Grupo estructural de madera a utilizarse

Diseño de elementos en compresión (columnas y pie- derechos)

Procedimientos del diseño de elementos en compresión

Definir bases de calculo

Grupo estructural de madera a utilizarse

Se usara el grupo de madera C

Agrupación de maderas tropicales en grupos estructurales

El número de especies de madera en la subregión Andina que pueden ser adecuadas para la construcción es muy grande, mucho mayor que el número de especies que actualmente se conocen y destinan a esta aplicación. Para evitar la selectividad de los usuarios hacia una o pocas especies conocidas cuando existen otras características similares, se ha considerado apropiado agrupar a las especies ensayadas en tres grupos estructurales. Esto debe permitir mayor flexibilidad en el uso de las maderas tropicales, evitando preferencias injustificadas que incrementen los precios del material.

El agrupamiento de las especies de cada país por grupo se presentan en esta tabla.

A medida que se vayan ensayando nuevas especies será posible ubicarlas directamente en algunos de los grupos y usar los valores de diseño recomendados. Puede en ciertos casos usarse una metodología, como la propuesta para incorporar directamente una especie en el grupo correspondiente.

Este agrupamiento es válido solamente para madera que satisface la Norma de Clasificación Visual por defectos.

Cualquier especie de las agrupadas en un grupo estructural se considera que reúne por igual las características de resistencia y rigidez asignadas al grupo. Desde el punto de vista de comportamiento estructural es indiferente usar cualquiera de ellas una vez seleccionado el grupo. Sin embargo, debe tomarse en cuenta que las maderas del mismo grupo estructural no siempre tienen características similares de trabajabilidad y durabilidad natural.

Cargas a considerarse en el diseño

Las cargas aplicadas provenientes de otros elementos que se apoyan en la columna resultan en una carga concentrada de 3000kg.

Sobrecargas de servicio

Ocupación o uso Kg/m3 Ocupación o uso Kg/m3

Azoteas planas 100 Graderías y tribunas 500

Baños 200 Oficinas 250

Bibliotecas, salas de lectura 300 Oficinas, archivos 500

Biblioteca, archivo 750 Sala de asamblea o reunión 500

Colegio, aulas 200 Techos inclinados 50

Colegios, talleres 350 Tiendas minoristas 350

Corredores públicos 500 Tiendas mayoristas 500

Escaleras de viviendas 200 Vestidores 200

Escaleras publicas 500 Viviendas unifamiliares 200

Peso propio de viguetas de madera

Dimensiones

Grupo Espaciamiento cm

Equivalente comercial

b x h

pulg Real

b x h

cm

30

40

60

80

90

100

120

2x3 4 x 6.5 A 9.5 7.2 5.7 4.8 3.6 2.9 2.4

B 8.7 6.5 5.2 4.3 3.3 2.6 2.2

C 7.8 7.9 4.7 3.9 2.9 2.3 2.0

A 13.2 9.9 7.9 6.6 5.0 4.0 3.3

2 x 4 4 x 9 B 12.0 9.0 7.2 6.0 4.5 3.6 3.0

C 10.8 8.1 6.5 5.4 4.1 3.2 2.7

A 20.5 15.4 12.3 10.3 7.7 6.2 5.1

2 x 6 4 x 14 B 18.7 14.0 11.2 9.3 7.0 5.6 4.7

C 16.8 12.6 10.1 8.4 6.3 5.0 4.2

A 24.2 18.2 14.5 12.1 9.1 7.3 6.1

2 x 7 4 x 16.5 B 22.0 16.5 13.2 11.0 8.3 6.6 5.5

C 19.8 14.9 11.9 9.9 7.4 5.9 5.0

A 27.9 20.9 16.7 13.9 10.5 8.4 7.0

2 x8 4 x 19 B 25.3 19.0 15.2 12.7 9.5 7.6 6.3

C 22.8 17.1 13.7 11.4 8.6 6.8 5.7

A 35.2 26.4 21.1 17.6 13.2 10.6 8.8

2 x 10 4 x 24 B 32.0 24.0 19.2 16.0 12.0 9.6 8.0

C 28.8 21.6 17.3 14.4 10.8 8.6 7.2

A 45.3 34.0 27.2 22.6 17.0 13.6 11.3

3 x 8 6.5 x 19 B 41.3 30.9 24.7 20.6 15.4 12.4 10.3

C 37.0 27.8 22.2 18.5 13.9 11.1 9.3

A 57.2 42.9 34.3 28.6 21.5 17.2 14.3

3 x 10 6.5 x 24 B 52.0 39.0 31.2 26.0 19.5 15.6 13.0

C 46.8 35.1 28.1 23.4 17.6 14.0 11.7

A 69.1 51.8 41.5 34.6 25.9 20.7 17.3

63 x 12 6.5 x 29 B 62.8 47.1 37.7 31.4 23.6 18.9 15.5

C 56.6 42.4 33.9 28.3 21.2 17.0 14.1

Peso propio de muros

Descripción Kg/m3 Descripción Kg/m3

Muro de ladrillo cerámico, tarrajeado de 0.60 x 0.12 x 0.24m

Muro de ladrillo King Kong tarrajeado de 0.10 x 0.12 x 0.24

0.08m de espesor de muro 170

0.14m de espesor de muro 290 0.10m de espesor de muro 280

0.25m de espesor de muro 520 0.15m de espesor de muro 400

0.36m de espesor de muro 750 0.25m de espesor de muro 550

Albañilería de bloques de concreto, vibrado, tarrajeado Albañilería alveolar tipo pandereta con tarrajero

0.15, de espesor de muro 240 0.12m de espesor de muro 180

0.20m de espesor de 285 0.25 de espesor de muro 325

0.25 de espesor de muro 350

Albañilería de ladrillo calcáreo de o.14 m de espesor 240

Piso propio de coberturas

Descripción Kg/m3

Carbón Bituminoso

En tres capas sin gravilla 13

En tres capas con gravilla 35

Cielo razo de yeso con carrizo 25

Chapa de metal de 2mm sobre entablado 30

Cobertura doble en teja plana sobrepuesta y desplazada a media teja 100

Chapa de metal de 1.5 mm, sobre correas 15

Cubierta de lona sin armazon 3

Cubierta de vidrio sobre traversaño de acero (espesor del vidrio 5mm) 25

Cubierta de vidrio sobre traversaño de acero (espesor del vidrio 6mm) 30

Cubierta de vidrio armado(alambre) de 5mm de espesor 30

Plancha asbesto cemento

Corrugado de 4mm peso por área útil 9

Corrugado de 5mm peso por área útil 13

Canalón plegado de 5mm 17

teja cóncava con asiento de mortero con cabios a 0.335m 80

Teja cóncava de encaje con cabios a o.335m 70

Teja plana sellada con mortero con cabios a 0.275 m 80

Teja plana o cola de castor con cabios a 0.275m 70

Teja serrana de 105kg/m3 asentada sobre torta de barro de 0.02 m mas paja o ichu 160

Torta de barro de 2.5cm sobre entablados simples de 0.02m 55

Torta de barro mas paja 67

Peso de material almacenado

Descripción Kg/cm3 Descripción Kg/cm3

Estanterías, armarios llenos de registros, libretas, ect.

600

Harina de pescado

800

Libros, papeles amontonados 850 Porcelana y losa almacenada 1100

Papel almacenado 1100 Lana, algodón prensado 1300

Cuero y pieles 900 Tortas de forraje concentrado 1000

Cereales almacenados 150 Harina en sacos (4 capas = 1m de altura) 500

Vidrio en laminas 2600 Frutas 350

Hierba y forraje 350 Clinker de cemento 1500

Heno suelto hasta 3m de altura 70 Malta verde 400

Heno prensado 170 Carburo 900

Cal en sacos 1600 Hielo 895

Cemento a granel 1200 Aceites 930

Mineral de hierro 3000 Asfalto 1300

Peso propio de materiales de construcción

Descripción Kg/m3 Descripción Kg/m3

Madera tropical al 30% de contenido de humedad Albañilería de adobe

Albañilería de ladrillo ordinario 1600

1800

Grupo A 1100 Albañilería de ladrillo hueco 1450

Grupo B 1000 Albañilería de cal y arena 1800

Grupo C 900 Albañilería de ladrillo prensado 2200

Acero de construcción 7850 Albañilería de ladrillo refractario 1900

Aluminio 2750 Albañilería de acero calcáreo 1800

Cobre laminado 8900 Mortero cal 1700

Zinc laminado 7200 Mortero yeso 1200

Latón 8500 Mortero cal y cemento 1900

Hierro colado 7250 Mortero de cemento 2100

Mampostería de piedra caliza 2400 Concreto simple no armado

Mampostería de mármol 2700 (normal) 2300

Tierra 1800 Concreto fresco (normal) 2400

Gravas y arenas secas 1600 Concreto armado(normal) 2400

Piedra caliza dolomita 2800 Concreto piedra pómez 1600

Piedra arenisca 2600 Concreto de escoria de caldera

travertino 2400 Con un minuto de 1/3 de arena añadida

1600

Arcilla en masa(adobe) 2100 Concreto de ladrillo machacado 1800

arcilla con paja 1700 agua 1000

Condiciones de apoyo y factor de longitud efectiva

Consideramos que las condiciones de apoyo en los extremos son tales que la columna se considera empotrada en la base y parcialmente impedida de rotar pero libre de desplazarse en el extremo superior

k =1.5

longitud efectiva lcf = k.l = 1.5 x 2.4 = 3.6m

Longitud efectiva

El diseño de elementos sometidos a compresión o flexo-compresión debe hacerse tomando en cuenta su longitud efectiva lef. Longitud efectiva es la longitud teórica de una columna equivalente con articulaciones en sus extremos. Esta longitud de la columna doblemente articulada es la que interviene en la determinación de la carga máxima por pandeo quepuede soportar una columna. Esta se obtiene multiplicando la longitud no arriostrada, l, por un factor de longitud k, que considera restricciones o el grado de empotramiento que sus apoyos extremos le proporcionan.

lef = k.l

Se recomienda que en ningún caso se tome una longitud efectiva menor que la longitud real no arriostrada.

En la siguiente tabla se presentan algunos casos.

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