Análisis Estructural de Armadura Plana para Cubierta

ANÁLISIS ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL II

FIAG

ANÁLISIS DE UNA ARMADURA PLANA PARA CUBIERTA I.

OJETIVOS: 

Realizar el análisis estructural de una armadura, usando el reglamento y respetando las normas peruanas.



Aplicar para el análisis, el método de la rigidez para el cálculo de la estructura (armadura plana).



Utilizar algún software para análisis estructural de la armadura plana para cubierta.

II.

MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO: PROYECTO

:

Análisis de una armadura plana para cubierta

UBICACIÓN

:

Distrito

: Tacna

Provincia

: Tacna

Región

: Tacna

2.1.- Antecedentes  La estructura será usada como almacén, la cubierta será de armadura de acero en cuatro tramos.

2.2.-Generalidades  - 

-

Dimensiones

Perímetro

: 50 m

 Área

: 144 m2

Condiciones Las condiciones en este local para el uso de almacén serán adecuadas y acondicionada según el reglamento nacional de edificaciones para su debido uso.

1

ANÁLISIS ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL II

FIAG

2.3- Descripción Descripción del proy ecto  Para el análisis estructural de la edificación que está destinada para farmacia presenta las siguientes cargas de acuerdo a las normas peruanas de estructuras E -20.



La altura de piso terminado a fondo de techo es: Primer piso

III.

:

4m



El techado será con calaminas de asbesto.



La armadura y los largueros lar gueros serán de acero

CONCEPTOS BASICOS:

ARMADURA Se denomina armadura la estructura formada por un conjunto de piezas lineales (de madera o metálicas) ensambladas entre sí, que se utiliza para soporta la cubierta inclinada de algunos edificios. La disposición de la cubierta, a una dos, tres, cuatro o más aguas, influye lógicamente en la característica de la

armadura

que

debe

sostenerla.

Frecuentemente

las

armaduras

estructuralmente son celosías planas, aunque existen armaduras de otro tipo que no son celosías. En un primer apartado se explica cómo se organizan las distintas piezas de la armadura para soportar los esfuerzos de tracción y compresión. A continuación se exponen algunos tipos de armadura, caracterizando cada caso el modo en que se sitúan o ensamblan entre sí las distintas piezas.

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL II

FIAG

2.3- Descripción Descripción del proy ecto  Para el análisis estructural de la edificación que está destinada para farmacia presenta las siguientes cargas de acuerdo a las normas peruanas de estructuras E -20.



La altura de piso terminado a fondo de techo es: Primer piso

III.

:

4m



El techado será con calaminas de asbesto.



La armadura y los largueros lar gueros serán de acero

CONCEPTOS BASICOS:

ARMADURA Se denomina armadura la estructura formada por un conjunto de piezas lineales (de madera o metálicas) ensambladas entre sí, que se utiliza para soporta la cubierta inclinada de algunos edificios. La disposición de la cubierta, a una dos, tres, cuatro o más aguas, influye lógicamente en la característica de la

armadura

que

debe

sostenerla.

Frecuentemente

las

armaduras

estructuralmente son celosías planas, aunque existen armaduras de otro tipo que no son celosías. En un primer apartado se explica cómo se organizan las distintas piezas de la armadura para soportar los esfuerzos de tracción y compresión. A continuación se exponen algunos tipos de armadura, caracterizando cada caso el modo en que se sitúan o ensamblan entre sí las distintas piezas.

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FIAG

PARTES DE UNA ARMADURA En la armadura de una cubierta se distinguen los "cuchillos" formados por un conjunto de piezas situadas en un plano vertical de modo que permite salvar la luz del edificio, y que sirve para apoyar en ellos otras piezas situadas en el plano de los faldones de la cubierta. Los cuchillos están formados básicamente por dos piezas (llamadas pares) inclinadas que se unen en la cumbrera y se apoyan en los muros laterales. Los dos extremos inferiores de los dos pares quedan unidos por una tercera pieza denominada tirante. Cuando el ancho que debe salvar el cuchillo es grande suele disponerse otra pieza (el pendolón) que une el encuentro superior de los dos pares con el punto medio del tirante.

En el plano de los faldones, se sitúa la viga caballete o cumbrera, que une los puntos superiores de los cuchillos, la carrera situada debajo de los extremos inferiores de los pares, de modo que es en ello donde realmente se apoyan los cuchillos, a la carrera también se le llama parhilera y durmiente; uniendo unos cuchillos con otros a espacios regulares a los largo de cada par se sitúan las correas, y perpendiculares a ellas, y por tanto también a los cerramientos del edificio, cargan los cabios. Sobre estos se sitúan una tablazón de madera, denominado a veces enlatado, que es el que sostiene directamente las tejas o placas de cubierta. También se denomina armadura a las barras de acero que se disponen en el interior del hormigón armado para completar com pletar su capacidad portante. 3

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DISTINTOS TIPOS DE ARMADURAS DE CUBIERTA Teniendo en cuenta el modo en que se organizan las piezas que componen la armadura se distinguen los siguientes tipos: 

Armadura de dos aguas. La que forma dos vertientes para arrojar de cada lado del edificio las aguas llovedizas lejos de sus muros.



Armadura molinera. Aquélla cuyos pares cargan sobre las paredes en dirección perpendicular y sobre ellos se ponen los ramajes, zarzos, cañas o tablas paralelas a las paredes y encima, las tablas con dirección opuesta.



Armadura de paripicadero. Lo mismo que la armadura molinera con la diferencia de que los pares se asientan sobre soleras y carreras con los cortes de picadero y embarbillado o patilla.



Armadura de pendolón. Armadura de dos aguas cuyos pares apoyándose oblicuamente con varios cortes de patilla, barbilla y despalmado en los extremos del tirante, elevan sus testas a sostener el pendolón con el corte despalmado y barbilla. Una armazón así dispuesta se llama forma y estas formas se hacen de uno o más pendolones y con dobles pares se colocan a distancias proporcionadas para cargar sobre ellas las vigas que han de sostener el entablado de la cubierta: se usan en los grandes vanos de los templos, teatros, etc.



Armadura de tijera. Aquélla cuyos pares se enlazan en su extremo superior a media madera cruzándose y se apoyan en el embarbillado o patilla sobre los estribos y tirantes con alguna distancia. Sobre los pares se colocan las viguetillas paralelas a las paredes y encima las tablas con dirección opuesta.



Armadura parilera La que se compone de un madero llamado hilera que está en medio del edificio en la dirección de su longitud y de otros llamados pares que desde la parte superior de las paredes que hay en cada lado de la hilera van a juntarse con ésta formando ángulo.



Armadura quebrantada. La que se compone de dos armaduras, la una inclinada como las comunes y la otra, que es la superior, como echada

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

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por manera que parece una armadura por hilera cuyos pares se han roto. 

Armadura rota. La de una techumbre que forma la ventana de una buhardilla.

CONFIGURACIÓN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Una armadura es una configuración estructural de elementos, generalmente soportada solo en sus extremos y formada por una seria de miembros rectos arreglados y conectados uno a otro, de tal manera que los esfuerzos transmitidos de un miembro a otro sean axiales o longitudinales a ellos únicamente; esto es, de tensión o compresión.

Configuración completa. Es aquella que se compone del número mínimo de miembros necesarios para formar una estructura hecha completamente de triángulos.

Configuración incompleta. Es un entramado no compuesto totalmente de triángulos (figura 8.2). Para cargas simétricas esta configuración puede ser  estable, pero si la carga es asimétrica, ocurrirá una distorsión que puede provocar falla. Una configuración incompleta se considera que es inestable y siempre debe eludirse.

Configuración redundante. Es un entramado que contiene un número de miembros mayor que el requerido para formar el número mínimo de triángulos. En la armadura (figura 8.3), se muestran dos diagonales en el tablero central; una de las diagonales se llama miembro redundante. Sin embargo en la 5

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práctica estas dos diagonales, formadas de varillas, se usan frecuentemente; como las varillas son capaces de resistir únicamente fuerzas de tensión, de las dos varillas diagonales en el tablero, solamente una de ellas actuara a la vez.

Para el caso de cargas asimétricas, el miembro que resiste una fuerza de tensión trabajara, mientras que la otra diagonal, no estará trabajando. Si se emplea solamente una diagonal, esta deberá ser capaz de resistir tanto compresión como tensión, dependiendo de las magnitudes relativas de las cargas aplicadas.

TIPOS DE ARMADURAS PARA TECHO Las armaduras se clasifican según la forma en que se combinen los diferentes sistemas de triangulación y frecuentemente toman el nombre del primer  ingeniero que ha empleado ese tipo particular de Armadura. Las cuerdas superiores e inferiores pueden ser paralelas o inclinadas, la armadura puede tener claro simple o continua y los miembros de los extremos pueden ser verticales o inclinados. Las armaduras pueden también tomar nombre según su aplicación, tales como las de carretera, de ferrocarril o de techo. La ar madura más sencilla que existe es la armadura tipo “A” que enseguida se muestra:

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 Al igual que la armadura de montante maestro:

 A continuación se muestran otras armaduras utilizadas comúnmente en techos:

Esta armadura tipo Pratt es utilizada en un invernadero que soporta un techo de lámina traslucida, largueros CF, las armaduras están soportadas por perfiles de sección en caja, y los nudos están atornilladas a placas.

Las armaduras comúnmente usadas para techo son las armaduras Pratt, Howe y Warren. Difieren en la dirección de los miembros diagonales al alma. El número de paneles depende del claro. La armadura tipo Howe puede ser  empleada para salvar claros hasta de 30 metros, sus diagonales trabajan a compresión y las rectas a tensión. La armadura tipo Pratt se adapta mejor a construcción de acero que de madera.  A comparación con la armadura tipo Howe que es usada comúnmente en construcción de madera. 7

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Se observa en la foto una armadura Warren utilizada para estacionamiento de maquinaria agrícola, formada por par de ángulos espalda con espalda, con largueros CF que soporta un techo de lámina, las uniones están soldadas, la armadura esta soportada por columnas circulares de concreto. Se observa en la foto, una armadura tipo belga, formada por dos ángulos espalda con espalda, de largueros se tienen canales CF que soportan un techo de lámina, con las uniones soldadas, esta armadura esta apoyada en columnas de concreto reforzado Las armaduras Warren y Pratt pueden ser utilizadas económicamente en techos planos para claros entre 12 y 38 metros (40 y 125 pies) y si bien han sido usadas para claros tan grandes como 61 metros (200 pies). La Warren es generalmente más satisfactoria que la Pratt. Los techos pueden ser  completamente planos para los claros que no excedan de 9 ó 12 metros (30 ó 40 pies).

Para techos con pendiente fuerte con declives de 12.7 ó 15.2 cm por metro (5 ó 6 pulgadas por pie) la armadura Fink es muy popular. Las armaduras Pratt y Howe también pueden usarse para pendientes fuertes pero generalmente no son tan económicas. 8

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La estructura Fink ha sido utilizada para claros del orden de 36.5 metros (120 pies). Un techo que la hace más económica es que la mayoría de los miembros están en tensión, mientras que los sujetos a compresión son bastantes cortos. Las armaduras Fink pueden ser divididas en un gran número de triángulos y coincidir caso con cualquier espaciamiento de largueros.

El techo diente de sierra se usa principalmente para los talleres, su propósito es ayudar en la distribución de la luz natural sobre las áreas de piso cubiertas.  Ayuda a tener claros de hasta 15 metros. Este tipo de armadura es de forma asimétrica así como también lo son sus cargas.

La armadura tipo belga se caracteriza por tener las diagonales perpendiculares a la cuerda superior y la cuerda inferior en tensión. Es una de las armaduras más empleadas para techos. Pueden salvar claros hasta de 30 metros.

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

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La armadura Polonceau se puede emplear para salvar claros de hasta 24 metros. Se menciona también que se pueden tener otras formas de las armaduras anteriormente mencionadas, como se muestran a continuación.

Para facilitar el estudio de las armaduras se hacen las siguientes suposiciones: •

Las uniones de los miembros se hacen por medio de pasadores lisos. En la práctica las uniones se hacen por medio de láminas llamadas cartelas, que pueden estar atornilladas, remachadas o soldadas con los elementos de la estructura.

•

Las fuerzas que va a soportar se ejercen sobre las uniones.

•

El peso de los elementos es despreciable en comparación con las cargas aplicadas.

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DISEÑO DE ARMADURAS

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Una armadura se diseña de tal modo que las fuerzas en sus miembros sean capaces de mantener en equilibrio a las fuerzas externas. El equilibrio consiste en fuerzas cuyos efectos combinados no producen movimiento ni alterna el estado de reposo, todos los problemas relativos de armaduras para techo tienen como dato fundamental la condición de equilibrio.

CARGAS EN ARMADURAS PARA TECHOS CARGAS VIVAS CARGAS DE VIENTO

Las cargas de viento se han estudiado ampliamente en años recientes, particularmente para las grandes estructuras de muchos pisos. Por lo general, para estructuras elevadas, se deben efectuar estudios en los túneles de viento, para determinar las fuerzas del viento sobre la estructura. Para estructuras más pequeñas de forma regular con alturas del orden de los 100 ft ó unos 30 m, resulta satisfactorio usar la presión del viento estipulada en el código apropiado de construcción. En el caso del Perú miraremos la norma E-020 (CARGAS) 12.- CARGAS DEBIDAS AL VIENTO GENERALIDADES

La estructura, los elementos de cierre y los componentes exteriores de todas las edificaciones expuestas a la acción del viento, serán diseñados para resistir  las cargas (presiones y succiones) exteriores e interiores debidas al viento, suponiendo que éste actúa en dos direcciones horizontales perpendiculares entre sí. En la estructura la ocurrencia de presiones y succiones exteriores serán consideradas simultáneamente. 12.2. CLASIFICACIÓN DE LAS EDIFICACIONES

Tipo 1. Edificaciones poco sensibles a las ráfagas y a los efectos dinámicos del viento, tales como edificios de poca altura o esbeltez y edificaciones cerradas 12

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con cobertura capaz de soportar las cargas sin variar su geometría. Para este tipo de edificaciones se aplicará lo dispuesto en los Artículos 12 (12.3) y 12 (12.4).

Tipo 2. Edificaciones cuya esbeltez las hace sensibles a las ráfagas, tales como tanques elevados y anuncios y en general estructuras con una dimensión corta en la dirección del viento. Para este tipo de edificaciones la carga exterior  especificada en el Artículo 12 (12.4) se multiplicará por 1,2.

Tipo 3. Edificaciones que representan problemas aerodinámicos especiales tales como domos, arcos, antenas, chimeneas esbeltas y cubiertas colgantes. Para este tipo de edificaciones las presiones de diseño se determinarán a partir  de procedimientos de análisis reconocidos en ingeniería, pero no serán menores que las especificadas para el Tipo 1. VELOCIDAD DE DISEÑO

La velocidad de diseño del viento hasta 10 m de altura será la velocidad máxima adecuada a la zona de ubicación de la edificación (Ver Anexo 2) pero no menos de 75 Km/h. La velocidad de diseño del viento en cada altura de la edificación se obtendrá de la siguiente expresión.

CARGA

ℎ = 30(4/10). ℎ = 24.52 EXTERIOR DE VIENTO

La carga exterior (presión o succión) ejercida por el viento se supondrá estática y perpendicular a la superficie sobre la cual actúa. Se calculará mediante la expresión:

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FIAG

ℎ = 0.005 × 0.8 × (24.52) ℎ = 2.41 /

CARGA INTERIOR DE VIENTO

Para el diseño de los elementos de cierre, incluyendo sus fijaciones y anclajes, que limitan en cualquier dirección el nivel que se analiza, tales como paneles de vidrio, coberturas, alféizares y elementos de cerramiento, se adicionará a las cargas exteriores calculadas según el Artículo 12 (12.4), las cargas interiores 14

ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

(presiones y succiones) calculadas con los factores de forma para presión interior de la Tabla 5

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

CARGAS MUERTAS Las cargas muertas incluyen el peso de todos los materiales de construcción soportados por la armadura y las cargas vivas incluyen las cargas de nieve y viento. Las cargas muertas se consideran como: cubierta del techo, largueros, viguetas de techo y contraventeos, plafón, cargas suspendidas y el peso propio de la armadura. Las cargas muertas son fuerzas verticales hacia abajo, y por  esto, las reacciones o fuerzas soportantes de la armadura son también verticales para esas cargas.

Materiales para techado Los materiales que constituyen la cubierta del techo pueden ser las siguientes que se muestran en el cuadro, en donde se proporciona los pesos aproximados.

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

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CÁLCULO DE CARGAS EN CADA NUDO (MUERTA Y VIVA)

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

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PARA EL NUDO 1

  = 0.275 × 5.0

  = 0.275 × 3.0

  = 1.375

  = 0.825

Cálculo peso del larguero  22.76 × 5 = 113.8  113.8  = = 82.76/  1.375

Cálculo peso del larguero  22.76 × 3 = 68.28  68.28  = = 82.76/  0.825

Cargas Muertas

Cargas Muertas

Techo asbesto

29.28/

Techo asbesto

29.28/

Peso del larguero

82.76/

Peso del larguero

82.76/

112.04/

112.04/

Carga muerta por panel  55.44  × 1.375 = 76.23 

Carga muerta por panel  55.44  × 0.825 = 45.738 

Carga total

Carga total

  = .   . 

  = .   . 

  = 76.23  2.41 × 1.375

  = 45.738  2.41 × 0.825

  = 79.54

  = 47.73

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PARA EL NUDO 2

  = 0.87 × 5.0

  = 0.87 × 3.0

  = 4.35

  = 2.61

Cálculo peso del larguero  22.76 × 5 = 113.8  113.8  = = 26.16/  4.35

Cálculo peso del larguero  22.76 × 3 = 68.28  68.28  = = 26.16/  2.61

Cargas Muertas

Cargas Muertas

Techo asbesto

29.28/

Techo asbesto

29.28/

Peso del larguero

26.16/

Peso del larguero

26.16/

55.44/

55.44/

Carga muerta por panel  55.44  × 4.35 = 241.16 

Carga muerta por panel  55.44  × 2.61 = 144.69 

Carga total

Carga total

  = .   . 

  = .   . 

  = 241.16  2.41 × 4.35

  = 144.69  2.41 × 2.61

  = 251.64

  = 150.98

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

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PARA EL NUDO 3

  = 0.58 × 5.0

  = 0.58 × 3.0

  = 2.9

  = 1.74

Cálculo peso del larguero  22.76 × 5 = 113.8  113.8  = = 39.24/  2.9

Cargas Muertas

Cálculo peso del larguero  22.76 × 3 = 68.28  68.28  = = 39.24/  1.74

Cargas Muertas

Techo asbesto

29.28/

Techo asbesto

29.28/

Peso del larguero

39.24/

Peso del larguero

39.24/

68.52/

68.52/

Carga muerta por panel  68.52  × 2.9 = 198.71 

Carga muerta por panel  68.52  × 1.74 = 119.22 

Carga total

Carga total

  = .   . 

  = .   . 

  = 198.71  2.41 × 2.9

  = 119.22  2.41 × 1.74

  = 205.70

  = 123.41

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

PARA EL NUDO 4

  = 0.76 × 5.0

  = 0.76 × 3.0

  = 3.80

  = 2.28

Cálculo peso del larguero  22.76 × 5 = 113.8  113.8  = = 29.95/  3.80

Cálculo peso del larguero  22.76 × 3 = 68.28  68.28  = = 29.95/  2.28

Cargas Muertas

Cargas Muertas

Techo asbesto

29.28/

Techo asbesto

29.28/

Peso del larguero

29.95/

Peso del larguero

29.95/

59.23/

59.23/

Carga muerta por panel  59.23  × 3.80 = 225.07 

Carga muerta por panel  59.23  × 2.28 = 135.04 

Carga total

Carga total

  = .   . 

  = .   . 

  = 225.07  2.41 × 3.80

  = 135.04  2.41 × 2.28

  = 234.29

  = 140.53

22

ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

PARA EL NUDO 5

  = 0.99 × 5.0

  = 0.99 × 3.0

  = 4.95

  = 2.97

Cálculo peso del larguero  22.76 × 5 = 113.8  113.8  = = 22.99/  4.95

Cálculo peso del larguero  22.76 × 3 = 68.28  68.28  = = 22.99/  2.97

Cargas Muertas

Cargas Muertas

Techo asbesto

29.28/

Techo asbesto

29.28/

Peso del larguero

22.99/

Peso del larguero

22.99/

52.27/ 

52.27/

Carga muerta por panel  52.27  × 4.95 = 258.74 

Carga muerta por panel  52.27  × 2.97 = 155.24 

Carga total

Carga total

  = .   . 

  = .   . 

  = 258.74  2.41 × 4.95

  = 155.24  2.41 × 2.97

  = 270.67

  = 162.40

23

ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

PARA EL NUDO 6

  = 0.98 × 5.0

  = 0.98 × 3.0

  = 4.90

  = 2.94

Cálculo peso del larguero  22.76 × 5 = 113.8  113.8  = = 23.22/  4.90

Cálculo peso del larguero  22.76 × 3 = 68.28  68.28  = = 23.22/  2.94

Cargas Muertas

Cargas Muertas

Techo asbesto

29.28/

Techo asbesto

29.28/

Peso del larguero

23.22/

Peso del larguero

23.22/

52.5/

52.5/

Carga muerta por panel  52.5  × 4.90 = 257.25 

Carga muerta por panel  52.5  × 2.94 = 154.35 

Carga total

Carga total

  = .   . 

  = .   . 

  = 257.25  2.41 × 4.90

  = 154.35  2.41 × 2.94

  = 269.06

  = 161.44

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

PARA EL NUDO 7

  = 0.98 × 5.0

  = 0.98 × 3.0

  = 4.90

  = 2.94

Cálculo peso del larguero  22.76 × 5 = 113.8  113.8  = = 23.22/  4.90

Cálculo peso del larguero  22.76 × 3 = 68.28  68.28  = = 23.22/  2.94

Cargas Muertas

Cargas Muertas

Techo asbesto

29.28/

Techo asbesto

29.28/

Peso del larguero

23.22/

Peso del larguero

23.22/

52.5/

52.5/

Carga muerta por panel  52.5  × 4.90 = 257.25 

Carga muerta por panel  52.5  × 2.94 = 154.35 

Carga total

Carga total

  = .   . 

  = .   . 

  = 257.25  2.41 × 4.90

  = 154.35  2.41 × 2.94

  = 269.06

  = 161.44

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

CÁLCULOS ARMADURA 1

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

ANEXOS

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

CAPÍTULO 9: ARMADURAS 9.1. GENERALIDADES 9.1.1. Para esta Norma se define como armadura aquellos componentes estructurales planos, contorno poligonal, formados por triangulación de elementos simples o compuestos que trabajan a tracción, compresión, flexotracción, o flexo-compresión.

9.2. REQUISITOS DE RESISTENCIA Y RIGIDEZ 9.2.1.

Cargas

9.2.1.1. Las armaduras deben diseñarse para soportar todas las cargas aplicadas de acuerdo a lo especificado en el Capítulo 4, Sección 4.4. de esta Norma. Cuando sea necesario deberán considerarse cargas de montaje u o tras cargas especiales.

9.2.1.2. Las condiciones de carga de la armadura que se consideren para el cálculo de sus deflexiones deben satisfacer los criterios recomendados en el Capítulo 5, Sección 5.2.

9.2.2. Deflexiones Admisibles 9.2.2.1. El cálculo de deflexiones en las armaduras se basará en los métodos de análisis habituales en la buena práctica de la ingeniería.

9.2.2.2. El cálculo de deflexiones en armaduras deberá tomar en cuenta además la deformación de los nudos y el incremento de la deformación con el tiempo debido a los cambios de contenido de humedad de la madera.

9.2.2.3. La deflexiones máximas admisibles para armaduras deberán cumplir  las limitaciones establecidas en el Capítulo 5 Sección 5.2.2 de esta Norma.

9.2.2.4. En el caso que el espaciamiento entre armaduras sea menor o igual a 60 cm se debe tomar, para el cálculo de las deflexiones, el Módulo de Elasticidad Promedio.En caso contrario se deberá considerar el Método de Elasticidad Mínimo. 29

ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

9.2.2.5. En construcción de armaduras mayores de 8 m se debe considerar una contraflecha del orden de 1/300 de su longitud.

9.3. CRITERIOS DE DISEÑO 9.3.1. Generalidades 9.3.1.1. Las secciones mínimas de los elementos que constituyen las armaduras, deberán ser suficientemente grandes no sólo para satisfacer los esfuerzos propios, sino que a su vez permitan desarrollar perfectamente los esfuerzos de los elementos de unión en los nudos.

9.3.1.2. En el caso de usar en los nudos tableros de madera contrachapada, estos deben ser de calidad estructural, es decir, fabricados con chapas de madera de densidad básica no menor que 0,4 g/cm 3, unidas con colas resistentes a la humedad y de espesor total no menor de 10 mm.

9.3.1.3. Los clavos, pernos, pletinas, o cualquier elemento metálico empleado en nudos uniones o apoyos, deberán esta adecuadamente protegidos contra la corrosión debida a la humedad del ambiente o a las sustancias corrosivas que pueda tener la madera.

9.3.1.4. En el caso que el espaciamiento entre armaduras sea 60 cm o menos, los esfuerzos admisibles pueden ser incrementados en un 10 por ciento. En caso contrario se deberán considerar los esfuerzos admisibles sin ningún incremento.

9.3.2. Hipótesis usuales 9.3.2.1. Los

elementos

que

constituyen

las

armaduras

pueden

ser 

considerados rectos, de sección transversal uniforme, homogéneos y perfectamente ensamblados en las uniones.

9.3.2.2. Las cargas de la cobertura transmitidas a través de las correas, de preferencia deberán descansar directamente en los nudos de la armadura, si no es así, para el diseño deberá tomarse en cuenta los momentos flectores que originan en ellas.

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ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

FIAG

9.3.2.3. Las fuerzas axiales en las barras de la armadura pueden calcularse suponiendo las cargas aplicadas directamente en los nudos. Cuando éste sea el caso, se podrá reemplazar la acción de las cargas repartidas por su efecto equivalente en cada nudo.

9.3.2.4. En las bridas o cuerdas superior o inferior donde se originen momentos debido a cargas intermedias se deberán suponer estos efectos con las fórmulas de flexotracción o flexo-compresión de los Capítulos 6 y 7.

9.3.3. Longitud efectiva 9.3.3.1. La longitud efectiva de los elementos de una armadura dentro de su plano se determinará multiplicando 0,8 por su longitud real a ejes de los nudos.

9.3.3.2. Para las cuerdas o brindas superior e inferior deberá considerarse tanto la longitud efectiva fuera del plano (data por las correas o riostras longitudinales), como en el mismo plano de la armadura.

9.3.4. Esbeltez 9.3.4.1. El valor máximo de la relación de esbeltez (lef/d) en el diseño de elementos sometidos a cargas axiales de compresión será de 50 y en el diseño de elementos sometidos cargas axiales de tracción será de 80.

9.3.4.2. En el caso de cuerdas sometidas a compresión, se consideran dos relaciones de esbeltez: una en el plano de la armadura y la otra fuera del mismo.

9.3.4.3. La dimensión resistente al pandeo en el plano será el peralte o alto de la cuerda “h” fuera del plano lo será el espesor de la escuadría “b”, si se trata

de una sección única de madera sólida. Cuando se trata de elementos compuestos o múltiples, el espesor equivalente“b” deberá determinarse de

acuerdo a las fórmulas y criterios dados en el Capítulo 7, Sección 7.9 de esta forma. El diseño deberá hacerse e función de la mayor relación de esbeltez que se presente.

9.4. ESTABILIDAD Y ARRIOSTRAMIENTO 31

ANÁLISIS ESTRUCTURAL II

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9.4.1. Apoyos 9.4.1.1. La armadura debe descansar sobre apoyos permitiendo una transmisión eficiente de la carga vertical. Si el área de apoyo es de madera deberá garantizarse que ésta sea suficientemente grande para que el esfuerzo en compresión perpendicular a las fibras no sobrepase el admisible.

9.4.1.2. La armadura debe estar fijada firmemente al apoyo evitando su desplazamiento tanto vertical como horizontal.

9.4.2. Arriostre de la cuerda superior  9.4.2.1. De las cuerdas superiores, deberán colocarse arriostres para evitar el pandeo originado por la fuerza en compresión a que están sometidas.

9.4.2.2. Las correas que soportan la cobertura proveen arriostramiento longitudinal siempre y cuando estén adecuadamente unidas a la cuerda superior. Su espaciamiento máximo deberá ser tal que la esbeltez resultante fuera del plano sea menor o igual a al esbeltez en el plano.

9.4.2.3. Si sobre las armaduras se coloca un entablado o cobertura similar a base de tableros, es decir, elementos que están debidamente unidos a todo lo largo de la cuerda superior, no será necesario un sistema de arriostramiento adicional. Este revestimiento podrá considerarse un diafragma rígido que resiste el movimiento lateral.

9.4.3. Arriostre de la cuerda inferior  9.4.3.1. Deberán colocarse riostras longitudinales continuas aseguradas debidamente a la cuerda inferior, tanto para dar mayor estabilidad e la estructura como para mantener el espaciamiento de las cuerdas inferiores.

9.4.3.2. Se considerará arriostre suficiente a las cuerdas inferiores la colocación de un cielo raso que asegure el espaciamiento entre cuerdas.

9.4.4. Arriostre de conjunto 32