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
_1139420478.unknown
_1139420357.unknown
_1139420221.unknown
_1133216434.dwg
_1139388875.unknown
_1133214639.unknown
_1133214707.unknown
_1133210101.dwg
_1133214115.unknown
_1133214456.unknown
_1133212233.unknown
_1133212395.unknown
_1133212436.unknown
_1133210550.unknown
_1133173895.dwg
_1133179145.unknown
_1133172351.unknown
_1133173672.unknown
_1133172471.unknown
_1133172237.unknown
_1133167568.dwg
_1133167906.unknown
_1133167964.unknown
_1133167791.dwg
_1133167125.dwg
_1133166155.unknown
_1133166539.unknown
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_1133101925.unknown
_1133108072.dwg
_1133108523.unknown
_1133108988.unknown
_1133108457.dwg
_1133101970.unknown
_1133107718.dwg
_1133101941.unknown
_1133077927.unknown
_1133078597.unknown
_1133098975.unknown
_1133099507.unknown
_1133078329.unknown
_1133076211.dwg
_1133076942.unknown
_1133002032.unknown
_1123329458.unknown
