MATERIAL DE APUNTES DE ACERO, Guías, Proyectos, Investigaciones de Diseño de Máquinas

¡Descarga MATERIAL DE APUNTES DE ACERO y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Diseño de Máquinas solo en Docsity! ANALISIS Y DISENO DE TIJERAL MODULO I I. INFORMACIÓN GENERAL Código de diseño de madera : NDS-LRFD-05 Cercha Teórica : No (se considera las bridas superiores y brida inferior como elementos continuos y uniformes) II. GEOMETRÍA Descripción Unidad Valor -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Longitud [m] 9.60 Altura [m] 1.50 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Posiciones de apoyos Miembros Miembro Descripción Sección Material -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Brida Inferior 2’’x6’’ Madera Grupo C 2 Brida superior 2’’x6’’ Madera Grupo C 3 Montante 2’’x4’’ Madera Grupo C 5 Diagonal 2’’x4’’ Madera Grupo C -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Esquema estructural III. CONDICIONES DE CARGA -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Estado Descripción Comb. Categoría ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- CM Carga Muerta No DL CV Carga Viva No LL Cvc Carga Viva Durante la construcción No LLR D1 1.4CM Si D2 1.2CM+1.6CV Si D3 1.2CM+1.6CV+0.5Cvc Si D4 1.2CM+1.6Cvc Si -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Envolvente de esfuerzos Nota.- ec es el estado de carga crítico Envolvente de esfuerzos para : D1=1.4CM D2=1.2CM+1.6CV D3=1.2CM+1.6CV+0.5Cvc D4=1.2CM+1.6Cvc DIAGRAMA DE FUERZA AXIAL DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE DIAGRAMA DE MOMENTO FLECTOR I. DISEÑO DE CERCHA (DISEÑO EN MADERA) PARÁMETROS DE DISEÑO DE MADERA En esta hoja electrónica los parámetros requeridos para el diseño de madera son: Longitud efectiva a flexión (Le): Longitud efectiva a flexión del miembro. Esta longitud sin arriostre (libre) es utilizada para la determinación de la relación de esbeltez (Rb) y el factor de estabilidad general de vigas (CL). Esta longitud es el largo del lado del miembro que está en compresión en cualquier condición de carga. La norma NDS sugiere diferentes valores para voladizos y vigas de tramo simple, dependiendo del tipo de carga (Tabla 3.3.3). El ingeniero debe de ingresar el valor adecuado en la hoja de datos. El valor por defecto es cero, y el programa aplica la formulación general para miembros en voladizo o de un solo tramo para cualquier condición de carga: Le=2.06*lu cuando lu/d<7 Le=1.63*lu+3*d cuando 7<=lu/d<=14.3 Dónde: Le=1.84*lu cuando lu/d>14.3 lu = longitud no arriostrada lateralmente del miembro a flexión d = altura (profundidad) del miembro Longitud no arriostrada lateralmente del miembro a flexión (Lu) Es la longitud no arriostrada lateralmente del miembro a flexión. El valor por defecto es (0) y el programa considerará esta longitud igual a la longitud del miembro. Esta longitud se requiere solamente para el cálculo de Le. Condiciones ambientales (secas/húmedas) Este parámetro define las condiciones de humedad para el cálculo de los factores de ajuste (Ct y CM). La norma NDS indica que este valor debe de ser: Madera aserrada: Seco (0) para 19% o menos. Húmedo (1) para valores sobre 19%. Madera encolada: Seco (0) para 16% o menos. Húmedo (1) para valores sobre 16%. Temperatura Tres niveles de temperatura de servicio han sido definidos: T<100°F (38°C) 100°F(38°C)<T<=125°F(52°C) 125°F(52°C)<T<=150°F(66°C) La mayor parte de los casos corresponde al primer nivel. El nivel elegido se utiliza para el cálculo del factor de temperatura (Ct). Para temperaturas superiores a 150°F(66°C), la exposición prolongada puede ocasionar pérdidas permanentes de resistencia, por lo que no se ha considerado el caso en el programa. Miembros Repetidos Esta opción es aplicable a viguetas, cuerdas de cerchas, etc. las que están en contacto o espaciadas no más de 24 pulg. Entre centros y que cumplen las condiciones especificadas en la Sección 4.3.4 de la norma. Este parámetro define el valor a ser adoptado para el factor de miembros repetitivos (Cr) para miembros tipo dimensión Madera. Largo del miembro a flexión entre puntos de momento cero (Li) Esta distancia debe ser definida solo para miembros de madera encolada (glulam), considerando la condición de carga crítica para el cálculo del Factor de Volumen (Cv). Si se mantiene el valor por omisión de cero, el programa asumirá un valor de Li=L. Esta suposición está del lado conservador y la máxima diferencia respecto del valor calculado de Cv está en el orden del 10%. Factor de Estabilidad (CL) El valor por defecto es (0), en este caso el programa calculará el valor de CL de acuerdo a la Ec. 3.3-6. Sin embargo puede que se tengan condiciones especiales como el caso de d<=b o cuando los miembros están lateralmente restringidos donde se toma un valor de CL=1.0 (ver Sección 3.3.3 Código NDS). En tales Circunstancias el usuario puede definir el valor a adoptar en la planilla. Factor de esfuerzo de corte (CH) Factor del esfuerzo de corte, que debe ser siempre ingresado por el usuario. Si CH mantiene su valor por omisión de cero, el programa asumirá un valor de 1.0. Este factor depende normalmente de la longitud de las fisuras y los ojos de la madera aserrada. Puede ver la Tabla 4.5 en el suplemento de la norma NDS para mayor información sobre los valores para cada caso específico. Largo de Entalladura: Cuando el miembro tiene una entalladura en un extremo, es la distancia que la entalladura se extiende hacia el interior del soporte. El valor por omisión es cero. Alto de Entalladura: Alto o profundidad de la entalladura, la que no debe exceder 0.25d (alto de viga). El valor por omisión es cero. Resumen de diseño ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Descripción Sección Miembro Ec. ctrl Ratio Estatus Referencia ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Brida Inferior V 2x6 6 D5 en 100.00% 0.56 Bien (Eq. 3.9-1) Brida Superior 5 D5 en 100.00% 0.90 Bien (Eq. 3.9-3) Diagonal V 2x4 18 D5 en 0.00% 0.16 Bien (Sec. 3.8) Montante 12 D2 en 0.00% 0.22 Bien (Sec. 3.6.3) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CALCULO DE CARGAS ADMISIBLES POR PERNOS Asumiendo perno de: 3/8 " espesor de la pieza principal (bridas, montantes y diagonales) de: 5.00 cm de madera tipo C De la tabla 10.3.2.1 de la norma tecnica E.010 madea del RNE P = 268 kg Q = 98 kg Donde: P: Cargas admisibles para el caso en que la fuerza en la unión sigue la dirección del grano Q: Fuerza es paralela al grano del elemento, pero perpendicular al grano de los elementos laterales. 1. CALCULO DE PERNOS En brida Inferior Pu = 0.60 Pu = 0.30 T omando el mayor Pu = 0.60 T n P = 268 kg la carga sigue la direccion del grano. n = 604.00 268.00 = 2.25 n = 3.00 En brida Superior Pu = 1.00 Pu = 0.50 T omando el mayor Pu = 1.00 T n P = 268 kg la carga sigue la direccion del grano. n = 1000 268.00 = 3.73 n = 4.00 = 1.17 = 0.58 % En Montante Pu = 0.33 Pu = 0.17 T omando el mayor Pu = 0.33 T n Q = 98 kg la carga sigue la direccion del grano. 328.00 n = = 3.35 98.00 n = 4.00 En Montante para cartela metalica (n1-n2 y n8 - n10) Pu Pu T omando el mayor y P incrementdo en un 25 Pu = 1.17 T n P = 335 kg la carga sigue la direccion del grano. n = 1168 335.00 = 3.49 n = 4.00