PORTADA

INTEGRANTES: 

Suzy González - Samantha Bedoya - Deborah Maldonado

INDICE

mayo                                                                               

• Fórmulas de diseño 

          >formulas          >¿que es el ancho tributario? (definición)        

• Estructuras isostáticas e hiperestáticas (publicación por suzy gonzález)
   
  >Definición para compresión de vigas isostáticas e hiperestáticas.
  > Ventajas y desventajas de las estructuras isostáticas
  > ventajas y desventajas de las estructuras hiperstáticas
  > Método abreviado de análisis de cargas mediante una estructura de modelo       isostático
  >Métodos estáticos de cálculo para la resolución de una estructura de modelo       hiperestática 

• Historia de acero (publicación por Samantha Bedoya) 
  definiciones
• Acero 
   > ¿Qué es el acero? (publicación por suzy gonzález) 
   > Clasificación del acero (publicación por suzy gonzález) 
   > Ventajas y desventajas del acero  (publicación por Deborah Maldonado) 
   > Perfiles de acero    (publicación por Samantha Bedoya)
   > Propiedades mecánicas (publicación por suzy gonzález) 
   > Propiedades geométricas  (publicación por Deborah Maldonado) 
   > Perfiles de lamina de acero dobladas en frío (publicación por Samantha Bedoya)
   > Losacero                   (publicación por suzy gonzález) 
   > Columnas de acero     (publicación por Deborah Maldonado) 
   > Marcos vierendeel      (publicación por Samantha Bedoya)
•  Sitios interesantes y fotografías de acero (publicación por Samantha Bedoya)
  
  
• Fijaciones, platinas, tipos y tamaños de tornillos, etc (publicación por suzy gonzález) 
  >información Fotografías
  > métodos de anclajes 

• Tablas (publicación por Deborah Maldonado) 
  > Perfiles
  >Columnas
  >Tabla de momentos
  >Tabla de pernos 
• Diseño de interiores y exteriores DE ACERO
  >método de diseño de una viga isostatica simplemente apoyada en acero 
  >PREDIMENSIONAMIENTO GASOLINERA
     (publicación por Deborah Maldonado) 
  >TEC - URL(fotografias)          
      (publicación por samantha bedoya) 
  >EJEMPLOS DE RESOLUCIÓN DE VIGAS CONTINUAS CON 2 APOYOS
     (publicación por Samantha Bedoya)
  >CON 3 APOYOS, 4 Y 5 APOYOS CON LA RESOLUCIÓN DE CÓRTATE Y MOMENTO FLEXIONANTE                                          (publicación por Samantha Bedoya) 
  >PASARELA   (publicación por suzy gonzález)
  >CALCULO DE PASARELA  
    (publicación por suzy gonzález)
• Madera: historia, que es, propiedades, tipos
  >HISTORIA DE LA MADERA  (publicación por Deborah Maldonado) 
  >¿Qué es la madera?             (publicación por suzy gonzález) 
  >propiedades de la madera    (publicación por suzy gonzález) 
  >Tipos de madera                    (publicación por suzy gonzález) 
• Humedad de la madera 
  >Composición química                (publicación por Samantha Bedoya) 
  >Humedad y resistencia             (publicación por Deborah Maldonado)   
  >Deformaciones de la madera     (publicación por Deborah Maldonado)

ABRIL                                                                                

• Sitios y fotografías interesantes sobre madera
  >Fotografías interesantes sobre madera  (publicacion por Samantha Bedoya) 
  >Sitios interesantes                                     (publicación por suzy gonzález) 
  >estructuras de madera, fotos interesantes (publicacion por suzy gonzález)
• Fijaciones, platinas, tipos y tamaños de tornillos, etc.
  >Formas de ensamblar, piezas simples , ensambles simples. (publicacion por suzy gonzález) 
  >Fijaciones (tipo de platinas)                  (publicacion por suzy gonzález) 
  >caracteristicas de perno                        (publicacion por suzy gonzález) 
  >Catalogo de varios pernos a usar        (publicacion por suzy gonzález) 
  >Cimentacion                                           (publicacion por suzy gonzález) 
  >uniones de madera                             (publicacion por Samantha Bedoya) 
  >uniones mecanicas                           (publicacion por Samantha Bedoya) 
  >uniones de madera (conectores de ultima generacion)   (publicacion por Samantha Bedoya)

Tablas  (publicación por Deborah Maldonado) 

Madera:

     >    Tabla de esfuerzos de trabajo de maderas con sus especies 
 >      Propiedades de los tamaños estándar para maderas.
 >    Tablas de cargas vivas
  >   Diagramas de vigas
   >   Diseño de columnas de madera

MARZO                                                                                                                                 

• Diseño de interiores y exteriores DE MADERA 
  diseño de interiores
  >Vallado de piscina (construcción)      (publicación por suzy gonzález) 
  >perfiles del hogar                            (publicacion por suzy gonzález)
  
   >MÉTODO DE UNA VIGA ISOSTÁTICA SIMPLEMENTE APOYADA EN MADERA 
  
  >Cálculos de un entrepiso                (publicación por Devorah Maldonado) 
  Diseño de exteriores
  >Cálculos para un deck                      (publicacion por Deborah Maldonado)
  >Cálculos para una pergola                (publicacion por Samantha Bedoya) 
  >Cálculos de un muelle de madera     (publicacion por suzy gonzález)    

FORMULAS DE DISEÑO

FÓRMULAS

 Los ejemplos de cada construcción ya sea un entrepiso, pérgola, pasarela…

·         Tabla de cargas vivas  

·         Tener en cuenta los materiales a usar en los ejemplos

·         Conocimiento del peso de cada material

·         Ancho tributario indicado en plantas (c/ viga secundaria

·         Medidas indicadas en el ejercicio en planta y en el  análisis de carga

Madera

TABLÓN O DUELA

cargas W(baldosa, concreto,peso propio)= peso x espesor o ancho tributario x distancia de cada pie del tablon (1)
carga muerta WD= 1.5 factor de humedad x Sumatoria de cargas W
carga total WT= carga viva WL (escogerla según tabla de cargas vivas) + WD

Análisis de flexión 

módulo de sección S= I/C         I= inercia= bh/12   b= base  h= altura            C= centroide de la pieza
momento máximo Mmáx= w x L2/8 (cuando son vigas simplemente apoyadas con carga uniformemente distribuída)
flexión de trabajo r= Mmáx/S

Análisis por corte

cortante máximo Vmax= w x L/2 (cuando son vigas simplemente apoyadas con carga uniformemente distribuída)
corte paralelo Ttrabajo= 1.5 x Vmax/bh

Análisis por deflexión

deflexión máxima 0max= L/360
deflexión de trabajo 0trabajo= 5wL4/384EI (Ver la fórmula en las tablas Diagramas de Vigas, según el tipo de viga)

VIGA SECUNDARIA

carga Wbaldosa= peso x ancho tributario de la viga secundaria
carga Wconcreto= peso x espesor x ancho tributario
carga Wpeso propio de la viga= peso x sección escogida(ver en tabla de tamaños estándar)
carga Wtablón= peso (madera escogida, ver tabla Esfuerzos de trabajo de maderas guatemaltecas) x grosor de la pieza x ancho tributario

WD= Sumatoria de todas las cargas W
WL= carga escogida x distancia a la que se encuentran las vigas secundarias
carga total Wu= 1.5 x WD + WL

Análisis de flexión 

módulo de sección S= I/C       
momento máximo Mmáx= wu x L2/8 (cuando son vigas simplemente apoyadas con carga uniformemente distribuída)
flexión de trabajo r= Mmáx/S

Análisis por corte

cortante máximo Vmax= wu x L/2 (cuando son vigas simplemente apoyadas con carga uniformemente distribuída)
corte paralelo Ttrabajo= 1.5 x Vmax/A                A=área de la sección

Análisis por deflexión

deflexión máxima 0max= L/360
deflexión de trabajo 0trabajo= 5wL4/384EI (Ver la fórmula en las tablas Diagramas de Vigas, según el tipo de viga)

VIGA PRINCIPAL

Wpeso propio= peso (madera escogida) x sección de la pieza escogida

Análisis de flexión 

módulo de sección S= I/C       
momento máximo Mmáx = Se saca con diagrama de momento, método abreviado
flexión de trabajo r= Mmáx/S

Análisis por corte

cortante máximo Vmax= Se saca con diagrama de corte, método abreviado
corte paralelo Ttrabajo= 1.5 x Vmax/A                A=área de la sección

Análisis por deflexión

deflexión máxima 0max= L/360
deflexión de trabajo 0trabajo= 5wL4/384EI (Ver la fórmula en las tablas Diagramas de Vigas, según el tipo de viga)

¿Qué es el ancho tributario? 

*Se debe tomar en cuenta que para tener el área tributaria depende del piso que se tenga, la distancia entre cada mitad que ocupa la  viga secundaria ya sea de una losa en una dirección o 2 direcciones se debe hacer una distribución de cargas parcial en las vigas principales o cerchas. ***

Por ejemplo. 

A continuación se presenta un ejemplo gráfico del ancho tributario de una viga secundaria y una viga principal.

Elaborado por Deborah Maldonado

Estructuras isostáticas e hiperestáticas

publicación por suzy gonzalez 


Antes de empezar con los temas principales de Acero y Madera es importante conocer algunos conceptos sobre estructuras isostática y una estructura hiperestática. 

• definicion de estructura Isostática:  es que el numero de fuerzas actuantes es igual al numero de fuerzas actuantes es igual al numero de ecuaciones en equilibrio, digamos que si le quitas una atadura queda inestable. 

ej: una cancha de football 

• definicion de estructura Hiperstática: (super quieta, necesita liberarse de varios apoyos para liberarse de la atadura),  en esta estructura existen mas fuerzas actuantes que ecuaciones en equilibrio, por lo tanto se necesita platear ecuaciones adicionales con los desplazamientos o giros en un punto especifico para conocer estas fuerzas (ecuaciones de compatibilidad).

ej: una viga con dos apoyos 

se puede encontrar esta clase de información en un libro de análisis estructural

Se debe comparar las siguientes ecuaciones para determinar / clasificarla: si es isostática o hiperstática. 

• grado de indeterminación
• grado de libertad
• redundantes
• ecuaciones de compatibilidad
• equilibrio de una estructura 

Ventajas y desventajas de las estructuras isostáticas

Las ventajas de las estructuras isóstaticas, 

Las principales ventajas  son su peso ligero y su alta resistencia a la corrosión. se usa para revestimientos.

Desventajas: si los calculos de una seccion (viga), marco, etc... falla, la estructura se viene abajo al contrario con las hiperestaticas tienen una reserva para alcanzar el mecanismo de seguridad

Ventajas y desventajas de las estructuras hiperestáticas. 

ventajas: 

• menor costo del material ya que permite obtener estructuras con menor secciones transversales en sus elementos constitutivos. 
• continuidad entre los distintos miembros estructurales, con lo que se logra una mejor distribución de los esfuerzos interiores producidos por cargas aplicadas. Asimismo, la continuidad permite materializar elementos de mayores luces y por ende menor cantidad de apoyos a igualdad de sección, o el uso de menores secciones para luces iguales.
• mayor factor de seguridad a comparaciones de las isostáticas 
• mayor rigidez, menor deformaciones
• ante un sismo, mejora el aumento en el grado de hiperestaticidad, por medio de "rótulas plásticas" que un isostatico es imposible de coincibir. 
• muchas veces el material de la estructura hiperestática responde a los pocos errores en una obra 
• (arcos empotrados)
  
  
  Desventajas
•  variaciones de temperatura
• fabricación deficiente 
• desajustes de colocación generan deformaciones 
• usualmente se requiere secciones reforzadas 

aqui podras tener mas acceso a informacion sobre: metodos, analisis de las estructuras hiperstaticas e isostaticas... http://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_estructural

Método abreviado de análisis de cargas mediante una 

estructura de modelo isostático 

·         El análisis de cargas (suma de fuerzas) 
Carga= distribuida o puntual (fuerzas o momentos aplicados en la estructura expresadas en unidades de fuerza como (N, Lb, N*m Lb*pie, etc.)

·         Resultado de reacciones (cargas totales concentradas en apoyos)
En el cual usamos apoyo móvil y otro fijo (en nuestras estructuras isostáticas)

·         diagrama de corte y momento estos diagramas nos servirá para visualizar como se deformará la viga isostática en qué punto y porqué valor después de realizar el análisis de cargas como también el esfuerzo máximo que realizará la viga por medio de las cargas propuestas.

Por este medio obtenemos la fuerza y la carga a lo largo de la pieza (viga) y trazados estos diagramas y ecuaciones decidiremos el material con el que se construirá, dimensiones, punto de deformación.

Por ende usamos el estudio de resistencia de materiales, elegimos el material a usar ( en este caso elegimos madera u acero)  en el cual damos cálculos de un material por medio de su resistencia y peso a través de cálculos/ análisis de flexión, esfuerzo, corte, trabajo  y deflexión  para que cumpla los requisitos de resistencia, rigidez, estabilidad y cuanto se deformará  en la estructura diseñada por nosotros; comparamos los resultados del material propuesto por medio de tablas que contiene las propiedades estructurales su flexión corte y esfuerzos máximos; nuestros cálculos deben quedar por debajo a estos. 

Métodos estáticos de calculo, para la resolución de una

 estructura  de modelo hiperstática 

Hardy Cross o distribución de momentos:

Este método toma en cuenta los marcos estructurales y deben contarse por medio de las reacciones los esfuerzos y deflexiones de cada marco, este método de cross también se le conoce como distribución de momentos en el cual  primero se toman en cuenta:

·         Los momentos en los extremos fijos de los marcos y son distribuidos a lo largo de sus miembros hasta alcanzar un equilibrio por medio de porcentajes; es un método próximo para evaluar la estructura, su flexibilidad y deflexión

·         por lo cual luego encontraremos el Mmáx y Vmáx

·         continuando con el análisis de esfuerzo, flexión y corte

·         con determinado material referente a sus propiedades estructurales 

Estos métodos podemos visualizarlo en pasarela, marcos, edificios.

Método

Tambien ver publicacion :                                                              

• EJEMPLOS DE RESOLUCIÓN DE VIGAS CONTINUAS CON 2 APOYOS
•  CON 3 APOYOS, 4 Y 5 APOYOS CON LA RESOLUCIÓN DE CÓRTATE Y MOMENTO FLEXIONANTE  
  (publicacion por Samantha bedoya)
  
  >sección de Diseño de interiores y exteriores                   

Historia del acero

Acero

Publicación por Suzy González

¿Qué es el acero? 

Los metales y aleaciones empleados en la industria: materiales ferrosos y no ferrosos.

Ferroso:  se emplea para: el fierro o hierro,

No ferroso:  no contiene hierro, contiene aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones el latón y el bronce,se le conoce como aleaciones No Ferrosas.

A un precio relativamente bajo, el acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado ya que sus propiedades pueden ser menajadas de acuerdo a necesidades especificas mediante tratamientos concalor, trabajo mecanico o aleaciones.

El acero

El Acero es básicamente una aleación o combinación de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleación como  Cr (Cromo) o Ni (Níquel) pero estos se agregan con propósitos determinados.

El hierro

El hierro puro es uno de los elementos del acero, por lo tanto consiste solamente de un tipo de átomos

Clasificación del acero

Los diferentes tipos de acero se clasifican de acuerdo a los elementos de aleación que producen distintos efectos en el Acero:

·         Aceros al carbono: Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre.

Maquinas, automóviles, estructuras de acero, edificios, buques, etc. 

·         Aceros aleados: cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros de aleación se pueden

subclasificar en :

Estructurales: son diversas partes de maquinas, edificios, construcciones de chasis, automóviles, puentes, barcos y semejantes, EL contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6%.

Para herramientas:  Se utiliza aceros de alta calidad que se emplean para herramientas para cortar y modelar metales y no metales como : fresas, taladros, terrajas, etc.

Especiales: son aceros inoxidables con cromo de 12% son de gran dureza y alta resistencia a las atlas temperaturas y a la corrosión , se emplean en turbinas de vapor engranajes y rodamientos.

Aceros de baja aleación ultra resistentes:

Esta familia es la mas reciente de las 4 grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros convecionales ya que contienen cantidades menores de elementos de aleación.

Estos aceros reciben un tratamiento especial que les da una mayor resistencia que la de acero al carbono y por su bajo peso, las cargas pueden ser mas pesadas.

En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación. Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios.

Aceros inoxidables: Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes por lo tanto son muy duros y resistentes que mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas.

Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos.

Pueden ser usados para tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas, equipos quirúrgicos, y un caso particular puede ser En cocinas y por el uso de acero inoxidable.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ACERO

Ventajas

• Alta resistencia: la alta resistencia por unidad de peso significa que el peso de las estructuras será relativamente bajo.
• Uniformidad: las propiedades del acero no cambian notoriamente con el tiempo, como en el caso de estructuras de concreto reforzado.
• Elasticidad: por su comportamiento se a las hipótesis de diseño de los materiales, sigue la Ley de Hooke hasta esfuerzos bastante altos.
• Durabilidad: el mantenimiento de estas estructuras tiene que ser el adecuado para que duren indefinidamente.
• Ductilidad: soporta grandes deformaciones sin fallar bajo esfuerzos de tensión.
• Tenacidad: posee resistencia y ductilidad. 

Desventajas

•    Mayor coste que las de hormigón.
•   Sensibilidad ante la corrosión (galvanizado, autopatinado, etc.).
•   Sensibilidad frente al fuego. Las características mecánicas de un acero disminuyen.
•   Rápidamente con la temperatura, por lo que las estructuras metálicas deben protegerse del fuego.
•    Inestabilidad: Debido a su gran ligereza, un gran número de accidentes se han producido por inestabilidad local, sin haberse agotado la capacidad resistente. Si se coloca el arriostramiento debido (que suele ser bastante barato) son estables. 
•    Dificultades de adaptación a formas variadas.
•    Sensibilidad a la rotura frágil. Un inadecuado tipo de acero o una mala ejecución de las uniones soldadas pueden provocar la fragilización del material y la rotura brusca e inesperada.

Elaborado por Deborah Maldonado

Publicado por Suzy González

PROPIEDADES MECÁNICAS 

Tenacidad:

Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras. El acero es un material resistente, especialmente en aleaciones.

Ductilidad:

Es relativamente dúctil,  Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo

El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación

Maleable:

Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño, por ser un material moldeable.

Resistencia al desgaste:

Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.

Maquinabilidad:

Es la facilidad que posee un material que permitir el proceso de mecanizado. Permite una buena mecanización antes de recibir un tratamiento térmico.

Dureza:

La densidad promedio del acero es 7850 kg/m3. Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químico.

El mas conocido es el acero templado, u aceros con alto contenido de carbono. 

sitio interesante: http://es.scribd.com/doc/97232151/16/PROPIEDADES-FISICAS-DEL-ACERO

PROPIEDADES GEOMÉTRICAS

Elaborado por Deborah Maldonado

Publicación por Suzy González
   Losacero

Es una lámina de acero acanalada galvanizada con nervaduras transversales para usar como losa de entrepiso o techo. Esta fabricada con acero estructural galvanizado en ambas caras, y prepintado en la parte expuesta o inferior de la losa.

Posee una alta resistencia estructural debido a su troquel trapezoidal y alto de 6.00 centímetros que le permite una alta capacidad para resistir cargas, pero sobre todo por su adecuada distribución de refuerzos para cubrir cargas.

Esta lámina sirve de formaleta al momento del armado y fundición del concreto, además es el refuerzo principal de acero durante la vida útil de la losa.

FUNCIONES BÁSICAS:

1) Plataforma de trabajo en la etapa de instalación

2) Cimbra permanente en la etapa de colocación del concreto

3) Acero de refuerzo principal en la etapa de servicio

4) Sirve como encofrado para la losa. Estabiliza el marco (si se utiliza estructura metálica).

ELEMENTOS

• Losacero

• Malla electro soldada

• Conectores: Pernos, Tornillos auto perforantes. Clavos de disparo Auto soldadura

• Concreto

• Trabe Metálica.

COLUMNAS DE ACERO

Columnas cortas: es aquella que por el tamaño relativo a su diseño, fue diseñada con una longitud, pero construída trabajara como mas corta. por lo que tendrá mayor rigidez relativa que para lo que fue diseñada.

Columnas largas esbeltas: es esbelta si sus dimensiones transversales son pequeñas respecto a su longitud o también si su relación de esbeltez, definida como la longitud sobre el radio de giro supera ciertos límites.

Razón de esbeltez: para la medida de la esbeltez de una columna se debe tener en cuenta la longitud, el perfil de la sección transversal y las dimensiones de la columna y la forma en que esta sujeta la columna a la estructura. Fórmula: 

L= longitud real de la columna entre los puntos de apoyo o de restricción lateral.

k= factor de fijación de los extremos.

Lx= longitud efectiva, teniendo en cuenta la manera de fijar los extremos.

r = radio de giro mínimo

Elaborado por Deborah Maldonado