CONTRACCION POR SECADO

Transcripción

1 CONTRACCION POR SECADO PROCEDIMIENTO DE CORRECCIÓN DE LAS TENSIONES DE TRABAJO 1

2 CONTRACCIÓN POR SECADO El anexo F de la Nch1198 of2006 (pag.175)entrega coeficientes de contracción para la determinación de las dimensiones de una pieza de madera a contenidos de humedad inferiores a 20%. La dirección puede ser: Radial Tangencial Longitudinal 2

3 Contracción por secado En el sentido longitudinal puede despreciarse. En el sentido tangencial es aproximadamente el doble que en el sentido radial, y sus valores expresados en % se entregan en la tabla F.1 Las tablas de dimensiones entregadas fueron elaboradas con una humedad referencial de 20%. Por lo tanto cualquier madera con contenido de humedad < 20% tendrá una dimensión inferior a la tabulada La corrección dimensional es un requisito de la norma. Esta corrección se puede efectuar con el siguiente procedimiento: 3

4 Determinación de tensiones de trabajo Contracción por secado ΔH DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD TABLA 1 y 2 K Ct DET. COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN ANEXO F.1 TABLA EMAD a 6 DET. TENSIONES DE TRABAJO Aplicación de fórmulas APLICACIÓN A PROPIEDADES GEOMÉTRICAS Cálculos 4

5 FACTOR DE CONTRACCIÓN Ejemplo 4 Determinar las propiedades geométricas de una pieza de Raulí de 2 x 5, HC=15%, para un envigado de piso de una vivienda con calefacción intermitente. De tabla 1, HS= 12% Madera aserrada seca Tabla b=45 mm h=118 mm Area A= 53,1 cm2 Ix= 616 cm4 Wx= 104 cm3 Iy= 90 cm4 Wy= 40 cm3 De tabla 2, Item 4 ΔH=8% 5

6 FACTOR DE CONTRACCIÓN Ejemplo 4 De tabla EMAD para ΔH = 8% Pág.239 Kct (A) = 0,9651 Kct (Ix) = 0,9223 Kct (Wx) = 0,9435 Kct (Iy) = 0,9405 Kct (Wy) = 0,9527 Corrigiendo propiedades: A = 53,1x0,9651 = 51,25 cm2 Ix = 616x0,9223 = 568,14 cm4 Wx = 104x0,9435 = 98,12 cm3 Iy = 90x0,9405 = 84,65 cm4 Wy = 40x0,9527 = 38,11 cm3 6

7 FACTORES DE MODIFICACIÓN PARTICULARES Consideran aspectos que alteran la capacidad resistente de las piezas y son propias de cada solicitación FLEXIÓN TRACCIÓN COMPRESIÓN PARALELA COMPRESIÓN NORMAL CIZALLE MODULO ELASTICO FLEXIÓN 7

8 FACTORES DE MODIFICACIÓN PARTICULAR FLEXION 1. En la zona flexo-traccionada de vigas simples: A.- Por altura de la viga : (todas menos pino radiata) K hf 50 h 1 9 ( h ) en mm, vale también para piezas traccionadas 8

9 FACTORES DE MODIFICACIÓN PARTICULAR FLEXION 2.- En la zona flexo-traccionada de vigas simples de pino radiata : Por altura de la viga : K hf h 1 ( h>90 mm ) en mm, vale también para piezas traccionadas 9

10 FACTORES DE MODIFICACIÓN PARTICULAR FLEXION 3. En la zona flexo-comprimida de vigas simples : Todos los elementos estructurales sometidos a flexión deben estar apoyados lateralmente a fin de evitar desplazamientos laterales o rotaciones en torno al eje axial. Para ello, si se cumple lo dispuesto en tabla Ex11, Pág.231 Kv = 1 en caso contrario evaluar la esbeltez λv con tabla 10, y calcular con ella Kλv de fórmulas item

11 FACTORES DE MODIFICACIÓN PARTICULAR CIZALLE 1.- APLICABLE CUANDO LA SECCIÓN RECTANGULAR SE ENCUENTRA REBAJADA EN FORMA RECTA O INCLINADA. SE PERMITE SÓLO : a / h 0,5 y e hr/3 h a e hr h a hr e a 30 REBAJE INFERIOR RECTO Kr REBAJE INFERIOR INCLINADO Kri 11

12 a Si h>300 a / h 0,5 y e hr Si h 300 a/h 0,7 y e hr REBAJE SUPERIOR RECTO a FACTORES DE MODIFICACIÓN PARTICULAR CIZALLE REBAJE SUPERIOR INCLINADO h hr hr h e e 12

13 FACTORES DE MODIFICACIÓN PARTICULAR CIZALLE CASO 1 REBAJE INFERIOR : Kr (rebaje inferior recto) tabla 11 Kri ( rebaje inferior inclinado) tabla 11 CASO 2 REBAJE SUPERIOR Krs. (rebaje superior) tabla 12 13

14 DISEÑO A FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES FACTOR DE MODIFICACIÓN POR APLASTAMIENTO: K cn SERÁ UN FACTOR DE AMPLIFICACIÓN EN CASOS EN QUE LA SUPERFICIE APLASTADA ESTÉ A UNA DISTANCIA d 150 mm. Y SE CUMPLA ADEMÁS: longitud l o diámetro de la superficie aplastada medida en la dirección de la fibra : l 150 mm la distancia S entre la superficie aplastada y el extremo del elemento medido en la dirección de la fibra cumpla con : S 100 mm S 75 mm si h > 60 mm si h 60 mm 14

15 FACTOR DE MODIFICACIÓN POR APLASTAMIENTO: K cn DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES l d l S h Fig. 15, pág 79 15

16 FACTOR DE MODIFICACIÓN POR APLASTAMIENTO: K cn DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES K cn l 1,8 Si en una pieza no se satisfacen los requerimientos señalados en : K cn 0,8 16

17 DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES GENERALIDADES : Se deberá verificar que : 1. TENSIONES DE FLEXION: f f M W máx n F ft, dis F fv, dis 17

18 DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES TENSION DE DISEÑO A LA FLEXIÓN EN LAS FIBRAS FLEXO-TRACCIONADAS: F ft, dis F f * K h * K d * K c * K hf TENSION DE DISEÑO A LA FLEXIÓN EN LAS FIBRAS FLEXO-COMPRIMIDAS: F fv, dis F f * K h * K d * K c * K v 18

19 DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES 2.- CIZALLE: TENSION DE TRABAJO : 3* Q f F cz b h cz, 2* * TENSIÓN DE DISEÑO: dis F F * K * K * cz, dis cz h d K r 19

20 DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES 3.- COMPRESIÓN NORMAL A LA FIBRA: TENSION DE TRABAJO : TENSIÓN DE DISEÑO: R A f cn Fcn, dis n F F * K * cn, dis cn h K cn 20

21 ESTIMACION DEL APLASTAMIENTO EN PIEZAS DE PINO RADIATA CONDICION DE HUMEDAD H=12% H 20% ef e 0, 4mm e 0, 2mm e f E ap cn, h 21

22 DEFORMACIÓN: DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES 1. En vigas que resistan cargas individualmente, la verificación de deformaciones se realizará con el módulo de elasticidad característico : E fk = 0,6*E f 2. En vigas de Pino Radiata el módulo de elasticidad se debe corregir por altura : K hf h

23 DEFORMACIÓN... DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES 3. La deformación máxima admisible de un elemento sometido a flexión se debe fijar de acuerdo al tipo de estructura teniendo en cuenta: la posibilidad de daño de los materiales de recubrimiento las exigencias estéticas y funcionales 4. En ausencia de requisitos especiales considere la tabla 13,pág 45: caso 1 : VIGAS DE TECHO caso 2 : VIGAS DE PISO 23

24 DEFORMACIÓN... DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES 5. FLUJO PLÁSTICO EN EL TIEMPO: cuando las solicitaciones de naturaleza permanente g >50% de la solicitación total q g q 0,5 Incorporar el factor de creep (escurrimiento plástico de la fibra) Se incrementa el efecto si la madera presenta una humedad superior al 15% al momento de ser aplicadas las cargas. 24

25 DEFORMACIÓN... DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES La deformación en el sentido de las solicitaciones es total e (1 g ) q donde 1 1 k y para HC 15% k 3 2 g q HC 15% k g q 25

26 DEFORMACIÓN... DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES 6. DEFORMACIÓN POR CORTE En vigas simplemente apoyadas si: L h 20 Incorporar para verificar flecha la componente de deformación por corte : 1,2* M Q G * A 26

27 DEFORMACIÓN... DISEÑO A LA FLEXIÓN PIEZAS RECTANGULARES SIMPLES Incorporando el caso de Creep, resulta : Q total Q (1 2 g q ) Y la deformación debe considerar tanto la deformación por flexión más la deformación por corte, es decir: total Qtotal 27

28 FACTOR DE CREEP, ESCURRIMIENTO PLÁSTICO Ejemplo 5 Determinar el factor de creep del ejemplo 3, si HC=18% 1. La combinación crítica es la carga total : PP+SC1+SC2= q = Kg*cm 2. Carga permanente: PP+SC1 = g = Kg*cm 3. Razón g q ,55 28

29 FACTOR DE CREEP, ESCURRIMIENTO PLÁSTICO Ejemplo 5 4. Ya que HC>15%: Kδ= 5/3-4/3*g / q = 1,667-0,733= 0,934 ρ = 1/Kδ 1 = 0,071 δtotal = δe * (1+ρ *g/q) = δe * 1,039 Por lo tanto la deformación que incluye el factor de creep es 1,039 veces la deformación instantánea (tablas) 29