portico de la iglesia_1
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PORTICO DE LA IGLESIA
ESTRUCTURAS DE MADERA CAPTULO VII
CAPTULO 7
PROYECTOS ESPECFICOSPROYECTO #4: DISEO DE LOS PORTICOS DE LA IGLESIA DE CALA CALA
Se pretende disear un prtico de la iglesia de Santa Ana de Cala Cala, ubicada en la zona norte de la ciudad de Cochabamba. A continuacin se muestran fotos del exterior de la iglesia.La techumbre esta compuesta por: Tejas, cartn asfltico, machihembre, viguetas y vigas, que se apoyan sobre los prticos de la iglesia.Se disear el prtico central de la iglesia, cuya separacin con los dems prticos es de 5 metros.El diseo se basar en la geometra de la iglesia para la cual se hallarn secciones que se verificarn con el clculo correspondiente.
A continuacin se presenta la fotografa de uno de los apoyos del prtico:
MEMORIA DE CLCULO
LA TECHUMBRE.-
La techumbre est formada por:
-Teja
- Cartn Asfltico
- Entablado: Machihembre
La separacin entre los prticos ser:
Sp = 5 [m]
La madera que se usar para la construccin del prtico ser del grupo A, de especie Almendrillo.
EL ENTABLADO.-
El entablado esta compuesto por machihembre de madera Verdolago (madera del grupo B).
El entablado soporta a las tejas y al cartn asfltico (impermeabilizante) y descansa sobre unas viguetas separadas a 83 [cm].
83cm. 83cm. 83cm.
CARGAS ACTUANTES.-
CARGAS DE MUERTAS:
PTeja = P1
PCartn asfltico =P2
Pmachihembre = P3
CARGAS DE SERVICIO:
PNIEVE = No
PVIENTO = P4
PREPARACION = P5
PSISMO = P6
DETERMINACIN DE CARGAS SOBRE ENTABLADO.-
La seccin transversal del entablado se asumir, siguiendo recomendaciones de captulo 1, para los rangos de secciones transversales de elementos de madera.
Entablado:
Carga Muerta:
Carga de Viento:
Para la determinacin de la carga de viento se seguirn los pasos descritos en la tabla 13.20 Pagina 13-14, del Manual de Diseo para Maderas del Grupo Andino, en la cual se expresa:
Donde:
Para este proyecto se asumir la velocidad mxima de diseo del viento para Cochabamba, igual a 120 km/hra.
De la Tabla1 (Anexo7) se saca:
Barlovento: la inclinacin de 30 grados (inclinacin del techo), Cd
vale 0 .
Sotavento: la inclinacin de 60 grados (inclinacin del techo), Cd
vale 0.6 .
Carga de Reparacin:
Se asumir como carga de reparacin el peso promedio del personal de reparacin que incida en un metro cuadrado. Se asume que solo una persona puede estar en un metro cuadrado, y que su peso ser de 80 kilogramos, entonces:
Carga de Sismo:
Para el clculo de la incidencia de esta carga, se debera hacer un anlisis complejo, el cual se ver en la materia Ingeniera Antissmica, para este proyecto se usar una mayoracin de las cargas muertas y de reparacin.
Combinaciones de Carga.-
El Uniform Building Code (Reglamento de Construcciones Uniformizadas) requiere la combinacin de las siguientes combinaciones de condiciones mnimas para cualquier estructura:
1. Carga muerta + carga viva de piso + carga viva de techo.
2. Carga muerta + carga viva de piso + carga de viento (o sismo).
3. Carga muerta + carga viva de piso + carga de viento + carga de nieve/2.
4. Carga muerta + carga viva de piso + carga de nieve + carga de viento/2.
5. Carga muerta + carga viva de piso + carga de nieve + carga ssmica.
De las anteriores combinaciones son aplicables:
1) Pmuerta + P5
2) Pmuerta + P4
3) Pmuerta + P6
Pero como para el sismo se realiza una mayoracin, la combinacin 3 puede ser expresada en funcin de la carga muerta y reparacin, entonces las combinaciones ms crticas que se deben aplicar sern:
1) Pmuerta + P42) 1.5 Pmuerta + 1.5 P5 Para la combinacin 1) :
El diseo del entablado se realizar como si fuese el de una viga, o sea se verificar la flecha admisible.
De la anterior grfica se observa que hay que descomponer la carga Pmuerta con el objetivo de poder calcular la flecha del entablado.
Entonces:
Donde:
Entonces:
Entonces:
Madera del grupo B:
Grupo B:
Ahora se procede a la verificacin de la flecha admisible:
la flecha en el eje y ser:
la flecha en el eje x ser:
Ahora la flecha compuesta ser:
El coeficiente de seguridad de deformacin ser:
Por lo tanto el machihembre obtenido en el comercio resiste de manera adecuada, proporcionando seguridad total a la deformacin.
Para la combinacin 2):
Sumando y descomponiendo las cargas en los ejes principales del entablado:
Donde:
Entonces:
Entonces:
la flecha en el eje y ser:
la flecha en el eje x ser:
Ahora la flecha compuesta ser:
El coeficiente de seguridad de deformacin ser:
Por lo tanto el machihembre obtenido en el comercio resiste de manera adecuada, proporcionando seguridad total a la deformacin.
Por lo tanto usar: machihembre de 15 x 2.5 cm
VIGUETAS.-
Las viguetas estn separadas entre si cada 83 centmetros y descansan sobre unas vigas perpendiculares a los prticos principales. Estas vigas perpendiculares estn separadas entre s cada 2.6 metros. Las viguetas estarn compuestas por madera del grupo estructural B.
CARGAS.-
Influencia de la Techumbre:
Reparacin :
Viento: (Succin)
Sismo: Para el sismo se tomarn las mismas consideraciones que
se tuvieron en el entablado, es decir una mayoracin de las
cargas muertas y de la reparacin.
Peso propio: Se asumir la escuadra :
Entonces:
Las combinaciones de carga son las mismas que para el diseo del entablado:1. Pmuerta + Pviento2. 1.5 Pmuerta + 1.5 PreparacinComo se vio en el diseo del entablado, la combinacin ms crtica es la combinacin 2, por lo tanto se har el clculo slo con esta combinacin:
Sumando las cargas y descomponiendo en los ejes principales de la vigueta:
Pmuerta = Ptechumbre + Ppropio = (41.5+4.15+15.56) + 13.13 = 74.34
Preparacin = 66.4
Pt = 1.5 Pmuerta + 1.5 Preparacin = 1.5(74.34+66.4) = 211.11
Entonces:
Entonces:
Madera del grupo B:
Grupo B:
Ahora se procede a la verificacin de la flecha admisible:
la flecha en el eje y ser:
la flecha en el eje x ser:
Ahora la flecha compuesta ser:
El coeficiente de seguridad de deformacin ser:
Por lo tanto la seccin resiste de manera adecuada, proporcionando un buen margen de seguridad a la deformacin.
Por lo tanto usar: viguetas de 10 x 17.5 cm.VIGAS PERPENDICULARES A PRTICOS.-
Estas vigas descansan sobre los prticos principales, miden 5 metros y estn separadas entre s 2.6 metros. Las vigas estarn compuestas por madera del grupo estructural B. E ( 100000 k/cm2
EMBED Equation.3 ( EMBED Equation.3
( ( 750 k/m3
ESCUADRA:
b = 10 cm
h = 1.73x10 =17.3 17.5 cm
-Teja EMBED Equation.3
- Cartn Asf . EMBED Equation.3
-Entablado EMBED Equation.3
E ( 75000 k/cm2
EMBED Equation.3 ( EMBED Equation.3
( ( 750 k/m3
p es presin o succin perpendicular a la superficie que ejerce el viento en k/m2
q es la llamada presin dinmica expresada en k/m2
Cd es un coeficiente adimensional que depende de la posicin de la superficie con
respecto a la direccin del viento, la cual se supone horizontal, y sus valores
vienen dados en el grfico adjunto.
V es la velocidad del viento en Km/h
PAGE 249UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
_1133109144.dwg
_1133168125.dwg
_1133214587.dwg
_1139420140.unknown
_1139420280.unknown
_1139420408.unknown
_1139420527.unknown
_1139422779.unknown
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_1139420357.unknown
_1139420221.unknown
_1133216434.dwg
_1139388875.unknown
_1133214639.unknown
_1133214707.unknown
_1133210101.dwg
_1133214115.unknown
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_1133173895.dwg
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