VERIFICACION DE LA RESISTENCIA AL CORTE

Transcripción

1 ERIFICACION DE LA RESISTENCIA AL CORTE

2 TENSIONES DE CORTE Y TANGENCIALES T T Se producen fuerzas de CORTE y de DESLIZAMIENTO Cortadura Deslizamiento

3 FUERZAS RASANTES O DE DESLIZAMIENTO PLACAS SIN PEGAMENTO DESLIZAN UNAS SOBRE OTRAS PLACAS CON PEGAMENTO EL PEGAMENTO IMPIDE EL DESLIZAMIENTO SI SOPORTA LAS FUERZAS RASANTES

4 ERIFICACION DE LA RESISTENCIA AL CORTE EN MADERA

5 DIMENSIONADO EN MADERA ACCIONES PERMANENTES Y ARIABLES de servicio (q= qd + ql) TENSION DE REFERENCIA Fb TENSION DE REF A FLEXION F TENSION DE REF A CORTE TENSIONES MAXIMAS f MAX =Tensión máxima de flexión f v max = Tensión máxima de corte RESISTENCIA DE CALCULO F b o F v (tensión de Referencia Ajustada) CONDICIONES DE SEGURIDAD F' F' b v f f max v max M S max X max 1,5 b d

6 ERIFICACION EN MADERA RESISTENCIA A CORTE DE LA MADERA DISTINTA RESISTENCIA DE LA MADERA EN DIRECCION PARALELA O PERPENDICULAR A LA FIBRA POR EFECTO DE LAS TENSIONES TANGENCIALES LAS FIBRAS TRABAJA EN LAS DOS DIRECCIONES Cortadura Deslizamiento Esfuerzo de Corte Paralelo a las fibras RESISTENCIA A CORTE F Para los calculos F' TENSION de REFERENCIA a CORTE TENSION de REFERENCIA AJUSTADA a CORTE Esfuerzo de Corte Perpendicular a las fibras

7 Clase de Resistencia TENSIONES DE REFERENCIA Y MODULOS DE ELASTICIDAD DE MADERAS ASERRADAS Madera Aserrada: Eucaliptus Grandis (Mesopotamia) F b F t F v F c F c E E 0,05 E min δ 0, Madera Aserrada: Pino Taeda o Eliotis (Noroeste Argentino) Clase de Resistencia F b F t F v F C F C E E 0,05 E min δ 0, Las unidades de tensiones de referencia y módulos de elasticidad están expresadas en kg/cm 2 mientras que las unidades para las densidades están en kg/m 3 (fuente CIRSOC 601 Suplemento 1) Resistencia a corte considerada es la menor de las dos direcciones

8 Clase de Resistencia TENSIONES DE REFERENCIA Y MODULOS DE ELASTICIDAD DE MADERAS ASERRADAS Madera Aserrada: Pino Parana (Misiones) F b F t F v F c F c E E 0,05 E min δ 0, Las unidades de tensiones de referencia y módulos de elasticidad están expresadas en kg/cm 2 mientras que las unidades para las densidades están en kg/m 3 (fuente CIRSOC 601 Suplemento 1) Resistencia a corte considerada es la menor de las dos direcciones

9 TENSIONES DE REFERENCIA Y MODULOS DE ELASTICIDAD DE MADERAS LAMINADAS Especie Pino taeda y Eliotti Pino Paraná Eucalipto Grandis Grad o de Resis tenci a F b F t F v F c F c E E 0,05 E min MADERA LAMINADA ENCOLADA (para las especies anteriores) Unidades F (kg/cm 2 ), E (kg/cm 2 ) y densidad δ (kg/m 3 ) Resistencia a corte considerada es la menor de las dos direcciones

10 RESISTENCIA A CORTE F RESISTENCIA DE LA MADERA TENSION de REFERENCIA a CORTE F' F' C C C D M D TENSION F. C D. C M coeficient e coeficient e coeficient e de. C t de de de REFERENCIA ajuste ajuste ajuste por condicion por AJUSTADA duracion de de temperatura la servicio a carga CORTE humedad ALORES MAS COMUNES DE LOS COEFICIENTES DE AJUSTE Factor de ajuste por duración de la carga (C D ) Carga permanente + sobrecarga de uso C D = 1 Factor de condición de servicio (C M ) Para madera en condiciones normales de humedad C M = 1 Factor de temperatura (C t ) Temperatura menor de 40 C C t = 1 ambiente

11 SOLICITACIONES MAXIMAS EN LA SECCION TENSION MAXIMA-FIBRA MAS SOLICITADA SECCIONES TIPICAS RECTANGULARES CIRCULARES d b f v med A bd f vmax f v max 1, 5 bd Expresión que permite calcular la tensión máxima de corte en una sección rectangular. f vmax F' v

12 SINTESIS ERIFICACION DE UNA SECCION A CORTE TENSION MAXIMA-FIBRA MAS SOLICITADA TENSION DE REFERENCIA AJUSTADA f v max 1, 5 bd F F '. C. C. C D M t ERIFICACION A CORTE f vmax F' v

13 TROPICOBAR - Arq.Radim áclavík - Rep. Checa

14 ERIFICACIÓN A FLEXIÓN Y CORTE DIAGRAMA DE CARGAS DE 1Y Reacciones: Ra = Rb = 18,33 t max=ai=-1,28-1, ,33-1,4= 8,96t Esfuerzo de Corte Máximo (apoyo A=apoyo B) Momento Flector máximo entre apoyos: -1,28 7,5 + 18,33 t 4,5 m 1,4 t 4,5 m -1,48 t 1,5 m 1,67 t/m 8,5 4,25 = 4,0 tm Momento Flector máximo de voladizos: -1,28 t 3 m - 1,67 t/m 4m 4m/2 = -17,2 tm MOMENTO MÁXIMO

15 Datos: y Momento Flector Máximo: kgm Material: Pino Paraná laminado Región húmeda, a la intemperie. Sección Predimensionada: 30 cm x 70 cm Cálculo de la Resistencia DE LA MADERA expresada mediante la TENSION DE REFERENCIA a flexion Fb y a corte Fv d =70 b=30 x F b =75 kg cm 2 Fv=8 kg cm 2 De tabla para madera laminada encolada: Pino Paraná Resistencia de Referencia Ajustada F b = F b C D C M C t C L C Cr F v = Fv C D C M C t

16 Factor de ajuste por duración de la carga (C D ) Carga permanente + sobrecarga de uso C D = 1 Factor de condición de servicio (C M ) Región húmeda y a la intemperie (Tabla Cirsoc Mad. Lamin.) C M = 0,8 Factor de temperatura (C t ) Temperatura menor de 40 C C t = 1 Factor de estabilidad lateral (C L ) Pandeo lateral impedido por las correas C L = 1 Factor de volumen (C ) Para madera laminada se usa C en vez de C F C = 600 d 0,1 150 b 0,05 = , ,05 1,1 C = 1,1 Factor de distribución de carga (C r ) C r = 1 F b = 75 kg cm 2 1 0, ,1 1 F b = 66 F v = 8 kg cm 2 1 0,8 1 F v = 6,4 kg cm 2 kg cm 2

17 TENSIONES DE REFERENCIA AJUSTADAS DE LA MADERA LAMINADA PINO a FLEXION F b = 66 kg/cm 2 a CORTE F v = 6,4 kg/cm 2 Sección predimensionada: 0,3 x 0,7 m ERIFICACIÓN A FLEXIÓN: f max =M/S F b = 66 kg/cm2 S x b h cm 3 fmáx M S MAX x kg cm cm 70,2 kg/cm 2 F' b 66 kg/cm 2 NO ERIFICA ERIFICACIÓN A CORTE: fmax =1,5/b.d F v = 6,4 kg/cm2 f máx 1,5 bd 8960 kg 1,5 30 cm70cm 6,40 kg/cm 2 F' 6,4 kg/cm 2 ERIFICA

18 ERIFICACION DE LA RESISTENCIA AL CORTE ACERO

19 DIMENSIONADO EN ACERO ACCIONES PERMANENTES Y ARIABLES (qu=1,2 qd + 1,6 ql) RESISTENCIA Fy (tensión de fluencia) SOLICITACIONES REQUERIDAS M U =momento flector máximo N U = compresión o tracción máxima U = corte máximo CONDICIONES DE SEGURIDAD M u N u u M d N d d. M. n. N n RESISTENCIA NOMINAL Mn momento nominal n corte nominal n RESISTENCIA DE DISEÑO Md=.Mn d=.n (=0.9) (=0.9)

20 RESISTENCIA AL CORTE DEL ACERO La resistencia al corte del material es un 60% de la resistencia a tracción. SI la resistencia a tracción esta definida por el limite de la zona elástica llamado TENSION DE FLUENCIA Fy la resistencia a corte estará definida por la TENSION TANGENCIAL DE FLUENCIA y y = 0,60 Fy

21 SOLICITACION MAXIMA PRODUCIDA POR CORTE El máximo corte u me produce las tensiónes máximas en el alma de la sección, y las alas no tienen tensiones importantes por corte. Encontrándose la Máxima tensión producida por corte en coincidencia con el eje neutro. En este tipo de secciones el f v max se encuentra en el alma. Se desprecia así la participación de las alas y solo se considera el trabajo del alma. f v max

22 TENSIONES DE CORTE - ERIFICACIÓN EN ACERO El valor máximo de corte de la viga u debe ser menor o igual al esfuerzo de corte RESISTENTE O DE DISEÑO SE DEBE ERIFICAR QUE : u d = 0,90 n RESISTENCIA DE DISEÑO A CORTE Solo se considera la colaboracion del ALMA Para sección I ó U Aw es el area del alma: A w t w h w d. n. Aw. Fy.0,6

23 u maximo obtenido RESUMIENDO esfuerzo de corte con cargas mayoradas Donde: u : esfuerzo de corte solicitante de la sección d= resistencia de diseño de la seccion d. n. Aw. Fy.0,6 F y = TENSION DE FLUENCIA=2400 kg/cm2 =0,9 A w =t w.h w área del alma CONDICION DE SEGURIDAD u d

24 PLANTA 2º NIEL ERIFICACIÓN A ESFUERZO DE CORTE: luz entre apoyos: 7,2 m Predimensionado IPN 300 : de Tabla Perfiles t w = 1,08 cm ; h w = 24,1 cm Por simetría de cargas Ra = Rb = 2,8 2 /2 +0,065 7,2 /2 = 3,0 t = Esfuerzo de Corte máximo u Aw=hw. tw=1,08cm.24,1cm=26,08cm 2 Resistencia de Diseño al Corte: d = n=0,9 Aw.Fy.0,6=0,9.26,08cm 2. 0, kg/cm 2 =0, ,2kg= =0,9.37,6 t =33,8t > u ERIFICA

25 CARACTERISTCAS DE LA MADERA Y EL ACERO A CONSIDERAR EN LAS DECISIONES DE DISEÑO

26 Alta resistencia por unidad de peso: estructuras más livianas y espacios más diáfanos con menor cantidad de apoyos. Beneficios del acero Homogeneidad: igual comportamiento en todas direcciones Seguridad en la previsión de resistencias y deformaciones ultimas Ductilidad: capacidad de soportar grandes deformaciones permitiendo que las fallas se hagan evidentes Mayor precisión y rapidez de montaje en las estructuras Gran disponibilidad de secciones y tamaños de piezas estructurales.

27 Proceso productivo contaminante para el medio ambiente y con gran exigencia de consumo energético. Objeciones al acero Corrosión al estar expuesto al agua y al aire costo de mantenimiento Calor fuego el calor se propaga rápidamente por la estructura alcanzando temperaturas donde el acero se comporta plásticamente (necesidad de recubrimientos aislantes o retardadores de calor) Pandeo: Por su relación resistencia/sección el empleo de perfiles esbeltos sometidos a compresión los hace más susceptibles.

28 Proceso de producción con menor requerimientos de energía que otros materiales beneficia al medio ambiente por la producción de oxígeno de las explotaciones forestales. Beneficios de la madera En la arquitectura actúa como reguladora de la humedad, por su capacidad higroscópica Buen comportamiento como aislante térmico y acústico con relación a otros materiales. Riqueza expresiva por las posibilidades formales de la madera laminada y alto valor estético en la concepción de los espacios arquitectónicos Facilidad de trabajo con herramientas comunes y facilidad de transportación por su bajo peso.

29 Incertidumbres con respecto a las resistencias y deformaciones (necesidad de realizar ensayos para cada madera) Objeciones a la madera Deformaciones diferidas por la fluencia lenta, que deben ser consideradas en la verificación estructural. Deformabilidad de la uniones por la combinación con elementos metálicos de sujeción.