Diseño de Tijerales de madera

(1)

I. DATOS DE DISEÑO

Grupo = C

55000 Kg/cm2 Modulo de elasticidad minimo 100 Kg/cm2 Esfuerzo admisible a la flexión

80 Kg/cm2 Esfuerzo admisible ala compresion paralela 75 Kg/cm2 Esfuerzo admisible a la Traccion paralela

8 Kg/cm2 Esfuerzo admisible al corte parealela

II. PREDIMENSIONAMIENTO

L = 1.7 m

h = 1.35 m

III. CARGAS DE SERVICIO

a) CARGA MUERTA

Peso Propio de la Armadura (Aprox) = 30 Kg/m2 Peso de Cobertura = 13 Kg/m2 Peso de Correas y otros = 15 Kg/m2 Peso de Cielorraso y accesorios = 30 Kg/m2 58 Kg/m2 74.06359 Kg/m2 62 Kg/m2 E_min = f_m = f_c = f_t = f_v = W_D = W_{D proy}= W_{D proy}=

h

L

=

1

4 −

5

12

BRIDA INFERIOR 1.5"x4" M O N TA N TE 1. 5" x2 " M O N TA N TE 1. 5" x2 " BRIDA INFERIOR 1.5"x4" BRIDA INFERIOR 1.5"x4" MONTANTE 1.5"x2" MONTANTE1.5"x2" 1.46 1.59 1.45 1.2 1.2 1.15 1.02 1.2 1.2 1.03 1.15

(2)

a) CARGA VIVA Según Norma E020 Acapite 3.4.1.4 30 Kg/m2 CARGA (Pi) 1 1.19 109.48 35.7 2 2.618 162.316 78.54 3 2.159 133.858 64.77 4 1.428 88.536 42.84 5 2.261 67.83 67.83 6 2.584 77.52 77.52 W_L = AREA TRIBUTARIA At (cm2) CARGA MUERTA W_D (Kg) CARGA VIVA W_L(Kg)

(3)

IV. ANALISIS DE LA ARMADURA

ELEMENTO

CONECTIVIDAD LONG. ESFUERZOS

i-j _(m) 1 1 - 3 1.32000 2 3 - 5 1.58000 3 5 -7 1.60000 6 1 - 2 1.40000 7 2 - 4 1.69000 8 4 - 6 0.84000 12 2 - 3 0.48000 13 2 - 5 1.65000 14 4 - 5 1.06000 15 5 - 6 1.56000

V. COMBINACION DE CARGAS

COMB1: A4.1 = 1.4 D NUDO 1 153.272 2 227.2424 3 187.4012 4 123.9504 5 94.962 6 108.528 DEBIDO W_D DEBIDO WL COMB1 A4.4 1.4D

(4)

COMB2: A4.2 = 1.2 D + 1.6 L NUDO 1 188.496 2 320.4432 3 264.2616 4 174.7872 5 189.924 6 217.056 ELEMENTO

CONECTIVIDAD ESFUERZOS CARGA

i-j MAXIMOS DISTR. B R ID A I N F E R IO R ₁ _{1 - 3} _-417.16 _-555.12 _-555.12 _80.199 2 3 - 5 -260.66 -395.35 -395.35 80.199 3 5 - 8 518.05 785.74 785.74 80.199 B R ID A S U P E R IO R 6 1 - 2 450.15 598.00 598 165.7446 7 2 - 4 -442.03 -774.69 -774.69 165.7446 8 4 - 6 -431.36 -758.02 -758.02 165.7446 M O N TA N T E 12 2 - 3 -826.92 -1261.20 -1261.2 C O M P R E S IO N 14 4 - 5 -179.85 -263.07 -263.07 D IA G O N A L E S 13 2 - 5 849.12 1308.93 1308.93 T R A C C IO N 15 5 - 6 73.09 150.08 150.08 COMB2 A4.2 1.2D+1.6L DEBIDO 1.4D DEBIDO 1.2D+1.6L F L E X O C O M P R E S IO N F L E X O T R A C C IO N F L E X O T R A C C IO N F L E X IO N C O M P R E S IO N

(5)

VI. DISEÑO DE ELEMENTOS

VI.1 DISEÑO DE LA BRIDA SUPERIOR (Flexocompresión)

165.7446 -774.69

ELEMENTO 7

-774.69

Longitud Efectiva del Elemento

1.16 1.272

1.45 m

M = 31.67982 Kg-m

Sección del Elemento b = 1.5 Pulg b = 3.81 cm

d = 4 Pulg d = 10.16 cm

A= 38.71 cm2

Ix = 332.99 cm4

Zx = 74.02 cm3

Se considerara por razones constructivas que los elementos 6, 7 y 8 , 1, 2 y 3 tendra la misma sección. La armadura debera estar perfectamente arriostrada para evitar el pandeo lateral de sus barras fuera del plano de la estructura. W_D= l_ef1= 0.40 (l₁ + l₂) = l_ef2= 0.40 (l₂ + l₃) = l_ef=

M=

W ( L) ^

¿

2

11

(6)

Los elementos Sometidos a Flexocompresion deben cumplir:

DONDE: N= Fuerza axial actuante Esfuerzo admisible Km =

M = Momento actuante Z =

Esfuerzo admisible a la flexión

Esbeltes del Elemento

14.27165 Columnas Intermedias Columnas Cortas Columnas Intermedias Columnas Largas 3096.768 Kg 8597.0862515 Kg 1.1562914579 0.745042 < 1 OK!! N_adm= f_m= x =  < 10 10 <  < C_k Ck <  < 50 N_adm = N_cr = K_m =

N

_adm

.=f

_c

∗

A

N_adm.= f_c*A*

[

1-1 3∗

(

λ C_k

)

4

]

N_adm=0 . 329∗E∗ A λ2

λ . x=

L

efec

.

d

Km=

1 1−1. 5∗

N

Ncr

Ncr=

(

π ) ^

¿

2

∗

E∗I

(

Lefec .) ^

¿

2

N

_adm

.

+

k

_m

|

M|

Z∗f

_m

<1

N

_adm

.

+

k

_m

|

M|

Z∗f

_m

<1

(7)

VI.2. DISEÑO DE LA DIAGONAL (Tracción)

a. TRACCION

1308.93

ELEMENTO 13

1308.93

1.248 m

d = 2 Pulg d = 5.08 cm

A= 19.35 cm2

Ix = 41.62 cm4

Zx = 20.81 cm3

24.56693 18.41971 1451.61 Kg Ok!! l_ef= 0.8*L_d= x = C_K = N_adm =

λ . x=

L

efec

.

d

C

_k

=

0. 7025∗

√

E

f

_C

N

_adm

.=f

_t

∗

A

(8)

VI.3 DISEÑO DE MONTANTES (Compresión o Tracción) a. COMPRESION

-1261.2

ELEMENTO 12

-1261.2

0.38400 m

d = 2 Pulg d = 5.08 cm

A= 19.35 cm2

Ix = 41.62 cm4

Zx = 20.81 cm3

7.559055 Columnas Cortas Columnas Cortas Columnas Intermedias Columnas Largas 18.41971 1548.384 Kg Ok!! l_ef= 0.8*L_d= x =  < 10 10 <  < C_k Ck <  < 50 C_K = N_adm =

λ . x=

L

efec

.

d

C

_k

=0.7025∗

√

E

f

_C

N

_adm

.=f

_c

∗

A

N

_adm

.=f

_c

A

[

1-

1

3 ∗

(

λ

C

_k

)

4

]

N

_adm

=0 . 329∗

E∗A

λ

2

(9)

VI.4 DISEÑO DE LA BRIDA INFERIOR (Flexocompresión)

80.199

-785.74 -785.74

M = 18.20 Kg-m

d = 4 Pulg d = 10.16 cm

A= 38.71 cm2

Ix = 332.99 cm4

Zx = 74.02 cm3 .

Los elementos Sometidos a Flexo Compresión deben cumplir:

DONDE: N= Fuerza axial actuante Esfuerzo admisible Km =

M = Momento actuante Z =

Esfuerzo admisible a la flexión

1.16 1.272 1.45 W_D= W_D= N_adm= f_m= l_ef1= 0.40 (l₁ + l₂) = l_ef2= 0.40 (l₂ + l₃) = L_efec=

M=

W ( L) ^

¿

2

11

1 *

.



_m



m adm

Z

f

M

k

N

_adm

.= f

_c

A

[

1-

1

3 ∗

(

λ

C

_k

)

4

]

(10)

Esbeltes del Elemento 14.27165 Columnas Intermedias Columnas Cortas Columnas Intermedias Columnas Largas 2724.76 Kg 8597.0862515 Kg 1.1588749441 0.5733266 < 1 OK!! x =  < 10 10 <  < C_k Ck <  < 50 N_adm = N_cr = K_m =

N

_adm

.=f

_c

∗

A

N_adm.= f_c*A*

[

1-1 3∗

(

λ C_k

)

4

]

N_adm=0 . 329∗E∗ A λ2

λ . x=

L

efec

.

d

Km=

1 1−1. 5∗

N

Ncr

Ncr=

(

π ) ^

¿

2

∗

E∗I

(

Lefec .) ^

¿

2

N

_adm

.

+

k

_m

|

M|

Z∗f

_m

<1

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

0 0

1.5 x 9.0

3/4 x 4

13.5

91.1

20.2

2.5

3.3

0 0

1.5 x 14.0

3/4 x 6

21.0

343.0

49.0

3.9

5.2

0 0

1.5 x 19.0

3/4 x 8

28.5

857.4

90.2

5.3

7.1

0 0

1.5 x 24.0

3/4 x 10

36.0 1728.0

144.0

6.7

9.0

0 0

1.5 x 29.0

3/4 x 12

43.5 3048.6

210.2

8.1

10.9

0 0

2.0 x 2.0

1 x 1

4.0

1.3

0 0

2.0 x 4.0

1 x 2

8.0

10.7

5.3

2.7

2.6

0 0

2.0 x 6.5

1 x 3

13.0

45.8

14.1

4.3

0 0

2.0 x 9.0

1 x 4

18.0

121.5

27.0

6.0

0 0

2.0 x 14.0

1 x 6

28.0

457.3

65.3

9.3

0 0

2.0 x 19.0

1 x 8

38.0 1143.2

120.3

12.7

12.6

0 0

2.0 x 24.0

1 x 10

48.0 2304.0

192.0

16.0

0 0

2.0 x 29.0

1 x 12

58.0 4064.8

280.3

19.3

0 0

3.0 x 3.0

1 1/2 x 1 1/2

9.0

6.7

4.5

6.7

4.5

0 0

3.0 x 4.0

1 1/2 x 2

12.0

16.0

8.0

9.0

6.0

0 0

3.0 x 6.5

1 1/2 x 3

19.5

68.6

21.1

14.6

97.5

0 0

3.0 x 9.0

1 1/2 x 4

27.0

182.2

40.5

20.2

13.5

0 0

3.0 x 14.0

1 1/2 x 6

42.0

686.0

98.0

31.5

21.0

0 0

3.0 x 19.0

1 1/2 x 8

57.0 1714.7

180.5

42.7

28.5

0 0

3.0 x 24.0

1 1/2 x 10

72.0 3456.0

288.0

54.0

36.0

0 0

3.0 x 29.0

1 1/2 x 12

87.0 6097.3

420.5

65.2

43.5

0 0

4.0 x 4.0

2 x 2

16.0

21.3

10.7

21.3

10.7

0 0

4.0 x 6.5

2 x 3

26.0

91.5

28.2

34.7

17.3

0 0

4.0 x 9.0

2 x 4

36.0

243.0

54.0

48.0

24.0

0 0

4.0 x 14.0

2 x 6

56.0

914.6

130.7

74.7

37.3

0 0

4.0 x 16.5

2 x 7

66.0 1497.4

181.5

88.0

49.0

0 0

4.0 x 19.0

2 x 8

76.0 2286.3

240.6

101.3

50.7

0 0

4.0 x 24.0

2 x 10

96.0 4608.0

384.0

128.0

64.0

0 0

4.0 x 29.0

2 x 12

116.0 8129.7

560.6

154.7

77.3

0 0

5.0 x 5.0

2 1/2 x 2 1/2

25.0

52.1

20.8

52.1

20.8

0 0

5.0 x 6.5

2 1/2 x 3

32.5

114.4

35.2

67.7

27.1

0 0

5.0 x 9.0

2 1/2 x 4

45.0

303.7

67.5

93.7

37.5

0 0

5.0 x 14.0

2 1/2 x 6

70.0 1143.3

163.3

145.8

58.3

0 0

5.0 x 16.5

2 1/2 x 7

82.5 1871.7

226.9

171.9

68.7

0 0

5.0 x 19.0

2 1/2 x 8

95.0 2857.9

300.8

197.9

79.1

0 0

5.0 x 24.0

2 1/2 x 10

120.0 5760.0

480.0

250.0

100.0

0 0

5.0 x 29.0

2 1/2 x 12

145.0 10162.1

700.8

302.1

120.8

0 0

6.5 x 6.5

3 x 3

42.5

148.7

45.7

148.7

45.7

0 0

6.5 x 9.0

3 x 4

58.5

394.9

87.7

206.0

63.4

0 0

6.5 x 14.0

3 x 6

91.0 1486.3

212.3

320.4

98.8

0 0

6.5 x 16.5

3 x 7

107.2 2433.2

294.9

377.6

116.2

0 0

6.5 x 19.0

3 x 8

123.5 3715.3

391.1

434.8

133.8

0 0

6.5 x 24.0

3 x 10

156.0 7488.0

624.0

549.2

169.0

0 0

6.5 x 29.0

3 x 12

188.5 13210.7

911.1

663.7

204.2

0 0

9.0 x 9.0

4 x 4

81.0

546.7

121.5

546.7

121.5

(22)

0 0

14.0 x 29.0

6 x 12

406.0 28453.8

1962.3

6631.3

947.3

0 0

19.0 x 19.0

8 x 8

361.0 10860.1

1143.2 10860.1

1143.2

0 0

19.0 x 24.0

8 x 10

456.0 21888.0

1924.0 13718.0

1444.0

0 0

19.0 x 29.0

8 x 12

551.0 38615.9

2663.2 16575.9

1744.8

0 0

24.0 x 24.0

10 x 10

576.0 27648.0

2304.0 27648.0

2304.0

0 0

24.0 x 29.0

10 x 12

696.0 48778.0

3364.0 33408.0

2784.0

0 0