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De la Rosa Martnez, Scarlett A. 100084816

Fernndez Molina, Alberto J. 100038103

Gratereaux Pea, Marlenne EH-9803

Profesor: Ing. Nelson Muoz Seccin: 02

Tabla de Contenido

Introduccin ........................................................................................................................... 5

Funcin Y Trabajabilidad De Los Elementos En Una Estructura De

Madera. ..................................................................................................................................... 6

La Madera en la Construccin ......................................................................................... 6

Propiedades Estructurales de la Madera. .................................................................. 8

Cargas .................................................................................................................................... 9

Cargas Muertas .............................................................................................................. 9

Cargas Vivas .................................................................................................................... 9

Cargas Ambientales ..................................................................................................... 9

Esfuerzos Admisibles ...................................................................................................... 9

Mdulo de Elasticidad o Mdulo de Young ........................................................ 10

Propiedades Mecnicas de la Madera ....................................................................... 11

Traccin Paralela a la Fibra ....................................................................................... 12

Compresin Paralela a la Fibra ................................................................................ 12

Flexin ................................................................................................................................ 12

Traccin Perpendicular a la Fibra .......................................................................... 13

Compresin Perpendicular a la Fibra ................................................................... 13

Esfuerzo Cortante .......................................................................................................... 13

Mdulo de Elasticidad ................................................................................................. 14

Mdulo de Cortante ...................................................................................................... 14

Sistemas Estructurales En Madera ............................................................................ 17

Estructuras Macizas ..................................................................................................... 17

Sistema Tabique Lleno ............................................................................................ 17

Estructuras de Entramados ................................................................................... 18

Fijaciones .............................................................................................................................. 37

Fijaciones mecnicas .................................................................................................... 37

Sistemas Arriostrantes .................................................................................................... 40

Empalmes de vigas ........................................................................................................... 41

Techumbre ........................................................................................................................... 42

Frontones en una Techumbre .................................................................................. 43

Tejas .................................................................................................................................... 45

Diseo de Elementos de Madera................................................................................. 49

Diafragmas ....................................................................................................................... 50

Cerchas ............................................................................................................................... 50

Uniones .............................................................................................................................. 50

Uniones con Clavos ................................................................................................... 51

Uniones con Tornillos .............................................................................................. 52

Uniones con Pernos .................................................................................................. 52

Bar Analizado ...................................................................................................................... 54

Conclusin ............................................................................................................................ 60

Introduccin

Desde el principio de la civilizacin, el hombre ha hecho uso de estructuras de

madera. Estas, a travs del tiempo, han sido desarrolladas adecundolas a las

necesidades del ser humano y han sido moldeadas con la finalidad de resolver

cualquier dificultad que presente la utilizacin de tales estructuras.

Este documento es el resultado de una recopilacin exhaustiva de datos necesarios

respecto a la estructura de madera (Bar), como detalles arquitectnicos y

estructurales, que hemos analizado para conocer los elementos que la conforman,

cmo se conectan dichos elementos y qu sistema ha sido implementado en la

estructura estudiada.

Es preciso sealar que este trabajo contiene informacin general sobre lo

mencionado anteriormente. Por consecuente, utilizamos el Reglamento R029 de

MOPC (el cual rige el diseo de las estructuras de inters) como complemento en

nuestra investigacin, con el propsito de tener el conocimiento requerido para la

comprensin de los datos obtenidos mediante el estudio de los planos.

Funcin Y Trabajabilidad De Los Elementos En Una

Estructura De Madera.

Madera

La madera es una materia prima de origen vegetal. Es la parte slida y rgida

situada bajo la corteza de los tallos leosos de rboles y arbustos.

Este es uno de los elementos constructivos ms antiguos que el hombre ha utilizado

para la construccin de sus viviendas y otras edificaciones. Para lograr un resultado

excelente en su trabajabilidad hay que tener presente ciertos aspectos relacionados

con la forma de corte, curado y secado.

La Madera en la Construccin

Ventajas:

La madera es aislante tanto del calor como del fro, es el material ms usado

en las obras de reciclaje.

Por otra parte la liviandad del material no es gravosa sobre la estructura

existente y la obra de madera se la puede considerar una estructura fcilmente

desmontable y por lo tanto puede ser una construccin no-fija.

El uso de la madera en la construccin est indicado para zonas con riesgo

ssmico, ya que gracias a la liviandad del material es de reducida masa y por

lo tanto tiene un elevado coeficiente antissmico.

En caso de terremotos es mucho ms segura la solucin de un techo de

madera, sobre cualquier tipo de construccin, ya que la madera compensa y

reduce las vibraciones provocadas por el terremoto.

En la construccin con madera se busca siempre, en lo posible, fabricar los

elementos en bloques nicos, para transportarlos al lugar mediante camin y

colocarlo en obra con el auxilio de gras mviles. La ventaja mayor que

deriva de tal procedimiento est en la posibilidad de construir la estructura en

un local controlado dentro del establecimiento del fabricante y poder efectuar

el montaje de los elementos en forma rpida y en seco.

Los techos con estructura de madera permiten la eleccin de cualquier tipo de

cubierta.

En el caso de techos muy planos (angulacin hasta 10) se aconseja una

cubierta de chapas; para angulaciones superiores (mayor de 20) es posible

cubrirla con tejas cermicas. Si la madera simple slida, escuadrada en

aserradero, no alcanza a ser idnea para una determinada construccin, se

utiliza algo tcnicamente superior como lo es la madera laminada, respetando

siempre las dimensiones indicadas por el constructor.

Las uniones entre los elementos, se efectan con los mtodos de la carpintera

artesanal o sea, mediante grampas, planchas, clavos metlicos o similares.

Las fuerzas de transmisin admisibles son ensayadas en el laboratorio. El

medio de unin clsico en la construccin de madera es el clavo.

Respecto a su bajo peso especfico, la madera tiene ptimas caractersticas de

resistencia mecnica y tiene adems ptimas caractersticas como aislante

trmico.

La madera es muy resistente a los ataques de sustancias qumicas y puede ser

utilizada en ambientes especiales (como por ejemplo, piscinas, cobertizos

industriales, etc.); tiene la capacidad de absorber la humedad del aire,

acumularla y restituirla a esta ltima.

Las estructuras relacionadas con las construcciones de madera pueden ser

fcilmente prefabricadas, lo que significa un ahorro, tanto en trminos de

tiempo como en costo de montaje. Los edificios construidos con madera son

fcilmente desmontables y las estructuras de madera pueden ser recicladas o

re-utilizadas.

Tecnologas modernas, como el encolado, permiten producir elementos

estructurales cuya longitud supera en mucho los lmites establecidos por el

crecimiento del rbol.

No sufre oxidacin

Desventajas:

Fcilmente combustible (En caso de que no existe tratamiento previo).

Ataque de agentes orgnicos (Hongos, insectos).

Es Higroscpico (Aumento de volumen y disminucin de volumen al tomar o

perder agua).

Fcilmente deformable.

Propiedades Estructurales de la Madera.

La madera es un material no homogneo, con un comportamiento desigual segn sea

la direccin que se analice, paralela o particular a las fibras. Es un material

anistropo y orttropo: sus propiedades fsicas y mecnicas dependen de la

direccin del esfuerzo aplicado en relacin con la orientacin de las fibras que la

componen. De modo particular, se consideran dos de las tres direcciones principales,

la paralela y la perpendicular a la fibra.

El comportamiento de la madera a la aplicacin de los esfuerzos no sigue, en

general, la Ley de Hooke, sin embargo para los niveles de solicitacin a los que

normalmente se la utiliza se puede asumir un comportamiento elstico-lineal. Por lo

que se recomienda que el diseo en Madera se lo efecte con la clsica Teora

Elstica, ya que se cuenta con informacin, respaldada con investigaciones, de las

propiedades Fsico - Mecnicas.

El diseo Elstico se sustenta en la adopcin de ESFUERZOS ADMISIBLES. Por

lo que los elementos estructurales deben disearse para que los esfuerzos resultantes

de la aplicacin de las cargas de servicio sean menores, o a lo ms iguales, a los

esfuerzos admisibles del material.

Paralelamente se deben calcular (evaluar) las deformaciones en los elementos con la

aplicacin de las cargas de servicio, estas deformaciones deben ser menores, o a lo

ms igual, a las deformaciones admisibles. Sin embargo debe tomarse en cuenta las

deformaciones diferidas debido a cargas permanentes, para que la deformacin total

sea adecuada.

Cargas

Las estructuras de madera, al igual que con otros materiales, deben disearse

(dimensionarse) para resistir la aplicacin de las cargas de servicio, segn las

definiciones siguientes:

Cargas Muertas

Esencialmente consisten en el peso propio del elemento, los acabados, cargas

permanentes adicionales, etc. En casos particulares, las cargas de servicio o cargas

vivas que son de aplicacin continua en el tiempo (Ej.: bibliotecas, depsitos etc.) se

consideraran como muertas para el clculo de las deformaciones diferidas.

Cargas Vivas

Consisten principalmente en cargas de ocupacin de edificios, cubiertas, terrazas,

puentes, etc. Por tanto, son las sobrecargas de servicio, o cargas vivas, que la

estructura debe resistir conforme al uso de la misma. Se sugiere de acuerdo al caso y

el lugar donde se implante la estructura, tomar en cuenta las solicitaciones que se

originen de los cambios extremos de temperatura y/o humedad.

Cargas Ambientales

Las cargas ambientales son principalmente las de granizo, nieve, ceniza, presin y

succin de viento, y las ssmicas y de empujes de suelo.

Esfuerzos Admisibles

De numerosas investigaciones se tiene establecido que hay una estrecha relacin

entre la densidad (densidad bsica) y la resistencia a los diferentes esfuerzos del

material, existen tres grupos para la madera estructural: A, B, C que corresponden a las densidades: Alta, Mediana y Baja segn se indica:

A densidad bsica comprendida entre .71 a 0.90;B densidad bsica comprendida entre 0.56 a 0.70; C densidad bsica comprendida entre 0.40 a 0.55 densidad bsica comprendida entre 0.40 a 0,55

Nuevas especies de madera cuyas Densidades bsicas se conozcan, se pueden incluir

en uno de los grupos estructurales que corresponda.

Mdulo de Elasticidad o Mdulo de Young

Los valores del mdulo de elasticidad para los tres grupos estructurales, sern los

que se usarn para el dimensionamiento de elementos en flexin, y para elementos

en compresin y traccin paralelos a las fibras.

Se incluyen dos valores para E: el valor mnimo y el valor promedio; el valor mnimo ser vlido para el clculo de elementos individuales tales como vigas o

columnas, el valor promedio es adecuado para el diseo de elementos en los que

exista una accin de conjunto por ejemplo en viguetas para entablados y pies

derechos en tabiques y/o entramados.

Propiedades Mecnicas de la Madera

A modo de introduccin podemos ver que los rboles estn diseados por la

naturaleza para resistir con eficacia los esfuerzos a los que va a estar sometido en su

vida; principalmente los esfuerzos de flexin producidos por la accin del viento y

los de compresin producidos por las acciones gravitatorias.

La orientacin de las fibras que componen la madera da lugar a la anisotropa de su

estructura, por lo que a la hora de definir sus propiedades mecnicas hay que

distinguir siempre entre la direccin perpendicular y la direccin paralela a la fibra.

En este hecho radica la principal diferencia de comportamiento frente a otros

materiales utilizados en estructuras como el acero y el hormign. Las resistencias y

mdulos de elasticidad en la direccin paralela a la fibra son mucho ms elevados

que en la direccin perpendicular.

Traccin Paralela a la Fibra

La resistencia a traccin paralela a la fibra es elevada. En la madera clasificada, los

valores caractersticos oscilan entre 8 y 18 N/mm2.

Como ejemplo de piezas solicitadas a este esfuerzo se encuentran, principalmente,

los tirantes y los pendolones de las cerchas.

Compresin Paralela a la Fibra

Su resistencia a compresin paralela a la fibra es elevada, alcanzando valores

caractersticos en la madera clasificada de 16 a 23 N/mm2.

En el clculo de los elementos comprimidos se ha de realizar la comprobacin de la

inestabilidad de la pieza (pandeo), en el que influye decisivamente el mdulo de

elasticidad. El valor relativamente bajo de este mdulo reduce en la prctica la

resistencia a la compresin en piezas esbeltas.

Esta propiedad resulta importante en una gran cantidad de tipos de piezas, como

pilares, montantes de muros entramados, pares de cubierta, etc.

Flexin

Su resistencia a flexin es muy elevada, sobre todo comparada con su densidad. Sus

valores caractersticos para las conferas, que se utilizan habitualmente en

estructuras, varan entre 14 y 30 N/mm2.

En madera es preciso hablar de una resistencia a la flexin, aunque est formada por

la combinacin de una traccin y una compresin, ya que el comportamiento

mecnico de estas dos propiedades es diferente, y por tanto resulta ms prctico

referirse al efecto conjunto de ambas en el caso de flexin.

Esta propiedad es importante en piezas tales como vigas, viguetas de forjado, pares

de cubierta, etc.

Traccin Perpendicular a la Fibra

Su resistencia a la traccin perpendicular a la fibra es muy baja (del orden de 30 a 70

veces menos que en la direccin paralela). Su valor caracterstico es de 0,3 a 0,4

N/mm2.

En la prctica y aplicado a las estructuras, esta solicitacin resulta crtica en piezas

especiales de directriz curva (arcos, vigas curvas, etc) o en zonas de cambio brusco

de directriz (zonas de vrtice). Estas tensiones de traccin, tambin se pueden

producir como consecuencia de la coaccin del libre movimiento transversal de la

madera en soluciones constructivas incorrectas, que pueden ser evitadas fcilmente

con el conocimiento del material.

Compresin Perpendicular a la Fibra

Su resistencia a compresin perpendicular a la fibra es muy inferior a la de la

direccin paralela. Sus valores caractersticos varan entre 4,3 y 5,7 N/mm2, lo que

representa la cuarta parte de la resistencia en direccin paralela a la fibra.

Este tipo de esfuerzo es caracterstico de las zonas de apoyo de las vigas, donde se

concentra toda la carga en pequeas superficies que deben ser capaces de transmitir

la reaccin sin sufrir deformaciones importantes o aplastamiento.

Esfuerzo Cortante

El esfuerzo cortante origina tensiones tangenciales que actan sobre las fibras de la

madera segn diversos modos.

Tensiones tangenciales de cortadura: las fibras son cortadas transversalmente por el esfuerzo. El fallo se produce por aplastamiento.

Tensiones tangenciales de deslizamiento: el fallo se produce por el deslizamiento de unas fibras con respecto a otras en la direccin longitudinal.

Tensiones tangenciales de rodadura: el fallo se produce por rodadura de unas fibras sobre las otras.

En las piezas sometidas a flexin y a cortante, las tensiones que intervienen son

conjuntamente las de cortadura y deslizamiento. Sus valores caractersticos (por

deslizamiento) varan entre 1,7 y 3,0 N/mm2 en las especies y calidades utilizadas

habitualmente en la construccin.

Las tensiones tangenciales por rodadura de fibras slo se producen en casos muy

concretos, como son las uniones encoladas entre el alma y el ala de una vigueta con

seccin en doble T. El valor de la resistencia por rodadura es del orden del 20 al

30% de la resistencia por deslizamiento.

Mdulo de Elasticidad

En la madera, debido a su anisotropa, el mdulo de elasticidad en direccin paralela

a la fibra adopta valores diferentes segn se trate de solicitaciones de compresin o

de traccin.

En la prctica se utiliza un nico valor del mdulo de elasticidad para la direccin

paralela a la fibra. Su valor vara entre 7.000 y 12.000 N/mm2 dependiendo de la

calidad de la madera.

En la direccin perpendicular a la fibra se toma, anlogamente, un nico mdulo de

elasticidad, cuyo valor es 30 veces inferior al paralelo a la fibra.

Mdulo de Cortante

En la madera tambin existe un mdulo de cortante ligado a los esfuerzos cortantes.

Su valor es 16 veces inferior al mdulo de elasticidad paralelo a la fibra.

Propiedades mecnicas de la madera

Sistemas Estructurales En Madera

Los sistemas estructurales en madera poseen la siguiente clasificacin:

Estructuras Macizas: Son aquellas cuyo elemento central es el bloque macizo,

que se caracteriza por tener en sus tres dimensiones del mismo orden.

Estructuras de Entramado: Cuyo elemento central es la barra, viga, pilar,

poste, pie derecho, solera, etc.

Estructuras Laminares: Su elemento central es la lmina.

Estructuras Macizas

Sistema Tabique Lleno

Es un sistema constructivo en base a rollizos o basas. Es estructuralmente ineficaz,

debido a la solicitacin transversal de las fibras y a modo de conexin.

Relativamente fcil de montar. Posee comportamiento trmico dado por mala

conduccin trmica de la madera (no es aislante ni tiene inercia trmica). Requiere

de trabajo en los sellos y conexiones entre piezas para evitar variabilidad

dimensional.

Estructuras de Entramados

Sistema Americano

Desarrollado a partir el uso intensivo del clavo. Encuentros resueltos mediante

uniones a tope, normalmente con 2 clavos de 3 en todas las uniones. Estructura

constituida por pilarizacin modulada a 40 o 60 cms. Piezas constituyentes de igual

ancho (45 mm) para envigados. Altura segn luz y carga. Pilares sobre solera

inferior y superior ms solera de amarre. Cadenetas y cortafuegos cada 60 cms

(evitar pandeo pilares y expansin del fuego). Arriostramiento mediante diagonales

de madera o huinchas metlicas galvanizadas en cada eje.

Sistema Plataforma

Similar al americano pero con diferencias en rigidizacin de conjunto. Estructura

conformada por piezas de 45 x 95 mm modulado entre 40 y 60 cms. Mismo mdulo

para entramado de piso. Se rigidiza con planchas de contrachapado tanto en el plano

horizontal como en el vertical exterior. Placas clavadas a 10 cms de distancia en

bordes y 20 cms en piezas interiores. En paramentos exteriores las placas se

disponen de forma horizontal, evitando junturas en todo el alto de la construccin.

Se monta primero la placa de piso, luego los paramentos verticales. Sobre solera

superior se monta la solera de amarre que recibir la plataforma del segundo piso.

Uso de contrachapado da gran rigidez estructural al conjunto. Se puede remplazar el

contrachapado o placa por entablado diagonal.

Sistema Balloon Frame

Caractersticas fundamentadas en la forma del proceso de armado. Se levanta toda la

envolvente, para luego colocar la cubierta y revestimiento exterior (realizar

terminacin bajo techo). Pies derechos de la altura total de la vivienda (1 pio o 2

pisos). Entramados de piso clavados lateralmente a los pies derechos y apoyados

sobre viga longitudinal. Arriostramiento formado por diagonales de madera,

huinchas metlicas o contrachapados de sobre 12mm. Presenta dificultades para

prefabricacin, debido al entrelazamiento de elementos soportantes. Tambin es

difcil encontrar largos suficientes para 2 pisos.

Poste Y Viga/Pilar Y Viga:

Ambos estn constituidos por elementos horizontales y verticales o inclinados

conectados entre s. Ambos transmiten las cargas estticas y dinmicas desde las

vigas a los pilares y luego a las fundaciones. La diferencia est en la forma de

apoyar el elemento vertical en el cimiento, que tienen respuesta distinta a las

solicitaciones estructurales.

Viga Sobre Pilar

Viga Sobre Pilar 2do Piso:

Viga maestra va apoyada sobre pilar. Sobre ella van vigas de piso y el pilar del

segundo piso (que coincide con el pilar del primer piso). No se debe transmitir la

carga del pilar del segundo piso sobre la viga maestra, sino a refuerzos laterales que

unan el pilar del primer piso con el del segundo piso. Pilares son ms anchos que la

viga maestra para realizar rebajes laterales de apoyo.

Viga Contra Pilar:

Vigas maestras rematan de tope al pilar. Vigas de piso rematan de tope con vigas

maestras. Este sistema permite la prefabricacin de todos los tabiques, interiores o

exteriores, con una misma altura. Requiere herraje complejo en todas las uniones

que permita la conexin de todas las piezas. Este es usado para armado

industrializado, que justifica inversin en herrajes por volumen. Envigado de piso

con direcciones alternadas para asegurar igual carga sobre pilares.

Doble Viga

Pilares y vigas no se cortan en las uniones. Fijacin entre elementos realizada con

clavos o pernos, dependiendo de la luz y la carga. Este sistema permite trabajar con

vigas maestras de menor seccin dada la continuidad de los elementos estructurales.

Vigas prolongadas por sobre plomo exterior permiten balcones y voladizos.

Doble Pilar

Viga va cazada entre 2 pilares. Transmisin de cargas dada por clavos o pernos. Los

elementos estructurales no se cortan, lo que permite pilares continuos para 2 pisos.

Doble pilar se sobredimensiona o se usa un taco para evitar pandeo y por resistencia

al fuego. Sistema recomendable para luces y cargas mayores que justifiquen uso de

pilares dobles o cudruples.

Placas/Estructuras A Base De Paneles

Permite reducir el tiempo de armado de una construccin, mejora las terminaciones,

fcil de industrializar. Sistema en base a placa con bastidor de madera y

revestimientos laterales. Incluye aislacin trmica, barrera de vapor y humedad,

ventanas y puertas. En obra solo algunos recubrimientos y uniones entre placas.

Diferencias dadas por uniones: listones, perfiles de aluminio, acero, pernos, etc.

Requiere plumas o gras. Requiere diseo especial para sellos aire-agua eficiente.

Sistemas Planares

La estructura planar es aquella que cubre una luz a base de uno o varios elementos

lineales, rectos o curvos, simples o compuestos, unidos entre s. Dentro de esta

tipologa debemos considerar:

Vigas.

Cerchas.

Marcos.

Arcos.

Los elementos conformantes de estos sistemas estructurales se pueden disponer en

forma lineal o radial, amarrndose entre s con un sistema arriostrante que rigidiza el

conjunto, dndole estabilidad frente a solicitaciones perpendiculares a su plano. Este

sistema puede estar conformado por estructuras reticulares trianguladas de madera o

acero o por paneles rigidizantes.

Vigas:

La viga es un elemento estructural lineal, que va apoyado en dos o ms puntos,

trabajando principalmente a la flexin y corte (proporciones generalmente

recomendadas de 1:4 a 1:8 entre ancho y alto).

Cerchas

Son elementos de fcil y rpida confeccin, puede ser prefabricada o armada a pie

de obra y su diseo le permite salvar grandes luces. El tamao no est limitado por

el largo de las piezas comerciales, puesto que existen sistemas de unin que

permiten conformar elementos de dimensiones mayores. Su uso en viviendas evita

sobrecargar la estructura de los pisos inferiores, y la necesidad de tabiques

estructurales inferiores. Presenta el inconveniente de que reduce el aprovechamiento

de la mansarda, pero existen alternativas de cerchas que permiten un mejor uso de

dicho espacio.

Elementos que conforman una cercha:

Par o pierna: cada una de las dos piezas inclinadas de un tijeral que

forman las aguas de una techumbre.

Tirante: pieza horizontal de una cercha que une el extremo inferior de los

pares e impide que se separen.

Diagonales: pieza inclinada que une un par con el tirante.

Tornapunta: elemento que disminuye la luz de los pares y por lo tanto su

escuadra.

Pendoln: elemento vertical que une un punto de la cumbrera con otro del

tirante.

Pndola o montante: elemento vertical que une un punto del par con otro

del tirante.

Marcos

Los marcos constituyen un sistema planar conformado por vigas y pilares

conectados mediante una unin rgida. En este tipo de estructuras, frente a las

solicitaciones verticales, tanto las vigas como los pilares se encuentran sometidos a

compresin y flexin. Frente a solicitaciones horizontales el marco acta en

conjunto, distribuyendo las cargas entre los pilares por medio de la viga, lo que

produce flexin en todos los componentes de la estructura.

Arcos:

El arco es, en esencia, una estructura de compresin utilizada para cubrir grandes

luces. Al igual que los marcos constituyen una envolvente total del espacio y no

requieren soportes laterales como en el caso de las vigas y las cerchas. Los apoyos

deben ser diseados de forma que reciban adecuadamente las cargas en el ngulo

que transmiten los arcos, este ngulo de incidencia depender de la relacin entre el

radio y la altura mxima del arco.

Sistemas Espaciales Laminares

Estn asociadas principalmente al hormign armado y al ferro cemento, pero con el

surgimiento de las maderas reconstituidas y el desarrollo de tcnicas constructivas

en madera para moldajes de cscaras de hormign han constituido tipologas de

estructuras espaciales laminares en s mismas. Se pueden distinguir:

Estructuras plegadas: Estn conformadas por lminas planas que soportan

cargas espaciales y estn organizadas en pliegues.

Estructuras cascaras: Son generadas por rectas, curvas, parbolas o elipses

que se desarrollan sobrepuestas, constituyndose en una lmina curva de

diversos apoyos y que generan espacios de superficies curvas.

Estructuras colgadas o tensadas: Conformadas por elementos que trabajan

esencialmente a la traccin. En muchos casos son estructuras mixtas, pues

estn compuestas por sistemas constructivos en base a cables y membranas.

Se distinguen los siguientes sistemas estructurales, dependiendo de la forma

en que se interrelacionan los elementos traccionados:

Cables simplemente suspendidos.

Vigas de cables pretensados.

Mallas de cables pretensados con una curvatura.

Mallas de cables pretensados con doble curvatura.

Sistemas Espaciales De Entramado

Tradicionalmente las estructuras de techumbre o cubiertas estn constituidas por

elementos estructurales principales, dispuestos principalmente en paralelo y sobre

ellos una estructura secundaria ms flexible encargada de transferir las cargas de la

techumbre a la estructura principal; Se busca lograr un comportamiento mas integral

y eficiente conectando las armaduras paralelas a travs de otras estructuras

transversales tan rgidas como aquellas.

Reticulados Espaciales:

Estereomtricas: En este tipo de estructura conformada por barras pueden distinguirse dos categoras: Reticulados espaciales cbicos; conformados por

armaduras longitudinales y transversales unidas a 90 y reticulados espaciales

triangulares o estereomtricas; conformadas por pirmides y tetraedros

regulares o dicho de otra forma por dos retculas cuadriculadas paralelas entre

s, pero con los vrtices desfasados, unidas por medio de diagonales que

pueden estar a 60 o 45. Los nudos son los elementos claves de esta tipologa

impidiendo los desplazamientos en cualquier direccin pero permitiendo el

giro.

Fijaciones

Las estructuras en madera se materializan uniendo dos o ms elementos

independientes que convergen en un punto, conformando la estructura soportante:

Estas intersecciones de elementos estructurales dan origen a nudos o uniones

(sectores ms vulnerables de las construcciones de madera), los cuales deben ser

resueltos en el diseo considerando aspectos estructurales (resistencia y transmisin

de las cargas), arquitectnicos(si quedar a la vista o no el nudo) y

constructivos(procedimientos y consideraciones para la materializacin de la unin).

Las soluciones para los nudos pueden ser a travs de:

Fijaciones mecnicas: son las ms ampliamente usadas en la construccin con

estructura de madera.

Fijaciones encoladas: no se recomiendan para la prctica habitual, ya que el

concepto se aplica ms bien para la fabricacin de madera laminada encolada.

Fijaciones mecnicas

Son elementos metlicos, generalmente cilndricos y de acero que se hincan,

insertan o atornillan en las piezas de madera que constituyen la unin. El mecanismo

de traspaso de fuerzas se materializa por medio de un trabajo en flexin,

aplastamiento o cizalle del medio de unin y del aplastamiento, cizalle y

hendimiento de la madera. Las fijaciones deben ser sencillas, obtenerse con la

mnima prdida de material, dar una seguridad suficiente para su uso y ser de rpida

ejecucin. Las fijaciones ms utilizadas que cumplen con los requisitos antes

mencionados y que permitirn obtener una estructura segura son:

Clavos

Tornillos

Tirafondos

Pasadores

Pernos

Placas dentadas

Conectores

Sistemas Arriostrantes

Conjunto de elementos que colaboran en la rigidizacin de la estructura de la

plataforma; pueden ser de diferentes formas y materiales. Las riostras que se pueden

usar son:

Riostras con piezas de madera

Zuncho metlico

Entablado diagonal

Tableros estructurales

Riostras con piezas de madera: Piezas diagonales de dimensiones similares

a la seccin de las vigas. Las diagonales se ubican de preferencia en el

permetro, permitiendo asegurar una buena transmisin de las acciones

horizontales.

Sistemas arriostrantes con tableros estructurales: Este sistema para

arriostrar entramados se est aplicando mayoritariamente, dado que ofrece

una serie de ventajas comparativas, fundamentalmente por la facilidad y

rapidez de ejecucin, con respecto a las soluciones anteriores.

Tableros estructurales: Son contrachapados fenlico. Los tableros se

colocan traslapados, evitando lneas continuas en ambos sentidos.

Empalmes de vigas

La necesidad de unir dos vigas longitudinalmente, que permita alcanzar o cubrir una

luz necesaria, debe ser estudiada de manera que los empalmes se produzcan en

apoyos intermedios sobre tabiques u otras vigas.

De traslape: Este tipo de empalme, bastante utilizado por lo simple y

econmico, no requiere ningn elemento ni trabajo adicional de cortes o

rebajes especiales en las piezas que se desean unir. Tiene el inconveniente

que se produce un desplazamiento en el eje de las vigas.

Techumbre

La interseccin de techumbre requiere el uso de una serie de cerchas especiales

llamadas cerchas de limahoya, caracterizadas por ser cada una proporcionalmente

ms pequea que la anterior.

Para el armado de este encuentro se debe colocar y fijar en primer lugar una cercha

doble, de tamao y forma igual a las cerchas tipo de la techumbre de menor ancho,

que va en la abertura donde los dos techos se intersectan. A continuacin, utilizando

fijaciones metlicas, se asegura el cordn inferior de las cerchas de lima hoya a los

pares de las cerchas que van en la techumbre adyacente.

En el caso de la techumbre solucionada con cerchas, su materializacin tendr dos

etapas:

Fabricacin

Montaje y fijacin

Su armado se puede realizar mediante la prefabricacin de las cerchas en una planta

especializada o construida a pie de obra. Se debe tener especial cuidado en su

traslado y almacenamiento, evitando someterlas a esfuerzos para los cuales no

fueron diseadas.

En el caso de diafragma inclinado, tendrn una etapa de replanteo en las lneas de

corte sobre los elementos que los conformarn, posterior corte de aquellos y armado

en el lugar que corresponda.

Independiente de la solucin de techumbre, es imprescindible realizar un adecuado

estudio respecto a la solucin dada por planos, en lo que se refiere a plazos de

fabricacin y montaje (cerchas), corte y armado en terreno (diafragma inclinado),

gestin de calidad y costos de esta actividad.

Frontones en una Techumbre

Todas las cerchas de una techumbre se amarran a la primera cercha que se coloca,

correspondiente al frontn. Por lo tanto, el xito en una techumbre de este tipo,

depende en gran medida de cmo se fij y arriostr la primera cercha instalada. Los

frontones o cerchas de trmino se balancean en el extremo de la vivienda para luego

ser fijados y arriostrados a plomo.

La manera ideal de arriostrar el frontn es alzaprimarlo al terreno, por medio de

riostras y tacos firmemente anclados al suelo. Las riostras al piso deben apoyarse en

los pares del frontn y en lnea con la llegada de las diagonales a los pares. La

primera cercha se fija entonces a la solera de amarre y temporalmente a las riostras

laterales.

Planchas: Las planchas se pueden fijar sobre estructura de madera o metlica.

Previamente, debe trazarse sobre las planchas la lnea en que se ubicarn los

tornillos.

Metlicas: Planchas de metal con canales, que le aportan resistencia a la

estructura.

Policarbonato Ondulado: Planchas de policarbonato con canales.

Plancha Metalica Plancha Policarbonato Ondulo

Tejas

La teja es una pieza con la que se forman cubiertas en los edificios, para recibir y

canalizar el agua de lluvia, la nieve, o el granizo. Hay otros modos de formar las

cubiertas, pero cuando se hacen con tejas, reciben el nombre de tejados. La mayora de

las tejas pueden soportar el fuego y se instalan fcilmente. Perduran durante al menos 15

aos.

Shingle Asfaltico: Teja asfltica con membrana de fibra de vidrio, con refuerzo y

recubierta con grava natural en colores, aplicable en techos inclinados de madera,

fibrolit y concreto. La teja estilo shingle es una opcin elegante e inteligente para

proporcionar proteccin, durabilidad y belleza a su vivienda.

Las tejas de madera: O shingles se adaptan a cualquier cuierta o fachada,

superficies planas, curvas y onduladas.

Tejas Acero

Tejas Fibrocemento

Canas:

Canaletas: Permiten el drenaje del techo.

Fieltro:

El fieltro para techo o membrana impermeabilizante como se la llama comnmente,

es un producto de fibra de vidrio a prueba de agua impregnado con un compuesto de

alquitrn asfltico y se usa para techos temporarios o como manta impermeabilizante

bajo el tejado u otros materiales de techo permanentes.

Diseo de Elementos de Madera

En la Republica Dominicana, el diseo de estructuras de madera est regido por el

reglamento R-029 del Ministerio de Obras Pblicas y Comunicaciones. El diseo de los

elementos que componen una estructura de madera, por la propiedad anisotropa de la

madera, debe de contemplarse la orientacin de las fibras de la madera ya que estas

determinan la resistencia ptima de la madera cuando se le somete a cargas, adems de

los criterios elementales que rigen cualquier diseo de los elementos estructurales como

son los esfuerzos admisibles, control de deformaciones etc.

La metodologa de diseo que se usa actualmente es el mtodo de los esfuerzos

admisibles, en el cual el postulado principal es que los esfuerzos actuantes sean menores

que los esfuerzos admisibles:

Al ser la madera un material de construccin con propiedades mecnicas variables segn

el tipo de rbol del cual provenga se clasifican los mismos en 3 categoras antes descritas.

El reglamento R-029 en la tabla 3 especifica los esfuerzos admisibles segn la categora

de la madera a usar:

En general, los elementos sometidos a esfuerzos de flexin, compresin, traccin y

cortante no deben exceder los lmites establecidos por el reglamento R-029 en sus

artculos 52,58-66,77-84, proveyendo a la estructura de soporte lateral (arriostramiento) y

controlando deflexiones.

Diafragmas

Las paredes de corte, los entrepisos, y techos de elementos de madera pueden ser

diseados para funcionar como diafragmas. La combinacin de estos debe disearse para

resistir la totalidad de las cargas laterales que se generen. El conjunto formado por los

diafragmas verticales y horizontales deben tener la suficiente rigidez para controlar los

desplazamientos laterales de la estructura reduciendo las vibraciones de los mismos y

servir de elemento arriostrante a los dems elementos resistentes.

Los diafragmas horizontales deben disearse tanto longitudinal como transversalmente.

De igual manera los diafragmas verticales debern verificarse tanto para cargas

gravitacionales como para la combinacin de cargas gravitacionales y cargas laterales

perpendiculares al plano de la pared, como para las fuerzas cortantes en su plano.

Cerchas

Los elementos que conforman una cercha pueden disearse a carga axial, siempre que las

correas estn apoyadas directamente en los nudos de las mismas, cuando esto no se

cumpla o cuando de los elementos pendan cargas adicionales de cielo raso u otras el

diseo de estos elementos deber hacerse a flexo-compresin o flexo-traccin.

Con el fin de impedir fallas por inestabilidad, debe de proveerse de apoyos adecuados y

de arriostramientos tanto en sentido transversal como el longitudinal, a los sistemas

estructurales donde se usen cerchas.

El diseo de las uniones en los diferentes nudos y apoyos de las estructuras debern

hacerse para resistir las cargas que se prevn incluyendo los efectos del sismo o viento.

Uniones

Las uniones pueden ser de madera o mixtas, en estas ltimas la madera se combina con

otros materiales que cumplan con los niveles de esfuerzos necesarios para resistir y

transmitir las cargas.

Los elementos que se pueden usar para las uniones pueden ser: clavos, tornillos y pernos,

trabajando solos o combinados con otros elementos, como son las placas, angulares,

abrazaderas, anillos partidos o dentados y otros accesorios. Estos elementos deben de ser

de acero de grado estructural y tener tratamiento anticorrosivo especialmente cuando se

usen en condiciones ambientales desfavorables.

Uniones con Clavos

Los clavos solo podrn utilizarse como elementos de unin en viviendas econmicas,

estructuras provisionales, elementos no estructurales y/o en estructuras donde el espesor

de las piezas de madera a unir, no exceda las 2.

Es importante tener en cuenta la distancia de penetracin del clavo en funcin de los

elementos que se vayan a unir.

La separacin mnima entre 2 clavos cercanos debe de ser:

8D entre hileras de clavos paralelas a las fibras

5D de los bordes

20D de los extremos

10D entre clavos adyacentes en la direccin de las fibras

Uniones con Tornillos

En las uniones con tornillos rosca madera, la longitud de un tornillo deber ser tal que la

mitad a un tercio penetre en el elemento principal de la unin. Los tornillos a utilizar en

las uniones de madera deben ser introducidos en la misma con la ayuda de agujeros gua

previamente taladrados.

Los espaciamientos mnimos para tornillos insertados perpendicularmente a las fibras

sern:

3D entre hileras de tornillos paralelas a las fibras

5D de los bordes

10D de los extremos

10D entre tornillos adyacentes en la direccin a las fibras

Uniones con Pernos

Las uniones con pernos debern realizarse de manera que exista contacto efectivo entre

las piezas. Los agujeros para alojar los pernos debern taladrarse de manera que su

dimetro no exceda al del perno en ms de 1.6mm. En estas uniones la carga admisible de

los elementos de madera deber calcularse con la seccin neta resultante de restar del

rea total el rea correspondiente a los taladros.

Los pernos debern ser de acero de grado estructural, con esfuerzos no menores a 2530

kg/cm. Estos debern emplearse con arandelas en ambos extremos del perno con un

dimetro mnimo igual a 3 veces el dimetro del perno y un espesor de 0.25 veces el

dimetro del perno.

Los espaciamientos mnimos sern los que se especifican a continuacin, se deber

comprobar que se dispone de espacio suficiente para alojar las arandelas:

Cuando las fuerzas actan en la direccin de las fibras:

2D entre hileras de pernos paralelas a las fibras

4D entre pernos adyacentes en la direccin de las fibras

1.5D de los extremos

7D del extremo cargado

4D del extremo no cargado

Cuando las fuerzas actan perpendicularmente a la direccin de las fibras:

4D entre pernos adyacentes en la direccin de las fibras

4D del borde cargado

1.5D del borde no cargado

4D de los extremos

5D entre hileras de pernos, para t/D>6

2.5D entre hileras de pernos, para t/D=2

Interpolar entre los 2 ltimos valores, para (2

Bar Analizado

La estructura tiene como objetivo servir como un bar en el complejo turstico en el que se

encuentra, a continuacin se presentaran los planos arquitectnicos de la misma.

La estructura que se ha analizado en el presente trabajo consta de los siguientes

elementos que les proporcionan las caractersticas que posee una estructura de entramado.

Entre los elementos que se utilizan en sta podemos visualizar postes y vigas, adems de

la presencia de cerchas para la composicin del techo. Cabe recalcar el empleo de

conexiones de metal.

Techo: Est compuesta de cerchas con una pendiente de 30o que estn revestidas de

canas.

Conexiones: Se utilizaron conectores metlicos para unin entre vigas y entre postes y

vigas.

Detalles de Postes y Vigas/ Columnas y Vigas: Estas se conectan en la parte superior de

la edificacin.

Fundaciones: Estan confromadas por las zapatas de muros, zapatas y pedestal de

columna.

Conclusin

La importancia de la madera como material de construccin ha trascendido a tal punto

que las estructuras construidas ms que por la esttica la solicitan por funcionalidad ya

que han demostrado que pueden satisfacer las necesidades estructurales del ser humano.

En este trabajo tratamos aspectos de la madera basados en conceptos generales de diseo

de este tipo de estructuras, entre los cuales estn: tipo de techumbre utilizado, tipo de

conexiones, tipo de sistema estructural, tipo de fundaciones empleadas.

Con esto hemos podido llegar a la conclusin de que las estructuras de madera, con la

debida orientacin apoyndose en las fuentes necesarias como es el R029, cumplir con la

funcionalidad y la esttica que requiere.