El archivo ésta contiene dos láminas:

Plano de Cimentaciones de la Cubierta Metálica

• Distribución de las zapatas (Vista en Planta)
• Detalle de las zapatas
• Distribución de armaduras por compresión y por tensión (incluye la planilla de aceros)

Plano Estructural de la cubierta compuesta por cerchas metálicas

• Distribución de las cerchas, correas y tensores
• Detalles de las cerchas metálicas
• Planilla de perfiles que componen las cerchas

Éste plano fue presentado en la Facultad de Arquitectura Y Urbanismo de la Universidad Central del Ecuador. Esperamos que les sirva de ejemplo a las personas que se van iniciando en el tema de dibujo de planos en AutoCAD.

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Tipos de cerchas según su función del equilibrio

• Cerchas isostáticas. Tipo de estructura que se puede analizar mediante principios y fórmulas que revelen los valores estáticos. De naturaleza determinada estáticamente, que si se llegara a eliminar algunos de los componentes que unen al armazón, fallaría catastróficamente todo el sistema.
• Cerchas hiperestáticas. Su configuración se caracteriza por su estado de equilibrio, el momento flector es de valor igual a 0 en cada barra del sistema. A pesar de esto, la cercha puede que presente condiciones de inestabilidad, ya que su diseño de nudos fijos se asemeja a una estructura isostática.

Tipos de cerchas según su conformación

• Cercha simple. De conformación definida estáticamente, donde la cantidad de varillas y de uniones articuladas tienen que ser de acuerdo a una fórmula apropiada. Su forma es de triángulo y su cálculo es basado en la estática gráfica y en el equilibrio de sus nudos.
• Cercha compuesta. Estructura con determinación estática, la cual se puede diseñar a partir de una o dos cerchas simples. También pueden tener 3 varas adicionales o a su vez un armazón interno, con tal que siga los criterios de equilibrio.
• Cercha compleja. Se cuenta dentro de la categoría de hiperestáticas, y se caracteriza por no excluir a los modelos anteriores y por incluir al resto de geometrías. Se compone por uniones fijas y su cálculo se realiza o por el método de Heneberg o por el método matricial de la rigidez.

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Diseño de Viguetas Correas de Madera

Diseño de la vigueta (Correa) Simplemente Apoyada que trabaja en conjunto, ubicada por encima de los tijerales

Esta es la primera hoja de la Planilla Excel, se consideran los siguientes puntos para el diseño de la correa o vigueta de madera:

• Datos Iniciales (Grupo de madera, Luz de diseño de la vigueta, Dimensiones, espaciamiento)
• Metrado de Cargas Efectos Máximos
• Esfuerzos admisibles y módulos
• Deformaciones máximas admisibles
• Calculo del momento de inercia y módulo de sección para deformaciones máximas
• Comparación con la sección escogida
• Verificación del esfuerzo cortante
• Verificación de la estabilidad lateral
• Longitud del Apoyo

Diseño de un elemento sometido a tracción paralela a las fibras en armaduras

Esta viene a ser la segunda hoja, considera los siguientes puntos para la verificación de la vigueta a tracción:

• Datos Iniciales (Grupo de la madera, Dimensiones de la Vigueta, Esfuerzo de tracción a la que está sometida el elemento)
• Esfuerzos y diseño

Diseño de un elemento sometido a compresión paralela a las fibras en armaduras

La tercera hoja sirve para diseñar viguetas estructurales sometidas a compresión, se consideran los siguientes puntos:

• Datos Iniciales (Grupo de la madera, dimensiones de la vigueta, esfuerzo de compresión a la que está sometida el elemento)
• Esfuerzos y diseño

Diseño de un elemento sometido a flexocompresión en armaduras

Esta es la cuarta hoja de cálculo Excel para verificar viguetas de madera sometidas a flexocompresión, se consideran los siguientes puntos en el proceso de cálculo:

• Datos iniciales (Grupo de madera, Dimensiones de la vigueta)
• Esfuerzos y diseño (Se calcula con una esbeltez en el plano de la armadura)

Diseño de un elemento sometido a flexotracción en armaduras

Esta es la última hoja (quinta) de la planilla Excel de Diseño de Elementos Estructurales de Madera, utilizada para verificar viguetas de madera sometidas a flexotracción, se consideran en la misma los siguientes puntos:

• Datos Iniciales (Grupo de la madera, Dimensiones de la Vigueta)
• Esfuerzos y diseño del elemento

Para todas las hojas de cálculo de esta planilla de diseño de viguetas correas de madera (Elementos Estructurales de Madera), se tiene la siguiente consideración: “Las celdas necesarias para el cálculo no se encuentran protegidas y tienen fondo blanco, además el cálculo que se realiza es para secciones rectangulares”. No olviden dejar sus comentarios… Hasta Otra Oportunidad.

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Definición de Cubierta

Se define como cubierta al revestimiento superior que va encima de las cerchas (armaduras), su objetivo es proteger a las construcciones o edificaciones contra los efectos del clima y de la atmósfera, siendo éstos factores los que determinan la elección del tipo de cubierta.

Definición de Cerchas – Armaduras

Se define como cercha a la estructura resistente, formada por barras unidas entre sí por medio de nodos, están ubicadas en la parte superior de las construcciones o de los edificios. Junto con las cubiertas sirven de protección contra cargas de viento, nieve, lluvia, inclemencias del sol y otros agentes climáticos; las cargas son transmitidas a sus apoyos y posteriormente a las fundaciones.

Consideraciones para el diseño de cubiertas y su instalación

Al hacer el estudio de las cerchas y de su armadura resistente, se debe definir la «pendiente» mínima de la cubierta, a objeto de permitir el escurrimiento normal en caso de lluvias y evitar la acumulación sobre la cubierta en caso de nieve. Está pendiente depende también de la calidad y características de la cubierta elegida. Para cuya elección también son factores importantes la intensidad de lluvia que va a recibir, la dirección de los vientos dominantes; en general el clima de la zona.

Ej. Una cubierta con una pendiente reducida, es apta para zonas tropicales o valles, pero no para zonas andinas que son frías donde la nevada es periódica.

En la actualidad debido al avance tecnológico en la ingeniería y construcción, existe una diversidad inmensa de cubiertas, muchas responden al estilo arquitectónico actual o se presentan en diferentes estilos; en cualquier caso la cubierta debe garantizar la impermeabilidad total.

Todas las cubiertas tienen una pendiente o inclinación especificada, en función al tipo de cubierta. A continuación mostramos algunas especificaciones:

– Cubierta de Calamina, requiere una pendiente de 10%

– Cubiertas del tipo placa ondulada, requieren una pendiente mínima de 27% (15º), y en zonas de nieve: 37% (20º)

– Tejas tipo española, requieren una pendiente de 37%

– Teja cerámica tipo romana, española, requiere una pendiente mínima 30%

Nota. Los nombres, tipos de cubierta y especificaciones, son proporcionadas por los diferentes fabricantes. Pueden variar en función a las ofertas del mercado y a las diferentes zonas geográficas donde se ejecutará la obra.

Tipos de cubierta

A continuación detallamos los tipos de cubiertas comúnmente utilizados:

– Cubiertas de Paja o Jatata (muy usadas en Parrilleros)

– Placas de fibrocemento

– Tejas de cemento

– Tejas cerámicas:

Planas
Coloniales
Romanas
Francesas

– Vidrio templado (Piel de vidrio)

– Placas de Policarbonato

– Cubiertas metálicas (calaminas):

Zinc
Cobre

– Calaminas plásticas

Esperamos que la definición de cubierta, sus objetivos y demás aspectos mencionados en la publicación sean de utilidad para nuestros lectores. No olviden dejar sus comentarios y opiniones.

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(1) Cabe mencionar, que las barras y sus respectivos nodos forman figuras triangulares.

¿Cuáles son las partes que forman una cercha?

Par o Cuerda Superior:

Pueden ser una o dos piezas que están inclinadas que forman en conjunto las aguas de la armadura – cercha.

Tirante o Cuerda inferior:

Es la pieza horizontal de una cercha encargada de soportar y transferir las cargas a los apoyos, esta pieza une el extremo inferior de los pares o cuerdas superiores impidiendo su separación.

Pendolón:

Es el elemento vertical que une el punto de la cumbrera con otro punto del tirante (cuerda inferior), evitando que este se pandee.

Diagonales o tornapuntas:

Es la pieza inclinada que tiene por función unir un punto del par (cuerda superior) con el tirante (cuerda inferior).

Montante:

Elemento vertical que une un punto del par (cuerda superior) con otro punto del tirante (cuerda interior).

Uniones o nodos:

Son los puntos donde se unen los elementos mencionados anteriormente, las uniones pueden ser ejecutadas de diferente manera, según el material y tipo de cercha.

Los elementos mencionados anteriormente en conjunto con los siguientes elementos, forman la estructura (armadura – cercha) que soportará la cubierta.

Cabios y correas:

Los cabios son elementos que van en la misma dirección que los pares (cuerdas superiores), estos transmiten las cargas a las correas (están apoyados sobre estas).

Las correas son elementos que van en dirección perpendicular a los pares, se apoyan y transmiten las cargas a estos.

Clasificación de las cerchas

Las cerchas se clasifican en los siguientes grupos:

– De acuerdo al material del que está construido

– Por su forma

– De acuerdo a la distribución de sus elementos

– Por las secciones que la componen

Estos últimos puntos serán desarrollados posteriormente y de manera individual, esperamos que la información relacionada con las partes que forman una cercha sea de utilidad para los ingenieros civiles y demás personas interesadas en el tema.

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