Proyectos Específicos_entrepiso

ESTRUCTURAS DE MADERA

CAPÍTULO VII

CAPITULO 7 PROYECTOS ESPECÍFICOS PROYECTO #1: ENTREPISO.Se desea construir un entrepiso de madera para una biblioteca para lo cual se dispone de un espacio de 5 metros de ancho y 8.2 metros de largo de los cuales 1.2 metros serán de un volado según se muestra en la figura: VIGAS DE Hº Aº

VIGAS DE MADERA

5m

ENTABLADO

S S

COLUMNAS DE HºAº

7.0m

1.2m

SOLUCIÓN Para no arriesgar la vida de los ciudadanos, el ingeniero procurará no construir una biblioteca en pisos elevados, especialmente los depósitos de libros. De acuerdo a las particularidades de este proyecto nos vemos obligados a realizar el entrepiso en un piso superior, pero de hacerlo con todas las precauciones y factores de seguridad necesarios, el elemento no presentará problemas de funcionabilidad, seguridad y estética. Sobre las vigas de hormigón armado descansarán vigas de madera y sobre éstas vigas se construirá el entablado. Las vigas de madera se dispondrán siempre (salvo imposibilidad) según la longitud mas corta del entrepiso en este caso 5 metros. La longitud de separación entre vigas de madera (“s”) puede adquirir cualquier valor, pero la práctica y también la estática han demostrado que ésta depende de la longitud corta y de la carga viva.

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Entonces se tendrá: 40 cm. < s < 80 cm. Adoptamos una separación entre vigas de madera de 50 cm. DISEÑO DEL ENTABLADO

2.5

Los valores de cargas de servicio pueden ser observados en los reglamentos de diseño de edificios. La carga viva recomendada para bibliotecas puede ser dividida según su uso en:  Biblioteca destinada para salas de lectura: 300 kg/m2.  Biblioteca usada para almacenamiento o archivo de libros: 750 kg/m2. En la mayoría de los casos la biblioteca es usada tanto como para almacenamiento de libros como para salas de lectura, será conveniente, para estar del lado de la seguridad, usar el valor de 750 kg/m2 o caso contrario preguntar a los propietarios o responsables el uso específico, con todas sus particularidades, al que será destinado el ambiente.  Peso de Alfombra de alto tráfico: 3 kg/m2.  Peso propio del entablado. Para el entablado utilizaremos tablas de almendrillo con la siguiente escuadría: b = 30 cm. (12”) h = 5 cm. (1”) El peso propio será:

Pp = γ ⋅ b ⋅ h

30

Pp = 800 k/m3 . 0.025 m . 0.30 m = 6 k/m La separación entre vigas ayudará a facilitar la construcción del entranquillado del cielo falso de estuco (yeso), ésta es una buena decisión ya que el entranquillado evitará la deformación por torsión de las vigas debido a la gran carga de biblioteca. PC.V. = 750 k/m2 ۰ 0.30 m = 225 k/m ↓ PAlfombra = 3 k/m2 ۰ 0.30 m = 0.90 k/m ↓ Si existiera la sospecha de una futura tabiquería de ladrillo sobre el entrepiso, entonces se añadirá entre 50 a 80 kg/m2 a la carga viva. La carga total será:

q T = PC.V. + Pp + PAlfombra qT = 225 k/m + 6 k/m + 0.9 = 231.9  232 k/m

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DEFORMACION: La deformación admisible será:

f

ad

5 ⋅ q ⋅ L4 f= = 384 ⋅ E ⋅ I

=

L (cm) 50 = = 0.167 cm 300 300

5 ⋅ 2.32 ⋅ 50 4 = 0.0372 cm 30 ⋅ 2.53 384 ⋅130000 ⋅ 12

C.Seg f =

adf

f

==

0.167 = 4.49 0.0372

Si bien el coeficiente de seguridad es relativamente alto, no es posible disminuir la altura de la tabla, otra forma de solucionar este inconveniente sería el aumentar la separación “s” entre vigas de madera, para facilitar colocado del cielo raso, nos quedamos con la escuadría adoptada.

DISEÑO DE VIGAS Será conveniente definir correctamente las cargas que actuarán sobre las vigas: Carga Viva:  C.V. = 750 k/m2 ۰ 0.50 m. = 375 k/m Cargas Muertas:  Entablado 1 o PEntablado = 0.50 m ⋅ 0.025 m ⋅ 5 m. ⋅ 800 k/m 3 ⋅ = 10 k/m 5m  Alfombra o PAlfombra = 3 k/m2 ۰ 0.50 m = 1.50 k/m  Cielo raso o PCielo Raso = 30 k/m2 ۰ 0.50 m = 15 k/m  Peso Propio Asumir:

b = 15 cm. (6”) h = 27.5 cm. (11”) o PViga = 0.15 m ۰ 0.275 m ۰ 800 k/m3 = 33 k/m

La carga total será:

q T = PC.V. + PEntablado + PAlfombra + PCielo Raso + PViga

qT = 375 k/m + 10 k/m + 1.5 k/m + 15 k/m + 33 k/m = 434.5  435 k/m

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DEFORMACION: La deformación admisible será:

f

=

ad

5 ⋅ q ⋅ L4 f= = 384 ⋅ E ⋅ I C.Seg f =

L (cm) 500 = = 1.67 cm 300 300

5 ⋅ 4.35 ⋅ 500 4 = 1.04 cm 15 ⋅ 27.53 384 ⋅130000 ⋅ 12 adf

f

==

1.67 = 1.61  BIEN 1.04

Nota.- Se utiliza Epromedio para calcular las deflexiones de éstas vigas ya que al existir más de cuatro elementos es posible una redistribución de la carga.(Ver Capítulo 3). DETALLES CONSTRUCTIVOS En el centro línea se ubicará una de las vigas y de ahí se irá repartiendo las demás: 3.5 m

50 cm.50 cm.

7.0m

3 c/40cm

1.2m

La longitud de la viga no es de 5.00 metros ya que este valor es de eje a eje, es conveniente darle una buena longitud de apoyo para evitar fallas por aplastamiento. Para esto debemos saber la base de las vigas de borde (Hormigón Armado), suponemos una base de 25 cm. ya que ésta puede tener por debajo un muro de carga que generalmente tiene longitudes parecidas y con esto ayudar al encofrado de la viga de borde. Nº de Vigas ↔ 18 vigas de 15cm. x 27.5cm. x 5.25 m. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON

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Tablas:

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Longitud unitaria = 8.325 metros Número de tablas = 17 Longitud Total = 141.525 metros

 Pedir: 141.525 m. ۰ 1.10 = 155.68 metros de tablas: b = 30 cm. y h =2.5 cm. En cortes mínimos de 4 metros. Unión Tabla-Viga Usar clavos de 2 ½” (d = 3.3 mm.) Clavos de 221" d =3.3 mm. c/10 cm.

5 5 5

 Se necesitan aproximadamente 1890 clavos, al estar trabajando con una madera del Grupo A, se recomienda pretaladrar los puntos donde se colocarán los clavos, se recomienda pedir la equivalencia en kilogramos de unos 2000 clavos de 2½” y diámetro de 3.3 mm. para la construcción de este entrepiso. Unión Viga de madera-Viga de HºAº

VIGA DE MADERA

Silla de Acero e = 81"

27.5

15

Perno Ø21" L=17.5 cm. 25

7.5

15

10 cm.

Pernos Ø21" L=10 cm.

VIGA DE HºAº 15

Para asegurar la viga de madera a la de hormigón se emplean 2 pernos de anclaje que se han embebido oportunamente en el concreto.

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Listones Adoptaremos una escuadría de 2½”x2½”, y se colocarán con una separación de 25 cm. cada uno. 50

25

VIGA DE MADERA CLAVO LANCERO 2"

35

15

 Se necesitan aproximadamente 119 metros de madera de escuadría: b = h =2 ½” para realizar los listones del entrepiso. En cortes mínimos de 3.5 metros Malla de gallinero-Yeso-Alfombra Las dimensiones total del entrepiso serán de 8.325 m. x 5.25 m., lo que nos da un área total de 43.71 m2. De acuerdo a estos datos tendremos:  Yeso: 30 k/ m2 ۰ 43.71 m2 = 1311 k  ≈ 66 bolsas de 20 k  Alfombra: 44 m2.  Malla de gallinero : 44 m2  44 m.l. de 1 metro de ancho. NOTA.- Es conveniente aclarar que las dimensiones antes calculadas son las dimensiones reales. La comercialización de la madera se realiza por lo general en función de la dimensiones iniciales –denominadas nominales o equivalentes comerciales- que únicamente se utilizan para la determinación del volumen facturado al comprador. Al pedir la madera se aclarará que en obra se deberá tener las dimensiones reales, ya habiéndose realizado un cepillado previo.

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