Montaje TyC 23-III
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I artículos I
�007 I �3 - III I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I �7
TECNOLOGÍAYCONSTRUCCIÓNIVol.23-IIII2007Ipp.47-56IRecibidoel28/02/08IAceptadoel08/03/08
AbstractIn this paper we
study the structural behavior of composite wooden beams
with I- sections and rectangular hollow sections. In both
cases, the flanges are made by lumber and the web by
wood boards (plywood and OSB). Several sections are
included considering different beam depths and materials. Due to its geometric shape, composite wooden beams
show good structural properties with less material than the one used in an equivalent
filled section. It presents the behavior of structural beams tested in bending including
failure modes. The tested beam series are compared in
terms of their moment capacity and stiffness. The design of
I-sections beams from the experimental results is discussed.
DescriptorsComposite wooden
beams for use in housing; I- section beams; rectangular
hollow section beams; Structural behavior of
tested beams to buckle
ResumenEnestetrabajose
estudiaelcomportamientoestructuraldevigascompuestas
demaderaconseccionestipodobleTytipocajón.En
amboscasoslasalasestánconformadaspormadera
aserradayelalmaportablerosdemadera(contrachapado
yOSB).Seestudiandistintasconfiguracionesdeseccionesconsiderandodistintasalturas
ymateriales.Debidoasuconformacióngeométrica,lasvigascompuestasdemadera
presentanbuenaspropiedadesestructuralesconmenos
materialqueelutilizadoenseccionesllenasequivalentes.
Sepresentaelcomportamientoestructuraldevigasensayadas
alaflexiónincluyendolasfallastípicas.Seentreganlosvalores
obtenidostantodelacapacidaddemomentocomolarigidez
delasseriesestudiadas.
DescriptoresVigascompuestasde
maderaparausoenviviendas;VigasdeseccióndobleT;
Vigasdeseccióncajón;Comportamientoestructuralde
vigasensayadasalaflexión.
Lasvigasdemaderadeseccióncompuestacons-
tituyenunaalternativade solucióneconómicapara la
vivienda.Estasvigaspuedentenerunasecciónenforma
decajónodeDobleT.Lasvigasdeseccióncompuesta
resultanmáseconómicasqueseccionesllenasdemade-
ra.Altenerestasseccionesmásmaterialconcentradoen
lasalas,quesonloselementosquebrindanresistencia
alaflexión,seobtienenelementosoptimizadosdesdeel
puntodevistaestructural.
Debidoasuconformacióngeométrica, lasvigas
compuestasdemaderapresentanbuenaspropiedades
estructuralesconmenosmaterialqueelutilizadoensec-
cionesllenasequivalentes.Enelalmadelasvigassepue-
denutilizartablerosdemaderareconstituidacomopor
ejemplotablerosdecontrachapadootablerodepartículas
orientadasOSB(OrientedStrandBoard)(fotos1ay1b).
LostablerosOSB,originalmenteutilizadosenembalajes,
constituyenunadelasalternativasmáseconómicasexis-
tentesenelmercado.
Las vigasdemaderade sección compuestade
madera,alutilizarmenosmaterial,sonmáslivianasque
lasvigasdeseccionesllenas.Estofacilitasumontajeen
la etapade construcciónde la vivienda. Lautilización
deestasvigasenestructurasdeentrepisoydetechose
muestraenlafoto2.
Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas(*)
Luis Leiva DepartamentodeIngenieríaenObrasCiviles.UniversidadSantiagodeChile
(*)EstetrabajoseenmarcaeneldesarrollodecomponentesparalaviviendadelaAcciónXIV.8“CASA-PARTES.Tecno-logíadeCimientos,Paredes,entrepisos,TechoseInstalacio-nes(CIPETI)”delProgramaCYTED.
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I artículos I Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas
Laconstruccióndeestasvigassepuederealizartan-
topormétodosindustrialescomopormétodosartesana-
lesenuntallerdecarpintería.Lasvigascajónsepueden
materializarconunionesclavadasoencoladasentreelala
ylasalmas.LasvigasDobleTpuedenrealizarsemediante
unaranurahechaenlasalasenlacualseinsertaelalma
medianteunauniónencoladaoalternativamentemedian-
tepiezasdemaderaclavadasoencoladasenamboslados
delalma.
Enestetrabajosereseñanlosresultadosdeunpro-
gramadeensayosquesehadesarrolladoenelDeparta-
mentodeIngenieríaenObrasCivilesdelaUniversidadde
SantiagodeChileyquetienecomoobjetivoelestudiodel
comportamientoestructuraldevigasdemaderadesección
transversalcompuesta.Enélseincluyenvigascompues-
tasdemaderaconseccionestipoDobleTytipocajón.En
amboscasoslasalasestánconformadaspormaderaase-
rradayelalmaportablerosdemadera.
Series de vigas ensayadas
Series ensayadas
LasvigasconseccionesDobleTyseccióncajónse
denominancomoSerieTySerieC,respectivamente.
Encadaseriedeensayossehanconsideradodistin-
tasdimensionesdelasecciónasícomotambiéndistintas
luces.Laalturadelasvigasensayadasvaríaentre24cm
y40cm.Elanchodealasvaríaentre6,6cmy13,4cm.
Laslucesdeensayovaríanentre220cmy600cm.Enlas
gráficos1y2semuestranlasseccionescorrespondien-
tesalasseccionesDobleTyseccionescajónestudiadas.
Enelcuadro1seresumen lascaracterísticasgeométri-
casdecadaserie.
Especies madereras utilizadas
Laespeciemadererautilizadaen lasalasespino
radiata(Pinus radiata).Lasalasestánconstituidasporpie-
zasdemaderaaserrada(SeriesT1,T2,T3,T4,T6,C1,C2,
C4,C5),maderalaminada(SeriesT5yC3)ymaderamicro-
laminada(SerieT7).
Foto1aTablero de Contrachapado Fuente: Rotor DB
Foto1bTablero OSB Fuente: Trada, UK
Foto2Utilización de vigas compuestas de madera en viviendas Fuente: LPChile
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I artículos ILuis Leiva
Gráfico1Sección Doble T Series ensayadas Fuente: Elaboración propia.
Gráfico2Sección Cajón Series ensayadas Fuente: Elaboración propia.
Enelalmasehautilizadotablerocontrachapado
depino radiata (SeriesT6,C2)ytablerocontrachapado
deCoigüe,Nothofagus dombeyi(SeriesT1,C1)asícomo
tambiéntablerosdeOSB(SeriesT2,T3,T4,T5,T7,C3,
C4yC5).
Elpinoradiataesunamaderaconífera,blanday
pocodurablesinoesprotegidadelaacciónclimática.Tiene
crecimientorápidoyeslaespeciemadereramásabundan-
teactualmenteenChile.Elcoigüeeslamaderanativaque
másabundaenChile.Esunamaderalatifoliada,semidura
yseconsideradurableconrelaciónalaacciónclimática.El
tableroOSBestáconformadoporvirutasdemaderapren-
sadasorientadassegúnelplanodeltablero.
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I artículos I Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas
Características especiales de cada serie
Acontinuaciónseentreganalgunascaracterísticas
especialesdecadaserie.
SerieT1(Ref.1):Lasalassematerializancon2piezas
delargode320cmy160cm,respectivamente.La
disposicióndelaspiezasdelalasealternadeforma
quesecuentaconunaunióndealacomomáximo
enlaseccióncorrespondientedelaviga.Nohaysin
embargounauniónmecánicaentrelas2piezasdel
ala.Seutilizóunauniónclavadaentrealayalma.Se
utilizaronclavosde75mmx3,5mmendoblefilaen
cadaalayespaciadosa10cm.Elalmaestáconstituida
por2tablerosde240cmdelargo.Enloscuartosde
•
lalongituddelavigasedispusieronrigidizadoresver-
ticales(45cmx90cmx220cm)entrelasalas.Estos
rigidizadoressecolocanparaevitarunposiblepandeo
delalmayparaposibilitarunauniónclavadadelalma
enelpuntomediodelaviga(gráfico1).
SeriesT2-T3-T4 (Ref.2):Lasalasestánconstituidas
porvariaspiezasdemaderaaserradaunidasmedian-
teunionesencoladasdetipoendentada(finger-joint).
Launiónala-almasematerializamedianteunaranura
biseladacentradaenelalmaenlacualseintroduce
eltablerodeOSB.EladhesivoutilizadoesResorcinol
Formaldehidotantoenlauniónala-almacomoenlas
unionesendentadasalolargodelasalas.
•
Cuadro1Series ensayadas, número de ensayos y mediciones
Nº ensayos
Materiales Dimensiones sección Dimensiones vigas
Ala Almab
(cm)bf
(cm)hf
(cm)tw
(cm)h(cm)
Lt(cm)
L(cm)
a(cm)
Sec
ción
Dob
le-T
SerieT1a 9PinoRadiata
ContrachapadoCoigüe
9,9 4,5 9,0 0,90 40 480 464 177
SerieT1b 9 10,2 4,5 9,0 1,20 40 480 464 177
SerieT1c 9 10,5 4,5 9,0 1,50 40 480 464 177
SerieT2a 6 PinoRadiata
OSB6,6 2,8 3,3 0,95 30 480 470 156
SerieT2b 6 6,6 2,8 3,3 0,95 30 600 590 196
SerieT3a 6 PinoRadiata
OSB6,6 2,8 3,3 0,95 25 480 470 156
SerieT3b 6 6,6 2,8 3,3 0,95 25 600 590 196
SerieT4a 6 PinoRadiata
OSB6,6 2,8 3,3 0,95 20 480 470 156
SerieT4b 6 6,6 2,8 3,3 0,95 20 600 590 196
SerieT5a 8 PinoRadiata
OSB11,1 5,0 5,0 1,11 24 244 240 80
SerieT5b 8 11,1 5,0 5,0 1,11 32 244 240 80
SerieT6a 9 PinoRadiata
ContrachapadopinoRadiata
11,2 5,0 5,0 1,20 24 244 240 80
SerieT6b 9 11,2 5,0 5,0 1,20 32 244 240 80
SerieT7a 6 PinoRadiata
OSB11,1 5,0 5,0 1,11 24 224 220 70
SerieT7b 6 11,1 5,0 5,0 1,11 24 224 220 70
Sec
ción
Caj
ón
SerieC1a 9PinoRadiata
ContrachapadoCoigüe
10,8 9,0 4,5 0,90 40 480 464 177
SerieC1b 9 11,4 9,0 4,5 1,20 40 480 464 177
SerieC1c 9 12,0 9,0 4,5 1,50 40 480 464 177
SerieC2a 9 PinoRadiata
ContrachapadopinoRadiata
9,9 7,5 4,0 1,20 24 244 240 80
SerieC2b 9 9,9 7,5 4,0 1,20 32 244 240 80
SerieC3a 8 PinoRadiata
OSB9,7 7,5 4,0 1,11 24 244 240 80
SerieC3b 8 9,7 7,5 4,0 1,11 32 244 240 80
SerieC4 3PinoRadiata
OSB 13,4 11,5 4,5 0,95 30 510 500 148
SerieC5 3PinoRadiata
OSB 13,4 11,5 4,5 0,95 40 610 600 208Fuente: Elaboración propia
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I artículos ILuis Leiva
SerieT5(Ref.3):Lasalasestáncompuestaspormade-
ralaminadaverticalmenteconláminasde25mmde
ancho.Enloscuartosdelalongituddelavigasedis-
pusieronrigidizadoresverticalesentrelasalas50cm
x50cmx140cmy50cmx50cmx220cmparalas
seriesT5ayT5brespectivamente.Todaslasunionesse
realizaroncomounionesencoladasutilizandocomo
adhesivoResorcinolFormaldehido.
SerieT6(Ref.4):Launiónala-almasematerializócon
adhesivoResorcinolFormaldehidoyconunaunióncla-
vadautilizandoclavosendoslíneascada10cm.
SerieT7(Ref.5):Lasalassematerializanconmade-
ramicrolaminadaconláminasde5mmdeespesor
unidasmedianteunauniónencolada.SeutilizaUrea
Formaldehidocomoadhesivo.Seutilizaronrigidiza-
doressóloenlosapoyos.
SerieC1(Ref.1):Lasalassematerializancon2pie-
zasdelargo320cmy160cm,respectivamente,con
característicassimilaresalasdescritasenlaserieT1.
Seutilizóunauniónclavadaentrealayalma.Seutili-
zaronclavosde75mmx3,5mmenunafilaencada
alayespaciadosa7,5cm.Enloscuartosdelalongi-
tuddelavigasedispusieronrigidizadoresverticales
(45cmx90cmx310cm)entrelasalas.
Serie C2 (Ref. 4): En la unión ala-alma se utilizó
adhesivoResorcinolFormaldehidojuntoaunaunión
clavada.
•
•
•
•
•
SerieC3(Ref.3):Lascaracterísticasdeestasvigasson
similaresalascorrespondientesalaserieT5.Enlos
cuartosdelalongituddelavigasedispusieronrigidi-
zadoresverticalesentrelasalas40cmx75cmx160
cmy40cmx75cmx240cmparalasseriesT5ay
T5brespectivamente.
SerieC4-C5(Ref.6):Lasalasseformaronconpiezas
unidasconunionesendentadasconadhesivoResor-
cinolFormaldehido.Launiónala-almasematerializó
conclavosenuna líneaespaciadosa50mmycon
adhesivoPVA(acetatodepolivinilo).
Estudio experimental
Losensayosdeflexiónserealizaronconlasvigas
solicitadas por 2 cargas puntuales ubicadas en forma
simétricaconelobjetodeobtenerunazonacentralcon
momentoflectormáximoconstanteycortenulo(gráfico
3).Lasvigasfueronarriostradaslateralmenteparaevitar
elpandeolateraltorsional.Lacarga,aplicadaenelpunto
mediodelaviga,sereparteen2puntosdecargaatravés
deunavigasecundaria.Encadaensayoseregistrólacar-
gaaplicadayladeformaciónenelpuntocentraldelaluz.
Lalongitudtotaldelasvigasensayadas(Lt),ylaluzentre
apoyos(L)consideradasencadaensayoseindicanenel
cuadro1asícomotambiénelnúmerodeensayoscorres-
pondientesacadaserie.
•
•
Gráfico3Disposición del ensayo de flexión Fuente: Bernuy, Moffet (2003)
CeldadeCarga Cilindro
RepartidordeCarga
ApoyoL
LVTD
Apoyo
a
a
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Resultados de los ensayos
Resistencia de las vigas ensayadas
Enelcuadro2seentreganlascargasderuptura
obtenidas,apartirdelascualessepuedecalcularlacapa-
cidaddemomentodelaviga.Debidoaquelasvigasfue-
ronensayadas condistintas secciones ydistintas luces,
lasresistenciasobtenidaspuedensercomparadasentér-
minosde lacapacidaddemomentodecadaviga.Estas
capacidadessonincluidasenestecuadrocomomomen-
tosderuptura.
Enelgráfico4semuestranlosmomentosderuptu-
raobtenidosparacadaserieenfuncióndelaalturadela
sección.Elrangodevariacióndelosresultadosparacada
serieestárepresentadopor3puntosquemuestranelvalor
máximo,elvalorpromedioyelvalormínimoobtenido.
Losresultadosdelgráfico4expresanvaloresespe-
radoscuandolasvigasdemayorsecciónmuestranmayor
Cuadro2Cargas de Ruptura. Momentos de Ruptura
Carga de Ruptura (kgf) Momento de Ruptura (kgf cm)
Pmín Pmáx Pprom Mmín Mmáx Mprom
Sec
ción
Dob
le-T
SerieT1a 2.879,6 3.927,9 3.328,4 254.845 347.619 294.563
SerieT1b 2.912,5 3.921,4 3.481,7 257.756 347.044 308.130
SerieT1c 3.050,0 4.435,7 3.702,2 269.925 392.559 327.645
SerieT2a 630,0 1.288,9 900,5 49.143 100.533 70.242
SerieT2b 497,7 1.126,7 897,6 48.774 110.413 87.963
SerieT3a 517,9 854,3 622,2 40.399 66.632 48.531
SerieT3b 403,2 865,5 565,6 39.516 84.816 64.342
SerieT4a 403,2 686,1 554,6 21.451 53.515 43.258
SerieT4b 574,0 977,6 730,2 56.251 95.802 71.559
SerieT5a 3.243,4 5.244,8 3.993,9 129.737 209.790 159.754
SerieT5b 4.904,5 6.277,1 5.594,8 196.182 251.082 223.790
SerieT6a 2.683,0 3.603,6 3.198,8 107.320 144.144 127.951
SerieT6b 3.659,3 613,0 4.852,5 146.372 244.520 194.099
SerieT7a 3.279,5 6.878,2 4.133,3 114.783 240.737 144.666
SerieT7b 3.170,3 7.889,7 4.818,6 110.961 276.140 168.651
Sec
ción
Caj
ón
SerieC1a 1.611,8 2.322,7 1.945,0 142.644 205.559 172.133
SerieC1b 1.461,1 2.620,8 2.115,0 129.307 231.941 187.178
SerieC1c 1.926,3 3.387,4 2.684,0 170.478 299.785 237.534
SerieC2a 3.475,8 5.002,5 4.095,0 139.032 200.100 163.800
SerieC2b 5.025,4 7.773,9 6.090,8 201.016 310.956 243.632
SerieC3a 3.696,6 7.351,8 4.679,6 147.862 294.071 187.182
SerieC3b 5.699,9 7.516,4 6.747,8 227.994 300.655 269.910
SerieC4 2.691,0 4.745,0 4.096,0 199.134 351.130 303.104
SerieC5 3.960,0 5.055,0 4.542,0 411.840 525.720 472.368
Fuente: Elaboración propia.
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I artículos ILuis Leiva
capacidaddemomento.Sealejandeestatendenciamos-
trandovaloresmenoresquelosesperadoslosresultados
obtenidosparalasseriesT2yT3.Enlasprobetasdeestas
seriessepresentóunafallaprematuraenlauniónenden-
tadaenelalatraccionada.Lascurvascarga-deformación
obtenidaspresentanuncomportamientolinealhastanive-
lescercanosalacargaúltimaderotura.Elgráfico5ofre-
ceunacurvadeensayotípica.
Modos de falla
Losmodosdefallatípicosparacadaserieseindican
enelcuadro3.Seconfirmalaocurrenciadefallasfrágiles
típicasdeelementosestructuralesdemadera.Engeneralla
fallamásrecurrenteesportraccióndebidoalaflexióndel
alainferiordelaviga(foto3).Sinembargo,enlasseries
T5,T6yT7,enlascualessetienenseccionesDobleTcon
lucescortas,lafallatípicaesporcorteenelalma.
Enlazonavecinaalosapoyossepresentalafalla
diagonalquecaracteriza lafallaporcorte (foto4).Este
tipodefallanosepresentaenvigasdeseccióncajónque
cuentanconunalmadoble.
Evaluación de las rigideces de las vigas compuestas
Cuandoseanalizanvigascompuestasdedistintos
materiales(distintosmódulosdeelasticidad)secuentacon
diversosmétodosteóricosparaevaluarelaportedecada
materialalarigidezdelasección.Alefectuardichoanáli-
sissedebeconsiderarelgradodecolaboración(parcialo
total)entrelosmaterialescomponentes.
Gráfico5Curva de ensayo típica. Serie T5 Fuente: Bernuy, Moffet (2003).
Gráfico4Series T, Vigas de sección Doble T y Series C, Vigas de sección Cajón. Momentos de ruptura Fuente: Elaboración propia.
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I artículos I
Ser
ieT
1
Ser
ieT
2
Ser
ieT
3
Ser
ieT
4
Ser
ieT
5
Ser
ieT
6
Ser
ieT
7
Ser
ieC
1
Ser
ieC
2
Ser
ieC
3
Ser
ieC
4
Ser
ieC
5
Falladelalmaenlazonadediscontinuidaddelala X
Falladelalatraccionada X X X X X X X
Falladeuniónendentadaenalatraccionada X X X
Falladiagonalporcorteenelalma X X X
Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas
Debidoaquelasvigasensayadasmuestranuncom-
portamientolinealcaracterísticohastanivelescercanosa
lacargaderotura(gráfico5)sepuedeobtenerunvalorde
larigidezexperimentalapartirdelacurvacarga-deforma-
cióndecadaensayo.Estevalorrepresentalarigidezrealde
lavigaeincluyetantolainfluenciadelalayalmaconsus
correspondientesdimensionesymódulosdeelasticidady
elgradodecolaboraciónrealexistenteenlasección.
Larigidezexperimental,(EI)exp,sepuedeevaluar
conlaexpresión:
(EI)exp= (P/2) a
24 δ(3 L2 - 4 a2)
Enestaexpresión,lacargaPyladeformaciónδpue-
denelegirseencualquierpuntodelazonalinealdelacur-
vaP-δobtenidadelosensayos.
Enelgráfico6semuestranlosvaloresderigidez
promediosobtenidosparalasseriescorrespondientesalas
vigascompuestasdesecciónDobleTyseccióncajón.A
partirdelasrigidecesexperimentalesobtenidas,(EI)exp,es
posiblecalcularlasdeformacionesporflexiónbajodistin-
tosestadosdecarga,verelejemplodediseñoenelpun-
tosiguiente.
Diseño de vigas compuestas
Con las capacidades de momento obtenidas
(MomentosdeRuptura)sepuedediseñarvigasdeltipo
estudiadas.Amododeejemplo,tomandocomocriterio
utilizarunFactordeSeguridad(FS)igual2conrespectoa
losvalorespromediodemomentoobtenidos,seobtiene
unMomentodeDiseño.
Luego,lacargaadmisibleQadm(kgf/m)sepuede
calcularconlaexpresión:
Qadm= 8xM diseño / L2
Estafórmulaesválidaparaunavigaconapoyossim-
ples.Losvaloresqueseobtienenparatodaslasseries,con
lucesquevaríanentre2my6m,seentreganelcuadro4.
Ejemplodediseño:
Serequieresoportarunacargade300kg/m2con
vigasespaciadasa80cmconjunaluzde3m.
Lacargarequeridaporunidaddelongitudes:
Q req = 300 x 0,8 = 240 kg/m2
Cuadro3Modos de falla típicos Fuente: Elaboración propia.
Foto3Falla por tracción en ala inferior Fuente: Astorga y San Martin (2004).
Foto4Falla por corte en el alma Fuente: Astorga y San Martin (2004).
�007 I �3 - III I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I ��
I artículos I
Momento de Ruptura (kgf cm)
M diseño
(kgf cm)
Q adm (kg/m)
L (m)
Mmín Mmáx Mprom 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
Sec
ción
Dob
le-T
SerieT1a 254.845 347.619 294.563 147.282 2.946 1.885 1.309 962 736 582 471 390 327
SerieT1b 257.756 347.044 308.130 154.065 3.081 1.972 1.369 1.006 770 609 493 407 342
SerieT1c 269.925 392.559 327.645 163.822 3.276 2.097 1.456 1.070 819 647 524 433 364
SerieT2a 49.143 100.533 70.242 35.121 702 450 312 229 176 139 112 93 78
SerieT2b 48.774 110.413 87.963 43.981 880 563 391 287 220 174 141 116 98
SerieT3a 40.399 66.632 48.531 24.265 485 311 216 158 121 96 78 64 54
SerieT3b 39.516 84.816 64.342 32.171 643 412 286 210 161 127 103 85 71
SerieT4a 21.451 53.515 43.258 21.629 433 277 192 141 108 85 69 57 48
SerieT4b 56.251 95.802 71.559 35.779 716 458 318 234 179 141 114 95 80
SerieT5a 129.737 209.790 159.754 79.877 1.598 1.022 710 522 399 316 256 211 178
SerieT5b 196.182 251.082 223.790 111.895 2.238 1.432 995 731 559 442 358 296 249
SerieT6a 107.320 144.144 127.951 63.975 1.280 819 569 418 320 253 205 169 142
SerieT6b 146.372 244.520 194.099 97.050 1.941 1.242 863 634 485 383 311 257 216
SerieT7a 114.783 240.737 144.666 72.333 1.447 926 643 472 362 286 231 191 161
SerieT7b 110.961 276.140 168.651 84.326 1.687 1.079 750 551 422 333 270 223 187
Sec
ción
Caj
ón
SerieC1a 142.644 205.559 172.133 86.066 1.721 1.102 765 562 430 340 275 228 191
SerieC1b 129.307 231.941 187.178 93.589 1.872 1.198 832 611 468 370 299 248 208
SerieC1c 170.478 299.785 237.534 118.767 2.375 1.520 1.056 776 594 469 380 314 264
SerieC2a 139.032 200.100 163.800 81.900 1.638 1.048 728 535 410 324 262 217 182
SerieC2b 201.016 310.956 243.632 121.816 2.436 1.559 1.083 796 609 481 390 322 271
SerieC3a 147.862 294.071 187.182 93.591 1.872 1.198 832 611 468 370 299 248 208
SerieC3b 227.994 300.655 269.910 134.955 2.699 1.727 1.200 881 675 533 432 357 300
SerieC4 199.134 351.130 303.104 151.552 3.031 1.940 1.347 990 758 599 485 401 337
SerieC5 411.840 525.720 472.368 236.184 4.724 3.023 2.099 1.542 1.181 933 756 625 525 Fuente: Elaboración propia
Luis Leiva
Cuadro4Cargas admisibles considerando un Factor de Seguridad = 2 con respecto a la capacidad de carga promedio de cada serie
(EI)exp[kgfcm2]x
10^8S
ecci
ónD
oble
-TSerieT1a 23.996SerieT1b 23.304SerieT1c 25.096SerieT2a 8.083SerieT2b 9.433SerieT3a 5.696SerieT3b 6.214SerieT4a 3.382SerieT4b 3.697SerieT5a 8.172SerieT5b 16.413SerieT6a 2.977SerieT6b 7893SerieT7a 9.456SerieT7b 9.019
Sec
ción
Caj
ón
SerieC1a 15.986SerieC1b 15.842SerieC1c 17.967SerieC2a 3.911SerieC2b 12.760SerieC3a 7.403SerieC3b 13.933SerieC4 17.867SerieC5 39.993
Gráfico6Series ensayadas. Rigidez experimental (EI)exp. Valores promedio para cada serie Fuente: Elaboración propia
�� I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I �3 - III I �007
I artículos I
Esto significaque sepuedeusaruna secciónde
lasseriesestudiadashastaunaluzentreapoyosqueten-
gaunacargaadmisibleigualosuperiora240kg/m2.Sila
luzes3msepuedeelegir,porejemplo,laseccióncorres-
pondientealaserieT3bquetieneunacargaadmisibleQ
adm=286kg/m2.
Ladeformacióndelavigasepuedecalcularconla
ayudadelcuadroincluidoenelgráfico6.
Ladeformaciónmáximaparaunavigaconapo-
yosimpleyunacargauniformementerepartidasecalcu-
laconlaexpresión:
∆ max = 5* Q * L^4/(384EI)
ConQ=2,4kg/cm,L=300cm,EIexp=6.214
*10^8seobtieneunadeformaciónδmax=0,41cm,menor
queunadeformaciónadmisibledeL/300=1cm,porlo
tantoeldiseñoestácorrecto.
Conclusiones
Lacapacidadde las vigasde seccióncompuesta
estudiadasestádeterminadaenlamayoríade loscasos
porlaresistenciaalatraccióndelalainferior.Lasuniones
endichasalasdebenentoncesserbienejecutadas,delo
contrarioseconstituyenenelpuntocríticoquedetermi-
nalaresistenciaglobaldelasvigas.
Sinembargo,enseccionesDobleTdelucescortas
(220cm-240cm)lafallaseproduceporcorteantesque
porflexión.Utilizarenestoscasosunalmademayorespe-
soroconmejorespropiedadesmecánicaspermitiríaapro-
vecharlacapacidadrealdelasseccionesdeestasvigas.
Los ensayos realizadoshanpermitidoevaluar la
capacidadalaflexióndelasvigasenestudio.Tambiénse
hanobtenidovaloresdelasrigidecesrealesdeestasvigas.
Contemplandounfactordeseguridadadecuado,conlos
valoresexperimentalesobtenidostantoparalacapacidad
demomentocomoparalasrigideces,esposiblediseñar
vigasquecuentenconlasdimensionesymaterialesutili-
zadosenesteestudioconsiderandootrascondicionesde
cargaydeapoyo.
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Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas