Ahumada (02215719)

Presentado a: Ingeniera Maritzabel Molina Herrena

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA-SEDE BOGOTÁ

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AGRICOLA

BOGOTÁ, 2013

DESCIPCIÓN DEL PROYECTO

Características del proyecto

El proyecto final de estática (2015953-1) contempla el diseño y la construcción de una de las cerchas vistas durante la clase, que además debe ser simétrica, con el fin de aplicar los conocimientos adquiridos en la misma, empezar a formar criterios de diseño estructural, fortalecer el trabajo entre compañeros y tener un acercamiento más profundo respecto a la presentación de un proyecto.

El método utilizado para el diseño de las cerchas que conforman el puente es el visto en clase, es decir, equilibrio en los nudos (∑f =0) y en algunos casos, para rectificar las respuestas, se utiliza el método de secciones.

Especificación de materiales

El material acordado para construir la cercha es madera, pero esta debe ser diferente al balso, con dimensiones no superiores a 10x10 mm.

El grupo ha decidido usar Pino finger de dimensiones 9x9 mm, para las barras se ha decidió usar cortes de madera MDF de la forma de la estructura.

Cargas de diseño

Se acordó en clase que la carga estará en la parte superior del puente, actuando en la mitad del mismo, dicha carga la ejercerá una maquina del laboratorio de estructuras de la Universidad Nacional de Colombia-sede Bogotá, para determinar la carga máxima de diseño del proyecto debían ser realizadas pruebas a compresión y a tracción del material escogido, cuyos resultados se mostrarán en este documento.

Especificación de dimensiones

Se acordó que las dimensiones del proyecto debían cumplir las condiciones presentadas en el siguiente esquema:

Esquema 1. Dimensiones (Medidas en mm y la cota de la izquierda de la barra en cm)

Fecha de entrega

Se acordó con todo el grupo de estática que la fecha de entrega del proyecto final fuera el día martes, 2 de julio del presente año, después de las 9 a.m.

ENSAYOS

Acuerdo de los ensayos

Se acordó que debía consultarse el documento enviado por la docente del grupo para entender más sobre las pruebas de la madera y comprarla según las dimensiones que están especificadas en el documento (Standard Test Methods for Small Clear Specimens of Timber1); para el método de tención pararela a las fibras (Tension Parallel to the Grain), prueba de tracción, debían hacerse 3 probetas, de la misma forma para el metoro de compresión paralela a las fibras (Compression Parallel to Grain), prueba de compresión, debían realizarse el mismo número de probetas.

En los siguientes esquemas se muestran a escala las probetas usadas para las pruebas:

Esquema 2.

Probeta para la prueba

De compresión.

Resultados de los ensayos

ENSAYO A TRACCIÓN

No. PT falla (kg-F) Aec (mm^2) AT Diseño (mm) PT diseño (Kg-F) PT falla (N)

1 455 54 81 682,5 6688,5

2 206 54 81 309 3028,2

3 201 54 81 301,5 2954,7

P máximo de falla a tracción (con dato 1): 431 Kg-F

P máximo de falla a tracción (sin dato 1): 305,25 Kg-F

ENSAYO A COMPRESIÓN

No. PC falla (kg-F) Aec (mm^2) AC Diseño (mm) PC diseño (Kg-F) PC falla (N)

1 1734 625 81 224,7264 2202,31872

2 3485 625 81 451,656 4426,2288

P máximo de falla a compresión: 338,1912 Kg-F

Análisis de los ensayos

Se puede apreciar que el PT de diseño (P máximo falla a tracción) disminuye más de 100 kg-F si se decide omitir el dato 1, sin embargo debe ser tenido en cuenta que los datos del segundo y tercer ensayo son similares, además se debe recordar que la resistencia de la madera varía dependiendo de sus nudos internos, por tal razón se decidió omitir el dato 1 y trabajar con el P máximo de falla: 305.25 Kg-f

En la tabla que corresponde a los ensayos hechos a compresión solamente hay dos datos, esto se debe a que el día de las pruebas las otras probetas tenían nudos internos. Sin embargo, a pesar de ser seleccionada las más uniformes, ambos resultados variaron mucho, por tal motivo se decidió trabajar con el promedio de estos con el propósito de encontrar el punto de equilibrio de las pruebas.

Se concluye el análisis de los ensayos asegurando los valores anteriores como datos para el diseño, sin embargo también es necesario resaltar que se tiene gran incertidumbre por el reducido tamaño de las muestras y la variedad de resultados.

DISEÑO

Criterios para la elección del tipo de cercha

Finalmente, después de analizar el proyecto, se llegó a la conclusión de que la cercha que se debía

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