compresión de madera

Compresin de maderaRatings:(1)|Views:11,973|Likes:208Published byMaria Cecilia Suarez RubiSee moreESTRUCTURASDEMADERACAPTULOIVCAPITULO 4DISEO DE ELEMENTOS SOMETIDOS A COMPRESIN4.1INTRODUCCION.-Seentiendecomomiembrosacompresinaaquelloselementosqueseencuentranprincipalmente solicitadosporcargasdecompresin, comocolumnasyentramados; peroen general un elemento estructural es solicitado por mas de un tipo de esfuerzo, por lo queen la realidad casi todas las columnas estructurales trabajan a compresin y flexincombinadas (flexo-compresin).Lascolumnasson elementosdondelas cargas principalesactan paralelasal ejedelelemento, y por lo tanto trabaja principalmente a compresin; cuya longitud es varias vecesmayor que su dimensin lateral ms pequea. El esfuerzo de compresin es muy peligrosoen este tipo de elemento estructural, por la presencia depandeo, que es una falla porinestabilidad.El tipo de columna que se usa con mayor frecuencia esla columna slida sencilla, queconsiste en una sola pieza de madera, cuya seccin transversal es cuadrada u oblonga.Las columnas slidas de seccin transversal circular son usadas con menos frecuencia. Unacolumna formada porvarios miembroses un ensamble de dos o ms miembros cuyos ejeslongitudinales son paralelos; se impide que se toquen los elementos mediante unos bloquesseparadores colocados en los extremos y punto medio de su longitud.Otros tipos de columnas son las llamadascolumnas compuestas, que estn conectadasmediante sujetadores mecnicos. Lospie-derechosen marcos ligeros de madera y enentramados tambin son columnas.En el procedimiento de diseo del Manual de Diseo para Maderas del Grupo Andino dedeben de seguir los siguientes pasos:Para COMPRESIN AXIAL:1.Definir lasbasesdeclculo.a)Grupo estructural de la madera a utilizarseUNIVERSIDADMAYORDESANSIMONFACULTADDECIENCIASYTECNOLOGIA64

ESTRUCTURASDEMADERACAPTULOIVb)Cargas a considerarse en eldiseoc)Condicionesde apoyo, yfactor delongitud efectiva.2.Determinar efectos mximos.3.Establecer los esfuerzos admisibles, modulo de elasticidad, as como el valorde Ck.4.Asumirunaescuadra,yextraer suspropiedadesgeomtricas.5.Calcular la esbeltez para cada direccin.6.Calcular la carga admisible, y compararla conla carga solicitante.Para FLEXOCOMPRESIN:1. al 6. Se determina dela misma manera que para Compresin Axial.7.Determinar la carga crtica de Euler.8.Calcular el factor de amplificacin de momentos km.9.Verificarquelaecuacingeneraldeelementosaflexocompresinseasatisfecha (que de un valor < a 1).Eldiseodeelementossometidosacompresinoflexo-compresindeberealizarsetomando en cuenta su longitud efectiva, que ser denotada porefL.La longitud efectiva esla longitud terica de una columna equivalente con articulaciones en sus extremos.Estalongitudefectivase obtienemultiplicandola longitud noarriostradaL por un factor delongitud efectiva k, que considera las restricciones o grado de empotramiento que susapoyos extremos le proporcionan.El Manual deDiseo paraMaderas delGrupo Andinorecomienda que enningn caso setome unalongitud efectiva menorque la longitudreal noarriostrada,o sea por masde que el factor k sea menor que 1 de acuerdo con las condiciones extremas, se recomiendatomar mnimamente k =1, debido algrado de incertidumbre de restriccin al giroque lasuniones puedanproporcionar.En la siguiente tabla se presentan algunos casos para la evaluacin de la longitud efectivaen funcin de sus restricciones.UNIVERSIDADMAYORDESANSIMONFACULTADDECIENCIASYTECNOLOGIA65

ESTRUCTURASDEMADERACAPTULOIVUNIVERSIDADMAYORDESANSIMONFACULTADDECIENCIASYTECNOLOGIA661. Articulado en ambos extremos1L2. Empotrado en un extremo y elotro impedido de rotar pero libre1.21.2Lde desplazarse3. Empotrado en un extremo y elotro parcialmente impedido de1.51.5Lrotar pero libre dedesplazarse4. Empotrado en un extremo perolibre en el otro22 L5. Articulado en unextremo y elotro impedido de rotar, pero libre22 Lde desplazarse.6. Articulado en unextremo ylibreenelotro.-----CONDICIONDEAPOYOESQUEMAFACTOR DE LONGITUDEFECTIVA: ' K 'LONGITUDEFECTIVALefL1.2 L2 L2 L1.5 LRef.: TABLA 9.1 DE Pg. 9-4 delManual Para Diseo De Maderas Del Grupo AndinoTABLA 4.1: LONGITUD EFECTIVA DE COLUMNAS

ESTRUCTURASDEMADERACAPTULOIVA continuacin se presenta una recomendacin para la determinacin del factorkque seusar para el diseo. Los valores tericos para el factorkque esta en funcin del grado derestriccin de los extremos de la columna, deben ser aumentados por el valor mostrado enla tabla 4.2, donde puede apreciarse que la mayoracin se realiza cuando existe un extremoempotrado, ya que no existe unempotramiento perfectoen las estructuras de que seconstruyen en la actualidad; esta recomendacin es realizada por la norma americana LRFD1996, y conviene tenerla en cuenta al momento del diseo.Cabe remarcar lo siguiente: El valor del factorkse debedeterminarcorrectamente, ya queun error en su determinacin (por pequeo que fuese) trae consigo en el diseo un errorgrande en el clculo de la esbeltez y de la capacidad de carga de la columna; y porconsiguiente una posible falla de la columna que trae consigo un colapso de la totalidad dela estructura. Es por eso que si se tiene dudas en las condiciones de restriccin en losextremos de las columnas se debe tomar valores de k que sean conservadores; por ejemploUNIVERSIDADMAYORDESANSIMONFACULTADDECIENCIASYTECNOLOGIA67MODOSDEPANDEOValor Teorico deK0.50.71.01.02.02.0Valor deKrecomendadopara Diseo cuando condionesson aproximadas a las idealesROTACION RESTRINGIDA, TRASLACION RESTRINGIDAROTACION LIBRE, TRASLACION RESTRINGIDAROTACION RESTRINGIDA, TRASLACION LIBREROTACION LIBRE, TRASLACION LIBRE2.102.4Comdiciones de Borde0.650.801.21.0TABLA 4.2 :FACTOR DE LONGITUD EFECTIVA K PARA DISEO DE COLUMNASRef.: FIGURA C4.2-1 de Pg. 197 delNorma Americana para Diseo en Maderas LRFD 1996Condiciones de Borde

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